專利名稱：一株具有解鉀作用的膠質(zhì)芽孢桿菌及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠質(zhì)芽孢桿菌新菌株及其應(yīng)用，特別是涉及一株具有解鉀作用的膠質(zhì) 芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102及應(yīng)用此菌株釋放硅酸鹽礦物鉀的方法。
背景技術(shù)：
土壤是一個(gè)天然的鉀庫(kù)，含鉀量非常豐富，但95%以上的鉀以緩效態(tài)形式存在于 鉀長(zhǎng)石或云母等硅酸鹽礦物中，不能被作物直接吸收利用，這就導(dǎo)致了土壤既富鉀又缺鉀 的現(xiàn)象。中國(guó)鉀肥資源匱乏，需要靠大量進(jìn)口才能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，目前普遍使用的 化學(xué)鉀肥不但成本高，利用率低而且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，并影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。因 此，開發(fā)成本較低，環(huán)境友好型的硅酸鹽細(xì)菌肥料，對(duì)改善土壤微域環(huán)境和發(fā)展綠色、生態(tài) 農(nóng)業(yè)具有重大理論和實(shí)際意義。硅酸鹽細(xì)菌又稱為鉀細(xì)菌，能夠分解鉀長(zhǎng)石、云母等鋁硅酸鹽類礦物，從中釋放出 可溶性鉀，可供植物吸收利用。此外其代謝產(chǎn)物如激素類物質(zhì)、多糖、有機(jī)酸等可以抑制病 原菌生長(zhǎng)，改善土壤微域環(huán)境，從而有利于農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)吸收，增強(qiáng)作物抗病能力，提高作 物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)。因此，篩選解鉀活性較高的硅酸鹽細(xì)菌，研究其解鉀性能，可以為 硅酸鹽細(xì)菌肥料的制備提供一定的理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一株解鉀活性較高的膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102。本發(fā)明的膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102分離自土壤，在篩選平 板上表現(xiàn)為邊緣整起、濕潤(rùn)、粘稠、無(wú)色透明且富有彈性，革蘭氏染色呈陽(yáng)性，通過(guò)16S rDNA 鑒定，確定為膠質(zhì)芽孢桿菌，命名為膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102。該菌 已于2010年10月16日保臧在中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(中國(guó)武漢，武漢大學(xué)內(nèi))，保臧編 號(hào)為=CCTCC NO :M2010268o本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102CCTCC NO :M2010268自硅酸鹽礦物釋放可溶性鉀的用途。為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案菌種接至鉀細(xì)菌液體活化培養(yǎng)基， 30°C振蕩培養(yǎng)Mh，以2 10%接種量接種于解鉀培養(yǎng)基，對(duì)照組接入等量滅活菌液，裝液 量為50ml，24 37°C，pH 6. 5 8. 0，160rpm振蕩培養(yǎng)10天；取5ml發(fā)酵液，置于100°C沸 水中加熱，并間歇加入6% H2O2直至發(fā)酵液澄清，過(guò)濾，定容至100ml，在此基礎(chǔ)上稀釋5倍， 原子吸收分光光度法測(cè)定鉀離子的含量。其中，解鉀培養(yǎng)基中含有硅酸鹽礦物，而無(wú)水溶性 鉀。本發(fā)明以膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillusmucilaginosus)NK 102 CCTCC NO :M2010268 為生產(chǎn)菌株，在解鉀測(cè)定培養(yǎng)基中培養(yǎng)10天，取5ml發(fā)酵液，置于100°C沸水中加熱，并間歇加入6% H2O2直至發(fā)酵液澄清，過(guò)濾，定容至100ml，在此基礎(chǔ)上稀釋5倍，原子吸收分光光 度法測(cè)定鉀離子的含量，實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組的水溶性鉀含量得到大幅度提高。本菌株可以應(yīng) 用于硅酸鹽菌肥的制備，分解土壤中鉀長(zhǎng)石或云母等鋁硅酸鹽類礦物，從中釋放出可溶性 鉀，供植物吸收利用，減少化學(xué)鉀肥的施用量，改善土壤微環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。
具體實(shí)施例方式
在下面的實(shí)施例中所用菌種均為膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus) NK102，實(shí)施例中不同培養(yǎng)基及溶液配方如下1、液體活化培養(yǎng)基用于菌種活化
蔗糖 10. 0g, K2HPO4 2. 0g, NaCl 0. 2g, MgSO4 · 7H20 0. 5g, (NH4)2SO4 1Og
酵母粉 1. 0g, FeCl3 0. 005g, CaCO3 0. lg，蒸餾水 1000ml, pH 7. 0 7.5 ο
2、分離培養(yǎng)基
蔗糖 5. 0g, Na2HPO4 2. 0g, MgSO4 · 7H20 0. 5g，F(xiàn)eCl30. 005g, CaCO3 0.lg，
鉀長(zhǎng)石粉1. 0g，瓊脂15 18g，蒸餾水1000ml, pH7. 0 7. 5。
3、解鉀測(cè)定培養(yǎng)基
蔗糖 5. 0g, Na2HPO4 2. 0g, MgSO4 · 7H20 0. 5g，F(xiàn)eCl30. 005g, CaCO3 0.lg，
鉀長(zhǎng)石粉10. 0g，蒸餾水1000ml。
實(shí)施例1、分離鑒定膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102
該菌株分離自山東省濟(jì)寧市郊區(qū)的農(nóng)田土壤。
具體實(shí)施步驟如下在無(wú)菌操作下，稱取1. Og 土樣溶于9ml無(wú)菌生理鹽水中，充
分振蕩后，梯度稀釋，涂布于已制好的分離培養(yǎng)基平板上。倒放于觀 30°C恒溫箱中培 養(yǎng)2 3天，用接種針挑起邊緣整起、濕潤(rùn)、粘稠、無(wú)色透明且富有彈性的菌落，進(jìn)一步分 離、純化。再將菌株接于解鉀測(cè)定培養(yǎng)基中，進(jìn)行復(fù)篩，以確定硅酸鹽菌株。經(jīng)過(guò)革蘭氏染 色、16S rDNA基因序列分析確定該菌株為膠質(zhì)芽孢桿菌，命名為膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102，經(jīng)保藏編號(hào)為=CCTCC NO :M 2010268。實(shí)施例2、鉀離子標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。取IOOOppm K單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液母液，分別精確稀釋至0、0. 1、 0.2、0.3、0.4ppm K標(biāo)準(zhǔn)溶液，用原子吸收分光光度法測(cè)定，繪制工作曲線。如說(shuō)明書附


圖1 所示。實(shí)施例3、膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102解鉀測(cè)定實(shí)驗(yàn)1采用解鉀測(cè)定培養(yǎng)基，具體實(shí)施步驟如下菌種接至鉀細(xì)菌液體活化培養(yǎng)基，30°C 振蕩培養(yǎng)Mh，以2%接種量接種于解鉀測(cè)定培養(yǎng)基，對(duì)照組接入等量滅活菌液，裝液量為 50ml，每組三個(gè)平行，24°C，pH 6. 5，160rpm振蕩培養(yǎng)10天；取5ml發(fā)酵液，置于100°C沸水 中消煮，并間歇加入6% H2O2直至發(fā)酵液澄清，過(guò)濾，定容至100ml，再稀釋5倍，原子吸收分 光光度法測(cè)定鉀離子的含量，實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組水溶性鉀增高了 47. 35%。實(shí)施例4、膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102解鉀測(cè)定實(shí)驗(yàn)2采用解鉀測(cè)定培養(yǎng)基，具體步驟如下菌種接至鉀細(xì)菌液體活化培養(yǎng)基，30°C振蕩 培養(yǎng)Mh，以5%接種量接種于解鉀測(cè)定培養(yǎng)基，對(duì)照組接入等量滅活菌液，裝液量為50ml， 每組三個(gè)平行，30°C，pH 7. 2，160rpm振蕩培養(yǎng)10天；取5ml發(fā)酵液，置于100°C沸水中消煮，并間歇加入6% H2O2直至發(fā)酵液澄清，過(guò)濾，定容至100ml，再稀釋5倍，原子吸收分光光 度法測(cè)定鉀離子的含量，實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組水溶性鉀增高了 105. 69%。實(shí)施例5、膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102解鉀測(cè)定實(shí)驗(yàn)3采用解鉀測(cè)定培養(yǎng)基，具體步驟如下菌種接至鉀細(xì)菌液體活化培養(yǎng)基，30°C振 蕩培養(yǎng)Mh，以10%接種量接種于解鉀測(cè)定培養(yǎng)基，對(duì)照組接入等量滅活菌液，裝液量為 50ml，每組三個(gè)平行，37°C，pH 8. 0，160rpm振蕩培養(yǎng)10天；取5ml發(fā)酵液，置于100°C沸水 中消煮，并間歇加入6% H2O2直至發(fā)酵液澄清，過(guò)濾，定容至100ml，再稀釋5倍，原子吸收分 光光度法測(cè)定鉀離子的含量，實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組水溶性鉀增高了 68.四％。
權(quán)利要求
1.一株具有解鉀作用的膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102，CCTCC NO: M2010268。
2.利用膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillusmucilaginosus)NK 102，CCTCC NO :M2010268 分解 硅酸鹽礦物釋放有效鉀的方法，其特征在于包括如下步驟菌種接至鉀細(xì)菌液體活化培養(yǎng) 基，30°C振蕩培養(yǎng)Mh，以2 10%接種量接種于解鉀測(cè)定培養(yǎng)基，對(duì)照組接入等量滅活菌 液，裝液量為50ml，M 37°C，pH 6. 5 8. 0，160rpm振蕩培養(yǎng)10天；取5ml發(fā)酵液，置于 100°C沸水中消煮，并間歇加入6% H2O2直至發(fā)酵液澄清，過(guò)濾，定容至100ml，在此基礎(chǔ)上稀 釋5倍，原子吸收分光光度法測(cè)定鉀離子的含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillusmucilaginosus)NK 102， CCTCC NO :M2010268分解硅酸鹽礦物釋放有效鉀的方法，其特征在于解鉀培養(yǎng)基中含有 硅酸鹽礦物，而無(wú)水溶性鉀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一株具有解鉀作用的膠質(zhì)芽孢桿菌及其應(yīng)用。涉及一株膠質(zhì)芽孢桿菌以及利用該菌分解硅酸鹽礦物釋放有效鉀的方法。菌種接至鉀細(xì)菌液體活化培養(yǎng)基，30℃振蕩培養(yǎng)24h，以2～10％接種量接種于解鉀測(cè)定培養(yǎng)基，對(duì)照組接入等量滅活菌液，裝液量為50ml，24～37℃，pH 6.5～8.0，160rpm振蕩培養(yǎng)10天；取5ml發(fā)酵液，置于100℃沸水中加熱，并間歇加入6％H2O2直至發(fā)酵液澄清，過(guò)濾，定容至100ml，在此基礎(chǔ)上稀釋5倍，原子吸收分光光度法測(cè)定鉀離子的含量。本菌株可以應(yīng)用于硅酸鹽菌肥的制備，分解土壤中鉀長(zhǎng)石或云母等鋁硅酸鹽類礦物，從中釋放出可溶性鉀，供植物吸收利用，減少化學(xué)鉀肥的施用量，改善土壤微環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。
文檔編號(hào)C05F11/08GK102061274SQ20101053277
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者馮俊, 宋存江, 李保賓, 李強(qiáng), 王媛媛, 王淑芳, 解慧, 郭文斌 申請(qǐng)人:南開大學(xué)