[发明专利]高效溶磷促生菌、由其制备的生物有机肥及应用

说明书

本发明从我国北方石灰性土壤中筛选到一株高效溶磷促生菌‑‑黑曲霉A44，并提供由菌株A44制备的微生物菌剂和生物有机肥。本发明的菌株能够高效溶解磷矿粉、磷酸铁、磷酸铝、磷酸锌和磷酸三钙，溶磷种类多，溶磷能力强，超过目前报道的国际公认的溶磷拜莱青霉菌。本发明的A44微生物菌剂，可与灭菌的腐熟畜禽粪便肥料、秸秆腐熟物、粘结剂等复合形成生物有机肥。该菌剂及其生物有机肥显著促进作物生长，玉米生物量比对照增加80.9％；花生生物量增加20.51％～24.14％，向日葵生物量增加15.5％～32.3％；在中度盐碱农田使用，向日葵产量提高33.3％。且其促生增产效果不受使用化肥的影响，可以在正常使用化肥条件下施用。对我国农业生产节约磷肥资源，粮食持续增产和保护农田生态环境具有重要意义。

技术领域

本发明属于微生物学领域，具体地说，涉及一种高效溶磷促生菌、由其制备的生物有机肥及应用。

背景技术

磷素是植物生长必需的仅次于氮的大量元素，因土壤的固定作用其有效性很低，难以满足作物生长需要(Wild,1988)。研究表明，施入土壤的磷肥有90％以上转化为难溶磷，酸性土壤转化为磷酸铁、磷酸铝，石灰性土壤转化为磷酸钙(Hagin and Hadas,1962；Nagelschmidt G,et al.1994)。为提高作物产量，磷肥用量剧增，磷矿资源面临耗竭危机。据估算，全世界磷矿石可以使用60-90年(Runge-Metzger A.1995)。我国90％以上的耕地缺磷，使用磷肥是解决作物增产的主要措施，磷肥日益成为限制我国农业可持续发展的瓶颈。我国是世界化肥消费第一大国，也是磷肥第一消费大国，每年磷肥消费量1100万吨左右。然而，我国磷矿资源缺乏，而且中低品位居多，使用年限仅为20年(陶俊法,2009)。因此，提高磷肥利用效率，挖掘土壤磷素利用潜力，延长磷矿资源的使用寿命，对我国乃至世界各国农业可持续发展具有重要意义(Mendes et al.,2013；Kanse et al.,2014)。

溶磷微生物通过产生有机酸(Mendes et al.,2014；Li et al.,2015)，分泌H⁺质子(Illmer and Schinner,1995；Bagyaraj et al.2000)将难溶磷转化为有效磷，同时依靠产生植物促生物质(Hussein and Joo,2015)，从而在磷素的生物有效性和作物增产中起到重要作用。近百年来，溶磷微生物研究一直受到科学家的高度重视，期望通过接种溶磷微生物制剂提高土壤难溶磷的有效性和磷肥利用效率(Zaidi et al.,2009；Merbach et al.,2010)。由于不同种类的溶磷菌或不同菌株之间的溶磷能力和接种效果差异悬殊，因此，高效溶磷菌株的筛选显得尤为重要。

目前，溶磷微生物已经作为活化土壤难溶磷，提高磷矿石的生物有效性和作物产量的有效措施广泛使用(Mittal et al.,2008；Shi et al.,2014)。研究显示，无论在固体培养基平板还是液体培养条件下，溶磷真菌的效果高于溶磷细菌(Kucey et al.,1983；Khan et al.,2010)。溶磷微生物具有增加土壤有效磷(Kucey et al.,1989；Shi et al.,2014；Yin et al.,2015)，促进磷素吸收和减少磷肥用量(Singh and Reddy,2011；Nakayanet al.,2013)，促进磷矿石的生物有效性(Kucey and Leggett,1989；El-Tarabily et al,2008；KAUR and REDDY,2015)，以及促进作物生长和提高作物产量的作用(Chuang et al.,2006；Mittal et al.,2008；Ghosh et al.,2015)。已有报道表明，溶磷微生物及其生物有机肥在溶解难溶磷、减少磷肥投入和提高作物产量方面潜力巨大。因此，在溶磷微生物筛选和应用潜力研究过程中，应注重选择既有较高溶磷能力，又能提高作物产量的高效菌株。