[发明专利]一种促进小麦生长的复合菌剂及应用

说明书

本发明公开了一种促进小麦生长的复合菌剂及应用。所述复合菌剂是由固氮菌(Azotobacter chroococcum)N24菌液、根瘤菌(Rhizobium radiobacter)J16菌液、克雷伯氏菌(Klebsiella quasivariicola)P5菌液混合发酵后制得。本发明从小麦根际土壤中分离得到固氮菌N24、解钾菌J16、溶磷菌P5，由三种菌液混合发酵制得的复合菌剂同时具备固氮、溶磷和解钾的作用，可大幅度增加土壤中有效氮、有效磷和有效钾的含量，显著提高植物的株高、鲜重、干重、氮含量、磷含量和钾含量，促进植物生长，减少化肥的使用量，提高作物产量，在农业生产上具有重要意义。

技术领域

本发明涉及植物根际促生菌技术领域，具体地，涉及一种促进小麦生长的复合菌剂及应用。

背景技术

氮、磷、钾是植物进行生长和代谢活动所必需的营养元素，对农作物高产起到了关键作用。相关文献表明，土壤中95％的磷和钙、铝、铁等离子结合形成难于溶解的化合物；而钾和钠、钙等碱金属也以铝硅酸盐形式存在，降低了钾的溶解性。因此，土壤中植物能够吸收利用的活化态磷和钾元素较少。此外，尽管每年向农田中投入大量的化肥，但植物对这些化肥的利用率只有35％左右，多余的氮肥进入地下水系统，对环境造成了一定破坏。所以减少化肥使用，提高土壤中氮、磷、钾的高效利用，对作物高产和土壤生态维护等方面都具有非常重要的意义。

微生物能够在土壤营养元素转化方面发挥重要作用，例如溶磷细菌可以将不溶性的磷转化为植物可利用的形态，硅酸盐细菌则可以将钾离子从钾长石中释放出来，固氮菌能将空气中的氮气转化为铵。这些植物益生菌不仅通过活化土壤中的营养元素，增强植物对氮、磷、钾的吸收，并且部分微生物还能合成和分泌对植物生长有促进作用的物质，如吲哚-3-乙酸(IAA)、铁载体及1-氨基环丙烷-羧酸(ACC)脱氨酶等，从而促进植物的生长和发育。

如韩晓阳等(2018)从茶园采集土壤，分离得到了一株枯草芽孢杆菌，该菌株对土壤钾素的转化和释放能力较强。将分离到的该解钾菌接种到土壤后发现茶园土壤中的速效钾含量增加了约28％。通过对茶树的芽重进行测定发现，使用解钾菌后百芽重显著增加；同时，茶叶的茶多酚含量降低，而氨基酸的浓度明显提高，说明解钾菌不仅能提高茶叶产量，还能改善茶叶的品质。尽管该技术在一定程度上能够促进植物的生长，由于只添加了一种解钾菌，虽然土壤中的可利用钾含量提高了，但磷元素依然成为限制植物生长的因素，所以单一的菌株对土壤养分转化和植物生长的提升能力有限。

又如申请号为CN201610155718.7的中国专利公开了一种能促进白三叶地上组织生长的高效解磷菌及其应用，具体是采集白三叶根际土壤，利用PKO选择培养基从样本中分离纯化出一种溶磷细菌，经鉴定为阴沟肠杆菌(Enteuobactor cloacae)，该菌株在PKO培养基上能形成较大的溶磷圈。将该菌接种到白三叶上之后，宿主植物的生物量有大幅度的增加。该技术仅包含一种解磷菌，功能较为单一，只能提高土壤中磷含量。植物生长需要大量的氮、磷和钾，单一的解磷菌不能满足植物生长的需求，在推广使用中有一定的局限性。

又如Reinhold等(1993)从巴基斯坦盐碱地先锋植物禾草卡拉草(Leptochlotusca)中分离到固氮弧菌(Azoarus spp.)，证明了生长在常年不施任何氮肥的盐碱土中的卡拉草，每年的生物学产量可达到20～40t/hm²，与其中固氮弧菌的作用密切相关。在一些禾本科植物中存在着的内生固氮细菌与宿主植物在长期的共同进化过程中形成一个高效固氮体系—内生固氮体系。研究证明，内生固氮菌避免了化合态氮的抑制及土著微生物的竞争，更有利于充分发挥固氮效能，分泌固氮产物直接供给植物吸收，表现出更高的固氮效率。同时还具有分泌生长素、溶磷，增强植株抗病性、抗逆境等多方面的促进植物生长的作用。该技术由于仅包含一种固氮菌，功能较为单一，虽然能够起到固氮作用和一定的溶磷作用，但仍然不能满足植物生长需要大量氮、磷、钾的需求。

因此，筛选相关的功能微生物并研究它们对植物的促生作用，对减少钾肥使用、提高作物产量等方面具有重要的意义。

发明内容