[发明专利]一种包裹型阴沟肠杆菌Y16固体菌剂的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种包裹型阴沟肠杆菌Y16固体菌剂的制备方法及其应用。按重量份数比，将海藻酸盐和谷物粉混溶于无菌水，高温灭菌，冷却后加入乳清粉，再将上述混合溶液与等体积阴沟肠杆菌Y16菌液混匀，然后滴入钙盐溶液至形成胶粒状固体小球，真空冷冻干燥，得到颗粒状包裹型固体菌剂。所述固体菌剂可以阴沟肠杆菌Y16对进行物理和化学保护作用，提高其在土壤的存活能力，可以提高植物对土壤重金属的修复效果，具有较大的应用前景。

技术领域

本发明涉及功能微生物菌剂技术领域，更具体地，涉及一种包裹型阴沟肠杆菌Y16固体菌剂的制备方法及其应用。

背景技术

镉属于高毒性金属，人类活动导致了镉从多途径(采矿、施肥和污水灌溉等)迁移到农田，影响土壤环境质量和农产品安全，其中中国南方地区农田土壤的镉含量相对偏高。农田土壤中镉含量的增加造成种植在这些土壤的农作物面临镉超标的风险，如水稻和小麦的镉超标。根际促生菌是一种生存在植物根系土壤的友好型细菌，它能分泌ACC脱氨酶、吲哚乙酸和细胞分裂素等物质，促进植物生长，降低植物非生物胁迫(盐胁迫、重金属胁迫和养分胁迫等)和提高植物抗病能力。此外，根际促生菌分泌的低分子有机酸和表面活性剂不仅能活化土壤中的难溶态镁、钾、钙等矿质营养元素，提高根际土壤的养分，还能通过酸化、沉淀、络合和氧化还原反应的作用改变重金属在土壤的生物有效性。因此，根际促生菌在重金属污染土壤修复领域具有前景。

产铁载体菌(SPB)作为一种常见的根际促生菌，在强化重金属超富集植物提取土壤重金属污染应用中有很强的潜力。例如：专利CN110616164A公开了一株可活化难溶性磷、镉的产铁载体菌-阴沟肠杆菌(Enterobacte cloacae)Y16，该产铁载体菌能提高土壤铁元素的生物有效性，帮助在缺铁土壤生长的植物获取铁营养，促进植物生长，并通过分泌表面活性剂，活化土壤中的难溶态重金属镉，提高土壤重金属镉的生物有效态，有助于超富集植物对土壤重金属镉的吸收和转运。但是，产铁载体菌在土壤环境易中受到微生物间生态位的竞争压力和外部干燥的环境等压力胁迫下往往存活能力极低，这会严重影响到产铁载体菌参与的植物重金属修复过程。因此，研发合适的菌剂载体提供适应的生态位，并对产铁载体菌进行物理和化学保护作用，提高产铁载体菌在土壤的存活能力极为重要。目前，多用生物炭做为细菌的吸附载体制备成固体菌剂，但是由于生物炭对土壤重金属具有极强的物理化学吸附特性，阻碍了植物对土壤中重金属的提取过程，因此并不适用于植物重金属修复过程，因此研制出适用于植物重金属修复的固体菌剂，提高植物对土壤重金属的提取效率具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种包裹型阴沟肠杆菌Y16固体菌剂的制备方法。

本发明的第二个目的在于提供由上述制备方法制备得到的包裹型阴沟肠杆菌Y16固体菌剂。

本发明的第三个的目的在于提供所述包裹型阴沟肠杆菌Y16固体菌剂的应用。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种包裹型阴沟肠杆菌Y16固体菌剂的制备方法，按重量份数比，将海藻酸盐和谷物粉混溶于无菌水，高温灭菌，冷却后加入乳清粉，再将上述混合溶液与等体积阴沟肠杆菌Y16菌液混匀，然后滴入钙盐溶液至形成胶粒状固体小球，真空冷冻干燥，得到颗粒状包裹型固体菌剂；所述海藻酸盐、谷物粉、无菌水和乳清粉的重量份数比为2～5：5～10：80～100：1～3。

由于固体菌剂其组成成分须对土壤环境和微生物无害，因此本发明固体菌剂采用的海藻酸盐是一种天然的阴离子聚合物，通常从褐藻中提取，与二价钙离子结合形成低毒性的温和凝胶，对促生菌具有包裹保护作用。谷物粉不仅能为促生菌提供碳源，还能增加土壤有机质，促进植物生长；乳清粉可有效降低后续冷冻干燥过程中形成的冰晶对促生菌的损害，提高促生菌的在固体菌剂的再水合化的复苏能力，具有延长菌剂的保存时间，提高促生菌的存活能力的作用。制备得到的固体菌剂可以阴沟肠杆菌Y16对进行物理和化学保护作用，提高其在土壤的存活能力，提高植物对土壤重金属的修复效果。