根瘤菌JSP2-5及其在改善煙地輪作土壤上的應用制造技術

本發明專利技術公開了根瘤菌JSP2?5及其在改善煙地輪作土壤上的應用，根瘤菌(Rhizobium?anhuiense)JSP2?5，保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號為：CCTCC?NO：M?2017618。本發明專利技術得到了一株適應四川地區紫花苕子種植的根瘤菌JSP2?5，根瘤菌JSP2?5能顯著的提高紫花苕子的產量及氮磷鉀含量，通過翻壓紫花苕子試驗表明，植煙土壤輪作接種根瘤菌的紫花苕子，能有效地增加土壤有機質、速效磷、堿解氮、速效鉀含量，并且可以增加土壤中三大類群微生物的數量，改善土壤微生物群落結構，達到培肥土壤的效果。

Rhizobium JSP2-5 and its application in improving tobacco rotation soil

The invention discloses the Rhizobium JSP2 5 and its application in improving the soil of the tobacco land rotation, and the rhizobia (Rhizobium anhuiense) JSP2 5, which is preserved in the Chinese typical culture preservation center, and the preservation is numbered as CCTCC NO:M 2017618. The invention has obtained a Rhizobium JSP2 5, which is adapted to the cultivation of Vetch potato in Sichuan, and the Rhizobium JSP2 5 can significantly increase the yield of purple flower vetch and the content of N, P and K. Through the test of the vetch test of the purple flower vetch, it is shown that the soil organic matter, available phosphorus, and available phosphorus can be effectively increased by the inoculation of the Rhizobium. The content of alkali hydrolysable nitrogen and available potassium can increase the number of three groups of microorganisms in the soil, improve the structure of soil microbial community, and achieve the effect of fertilizing soil.

【技術實現步驟摘要】
根瘤菌JSP2-5及其在改善煙地輪作土壤上的應用
本專利技術屬于微生物領域，具體涉及根瘤菌JSP2-5及其在改善煙地輪作土壤上的應用。
技術介紹
煙草作為一種特殊的經濟作物，要實現煙草的優質適產，就必須為煙草生長創造一個良好土壤環境。隨著中國烤煙生產的迅速發展，長期大量施用化肥、不合理的輪作等導致煙葉產量和質量下降、土壤板結、地力衰退以及有機質含量降低等問題，成為煙葉生產可持續發展的瓶頸。在這種背景下，探尋一種能提高煙葉產量和質量、改良土壤、實現煙葉生產可持續發展的栽培措施，成為烤煙種植亟需解決的問題之一。面臨以上問題，研究者嘗試通過改良土壤來改善煙株大田生長狀況和提升烤煙產量和品質，尤其對不同有機肥的研究成為了土壤—烤煙系統的研究熱點(彭華偉等，2008)，施用有機肥不僅能提高土壤養分水平，促進烤煙生長發育，改善煙葉品質，而且能夠達到土地用養結合的效果。綠肥作為一種重要的有機肥料，其在減少化肥用量、提高作物產量、培肥土壤地力等方面起到了積極的作用，且種植綠肥已成為目前土壤改良的重要手段(王瑞寶等，2010)。綠肥品種繁多，譬如黑麥草、滿園花、箭筈豌豆、紫花苕子等，其中豆科綠肥箭筈豌豆和紫花苕子是最常見的旱地綠肥作物。豆科綠肥通過根瘤菌的固氮作用，能固定空氣中的氮素，把不能直接利用的氮氣固定轉化為可被作物利用的氮，增加土壤氮素營養。通過發達的根系吸收深層土壤中的養分，尤其對土壤難溶性磷酸鹽有較強的吸收能力，從而能提高土壤中的磷含量(王秀芝等，2005)。利用煙田冬閑時間種植綠肥，翻壓后可以增加土壤有機質含量(石屹等，2009)，增加土壤中氮、磷、鉀含量(王巖等，2006；潘福霞等，2011)。大量的試驗研究表明，翻壓綠肥后產生的腐熟物質有利于植煙土壤微生物活性的增強(程森等，2008)。綠肥翻壓后對土壤微生物量的影響也存在差異，進而對烤煙生長發育和烤后煙葉品質影響也不相同(田峰等，2015)。為響應《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，在煙草生產中，可充分利用冬閑地以及光熱資源，不用化肥，僅用高效根瘤菌接種生產優質豆科綠肥，翻壓后改土培肥植煙土壤，進而為后期的烤煙生產達到化肥使用量零增長或減施化肥，并能提質增效作好科學的準備。早先有針對煙區輪作紫花苕子的專利技術專利(申請號為201210459188.7)，但是在綠肥生長過程中不是接種根瘤菌，而是用過磷酸鈣、尿素，以促進綠肥生長，增大了生產成本，增加了環境壓力。施用根瘤菌菌劑能促進豆科植物結瘤，有效提高豆科植物的產量，減少生產中的化肥使用量，降低生產成本，而且可以提高土壤肥力。豆科綠肥生產環節中僅接種根瘤菌，可以不施用任何肥料。但是，豆科綠肥接種根瘤菌的報道少，要提高根瘤菌的共生固氮作用，菌株和豆科植物品種是兩個根本因素。根瘤菌的群體分布具有地理局限性，在根瘤菌的篩選中，需要注意對應用地區環境的適應能力(陳文新等，2004)。一般來說，在某個區域內最為有效的根瘤菌往往來自本地區或者與本地區條件相似地區的菌株(Jiaetal，2008；陳文新等，2011)。因此在根瘤菌選種時，不僅要考慮根瘤菌與豆科植物品種的匹配性，還必須重視菌劑應用的地域性。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題為：如何提供一種適應四川地區紫花苕子種植的根瘤菌。本專利技術的技術方案為：根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5，于2017年10月23日保藏于中國湖北省武漢市武漢大學內的中國典型培養物保藏中心，保藏編號為：CCTCCNO：M2017618。根瘤菌JSP2-5在四川地區紫花苕子種植上的應用。菌肥，由培養至對數生長期的根瘤菌JSP2-5菌液和滅菌的載體構成。進一步地，菌肥由根瘤菌JSP2-5菌液和泥炭載體構成。紫花苕子接種根瘤菌JSP2-5在改善四川地區煙地輪作土壤上的應用。進一步地，紫花苕子接種的根瘤菌JSP2-5采用前述的菌肥。本專利技術在野生紫花苕子上分離得到根瘤菌JSP2-5，經16SrRNA基因及其他持家基因glnII、atpD、recA的擴增及系統發育分析鑒定，根瘤菌JSP2-5屬Rhizobiumanhuiense。通過接種紫花苕子發現，根瘤菌JSP2-5能使紫花苕子鮮草產量增加19.1％，根產量增加37.5％，根瘤數增加51.2％，株高增加13.3％。說明接種根瘤菌，能提高紫花苕子根部結瘤率，直接或間接影響紫花苕子生物量的增長。而且全氮、全磷、全鉀積累量分別增加18.2％、34.3％、36.4％。說明接種根瘤菌后，能明顯增加紫花苕子氮磷鉀積累量。紫花苕子接種根瘤菌JSP2-5在改善四川地區煙地輪作土壤的作用明顯，相比空地，紫花苕子接種根瘤菌JSP2-5的全氮含量均上升了17.5％，只種植紫花苕子、紫花苕子接種根瘤菌JSP2-5的植株翻壓后，在烤煙種植前土壤有機質含量相比空地對照分別上漲43.4％、104.8％，只種植紫花苕子處理的速效磷、速效鉀、堿解氮含量比空地對照分別增加為21.4％、35.3％、7.8％，紫花苕子接種根瘤菌JSP2-5的速效磷、速效鉀、堿解氮含量分別比空地對照增加48.5％、63.4％、16.9％。可見翻壓紫花苕子能使土壤養分含量提升，但是翻壓接種根瘤菌的紫花苕子的優勢更明顯。紫花苕子接種根瘤菌JSP2-5的三大類群微生物的數量比只種植紫花苕子及空地對照的高。相較于空地對照，紫花苕子接種根瘤菌JSP2-5的細菌、放線菌、真菌的數量分別增長了111.0％、85.2％、83.5％。可以看出，翻壓接種根瘤菌的紫花苕子能成倍增加三大類群微生物的數量。現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：本專利技術得到了一株適應四川地區紫花苕子種植的根瘤菌JSP2-5，根瘤菌JSP2-5能顯著的提高紫花苕子的產量及氮磷鉀含量，通過翻壓紫花苕子試驗表明，植煙土壤輪作接種根瘤菌的紫花苕子，能有效地增加土壤有機質、速效磷、堿解氮、速效鉀含量，并且可以增加土壤中三大類群微生物的數量，改善土壤微生物群落結構，達到培肥土壤的效果。保藏說明：根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5，于2017年10月23日保藏于中國湖北省武漢市武漢大學內的中國典型培養物保藏中心，保藏編號為：CCTCCNO：M2017618。附圖說明圖1為根瘤菌JSP2-5在YMA培養基上的菌落形態；圖2為根瘤菌JSP2-5的16rRNA基因序列的系統發育圖；圖3為根瘤菌JSP2-5的recA、atpD、glnII三個持家基因聯合構建的系統發育圖。具體實施方式實施例1根瘤菌JSP2-5的分離、純化和保存在四川省瀘州古藺箭竹鄉采集野生的健壯紅色紫花苕子根瘤，清洗干凈，帶部分根皮取下，用吸水紙吸干外表水分，裝在放有無水氯化鈣的并覆有脫脂棉的小管中。在實驗室進行以下操作：將采集的根瘤用無菌水浸泡吸脹，用95％的乙醇浸泡30s以消除表面張力，接著用0.1％(質量體積比)的升汞表面消毒5min，再用無菌水沖洗6～8次，在無菌操作的情況下，將單個根瘤夾破后在加有剛果紅的YMA培養基(甘露醇10g，酵母粉0.8g，KH2PO40.25g，MgSO4.7H2O0.2g，CaCl2.6H2O0.1g，NaCl0.1g，1％(質量體積比)鉬酸鈉2mL，1％(質量體積比)硼酸2mL，1％(質量體積比)剛果本文檔來自技高網...

【技術保護點】
根瘤菌(Rhizobium?anhuiense)JSP2?5，保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號為：CCTCC?NO：M?2017618。

【技術特征摘要】
1.根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5，保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號為：CCTCCNO：M2017618。2.根據權利要求1所述的根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5在四川地區紫花苕子種植上的應用。3.菌肥，由權利要求1所述的根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5的菌液和載體構成。4.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐開未，陳遠學，劉明，龍玲，陳強，鄒文豪，余秀梅，劉漢軍，
申請(專利權)人：四川農業大學，
類型：發明
國別省市：四川,51