微生物菌劑及化肥過度使用促生次生鹽堿及沙化土壤的改良應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于微生物發酵技術領域，具體而言，本發明涉及微生物組合物，其盡管 菌種數量較多，但是其產生的菌劑穩定，這些較多菌種的配合使得能夠改良的土壤/ 土地 的適應性好，能夠有效改良次生鹽堿地及沙化土壤等多種土壤。
【背景技術】
[0002] 不合理的耕作，包括過度開墾種植、不合理灌溉和/或過度施用化肥(尤其是長期 使用單一種類化肥)，容易造成土壤鹽堿化，甚至沙化，即形成次生鹽堿地和/或沙化地。我 國農耕歷史悠久，鹽堿地和沙化地面積的歷史積累很多，尤其是土壤鹽堿化和沙化的趨勢 至今還沒有得到根本性的扭轉，自建國以來，全國至少新增1000萬畝耕地、3525萬畝草地 和9585萬畝林地沙化，鹽堿化和退化(沙化過程中）的土地更多。
[0003] 本發明人致力于微生物改良土壤的研究，在前已經獲得了中國專利第 200910169275號等土壤改良技術，利用25種活的微生物配合，在濱海(原生)鹽堿地和草墊 堿土鹽堿地等土壤上獲得了良好的治理效果；后來，本發明人進一步研究開發了中國專利 201210441532號等鹽堿地改良技術，在減少了部分菌種的技術上，再次提供了一種濱海原 生鹽堿地的改良菌劑。然而，本發明人發現，這些早先開發的微生物組合物/菌劑的土壤/ 土地適應性有限，對部分鹽堿地(尤其是次生鹽堿地）和沙化地的改良效果不顯著，影響了 推廣效果。
[0004] 然而，要解決微生物組合物對多種土壤/ 土地的適應性，現有技術的解決辦法是 對每種土壤/土地分別設計微生物的組合。本發明人沒有受此種現有思路的限制，經長期 研究和實踐，偶然獲得了 31種微生物菌種的組合，對多種土壤/ 土地的適應性好，尤其是研 究了菌種復合的穩定性，創新地添加了"和諧"菌種，使得如此多的菌種復合而成的菌劑，其 中各菌種都能夠穩定存活，尤其是只能在特定環境下才能生長的藍藻，各批次之間的菌劑 的質量穩定，從而可以商品化推廣。而且，即使添加了紋膜醋酸桿菌、纖維素諾卡氏菌、綠僵 菌和鈍頂節螺藻等培養條件比較獨特甚至有沖突的細菌，但是本發明的菌劑仍舊能夠按照 本發明人在前專利技術的生產流程制備，操作人員和生產設施都得以沿用，節約了生產投 入和成本。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供用于發酵生產用于次生鹽堿地和/或沙化地改良的改良 劑的微生物組合物和/或菌劑，其中所有微生物都能夠穩定存活并長期發揮作用，對次生 鹽堿地和/或沙化地的改良適應性好，其發酵產生的改良劑能夠有效支持植物在次生鹽堿 和沙化地上生長，從而對次生鹽堿和沙化地進行改良。另外，本發明的目的還在于提供通過 上述微生物組合物和/或菌劑發酵產生的改良劑及應用和方法等。
[0006] 具體而言，在第一方面，本發明的目的在于提供活的微生物組合物，其由紋 膜醋酸桿菌（XceioAacier aceii)、球抱白僵菌（ifeawFeria 巴西固氮螺 菌（如〇5772>_//? ^rasi/e^e1)、纖維素諾卡氏菌（^ocart/ia 、膠凍樣芽 視妖麗（Bacillus mucilaginosus)、緣屬·麗(Metarhizium anisopliae)、貴緣木霉 菌（^ricAoofezma aareoFiritZe入純頂節螺藻（AriAro^pira^aieflsis)、豆纖維單胞菌 (、嗜熱脂肪芽抱桿菌（ifeciBws 5· iero 、干酪乳桿菌 (Zac i C^aciBw1S casei)、甲酸甲燒桿菌（#<9 iAa/?oAac i eritt? /hrffiicitt?)、反當甲燒桿菌 (Methanobacterium ruminantium)、氧/癒豫\於麗久 ThiobaciIlus thiooxidans)、氧從A 鐵硫桿菌（^ioAaciBw1S /krroiorii/afls)、地衣芽抱桿菌/icAefli/brffiis)、多粘 芽孢桿菌（AaciBw1S /7〇/j??j^ra)、嗜熱鏈霉菌（5?/·??/7?ο?_7??(95·從6?/??〇/7力以""5)、普通高溫放 線菌（TXerffioaciifloffi iFce1S ra/^aris)、彎曲高溫單抱菌（?6?r?o/7〇577〇ra carraia)、掠色固 氮菌（如〇 ioAac ier Fifle/afli/ii)、歐洲亞硝化單胞菌（Λ? irosoffioflas etfropeae)、維氏硝 化桿菌（Λ? iroAac ier ri/7c^raofe紅i)、大豆根瘤菌（TPAizoAitt? j'a/7〇/?ictt?)、豌豆根瘤菌 {Rhizobium leguminosarutn)> 7|t (?^ (AspergiIlus oryzae)> P^.?|||^(Saccharomyces cerevisiae\ 芑素霉 iPenicillium notatuni)、特異腐質霉 iHumicola insolens')> 霉{Rhizopus oligosporus)取無谷勢Ji%嵐{Rhizoctonia cerealis)覽威。
[0007] 鈍頂節螺藻等藍藻盡管不屬于細菌，但是常規還是可以被認定為菌種，在微生物 領域中它們也被稱為藍細菌。菌種可以由本領域技術人員通過常規菌種鑒定分離方法方便 地從自然界分離得到的，但是為了便于控制發酵生產質量，優選采用的菌種是所屬菌屬的 模式種或常見的菌種，如可通過商業渠道公開購買的菌種，如可通過國內外菌種培養公司 購買，也可通過生物材料保藏中心(如，國內的CGMCC和CCTCC、以及美國的ATCC等）購買。 在本發明的【具體實施方式】中，各菌種可購自大慶鮑斯生物科技有限責任公司。
[0008] 在第二方面，本發明的目的在于提供微生物菌劑，其是由本發明第一方面所述的 微生物組合物和基質混合而得的，而且其包括本發明第一方面所述的微生物組合物。其中， 其包括本發明第一方面所述的微生物組合物，一方面表明不會由于拮抗以及雜菌而使得本 發明第一方面所述的微生物組合物中的任一種菌種失活；另一方面表明，盡管部分菌種，如 紋膜醋酸桿菌、纖維素諾卡氏菌、綠僵菌和鈍頂節螺藻等，培養條件比較獨特甚至有沖突而 難以單獨或這幾種共同在基質中存活，但是本發明第一方面所述的微生物組合物共同作用 而使得其中任何一種都能存活。
[0009] 對于第一方面，其中某些菌種會分泌抗生素，如嗜熱鏈霉菌和點青霉，而且如果 沒有抗生素壓制，從質量難以穩定的基質帶來的雜菌會干擾菌劑中菌種的穩定性，但是在 各種菌種大量混合于菌劑基質并最終混合于發酵原料中時，沒有可觀察到的抗生素拮抗效 應，也沒有觀察到雜菌帶來的不穩定性，這可能是因為在菌劑配制和發酵過程中，抗生素本 身對其他菌種的拮抗效應有限或是菌種的配合間具有協同耐受性，這樣的效應是預料不到 的。對于第二方面，盡管部分菌種，如紋膜醋酸桿菌、纖維素諾卡氏菌、綠僵菌和鈍頂節螺藻 等，培養條件比較獨特甚至有沖突而難以單獨或這幾種共同在基質中存活，但是本發明人 預計是通過一些"和諧"菌種及其代謝產物的補充，使得基質環境適合這些菌種的存活，這 些難以在基質中培養的菌種通常是無法想到進行這樣的組合，而"和諧"菌種的確定和使用 更是難以預料。總之，實踐中，在制備的菌劑中所有菌種都有大量存活，而且比例穩定，能 夠使得發酵過程正常進行。優選每克菌劑中各菌種的數量為表1. 1所示的數值范圍，即以 表I. 1所示的較小的數值為下限、以表I. 1所示的較大的數值為上限的范圍，例如每克菌 劑中 JceioAacieraceii的數量為 3. 30 X 10 7~3· 38 X IO7;又如每克菌劑中如〇5772>77?? 知<3幻7￡?>^的數量為1.21叉108~1.33叉108。
[0010] 優選在本發明的第二方面中，所述微生物菌劑包括的基質可以是滅菌處理過的， 也可以是未經過滅菌處理的。基質的主要用途是使微生物附著，分散均勻，因此基質中往往 有植物纖維(通常是植物纖維性廢棄物）；為了使微生物菌劑中的菌種能夠長期存活，基質 中優選還包括微生物營養成分，如動物糞便、動物源性蛋白、植物源性蛋白和/或單細胞蛋 白等。常見的植物纖維材料有木屑、稻殼、稻糠、秸桿等；常見的動物糞便有人糞便、牛糞、 豬糞、雞糞等；常見的動物源性蛋白有魚粉等；常見的植物源性蛋白有豆粉等；單細胞蛋白 通常用于飼料中，但是本發明人發現配制微生物菌劑時使用單細胞蛋白有助于提高菌種的 存活量，因此優選基質中含有單細胞蛋白，常見的單細胞蛋白如中國專利申請CN1426460A、 CN1607908A等所述的那些，可以通過諸如挪威諾弗姆公司購買。在優選的方面，所述基質包 括植物纖維、動物糞便、動物源性蛋白、植物源性蛋白和單細胞蛋白之一種或多種，更優選 所述基質包括木屑、稻殼、稻糠、秸桿、牛糞、豬糞、雞糞、魚粉、豆粉和單細胞蛋白之一種或 多