一种草酸青霉菌在降解异丙甲草胺和促进土壤解磷中的应用及含有该草酸青霉的制剂的制作方法

专利2025-03-20  27


本发明涉及微生物制剂,尤其涉及一种草酸青霉菌在降解异丙甲草胺和促进土壤解磷中的应用及含有该草酸青霉的制剂。


背景技术:

1、异丙甲草胺是一种用途广泛且持久性强的氯乙酰胺类除草剂,常用于防治玉米、棉花、马铃薯和大豆等作物上的一年生禾本科杂草和阔叶杂草。异丙甲草胺作为常用除草剂,其在土壤中持久性要强于莠去津和乙草胺等氯乙酰胺类其他除草剂品种。由于其水溶性相对较高,因此易淋溶到地下水中及径流到地表水。同时,异丙甲草胺也是一种可能的人类致癌物,被美国环保局确定为c类致癌物。因此其引起的的环境问题和人类健康问题日益严重,亟待解决。

2、研究发现异丙甲草胺等一些除草剂主要通过功能微生物进行降解,功能微生物通过将除草剂等农药作为碳源或者与其他营养物质通过共代谢的方式进行降解,从而加快除草剂在土壤中的消减。因此,开发微生物菌剂降解技术成为异丙甲草胺污染土壤修复的重要技术保障。

3、但当前农田土壤减污培肥微生物技术的开发还处于初级阶段,大量菌株功能单一,并不适用于农田实际环境的需要,微生物需要配伍强化后投施来提升系统稳定性同时丰富实际需要互补的菌种功能。然而当前菌群构建往往仅为少数细菌根据相应功能的堆砌,在实际环境中稳定性差,功能发挥受限,这也是当前限制微生物调控技术大面积推广应用的主要技术瓶颈之一。

4、依据现阶段研究发现,功能真菌可以与细菌构建复合菌群协同发挥其功能,结合实验室研究发现草酸青霉菌对异丙甲草胺有较好降解作用,同时其可用于植物病害防治,已知的防病机制有分泌酶解类物质、诱导抗性等,并具有溶磷、降解抗生素的功能以及对农产品品质有改善和促生的作用。因此利用其降解和促生作用解决田间异丙甲草胺污染问题,并促进作物生长具有很强的可行性。然而,采用何种方式将其与细菌结合并引入农田污染土壤中需要研究。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种草酸青霉菌在降解异丙甲草胺和促进土壤解磷中的应用及含有该草酸青霉的制剂,为解决农田中异丙甲草胺残留量较高等问题,本发明的在于给出一种微生物菌剂,用于降解农田土壤中异丙甲草胺,该微生物菌剂有较好的降解异丙甲草胺的能力,并给出该微生物菌剂的制备方法和应用技术。

2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

3、本发明提供了一种草酸青霉菌在降解异丙甲草胺和/或促进土壤解磷中的应用,所述草酸青霉菌的保藏名称为草酸青霉菌met-f-1,拉丁文名为penicillium oxalicum,保藏地点为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2018年5月24日,保藏编号为cgmcc no.15861。

4、作为优选,所述草酸青霉菌的dna基因序列如seq id no.1所示。

5、本发明还提供了草酸青霉菌met-f-1在制备降解异丙甲草胺和/或促进土壤解磷的制剂中的应用。

6、本发明还提供了一种制备降解异丙甲草胺和/或促进土壤解磷的制剂的制备方法,包括如下步骤:

7、(1)将草酸青霉菌met-f-1接种到培养基中,培养后得到绿色的草酸青霉菌met-f-1的菌丝;

8、(2)将草酸青霉菌met-f-1的菌丝转接到水中,得到草酸青霉菌met-f-1孢子悬液;

9、(3)将草酸青霉菌met-f-1菌液和麦麸混合,培养后得到所述制剂。

10、作为优选,步骤(1)中所述培养基以水为溶剂,含有如下浓度的原料:马铃薯浸粉4~8g/l、琼脂15~25g/l、葡萄糖15~25g/l;所述培养基的ph值为5.4~5.8,所述培养基使用前115~121℃高压灭菌15~25min。

11、作为优选,步骤(1)中所述草酸青霉菌met-f-1培养时间为66~78h,所述培养的温度为28~32℃。

12、作为优选,步骤(2)中所述草酸青霉菌met-f-1孢子悬液的浓度为1×105cfu/g~1×107cfu/g。

13、作为优选,步骤(3)中所述麦麸中草酸青霉菌met-f-1孢子悬液的接种量为麦麸质量的10~20%。

14、作为优选,步骤(3)中所述制剂中草酸青霉菌met-f-1的有效活菌数为1.5×108cfu/g~3.5×108cfu/g。

15、本发明还提供了所述制备方法制备得到的降解异丙甲草胺和/或促进土壤解磷的制剂。

16、本发明提供了一种草酸青霉菌在降解异丙甲草胺和促进土壤解磷中的应用及含有该草酸青霉的制剂,所述草酸青霉菌的保藏名称为草酸青霉菌met-f-1,拉丁文名为penicillium oxalicum,保藏地点为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2018年5月24日,保藏编号为cgmcc no.15861。

17、本发明发现,真菌与细菌的相互作用在新污染物的共代谢生物转化中发挥了重要作用,本发明的草酸青霉菌met-f-1不仅在极端环境条件下存活能力强,而且其菌和分泌物可作为土著降解功能细菌运移载体及辅助碳源(如图1所示)。真菌和细菌经常共生在同一微区域进行营养循环和其他生物地理化学过程,如有机污染物的生物转化。丝状真菌由于具有空间填充的菌丝结构而高度适应异质环境,有能力将它们菌丝体内的营养物质转运到寡营养区为功能细菌提供营养而达到污染物降解的目的。

18、本发明的草酸青霉菌met-f-1增加菌群对农药、抗生素和激素等新污染物的降解效率,还可通过静电、黏附和缠结机制改善土壤水文特性和土壤团聚性,同时也能够分泌草酸等有机酸,降低土壤ph,达到解磷效果,从而促进作物生长。结合其特性,利用该真菌去进行met污染土壤修复具有很强可行性,根据实验室对不同负载材料研究发现,以麦麸作为负载草酸青霉菌的有效活菌数最多(如表1所示),因此后续研究选择麦麸负载功能菌。此项功能真菌复合细菌的修复技术将呈现出新质生产力的重要作用,为农田土壤去污增效提供强有力的技术保障。

19、保藏说明

20、草酸青霉菌,保藏名称为草酸青霉菌met-f-1,拉丁文名为penicilliumoxalicum,保藏地点为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2018年5月24日,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为cgmcc no.15861。



技术特征:

1.一种草酸青霉菌在降解异丙甲草胺和/或促进土壤解磷中的应用,其特征在于,所述草酸青霉菌的保藏名称为草酸青霉菌met-f-1,拉丁文名为penicillium oxalicum,保藏地点为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2018年5月24日,保藏编号为cgmccno.15861。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述草酸青霉菌的dna基因序列如seq idno.1所示。

3.草酸青霉菌met-f-1在制备降解异丙甲草胺和/或促进土壤解磷的制剂中的应用。

4.一种制备降解异丙甲草胺和/或促进土壤解磷的制剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,步骤(1)中所述培养基以水为溶剂,含有如下浓度的原料:马铃薯浸粉4~8g/l、琼脂15~25g/l、葡萄糖15~25g/l;所述培养基的ph值为5.4~5.8,所述培养基使用前115~121℃高压灭菌15~25min。

6.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,步骤(1)中所述草酸青霉菌met-f-1的培养时间为66~78h,所述培养的温度为28~32℃。

7.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,步骤(2)中所述草酸青霉菌met-f-1孢子悬液的浓度为1×105cfu/g~1×107cfu/g。

8.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,步骤(3)中所述麦麸中草酸青霉菌met-f-1孢子悬液的接种量为麦麸质量的10~20%。

9.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,步骤(3)中所述制剂中草酸青霉菌met-f-1的有效活菌数为1.5×108cfu/g~3.5×108cfu/g。

10.权利要求4~9所述制备方法制备得到的降解异丙甲草胺和/或促进土壤解磷的制剂。


技术总结
本发明涉及微生物制剂技术领域。本发明提供了一种草酸青霉菌在降解异丙甲草胺和促进土壤解磷中的应用及含有该草酸青霉的制剂,所述草酸青霉菌的保藏名称为草酸青霉菌MET‑F‑1,拉丁文名为Penicillium oxalicum,保藏地点为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2018年5月24日,保藏编号为CGMCC No.15861。本发明的草酸青霉菌MET‑F‑1和其分泌物可作为土著降解功能细菌运移载体及辅助碳源,增加菌群对农药、抗生素和激素等新污染物的降解效率,还可以改善土壤水文特性和土壤团聚性,同时也能够分泌草酸等有机酸,降低土壤pH,达到解磷效果,从而促进作物生长。

技术研发人员:孙扬,陈鹏涛,李晓晶,赵丽霞,王世通,叶会科,白默涵,杨丹
受保护的技术使用者:农业农村部环境保护科研监测所
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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