[发明专利]一种供应设施种植作物钙元素的生物制剂及其制备方法、应用

说明书

一、技术领域

本发明具体涉及一种供应设施种植作物钙元素的生物制剂及其制备方法，属于微生物技术领域。

二、背景技术

钙是果实类作物必须的元素，钙的生物学功能主要为：保持细胞结构的完整性，减少乙烯的生成，降低果实呼吸强度，减少果实贮藏中生理病害的发生。设施农业由于高强度、单一化地对土壤进行掠夺性的利用，导致土壤理化性质极大地改变，活性离子钝化，土壤板结，有益微生物数量减少，能够活化土壤中植物需要元素的微生物数量减少导致土壤钙等部分元素供应不足；设施农业土壤容易偏酸，致使铝的可给态增多，从而也抑制了钙的吸收；设施种植土壤偏酸加剧土壤钙的淋失，导致土壤缺钙；设施农业中施用肥料以尿素和硫酸铵为主，形成碳酸钙和硫酸钙等难溶钙化合物；氮肥导致植物疯长，侵占了本该供应果实的钙；设施农业土壤由于长期缺乏降雨，土壤盐渍化严重，土壤含盐量高严重影响植物钙的吸收；土壤一旦供水不足也会导致土壤植物的根系根压降低，不利于钙的运输，以上诸多因素导致设施农业种植作物容易缺钙。

植物钙元素供应不足，会导致过果皮细胞壁薄而脆弱，容易裂果，严重的影响果实的卖相；作物缺钙会发生生理性病害和因果皮组织脆弱容易被病原微生物感染，导致果实畸形或者发病，诸如番茄脐腐病和蒂腐病、苹果斑点病、苦痘病、痘斑病和水心病、梨黑心病、脐腐果和石梨症、柑桔浮皮病、甜樱桃及荔枝裂果、芒果软鼻病、草莓腐烂、人参果脐腐病等等。果实缺钙严重影响果实存贮保质期。 

喷施钙元素制剂是快速的补充植物的钙元素主要途径。果实类作物表层具有很厚的蜡质层，表层的无机元素需要较长时间的渗漏才能被果实吸收，但是常规的无机钙元素，喷施后在果实吸收前容易被雨水或者浇水淋洗掉，而且无机钙喷施在果实表面很快形成粉末状固体，果实无法吸收，因此，常规的无机钙制剂对于缺钙导致障碍的防控效率很低。 

微生物合成的大分子胞外多肽γ-多聚谷氨酸，吸水倍率高达3500倍，和无机钙复合之后，容易附着在果实的表面形成含有高浓度钙元素的膜，不易被水淋掉、不易形成固体粉末。该产品在作物结果早期施用，在果实的生长和存贮过程中持续供应钙，减少人工，减少果实裂果率，减少农药的施用，延长果实存贮期。提高食品安全和增加农业收益具有很大的市场前景。 

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种微生物菌株以及应用该菌株制备钙元素生物制剂供农业生产利用。

本发明一种供应设施种植作物钙元素的生物制剂，通过以下方案实现： 

一种供应设施种植作物钙元素的生物制剂，其特征是该制剂中含有0.5×10⁸ cfu ml^-1以上γ-多聚谷氨酸合成菌株，钙离子浓度8～15%（w/v）；其中所述的γ-多聚谷氨酸合成菌株为解淀粉芽孢杆菌IAE（Bacillus amyloliquefaciens IAE），于2013年3月15日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为武汉市武昌珞珈山，菌种保藏号为CCTCC NO：M 2013086，简称解淀粉芽孢杆菌CCTCC NO：M 2013086；其主要生物学特性为：菌体呈杆状，染色均匀，具运动性，兼性厌氧，芽孢呈椭圆形，革兰氏染色阳性，培养基上菌落呈白色不透明菌落，边缘不规则，有隆起，表面褶皱，电镜照片见图2；16s rDNA序列进化分析结果显示该菌株为解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens）。

上述解淀粉芽孢杆菌CCTCC NO：M 2013086，其特征是在于该菌株能够在pH值为3.5-9和NaCl浓度5%-10%的环境中生长。 

上述解淀粉芽孢杆菌CCTCC NO：M 2013086，其特征在于：用接种环从培养皿中挑取生长24h的该菌接种于装有100ml解淀粉芽孢杆菌CCTCC NO：M 2013086 液体培养基的250ml三角瓶中，接种量10⁴cfu ml^-1，37℃、150rpm培养60h，菌液上清10000rpm离心20min，测定上清液γ-多聚谷氨酸含量为21.8 g L^-1。