一种采用强化耐低温微生物菌剂提高草坪草抗低温能力的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境保护技术领域，涉及采用强化耐低温微生物菌剂提高草坪草抗低 温能力的方法。
【背景技术】
[0002] 微生物菌剂尤其是由多种微生物组成的复合微生物菌剂是近年来发展起来具有 广泛应用前景的生物技术。微生物菌剂不仅可以修复石油污染的土壤和降解水体中的有机 污染物，还可以防治病虫害，促进作物生产和增产增收，有些微生物菌剂可以提高植物的抗 逆性自20世纪70年代以来，欧美日本等国家或地区都相继研制成功了一些复合菌剂，很多 已经开始进行大规模的生产，并形成了系列化的产品。其中20世纪80年代由日本琉球大 学教授研制的EM(有效微生物群）获得了极大的成功，已经广泛应用在90多个国家涉及植 业养殖业及环境净化方面，并取得了显著的经济效益和社会效益。基于微生物菌剂在一些 发达国家研宄和推广得较早，相关技术较为成熟，应用也更普遍。近年来，国外也没有再出 现像EM那样可以在全世界都引起很大效应的微生物菌剂。
[0003] 相对于国外发达国家相关微生物菌剂的研宄，我国是从20世纪80年代才开始微 生物菌剂的相关研宄，从理论到实践，从单一菌种的利用到多个菌种的复合应用，也相继取 得了一些成果。南京农业大学生物防治产品主要有防治黄瓜根结线虫病害的蜡质芽孢杆 菌AT31菌剂(使命/线灭，LS20120060)、防治蔬菜土传病害的微生态制剂(蔬得康)、宁盾系 列产品，已获生物肥料正式登记。山东生物所木霉菌剂(防治灰霉病)、湖南植保所光合细菌 (促进光合作用）、镇江润州短吻杆菌（防治鳞翅目害虫）以及宁夏诺得曼生物技术公司根瘤 菌(促进豆科植物生长)等。最近几年，国内有很多关于复合菌剂研制的报道，主要利用微生 物净化环境，降解有机污染、提高粮食产量和提高植物抗性等方面。有研宄表明利用从水产 养殖的优良水质中分离得到的优势菌种研制出水质净化剂，将其用于淡水鱼养殖池中，对 降低水体中的COD，NH3-N,亚硝酸盐等起到了理想的效果。还有研宄表明，微生物菌肥均能 在适宜的浓度下不同程度的促进生菜的生长，改善生菜品质，降低硝酸盐含量。但这些大都 还处于试验研宄与初步应用水平，还没有广泛应用于实际。生防菌本身具有固氮、解磷、解 钾的作用，刺激植物产生适量生长素；降解大分子有机物，提高有机肥利用率；微生物菌剂 就像是植物的开胃剂；保护细胞膜的完整性、维持较高水平的根系活力和叶绿素含量，这方 面就不光是一个促生的作用，也有一种抗逆的作用。微生物菌剂诱导植物体内多种抗逆基 因的表达，显著提高植物体的抗氧化酶活性。同时微生物菌剂可以防止作物收获后产生病 害，诱导抗逆基因表达，诱导SOD等多种相关物质的产生。所以，微生物菌剂对于改善植物 在逆境即盐胁迫、干旱胁迫和低温胁迫条件下的建植有积极的影响。
[0004] 草坪草除了具有美化环境、净化空气、防止水土流失、保持生态平衡、给人们提供 休息和运动场所等功能外，尚有调节小气候的作用。然而草坪草同其它植物一样，常遭 受不良环境的影响，如干旱、高温、低温、盐渍等逆境都会抑制草坪草的生长，使草坪质量下 降。尤其是盐碱、低温(冷害）和干旱是强烈限制草坪生长的3大非生物因素。
[0005] 低温冷害是我国主要的气象灾害之一，并以北方地区最为频繁和严重。低温冷害 是在作物生长发育期间，尽管日最低气温〇°C以上，天气比较温暖，但出现较长时间的持续 性低温天气，或者亦是作物生殖生长期间出现短期的强低温天气过程，日平均气温低于作 物生长发育适宜温度的下限指标，从而影响农作物的生长发育或结实而引起减产的农业自 然灾害。低温冷害也不同程度地影响这草坪植物的生长和正常生理生化过程，尤其是限制 草皮生产周期的主要原因。低温胁迫会导致SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶）等 保护酶活性的降低，叶绿素分解，脯氨酸和丙二醛含量增加即质膜相对透性增大，进而植物 细胞受到损伤。有研宄表明低温胁迫对高羊茅生长影响时，得出随着温度的降低及胁迫时 间延长，高羊茅叶片中的CAT活性降低也越快，叶绿素含量也随之降低，脯氨酸含量增加明 显。冷季型草最适宜的播种时间是夏末初秋或早春，而暖季型草坪草在春末夏初。在播种 后40~50d后，草皮上的草坪草的覆盖率达95%以上时即可移坪。所以，在北方第一批草 皮卷一般在五、六月份才可上市。如果能够缩短草皮生产的年周期，提早草皮上市时间，可 大幅提高草皮卷的市场竞争力，提高人们的经济收入。传统的提高草坪植物的耐寒性的方 法有，喷施生长调节剂，如低温保护剂等；进行抗寒锻炼。而采用施加复合微生物菌剂来提 高草坪植物的抗寒性研宄还未见报道。微生物菌剂作为一种高效、环保的生物肥料，其抗病 促生作用已得到认可，其在提高草坪植物抗寒性和缩短草皮生产周等方面也必将有一定作 用。
[0006] 城市生活垃圾堆肥是自然界中的微生物，比如说是细菌和真菌等，通过它们的生 理代谢，可以加快对有机物的分解速度，进而将其变成腐植酸的过程。城市生活垃圾堆肥有 氧处理过程中，会产生大量的热量，垃圾中的有机物被分解完成，同时也杀死了垃圾中的病 菌等，而产芽孢的杆菌能够大量存在。各种微生物对有机物分解能力和分解速度是不尽相 同的，随着温度、季节的变化，堆肥过程中的微生物群落和数量亦不相同；且已有研宄表明， 堆肥中的微生物群落是相当复杂的。堆肥中微生物数量及种群分布与堆肥有机物质成分和 含量、微生物间的相互作用等多种因素密切相关。有人研宄接种外源菌剂对堆肥中微生物 数量和酶活性变化的影响，为微生物菌剂的应用和堆肥工艺的改进提供了依据。猪粪秸杆 堆肥复合微生物菌剂能够更有效地促进和优化堆肥过程迅速提高堆体温度提高最高温度 延长高温期时间并能更有效地提高堆体养分水平。牛粪堆肥试验表明，添加本源菌剂能快 速提高堆肥温度，促进堆体发酵腐熟，缩短堆制时间；从纤维素和半纤维素降解率看，添加 菌剂处理后明显比未添加菌剂的对照处理强，由此可见，添加微生物菌剂有利于牛粪堆肥 腐熟。而针对从固体废气物基质中提取微生物菌种，并将其用于实验和生产中，还有人分别 从鸡粪发酵和牛粪中筛选出高效降解菌并配制成相应的复合微生物菌剂，为复合微生物菌 剂的应用奠定了一定的基础，这对前期堆肥微生物菌剂的配置都提供了依据。近期的相关 文献及生产表明：微生物菌剂作为成为一种新型的生物技术已经应用到我们的社会生活和 生产当中。尤其是微生物菌剂在促进植物生长、提高植物抗性等方面的研宄不胜枚举。但是 关于微生物菌剂的来源与制备，大多数研宄者也仅仅只限于从土壤或污泥中提取和筛选。 有关堆肥中微生物菌落结构、堆肥菌种之间共生及相互影响关系具有模糊性和复杂性。强 化制备垃圾堆肥中微生物菌种，将强化堆肥微生物菌种作为接种剂，配制成不同浓度的强 化复合微生物菌剂接种应用，将具有重要的意义。
[0007] 从生活垃圾堆肥（以下简称堆肥）中筛选出有效菌株，再配制成相应微生物菌剂， 具有广泛的应用前景。一些研宄表明城市生活垃圾堆肥过程中发现，在有机物被分解的过 程中，生物群落也发生了重要的变化，主要是致病菌大量减少，而产芽孢的杆菌则数量剧 增。生活垃圾在经过高温发酵处理后得到的堆肥酸性变大而且含盐量变高，因此处于高渗 体系环境中的微生物具有一定的耐酸、耐盐和耐高温特性。不论是一般的微生物菌剂，还是 堆肥微生物菌剂中菌种的选育，都是直接从自然环境(或堆肥）中筛选出有效的菌株，再配 制成微生物菌剂应用于相应的领域。而将自然环境(或堆肥)中的微生物经过某些特定方向 的强化，进而得到一些高效强化微生物菌剂的研宄尚无报道。
[0008] 温度作为植物生长的主要因子之一，可影响草坪草的蒸腾、水势、吸收和新陈代谢 以及几乎所有的酶促反应、休眠和生长发育。目前关于植物抗逆性方面的研宄主要是测定 其生理指标，如生物量、保护酶、丙二醛、可溶性糖等指标。但有关草坪返青情况以及返青后 草坪外观综合评定的研宄报道非常少。
[0009] 微生物菌剂常常被用作缓解逆境条件对草坪植物的生理生态伤害作用。但在低温 胁迫下，强化耐低温微生物菌剂对草坪草有何影响，少有人研宄，而哪种浓度菌剂能够使在 低温胁迫下处理的草坪草达到最佳生长状况更是研宄甚少。
【发明内容】
[0010] 从生活垃圾堆肥中所得到的强化耐低温微生物施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、 和隐球菌，并将它们配制成不同浓度的复合微生物菌剂接种到草坪建植体 系中，研宄在低温胁迫下，草坪草生长指标的变化，目的是为筛选出复合微生物菌剂的最适 浓