一种提高水稻产量的乳酸菌制剂及其应用

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种提高水稻产量的乳酸菌制剂及其应用。

背景技术

水稻是草本稻属的一种，也是稻属中作为粮食的最主要最悠久的一种，按稻谷类型，水稻可以分为籼稻和粳稻、早稻和中晚稻，糯稻和非糯稻。世界上近一半人口都以大米为食，并且水稻除可食用外，还可作为酿酒、制糖等工业原料，其稻壳和稻秆还可以作为饲料和肥料，因此，提高水稻产量对国民经济具有十分现实的意义。现代农业中，水稻种植离不开肥料的生产使用，目前水稻用肥料存在缓释效果差，肥料利用率低，长期使用容易恶化土壤环境，从而影响水稻的产量。随着人们对环境保护的日益重视及生态意识的逐渐提高，依据生物固氮和有益微生物能改善肥力状况的原理，微生物肥料逐渐成为现代农林业生产的重要用肥之一，并且将在末来的农林业生产中发挥重大作用。

乳酸菌是食品微生物大量利用的菌类，它们广泛分布于自然界中。大量研究表明，乳酸菌能够调节机体胃肠道正常菌群、保持微生态平衡，提高食物消化率和生物价，降低血清胆固醇，控制内毒素，抑制肠道内腐败菌生长繁殖和腐败产物的产生，制造营养物质，刺激组织发育，从而对机体的营养状态、生理功能、细胞感染、药物效应、毒性反应、免疫反应、肿瘤发生、衰老过程和突然的应急反应等产生作用。众所周知，乳酸菌在食品中发挥实际作用的消息已经司空见惯。随着科学技术的不断发展，乳酸菌的应用越来越多。一些乳酸菌被用于干肉制品中，由于其自身的安全性而被推广使用，发挥了巨大的作用。

另外，有些乳酸菌可以产生抗菌物质，大多数的抗菌谱均比较窄。通过已被鉴定的乳酸菌产生的细菌素，把这些乳酸菌分为两类，一类是仅对相关的菌有抑制作用的窄抗菌谱的乳酸菌，第二类是具有广谱抗菌活性的乳酸菌，它们对致病菌，如肉毒梭菌、利斯特菌等有抑制作用。通过检索，目前很少见到采用乳酸菌及其代谢产物提高水稻产量的文献报道。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种提水稻杞产量的乳酸菌制剂及其应用。

为了实现上述技术目的，本发明人结合多年对各类乳酸菌的研究经验，通过大量试验筛选植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)P-8、干酪乳杆菌(Lactobacilluscasei)Zhang、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)组成的乳酸菌制剂。将该乳酸菌制剂配制成菌液后喷施于稻田水面，结果显示水稻产量大大提高。

本发明提供的技术解决方案如下：

一种提高水稻产量的乳酸菌制剂，其特殊之处在于，所述乳酸菌制剂中的活性菌为植物乳杆菌P-8、干酪乳杆菌LCZ、凝结芽孢杆菌组成。

进一步地，所述乳酸菌制剂中所述植物乳杆菌P-8、所述干酪乳杆菌LCZ以及所述凝结芽孢杆菌的活菌数比为1：(1～3)：(2～5)。

需要说明的是，本发明所采用的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)P-8，分离自内蒙古传统自然发酵酸牛奶中，具有优异的抗胃肠道消化液耐受能力，能够存活于动物肠道内；该菌株已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2012年06月28日，保藏编号为CGMCC No.6312。

本发明所采用的凝结芽孢杆菌保藏编号为CCTCC No.M 2015273。

本发明所采用的干酪乳杆菌LCZ菌株已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其微生物保藏编号为：CGMCC No.5469，分类命名为：干酪乳杆菌Lactobacillus casei，保藏时间：2011年11月18日，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。

进一步地，本发明还提供了一种上述乳酸菌制剂在提高水稻产量中的应用。

进一步地，本发明提供的上述乳酸菌制剂按照如下方法制备而成：

(1)将所述植物乳杆菌P-8、所述干酪乳杆菌LCZ以及所述凝结芽孢杆菌按2％～8％的接种量分别接种于MRS培养液，在35～37℃条件下恒温培养12～24小时，经离心洗涤后，在各菌体沉淀上加入含8％～12％灭菌脱脂牛乳液、0.5％～0.6％葡萄糖和0.5％～0.8％酵母浸膏的混合液，并调整其菌数大于4.0×10

(2)将步骤(1)得到的所述植物乳杆菌P-8、所述干酪乳杆菌LCZ以及所述凝结芽孢杆菌菌株培养物分别接种于MRS培养液，在35～37℃条件下恒温培养18～24小时，再分别接种于含8％～12％灭菌脱脂牛乳液、0.5％～0.6％葡萄糖和0.5～0.8％酵母浸膏的混合液中，在35～37℃条件下培养18～24小时；

(3)将步骤(2)得到的各菌液活菌数按照所述植物乳杆菌P-8、所述干酪乳杆菌LCZ以及所述凝结芽孢杆菌为1：(1～3)：(2～5)的比例混匀，并将保护剂添加到混合菌液中，所述的保护剂的组成为：90～120g/L脱脂奶粉、25～35mL/L甘油、90～120g/L麦芽糊精、120～180g/L海漆糖和8～13g/L L-谷氨酸钠，调整活菌数大于4×10

进一步地，所述MRS液体培养基按如下配方配制而成：1升蒸馏水中溶解下列组分：蛋白胨10克，牛肉膏10克，酵母提取物5克，磷酸氢二钾2克，柠檬酸氢二铵2克，乙酸钠5克，葡萄糖20克，吐温80 1毫升，硫酸镁0.58克，硫酸锰0.25克，琼脂粉18.0克，调pH值6.2～6.6，高压灭菌。

进一步地，所述乳酸菌制剂配制成菌液后喷施于稻田水面。

进一步地，所述菌液的活菌浓度为4×10

进一步地，所述菌液在插秧前1～2天或者插秧后1～3天，按照每亩地3～5L均匀喷施于稻田水面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种提高水稻产量的乳酸菌制剂，与现有技术相比，本发明涉及的乳酸菌制剂由植物乳杆菌P-8、干酪乳杆菌LCZ以及凝结芽孢杆菌组成，这三种菌对水稻的生长有明显的影响，尤其可以使水稻茎秆更加粗壮、叶片颜色绿、产量大大提高，从而增加种植效益。

附图说明

图1为本发明实施例中喷施乳酸菌制剂的实验组的水稻茎秆长势图；

图2为本发明实施例中对照组的水稻茎秆长势图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，下面所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下结合附图提供的本申请实施例的详细描述旨在仅仅表示本申请的选定实施例，并非限制本申请要求保护的范围。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：乳酸菌制剂的制备

1.MRS液体培养基的制备：1升蒸馏水中溶解下列组分：蛋白胨10克，牛肉膏10克，酵母提取物5克，磷酸氢二钾2克，柠檬酸氢二铵2克，乙酸钠5克，葡萄糖20克，吐温80 1毫升，硫酸镁0.58克，硫酸锰0.25克，琼脂粉18.0克。调pH值6.2～6.6，高压灭菌(101Kpa，121℃)15min。

2.菌种的活化及发酵乳制备：

(1)将植物乳杆菌P-8、干酪乳杆菌LCZ以及凝结芽孢杆菌按照按照5％的接种量接种于MRS液体培养基中，在36±1℃条件下培养12～24小时，经离心洗涤后，在各菌体沉淀上加入含8％～12％灭菌脱脂牛乳液、0.5％～0.6％葡萄糖和0.5％～0.8％酵母浸膏的混合液，并调整其菌数大于4.0×10

(2)将步骤(1)得到的植物乳杆菌P-8、干酪乳杆菌LCZ以及凝结芽孢杆菌菌株培养物分别接种于MRS培养液，在35～37℃条件下恒温培养18～24小时，再分别接种于含8％～12％灭菌脱脂牛乳液、0.5％～0.6％葡萄糖和0.5～0.8％酵母浸膏的混合液中，在35～37℃条件下培养18～24小时；

(3)将步骤(2)得到的各菌液活菌数按照植物乳杆菌P-8、干酪乳杆菌LCZ以及凝结芽孢杆菌为1：(1～3)：(2～5)的比例混匀，并将保护剂添加到混合菌液中，所述的保护剂的组成为：90～120g/L脱脂奶粉、25～35mL/L甘油、90～120g/L麦芽糊精、120～180g/L海漆糖和8～13g/L L-谷氨酸钠，调整活菌数大于4×10

实施例2：植物乳杆菌P-8乳酸菌制剂制备

按照与实施例1中制备乳酸菌制剂相同的温度、PH以及时间等条件下制备仅含有植物乳杆菌P-8的乳酸菌制剂，制备得到的植物乳杆菌P-8的乳酸菌制剂中活菌数量与实施例1中制备得到的乳酸菌制剂活菌数量相同。

实施例3：干酪乳杆菌LCZ乳酸菌制剂制备

采用与实施例2相同的方法制备得到活菌数量相同的干酪乳杆菌LCZ乳酸菌制剂。

实施例4：凝结芽孢杆菌菌剂的制备

采用与实施例2相同的方法制备得到活菌数量相同的凝结芽孢杆菌菌剂。

实施例5：制备的乳酸菌制剂对水稻产量的影响实验

1.试验方法

本试验于2022年5月至10月在吉林省白城市洮南市福顺镇如意村进行。供试水稻品种为长白九号。分别将实施例1-4制备的菌剂进行编号，分别喷施于长白九号试验田中，对应编为第1组、第2组、第3组、第4组，采用喷施清水的试验田作为空白对照组，编为第5组。

为了便于统计，选择5块均为1亩的稻田进行实验，这5块稻田土质、水分等情况差别不大。在插秧前一天，按照每亩地4L将上述1-4组的菌剂制备成活菌数量相同的菌液以及第5组的等量清水均匀喷施于稻田水面。第1组至第4组的菌剂中制备的菌液中活菌浓度范围为4×10

2.乳酸菌制剂对水稻产量的影响

施加1-5不同制剂或清水的水稻产量如表1所示，实验结果表明，施加实施例1-4制剂的水稻产量均高于对照组，其中第1组的水稻产量最高，相比于对照组，喷施第1组由植物乳杆菌P-8、干酪乳杆菌LCZ以及凝结芽孢杆菌组成的乳酸菌制剂后的水稻在灌浆期的时候，相比对照组茎秆更加粗壮，叶片颜色绿，参阅图1、图2；亩增产85公斤(吉林地区一亩按照1000平方米计算)，增产比例9.71％。

表1

同时，选取同一时间的1-5组水稻叶片，检测叶片中叶绿素含量，结果如表2，结果表明，喷施第1组制剂的水稻叶片中叶绿素含量明显高于其他组，没有喷施任何制剂的水稻叶片中叶绿素含量最低。

表2

综上所述，本发明提供一种提高水稻产量的乳酸菌制剂，与对照组相比，喷施该乳酸菌制剂的水稻茎秆更加粗壮，叶片颜色绿，同时产量大大提高。该乳酸菌制剂，可以广泛应用于水稻作物。

以上所述，仅为本申请的最优具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。