本技术属于微生物技术领域,特别涉及一种高效产生ACC脱氨酶的假单胞菌菌株JKM2,包括其应用和操作方法。该菌株已在2024年10月15日完成保藏。
背景技术
土壤紧实(Soil compaction)是指在内部或外部压力下,导致土壤容重增加或孔隙度减少的现象。土壤紧实受多种因素影响,包括土壤质地和干湿交替等自然因素,以及田间管理和农用机械作业等人为因素。农用机械对土壤的压实作用是造成土壤紧实胁迫的主要原因,土壤紧实胁迫对作物生长和农业生产的危害主要包括:1、破坏土壤结构,减少土壤孔隙数量与大小,提高土壤容重和穿透阻力,产生过高的机械阻抗,抑制根系在土壤中的穿透。2、减少土壤水力传导率和水分入渗率,降低土壤通气性,抑制土壤养分和水分的运输。3、限制作物根系生长,造成根长的减少和根直径的增加,制约根系对养分和水分的吸收,进而抑制作物地上部生长,造成作物的严重减产。此外土壤紧实胁迫还通过影响温室气体产生的物理和化学条件,造成N2
O等温室气体排放的增加,进一步对生态系统产生危害。随着现代农业中机械化程度的提高,土壤紧实胁迫已成为土壤质量退化最普遍的问题之一,严重制约农业可持续发展。
现有技术中,通过改良土壤物理性质的角度减缓土壤紧实胁迫,例如CN115039533A一种果园紧实土壤改良方法,配合浇水撒播鼠李糖脂;其说明书记载:实施例1~6的结果表明土壤容重和紧实度随着鼠李糖脂浓度增加呈下降趋势造成这种变化趋势的原因可能是鼠李糖脂增多了土壤之中的水稳性团粒,水稳定性团粒增强了土壤整体的团聚性,改善了土壤透水透气的能力。另一方面根系生长过程中会倾向于土壤疏松位置,各个团聚体之间的空隙有利于根系的生长,根系的穿插形成复杂的空隙网络结构也促进了土壤容重和紧实度下降;土壤容重紧实度降低有利于根系指标提升,这是因为鼠李糖脂可以在土壤之中形成小囊泡,土壤局部变的疏松。植物在土壤紧实的胁迫之中,根系会自动地向着机械压力小的区域生长,土壤比较松的位点根系生长较快。正是通过细小的囊泡,根系生长有了疏松的空间。该文献中“配合浇水撒播鼠李糖脂”实现,既可以施用在土壤紧实胁迫中之中发挥效果,而且还具有促进植物生长的作用”。还有通过构建复杂的植物群落来改善土壤结构,例如;CN 105921508 A一种用于紧实土壤修复的植物群落配置方法,利用植物根系生长特点,及植物对有机质、氮磷钾等元素吸收的要求,构建了可用于紧实土壤修复的植物群落结构,不仅在紧实土壤上营造出稳定的植物群落景观,还能重新塑造土壤团粒结构,提高紧实土壤的可持续利用水平。上述专利或技术,都是从改善土壤物理结构,从而促进植物生长。
近期前沿研究发现,植物激素乙烯是土壤紧实胁迫中制约植物根系生长的关键因子,紧实土壤中通气孔隙减少,限制根系产生的乙烯向外扩散,导致乙烯在根系附近区域超量积累。过高的乙烯含量触发根系的激素反应,特异性地抑制根系在紧实土壤中的生长。然而,上述公开技术均忽略了根区乙烯抑制根系生长这一土壤-根系互作过程的重要性,仅对土壤物理性质进行改良,不能专性地减少土壤紧实胁迫下根系乙烯的产生,也无法降低乙烯对根系生长的抑制作用,限制土壤紧实胁迫下作物的生长和产量的进一步提升。
即使土壤物理结构得到了改善,但是由于土壤中乙烯含量较多,依旧会抑制植株根系生长,影响植株水分和营养的吸收,从而影响植物的生长。
因此,亟需一种针对降低紧实土壤中乙烯含量,从而促进植物生长的方案。
实现思路