本发明涉及土壤蚯蚓养殖相关，具体涉及一种用于土壤中蚯蚓原位富集的菌群组合、培养基及应用
背景技术：
1、近年来，合成肠道菌群对宿主生长、繁殖和免疫功能的有益影响受到了广泛关注，这为土壤动物富集技术的研发提供了新的视角和方法。土壤动物是土壤生态系统中重要的组成部分，在有机质分解、养分循环和土壤结构改良中扮演着关键角色。然而，土壤动物的生长和繁殖受到土壤环境条件和微生物群落的影响。研究表明，通过引入合成肠道菌群，可以显著改善土壤动物的生长和繁殖性能。首先，合成肠道菌群能够优化土壤动物的营养代谢过程。例如，益生菌可以产生消化酶和短链脂肪酸，帮助土壤动物更有效地分解有机质并吸收养分，从而促进其生长和繁殖。其次，合成肠道菌群可以增强土壤动物的免疫功能，减少病原体对其健康的威胁。合成菌群能够通过刺激宿主的免疫系统，促进免疫细胞的成熟和功能提升，从而提高土壤动物对环境病原体的抵抗力。此外，合成肠道菌群还可以改善土壤微环境，促进有益微生物生长。这种微生物群落的平衡作用有助于维护土壤生态系统的稳定性，从而为土壤动物提供一个更健康的生存环境。基于这些研究成果，开发出一种通过合成肠道菌群富集土壤动物的方法，将显著提高土壤动物的生长和繁殖能力。这不仅有助于提升土壤动物的生态功能，还为农业和环境保护提供了新的技术手段。因此，合成肠道菌群在土壤动物富集专利中的应用前景广阔，有望带来显著的生态和经济效益。
2、蚯蚓是土壤动物的主要功能类群之一，其数量庞大且种类多样，广泛分布于各种生境的土壤中。蚯蚓的摄食活动和排泄物(蚓粪)对土壤结构和肥力具有重要影响。蚯蚓具有世代周期短，对环境变化反应敏感等特点，常被作为土壤健康和肥力变化的指示生物。蚯蚓的生态作用不仅在于直接摄取有机物质，分解有机质并释放营养元素，还通过其活动改善土壤结构，增加土壤孔隙度和通气性，从而促进土壤微生物活性。蚯蚓在土壤食物网中占据关键位置，通过其活动改变了微生物的生物量、多样性和群落组成，同时直接影响了其自身的生存适应性和健康。蚯蚓—微生物互作调控了土壤生态系统能量传递和碳氮磷养分转化储存过程，对维持土壤食物网络结构稳定性和功能多样性具有重要作用。
技术实现思路
1、针对现有技术中研发快速高效的蚯蚓原位繁殖方法的技术问题和实际需求，本发明提供了一种用于土壤中蚯蚓原位富集的菌群组合、培养基及应用。蚯蚓通过摄食土壤微生物释放其体内固持的养分，从而促进植物生长。蚯蚓富集过程中产生的蚓粪富含有机质和磷元素，蚓粪不仅能够提高土壤的持水能力和通气性，还能显著提高土壤磷的生物有效性。为缓解红壤磷素胁迫，提升磷素生物有效性，可从旱地红壤中原位富集土著蚯蚓，对其培养条件进行优化，将蚯蚓及其蚓粪施用于低产田旱地红壤，以期提高红壤磷酸酶活性和有效磷库容含量，实现作物增产提质。本土品种远盲蚓在这一过程中表现出显著效果，通过蚓粪积累和土壤结构改善，显著提高植物的生长和产量。
2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：促进蚯蚓生长繁殖免疫的菌群组合，其包括以下菌株的一种或几种：贪铜菌属cupriavidus necator，菌株ytr-c1，于2023年5月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号cgmcc no.27358，中华根瘤菌属sinorhizobium.sp.，菌株ytr-s1，于2020年9月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：cgmcc no.20681，中间根瘤菌mesorhizobiumamorphae，菌株ytr-m3，于2019年4月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：cgmcc no.17532。
3、优选的，所述蚯蚓鉴定为远盲蚓，amynthas sp.。
4、优选的，所述菌群来源于蚯蚓肠道。
5、优选的，所述菌群组合通过调整蚯蚓肌球蛋白myosin和/或有丝分裂原激活蛋白激酶mitogen-activated protein kinase(mapk)的表达，用于分析蚯蚓的运动机能和免疫性能变化。
6、本发明还提供一种蚯蚓培养基，所述培养基包括菌剂和土，所述土为质量比为1.5:1:1.2的红壤、玉米秸秆和腐熟猪粪混合培养基质，所述菌剂为包含权利要求1中所述菌群组合的菌剂。
7、优选的，所述培养基中菌剂优选的浓度为104-108个/克土。
8、本发明还提供上述菌群组合、蚯蚓培养基在红壤解磷和/或提高玉米产量和品质的用途。
9、本发明还提供一种土壤中蚯蚓原位富集方法，其包括以下步骤：用上述菌群组合和/或所述的蚯蚓培养基混配土壤即可。
10、根据权利要求8所述的土壤中蚯蚓原位富集方法，其特征在于：将所述蚯蚓培养基填装到底部透气的塑料容器中至40cm厚，每十天填充一次，每次填充5cm厚培养基质，并将菌剂均匀喷洒至培养基质中，调节土壤水分至田间持水量的60％～65％，自然环境下避光培养，培养温度为12-28℃，60天进行蚯蚓采收。
11、本发明中菌株筛选和蚯蚓富集，包括以下步骤：
12、(1)从试验站台收集本土蚯蚓和供试土壤，经高通量测序检测蚯蚓肠道和土壤中细菌群落结构组成，通过网络分析识别肠道和土壤中共有关键细菌；
13、(2)将关键细菌以不同组合方式投喂远盲蚓，结合转录组分析，获得对蚯蚓生长繁殖免疫促进效果最佳的菌群组合。
14、(3)设置不同浓度的最佳细菌组合混配红壤，秸秆和猪粪原位富集蚯蚓。
15、(4)将蚯蚓和蚓粪施用于试验小区。
16、所述步骤(2)中，促进蚯蚓生长繁殖免疫的最佳关键细菌组合为贪铜菌属cupriavidus necator、中华根瘤菌属sinorhizobium sp.和中间根瘤菌mesorhizobiumamorphae。
17、所述步骤(2)中，最佳关键细菌组合显著提高了蚯蚓的存活率(237.5％)和平均鲜重(46.29％)。
18、所述步骤(2)中，最佳关键细菌组合提高了蚯蚓的肌球蛋白(128.71％)和有丝分裂原激活蛋白激酶基因(215.71％)的表达。
19、所述步骤(2)中，在筛选最佳的菌种组合后进一步设置菌剂中菌种配比，达到促进蚯蚓生长的最优菌剂添加条件。
20、所述步骤(3)中，成年远盲蚓的接种密度为1.25kg/m2。
21、所述步骤(3)中，蚯蚓培养基质为供试红壤，玉米秸秆和腐熟猪粪，质量比为1.5:1:1.2，填装到底部透气的塑料材质容器中至40cm厚，每十天填充一次，每次填充5cm厚培养基质。设置三种菌剂浓度为104、106和108个/克土，依次均匀喷洒至培养基质中，调节土壤水分至田间持水量的60％～65％，自然环境下避光培养，培养温度为12-28℃，60天进行蚯蚓采收。
22、所述步骤(4)中，蚯蚓投放量为60g/m2，蚓粪投放量为3kg/m2。
23、本发明所得到的远盲蚓用于红壤中解磷的用途。
24、本发明所得到的远盲蚓用于提高玉米产量和品质的用途。
25、具体的，所述步骤(1)中，取收集到的蚯蚓9条，清洗后用25％无水乙醇浸泡蚯蚓，待蚯蚓停止扭动，解剖蚯蚓肠道，获取肠道内容物约2.2g。取供试土壤10g和2g肠道内容物进行高通量测序。所述步骤(2)中，设置包含一种细菌和两种细菌、三种细菌的组合，共计7种细菌组合方案外加一个不添加对照组。所用土壤为原位灭菌红壤1kg×3平行/处理，所用蚯蚓品种为远盲蚓5条×3平行/处理，细菌菌剂添加量为106个/克土。室内进行为期4周的蚯蚓添菌培养实验，期间控制培养温度为20～25℃，土壤水分达到田间持水量的60％～65％，每周添加一次灭菌后的腐熟猪粪20g为蚯蚓提供食物来源。根据权利要求1所述的蚯蚓原位富集方法，其特征在于：所述步骤(2)中，实验周期后收集存活的蚯蚓，统计蚯蚓条数，鲜重。收集的蚯蚓清洗干净后，每个处理随机挑选3条成年蚯蚓，自环带下1cm的蚯蚓腹部取1×1cm2的表皮组织，液氮速冻，测转录组。所述步骤(2)中，在筛选最佳的菌种组合后进一步设置菌剂中菌种配比，达到促进蚯蚓生长的最优菌剂添加条件；所述步骤(3)中，成年远盲蚓的接种密度为1.25kg/m2。
26、有益效果：
27、本发明操作简单化，原料来源丰富，改善了蚯蚓原位生长环境，提高了远盲蚓的繁殖能力和生物肥料蚓粪的质量。将远盲蚓投放至农田红壤中，提高了磷有效性，促进玉米增产提质。本发明与现有技术相比，具有以下优点：
28、(1)原位富集旱地红壤本土蚯蚓，通过添加供试红壤和肠道共有关键微生物菌剂和农业有机废弃物增强了蚯蚓在红壤中的存活率和繁殖能力，提高蚯蚓产量和蚓粪质量。通过本发明技术方案培养的远盲蚓，生长迅速，繁殖能力强，附加生物肥料质量高，同时蚯蚓原位富集方法的生产成本低，技术简单，便于大规模推广。
29、(2)所述远盲蚓和蚓粪施用于红壤，增加了红壤磷的有效性。
30、(3)所述远盲蚓和蚓粪施用于红壤，增加了玉米对红壤养分的吸收利用，改善了玉米生长状况，显著提高了玉米和油菜产量和质量。本发明原位富集培养的远盲蚓及其蚓粪应用后作物增产提质效果明显，适合大田作物产区大面积使用。
1.促进蚯蚓生长繁殖免疫的菌群组合，其特征在于：包括以下菌株的一种或几种：贪铜菌属cupriavidus necator，菌株ytr-c1，于2023年5月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号cgmcc no.27358，中华根瘤菌属sinorhizobium sp.，菌株ytr-s1，于2020年9月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：cgmcc no.20681，中间根瘤菌mesorhizobium amorphae，菌株ytr-m3，于2019年4月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：cgmcc no.17532。
2.根据权利要求1所述的促进蚯蚓生长繁殖免疫的菌群组合，其特征在于：所述蚯蚓鉴定为远盲蚓，amynthas sp.。
3.根据权利要求1所述的促进蚯蚓生长繁殖免疫的菌群组合，其特征在于：所述菌群来源于蚯蚓肠道。
4.根据权利要求1所述的促进蚯蚓生长繁殖免疫的菌群组合，其特征在于：所述菌群组合通过调整蚯蚓肌球蛋白myosin和/或有丝分裂原激活蛋白激酶mitogen-activatedprotein kinase(mapk)的表达，用于分析蚯蚓的运动机能和免疫性能变化。
5.一种蚯蚓培养基，其特征在于：所述培养基包括菌剂和土，所述土为质量比为1.5:1:1.2的红壤、玉米秸秆和腐熟猪粪混合培养基质，所述菌剂为包含权利要求1中所述菌群组合的菌剂。
6.根据权利要求5所述的蚯蚓培养基，其特征在于：所述培养基中菌剂的浓度为104-108个/克土。
7.权利要求1所述的菌群组合、权利要求5所述的蚯蚓培养基在红壤解磷和/或提高玉米产量和品质的用途。
8.一种土壤中蚯蚓原位富集方法，其特征在于：包括以下步骤：用权利要求1所述的菌群组合和/或权利要求5所述的蚯蚓培养基混配土壤即可。
9.根据权利要求8所述的土壤中蚯蚓原位富集方法，其特征在于：将所述蚯蚓培养基填装到底部透气的塑料容器中至40cm厚，每十天填充一次，每次填充5cm厚培养基质，并将菌剂均匀喷洒至培养基质中，调节土壤水分至田间持水量的60％～65％，自然环境下避光培养，培养温度为12-28℃，60天进行蚯蚓采收。
