一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌及其在矿区复垦生态重建中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌及其在矿区复垦生态重建中的应用，该菌为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)，保藏编号为CGMCC No.9799。该菌株能够提高矿区复垦土壤养分含量，对矿区复垦土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷含量的提高上均有显著效果；而且进一步的实验表明，该纺锤形赖氨酸芽孢杆菌还能够提高作物生物量，无论是对小麦还是油菜的培养来说，其均能提高矿区复垦土壤作物生物量；尤为重要的是纺锤形赖氨酸芽孢杆菌的使用能有效并显著改变土壤微生物的群落结构，改善土壤微生物多样性，有效增加了微生物的数量，从而加快了土壤微生物群落的修复，可以广泛地应用于煤矿区复垦土壤的修复。

【技术实现步骤摘要】
一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌及其在矿区复垦生态重建中的应用
本专利技术属于生态重建
，涉及一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌及其在矿区复垦生态重建中的应用。
技术介绍
煤炭在我国能源生产和消费中具有举足轻重的地位，其比重始终保持在70％左右。煤炭资源开采在支撑社会经济发展的同时，也对土地资源和生态环境造成了持久而严重的负面影响。《2007年中国地质环境公报》指出，全国矿业开发占用和损坏的土地面积为165.8万公顷，其中尾矿堆放90.9万公顷，露天采坑52.2万公顷，采矿塌陷20.3万公顷，且每年新增损毁土地约400万亩，其中60％以上是耕地或其他农用地，致使煤矿区人地矛盾不断加剧，严重威胁着我国粮食安全和社会经济可持续发展。积极开展矿区土地复垦与生态重建是一项具有战略意义的系统工程。我国于1988年颁布了《土地复垦规定》，并明确规定了资源开发过程中土地复垦的责任和义务，这一规定的实施既可减少土地损失，又可保护生态环境，是一项利国利民的系统工程，具有重要的经济和社会意义，但到目前我国的矿区土地复垦率不足10％。土地复垦不仅仅是被破坏或扰动土地的简单恢复利用，更重要的是生态的恢复，生态意义的复垦才是矿区土地复垦的最终目的。生态恢复的关键是生态系统功能的恢复和合理结构的构建，进行植被的恢复及动植物群落和微生物群落的构建。目前，我国在采煤塌陷区土地复垦的研究中，各地一般多以传统的培肥措施为主。其存在的主要问题是没有活生物体物质，土壤中微生物缺乏，物质能量转化慢，对土壤的物理性质、生物学性质等土壤生态系统改善与恢复慢，复垦周期长。目前，许多国家都采用先进的微生物复垦技术来复垦土地。微生物复垦技术是利用微生物的接种优势，对复垦区土壤进行综合治理与改良的一项生物技术措施。它是通过向新建植的植物接种一些有益的、促生的微生物，利用微生物和植物根际微生物本身的生命活动，挖掘复垦基质的潜在肥力，重新恢复和建立其共生体系，促进植物生长，加速复垦地土壤的基质改良和生态系统的持续发展，提高矿区生态治理质量，从而缩短复垦周期。然而在生产实践中具有显著效果的微生物菌种的短缺成为了微生物修复技术的瓶颈问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的矿区复垦周期长、复垦土壤结构性差的缺点，提供了一种兼具解磷、解钾和固氮作用的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌及其在矿区复垦生态重建中的应用，能够有效改善矿区复垦土壤养分水平、微生物群落，促进作物生长，加快生态重建速度。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌，该菌为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)，保藏编号为CGMCCNo.9799。所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌能够提矿高区复垦土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量。所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌能够提高矿区复垦土壤中生长的作物的生物量。所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌能够提高矿区复垦土壤中微生物群落结构多样性。一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌微生物制剂，是将纺锤形赖氨酸芽孢杆菌经扩大培养后，以2:10～20的质量比培养获取的活性成分与载体充分混合，常温保存；所述载体为固体载体或液体载体，其中固体载体为矿物材料、植物材料、高分子化合物或有机材料；所述矿物材料为粘土、高岭土、蒙脱石、沸石和粉煤灰中的一种或几种；所属植物材料为玉米粉、淀粉、豆粉和花生粉中一种或几种；所述高分子化合物为聚乙烯醇、聚二醇中的一种或两种；所述有机材料为草炭、腐殖酸、有机肥料中的的一种或几种；所述的活性成分为扩大培养所得的活细胞、包含细胞的发酵液、细胞培养物的滤液中的一种或几种；该微生物制剂制成以下剂型：液体剂、乳剂、悬浮剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。所述的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌在改善矿区复垦土壤中的应用。所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌或其制成的微生物制剂能够提高矿区复垦土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量；以及提高矿区复垦土壤微生物群落结构多样性。所述的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌在制备改善矿区复垦土壤的微生物制剂中的应用。所述的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌在制备促进矿区复垦土壤植物生长的生物肥中应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌，是从复垦矿区采集的土壤中通过分离纯化，然后再依次通过无机磷选择培养基、固体硅酸盐细菌的选择性培养基、固体无氮培养基进行筛选，经过生物鉴定、16SrDNA系列分析及解磷、解钾能力测定，确定所筛选的微生物为新的微生物：纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)。该纺锤形赖氨酸芽孢杆菌表现出极强的土壤适应能力，是一种兼具解磷、解钾和固氮作用的高效微生物；实验检测显示，其能够提高矿区复垦土壤养分含量，对矿区复垦土壤有机质、碱解氮、速效钾、有效磷含量的提高上均有显著效果；而且进一步的实验表明，该纺锤形赖氨酸芽孢杆菌还能够提高作物生物量，无论是对小麦还是油菜的培养来说，其均能提高矿区复垦土壤作物生物量；尤为重要的是纺锤形赖氨酸芽孢杆菌的使用能有效并显著改变土壤微生物的群落结构，改善土壤微生物多样性，有效增加了微生物的数量，从而加快了土壤微生物群落的修复，可应用于改善矿区复垦土壤及促进矿区复垦土壤植物生长。附图说明图1为本专利技术的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)在固体牛肉膏蛋白胨培养基上培养48小时的形态；图2为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)在固体营养琼脂培养基上培养24小时后经革兰氏染色后在光学显微镜油镜下(10*100倍)的形态。保藏说明本专利技术提供的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)，该菌株已于2014年10月21日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏号为CGMCCNo.9799，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。本专利技术提供了一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)，其中，该纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)的保藏编号为CGMCCNo.9799。本专利技术提供了所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌或所述微生物菌剂在改善矿区复垦土壤、促进植物生长中的应用。下面通过具体的实施例对本专利技术进行更进一步的说明。实施例1本实施例说明本专利技术的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)(CGMCCNo.9799)的筛选及鉴定过程1.样品采集从山西省典型复垦矿区采集土壤，分别从山西长治襄垣县西山底村采煤塌陷复垦区的杂草丛(N36°28′17.846″，E113°00′50.383″)采集0-20cm土壤样品，4℃保藏；山西孝义克俄村排土场的杂草丛(N37°08′25.485″，E111°30′65.453″)采集0-20cm土壤样品，4℃保藏。2.菌株的初筛称取10g采集的矿区复垦土壤加入90mL装有玻璃珠和无菌水且已灭菌的250mL三角瓶中，于30℃、180r/min的恒温摇床下震荡20min，静置5min后吸取1mL菌液至9mL无菌水中充分混匀(此时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌，其特征在于，该菌为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)，保藏编号为CGMCCNo.9799。

【技术特征摘要】
1.一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌，其特征在于，该菌为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)，保藏编号为CGMCCNo.9799。2.如权利要求1所述的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌，其特征在于，所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌能够提矿高区复垦土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量。3.如权利要求1所述的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌，其特征在于，所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌能够提高矿区复垦土壤中生长的作物的生物量。4.如权利要求1所述的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌，其特征在于，所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌能够提高矿区复垦土壤中微生物群落结构多样性。5.一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌微生物制剂，其特征在于，是将纺锤形赖氨酸芽孢杆菌经扩大培养后，以2:10～20的质量比培养获取的活性成分与载体充分混合，常温保存；所述载体为固体载体或液体载体，其中固体载体为矿物材料、植物材料、高分子化合物或有机材料；所述矿物材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建华，郜春花，张强，李华，靳东升，卢晋晶，李娓，
申请(专利权)人：山西大学，山西省农业科学院农业环境与资源研究所，
类型：发明
国别省市：山西,14