沙漠自源固化菌株的分离方法及其固化砂土能力验证方法技术

本发明专利技术公开了沙漠自源固化菌株的分离方法及其固化砂土能力验证方法。菌株的分离方法如下：从内蒙古沙漠中取深度120～150cm处的沙漠土壤，放入液体培养基中振荡并制备成不同浓度的稀释溶液，然后不同浓度的稀释溶液将分别涂布于固体培养基上，进行恒温培养。再挑取固体培养基上的单菌落进行试培养并选取有固化效果的菌落，反复划线5‑6次进行纯化，直至出现单菌落并选为所述沙漠自源固化菌株。本发明专利技术通过分离纯化技术从混杂的天然微生物中分离出芽孢杆菌，其具有很好的研究和应用价值，并适合在砂类土壤的结皮与改良中大规模推广。芽孢杆菌作为一种新型固化土壤的微生物菌种，其具有很好的固化能力。

Isolation method of self-solidifying bacteria from desert and validation method for solidifying sand

The invention discloses a method for separating desert self-solidifying bacteria and a method for verifying the solidifying ability of sand. The isolation methods of the strains are as follows: the desert soils from the Inner Mongolian desert at depths of 120-150 cm were taken and placed into liquid medium to oscillate and prepare dilution solutions of different concentrations. Then the dilution solutions of different concentrations were coated on solid medium respectively for constant temperature cultivation. Then single colonies on solid medium were selected for trial culture and selected with solidifying effect. The single colonies were purified 5 to 6 times after repeated marking until single colonies appeared and selected as the self-solidifying desert bacteria. The invention separates Bacillus from mixed natural microorganisms by separation and purification technology, which has good research and application value, and is suitable for large-scale popularization in sand soil crust and improvement. Bacillus spp. is a new type of Soil-solidifying microorganism with good solidifying ability.

【技术实现步骤摘要】
沙漠自源固化菌株的分离方法及其固化砂土能力验证方法
本专利技术涉及沙漠自源固化菌株制备
，尤其涉及沙漠自源固化菌株的分离方法及其固化砂土能力验证方法。
技术介绍
沙漠化是当前社会每个国家都面临的问题。对沙漠治理，首先需对沙漠中的砂土进行固结。避免采用化学固剂进行固结而带来的环境污染，目前大多利用绿色环保的微生物对砂土进行固结。这其中，因胶结芽孢杆菌(芽孢杆菌的一种)能分解硅酸盐和铝硅酸盐及其他矿石中的含钾矿物，并且具有溶磷、释钾和固氮功能，其能明显的改良土壤性质并提高土壤保水保肥。因此，如何从沙漠土壤中分离出胶结芽孢杆菌，达到以沙制沙的目的，是一个重要的研究方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供沙漠自源固化菌株的分离方法及其固化砂土能力验证方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：沙漠自源固化菌株的分离方法，其分离得到的沙漠自源固化菌株用于改良和固化易风化砂土，其特征在于，包括以下步骤：S1、从内蒙古沙漠土中取地表120～150cm处的沙漠土n克，放入10n克的无菌蒸馏水中振摇15～20min后静置12h，取上清液备用；S2、将上清液接种至一号液体培养基中，进行恒温振荡培养；S3、按稀释的浓度梯度，将步骤S2中恒温震荡培养后的液体制备成不同浓度的稀释溶液，并将所述不同浓度的稀释溶液分别涂布于上表面具有一号固体培养基的平板上，然后进行恒温培养，培养时间1～2d，培养温度30～37℃；S4、选取步骤S3中固体培养基上的单菌落，接种至二号液体培养基中培养，然后选取在二号液体培养基中培养1～2d的菌液进行固化实验验证；S5、选取步骤S4中固化效果最好的单菌落继续接种至二号固体培养基中，反复划线，进行5～6次纯化培养，得到所述沙漠自源固化菌株。优选的，所述步骤S2中一号液体培养基进行恒温振荡培养的条件如下：振荡温度30～37℃，振荡频率140～180r/min，pH为培养基自然pH，培养时长1～2d。优选的，所述一号液体培养基和二号液体培养基均包括酵母粉、蔗糖和蒸馏水，在每升蒸馏水中，酵母粉占16～21g、蔗糖占10～15g。优选的，所述一号固体培养基和二号固体培养基均包括酵母粉、蔗糖、琼脂粉和蒸馏水，在每升蒸馏水中，酵母粉占16～21g、蔗糖占10～15g、琼脂粉占15～20g。优选的，所述步骤S3中的浓度梯度为：10-4、10-5、10-6和10-7。优选的，采用恒温培养箱对所述平板进行恒温培养。优选的，所述固化实验包括以下步骤：a、选取在所述二号液体培养基中培养1～2d的菌液后，将5ml所述菌液和10g砂土混合搅拌均匀，并制备成块状砂土试样；b、使用地基承载力检测仪对所述块状砂土试样进行检测。本专利技术还提供沙漠自源固化菌株固结砂土能力的验证方法，包括以下步骤：1)、采用如权利要求1至7任意一项所述的沙漠自源固化菌株的分离方法，分离得到沙漠自源固化菌株，将沙漠自源固化菌株培养成沙漠自源固化菌液，所述沙漠自源固化菌液的OD600值为1.5～2.5；2)、将沙漠自源固化菌液和砂土按照质量比(1:3)～(1:5)的比例进行混合并搅拌均匀，并制成砂土试样；3)、再将所述砂土试样完全浸入固化营养液中，并与固化营养液充分反应5～10天；4)、对步骤3)中反应后的砂土试样，进行无侧限抗压强度测试，从而验证沙漠自源固化菌株固结砂土的能力。优选的，所述固化营养液包括酵母粉、硫酸铵、Tris和蒸馏水，在每升蒸馏水中，酵母粉占15～20g、硫酸铵占7～10g、Tris占13～18g。优选的，所述砂土的粒径为0.074mm～2mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过分离纯化技术从混杂的天然微生物中分离出芽孢杆菌。芽孢杆菌作为一种新型固化土壤的微生物菌种，其具有很好的固化能力。利用芽孢杆菌产生的胞外多糖，使得砂土试件的颗粒黏结更紧。其具有很好的研究和应用价值，适合在砂类土壤的结皮与改良中大规模推广。2、利用分离得到的芽孢杆菌对砂土进行固结，不会破坏原有土壤的生态环境且也不需要诱导碳酸钙沉淀对砂土进行固结，对沙漠的不利影响大大降低。生物材料的保藏本专利技术所提供的芽孢杆菌菌株是GiLi1#，微生物名称为芽孢杆菌Bacillussp.，已于2018年07月27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(简称为CGMCC，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)，保藏中心登记号为CGMCCNo.16169。附图说明图1为本专利技术沙漠自源固化菌株分离方法的流程图；图2为本专利技术沙漠自源固化菌株的系统发育树的示意图；图3为本专利技术分离得到的沙漠自源固化菌株的SEM扫描电镜图像；图4为本专利技术沙漠自源固化菌株固结砂土能力的验证方法的流程图；图5为固化的砂土试样的SEM扫描电镜图像；图6为固化的砂土试样进行无侧限抗压强度实验后，砂土试样被破坏示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。菌株是用于砂土的改良与固化的微生物，是一种具有固化能力的细菌。且菌株在岩土工程中能提高土的力学性能，具有很好的应用前景。实施例1参考图1和图2，沙漠自源固化菌株的分离方法，其分离得到的沙漠自源固化菌株用于改良和固化易风化砂土，包括以下步骤：S1、从内蒙古沙漠土中取地表120～150cm处的沙漠土n克，放入10n克的无菌蒸馏水中振摇15～20min后静置12h，取上清液备用；S2、将上清液接种至一号液体培养基中，进行恒温振荡培养，振荡温度30～37℃，振荡频率140～180r/min，pH为培养基自然pH，培养时长1～2d；S3、按稀释的浓度梯度，将步骤S2中恒温震荡培养后的液体制备成不同浓度的稀释溶液，并将所述不同浓度的稀释溶液分别涂布于上表面具有一号固体培养基的平板上，然后进行恒温培养，培养时间1～2d，培养温度30～37℃。其中，采用恒温培养箱对所述平板进行恒温培养。S4、选取步骤S3中固体培养基上的单菌落，接种至二号液体培养基中培养，然后选取在二号液体培养基中培养1～2d的菌液进行固化实验验证。所述固化实验验证包括以下步骤：a、选取在所述二号液体培养基中培养1～2d的菌液后，将5ml所述菌液和10g砂土混合搅拌均匀，并制备成块状砂土试样；b、使用地基承载力检测仪对所述块状砂土试样进行检测。S5、选取步骤S4中固化效果最好的单菌落继续接种至二号固体培养基中，反复划线，进行5～6次纯化培养，得到所述沙漠自源固化菌株。其中，所述一号液体培养基和二号液体培养基均包括酵母粉、蔗糖和蒸馏水，在每升蒸馏水中，酵母粉占16～21g、蔗糖占10～15g；所述一号固体培养基和二号固体培养基均包括酵母粉、蔗糖、琼脂粉和蒸馏水，在每升蒸馏水中，酵母粉占16～21g、蔗糖占10～15g、琼脂粉占15～20g；所述步骤S3中的浓度梯度为：10-4、10-5、10-6和10-7。所述一号液体培养基、二号液体培养基、一号固体培养基以及二号固体培养基中的最佳碳源、最佳氮源以及有无T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.沙漠自源固化菌株的分离方法，其分离得到的沙漠自源固化菌株用于改良和固化易风化砂土，其特征在于，包括以下步骤：S1、从内蒙古沙漠土中取地表120～150cm处的沙漠土n克，放入10n克的无菌蒸馏水中振摇15～20min后静置12h，取上清液备用；S2、将上清液接种至一号液体培养基中，进行恒温振荡培养；S3、按稀释的浓度梯度，将步骤S2中恒温震荡培养后的液体制备成不同浓度的稀释溶液，并将所述不同浓度的稀释溶液分别涂布于上表面具有一号固体培养基的平板上，然后进行恒温培养，培养时间1～2d，培养温度30～37℃；S4、选取步骤S3中固体培养基上的单菌落，接种至二号液体培养基中培养，然后选取在二号液体培养基中培养1～2d的菌液进行固化实验验证；S5、选取步骤S4中固化效果最好的单菌落继续接种至二号固体培养基中，反复划线，进行5～6次纯化培养，得到所述沙漠自源固化菌株。

【技术特征摘要】
1.沙漠自源固化菌株的分离方法，其分离得到的沙漠自源固化菌株用于改良和固化易风化砂土，其特征在于，包括以下步骤：S1、从内蒙古沙漠土中取地表120～150cm处的沙漠土n克，放入10n克的无菌蒸馏水中振摇15～20min后静置12h，取上清液备用；S2、将上清液接种至一号液体培养基中，进行恒温振荡培养；S3、按稀释的浓度梯度，将步骤S2中恒温震荡培养后的液体制备成不同浓度的稀释溶液，并将所述不同浓度的稀释溶液分别涂布于上表面具有一号固体培养基的平板上，然后进行恒温培养，培养时间1～2d，培养温度30～37℃；S4、选取步骤S3中固体培养基上的单菌落，接种至二号液体培养基中培养，然后选取在二号液体培养基中培养1～2d的菌液进行固化实验验证；S5、选取步骤S4中固化效果最好的单菌落继续接种至二号固体培养基中，反复划线，进行5～6次纯化培养，得到所述沙漠自源固化菌株。2.根据权利要求1所述的沙漠自源固化菌株的分离方法，其特征在于，所述步骤S2中一号液体培养基进行恒温振荡培养的条件如下：振荡温度30～37℃，振荡频率140～180r/min，pH为培养基自然pH，培养时长1～2d。3.根据权利要求1所述的沙漠自源固化菌株的分离方法，其特征在于，所述一号液体培养基和二号液体培养基均包括酵母粉、蔗糖和蒸馏水，在每升蒸馏水中，酵母粉占16～21g、蔗糖占10～15g；所述一号固体培养基和二号固体培养基均包括酵母粉、蔗糖、琼脂粉和蒸馏水，在每升蒸馏水中，酵母粉占16～21g、蔗糖占10～15g、琼脂粉占15～20g。4.根据权利要求1所述的沙漠自源固化菌株的分离方法，其特征在于，所述步骤S3中的浓度梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文涵，李驰，王翠艳，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15