[发明专利]枯草芽孢杆菌HL-1及其在土壤解磷方面的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物及其应用，具体涉及一种枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL-1及其在分解土壤难溶性磷和改善土壤微生态结构及促进植物生长等方面的应用。 

背景技术

磷是植物生长发育所必需的营养元素之一，对氮的固定、光合作用、能量转移、信号转导、生物大分子合成和呼吸作用都有着重要影响。世界上有57亿hm²土壤缺磷，大多数土壤中磷浓度从在0.1~10μmol/L，而在理想状态下，禾本科植物生长所需的磷浓度为1-5μmol/L，高需磷植物如西红柿、豌豆则为5~60μmol/L。在磷没达到理想状态下，植物将减产5~15%。传统化学肥料的使用在一定程度上能减轻土壤中磷的缺乏，但作为中国磷肥的主要品种过磷酸钙和磷铵等，无论在北方石灰性土壤还是南方酸性土壤，因土壤强烈的固磷作用，当季利用率不足20%，造成资源浪费。我国有74%的耕地土壤缺磷，土壤中95%以上的磷为难溶形态，植物难以吸收利用。并且磷肥施入土壤后极易被化学固定，形成溶解性极低的磷酸钙、铁、铝等化合物，植物利用率仅为5~25%。即使经过多年不断的施用磷肥也没有明显的改善。增施磷肥是一种“高投入，低产出”的途径。同时，我国的磷肥资源匮乏，生产能力难以满足需求。土壤中的磷元素并不缺乏，经过常年施用化肥的积累，磷元素在土壤中的含量很高，但植物无法吸收利用这些磷，如能提高土壤中磷的利用率将为中国农业带来巨大变化。因此，提高磷肥利用效率，增强土壤磷素的活化与利用成为科学研究的重要任务。 

解磷微生物是土壤中能够将无效磷转化为植物可以吸收利用的有效磷的一类特殊微生物功能群体，能改进磷肥固定、提高磷肥利用率和溶解土壤难溶磷，在自然及农业生态的磷素生物地化循环中起到了关键作用，已经被世界公认为是一种廉价高效的环保型土壤磷活化生物措施。它们通过酸解、螯合、置换及分泌磷酸酶等方式将无效磷转化为能被植物利用的有效磷（主要是HPO₄^2-和H₂PO₄^-形式）。大量研究表明，施用含有解磷菌的微生物肥料对促进植物生长、改善土壤结构效果显著。利用溶磷微生物对提高磷肥的有效性和土壤难溶磷的利用率、减少磷肥投入、发挥我国有限磷矿的增产作用和农业持续发展意义重大。鉴于不同种类的溶磷菌或不同菌株之间的溶磷能力有较大差异，高效溶磷菌的筛选工作尤为重要。 

目前用于制作生物肥料的解磷菌剂普遍使用蛭石、草炭、珍珠岩和沸石粉等作为吸附载体，这些物质皆为不可再生资源，如能寻求一种可再生资源，使其可以部分或完全代替目前常用的不可再生资源，不仅起到节约资源的作用，并能促进农业废弃物的循环利用，从而达到农业可持续发展的目的。番石榴渣是番石榴加工过程的副产品，纤维含量高，作为吸附剂在去除废水中染料和去除重金属污染方面取得了显著效果和应用前景。番石榴渣外观与微生物菌剂载体泥炭类似，质地较轻显褐棕色，番石榴渣含水量约4~5%，具有比泥炭（含水量30%左右）含水量低的优点。然而，使用可再生资源——番石榴渣作为生物肥吸附剂材料，代替常用的不可再生资源，制成具有高效解磷效果的菌剂，未曾见报道。 

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术中的上述不足，提供一种枯草芽孢杆菌。 

本发明的另一目的是提供上述菌株的应用。 

本发明通过以下技术方案实现上述目的： 

一种枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL-1，简称HL-1菌。该菌株的分类命名为：枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis，已于2011年8月24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(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No.5175，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。

该菌株筛选自广东省广州市火炉山土壤中，为革兰氏阳性菌，在牛肉膏蛋白胨培养基上培养12h, 在显微镜下观察菌体以单个或成对排列, 芽孢数量极少（3~5%），在牛肉膏蛋白胨培养基上培养24h，菌体以单个、成对或链状排列，芽孢中生或近中生, 芽孢数80~90%，芽孢形成后菌体不膨大，菌体为杆状，无荚膜，有运动性，需氧。在营养琼脂培养基上培养24h后形成的菌落为圆形，微黄色，表面粗糙不透明，边缘不整齐。 

经过序列测定，该枯草芽孢杆菌HL-1的16SrDNA核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。 

由上述枯草芽孢杆菌HL-1制成的菌剂。