[发明专利]一种产聚谷氨酸耐盐碱的短小芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明属于农业技术、环境保护和生态改良应用领域，公开了一种产聚谷氨酸耐盐碱的短小芽孢杆菌及其应用。Bacillus pumilus YG35发酵72h后粗提聚谷氨酸产量约为0.12g/mL，在NaCl浓度12％pH 10.0复合培养基中良好生长。以Bacillus pumilus YG35为原料，经细菌活化发酵后制备成发酵液。接种在砒砂岩中，可以显著提高砒砂岩土壤的有机质、速效磷、速效钾及多糖，阳离子交换量等土壤肥力指标，提高砒砂岩土壤的持水能力，促进黑麦草生长。

技术领域

本发明属于农业技术、环境保护和生态改良应用领域，涉及一种产聚谷氨酸耐盐碱芽孢杆菌及其应用。

背景技术

我国砒砂岩区域约为1.67万km²，主要分布在以内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗为中心的晋陕蒙接壤区。因其粗粉粒含量大，土壤中缺乏粘粒使其结构及稳定性降低，抗腐蚀性减弱，且砒砂岩属于碱性土壤，土壤总体养分含量非常低，植物很难从土壤中获取营养元素，因此传统的生物措施拦截和工程措施难以全面实施。

芽孢杆菌(Bacillus)作为植物促生菌在改善土壤质量和微环境，促进植物生长上发挥着重要的作用。其次，芽孢杆菌具有超强的耐受性，在抵御外界环境胁迫方面具有较好的优势。聚谷氨酸(Polyglutamic acid)是一种高分子多肽聚合物，存在大量游离亲水性羧基和氢键，使其具有较强的保水能力、絮凝性等，能够改善黏质土壤的膨松度及空隙度,砂质土壤的持水持肥能力。

国内外已经有应用改良剂肥料和微生物来改善缺水缺肥土壤的研究。王成永、杜小莉、汪杨等通过将聚谷氨酸与水溶性肥料、磷酸脲、腐殖酸和谷黄素等不同原料配比施用，在能够快速降盐降碱的同时，又能够增加土壤的有机质及微量元素，有效改良土壤盐碱化、土壤的膨松度及孔隙度、提高作物耐盐碱性和品质。邓琳等通过制备复合微生物菌剂探讨微生物对砒砂岩土壤的影响，发现该菌剂能够增加土壤的氮磷钾含量及酶活性，且促进黑麦草及苜蓿的生长，从而达到改良砒砂岩的效果。但目前应用的这些菌株多是具有产IAA，铁载体等促植物生长特性，并没有特异性的针对砒砂岩土壤本身pH值较高、不保水等特性筛选有效菌株。而聚谷氨酸的应用基本都是通过与其他原料配比制成复合肥、抗旱松土助剂和增效剂等来实现对盐碱地土壤的改良，虽然效果较好，但前期投入较大且需要完整的制备工艺技术。

盐碱地与砒砂岩都属于贫瘠土壤，不保水且不利于植物生长，现有的聚谷氨酸改良剂制备难度较大，而微生物改良方法成本低，无二次污染，因此可以借助微生物发酵产聚谷氨酸来改良土壤，且目前还未有通过聚谷氨酸产生菌来改良砒砂岩土壤的应用。因此，利用产聚谷氨酸的耐盐碱芽孢杆菌减少土壤中水分、养分流失，提高土壤肥力，促进植物生长，有望对砒砂岩区水土流失起到一定防治作用。

发明内容

本发明的目的是针对目前砒砂岩区生物修复和工程修复存在的问题，提供一种能够改良砒砂岩土壤肥力的芽孢杆菌YG35及其应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种改良砒砂岩土壤肥力的芽孢杆菌YG35，分类命名为Bacillus pumilus YG35，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2021年9月6日，菌种保藏号为CCTCC NO：M20211144。筛选培养基上菌落呈圆形，不透明乳白色，倒置平板菌落中心有明显倒挂液滴，流动性较强。LB固体培养基上菌落外表粗糙、不拉丝、无倒挂液滴。菌体短杆状且相互连接，有芽孢，不溶血，能够分泌吲哚乙酸，铁载体及具有溶磷能力。好氧，耐受pH 11.0、NaCl浓度13％，且在NaCl浓度12％pH 10.0也能良好生长，发酵72h粗提聚谷氨酸产量约为0.12g/mL。

本发明所述的短小芽孢杆菌YG35在改良砒砂岩土壤肥力、促进黑麦草生长中的应用。

本发明所述的短小芽孢杆菌YG35在增加砒砂岩土壤有机质、增加砒砂岩土壤速效磷、速效钾、多糖、阳离子交换量、蔗糖酶活性及土壤持水能力中的应用。