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
阅读：1发布：2021-04-03
专利汇可以提供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专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 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。，下面是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专利的具体信息内容。
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。
6.权利要求1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。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，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、水解性氮、速效钾和有效磷含量；以及提高矿区复垦土壤微生物群落结构多样性。
8.权利要求1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。
9.权利要求1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。
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
技术领域
[0001] 本发明属于生态重建技术领域，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。
背景技术
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
发明内容
[0005] 本发明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。
[0006] 本发明是通过以下技术方案来实现：
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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；
[0012]
[0013] 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；
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0021] 本发明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
[0022] 图1为本发明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；
[0024] 保藏说明
[0025] 本发明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
[0026] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0027] 本发明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(Lysinibacillus fusiformis)的保藏编号为 CGMCCNo.9799。
[0028] 本发明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。
[0029] 下面通过具体的实施例对本发明进行更进一步的说明。
[0030] 实施例1
[0031] 本实施例说明本发明的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis) (CGMCCNo.9799)的筛选及鉴定过程
[0032] 1.样品采集
[0033] 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(N 36°28′17.846″，E 113°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(N 37°08′25.485″，E 111°30′65.453″)采集0-20cm土壤样品，4℃保藏。
[0034] 2.菌株的初筛
[0035] 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(此时稀释度计为10-2)，然后从此试管中吸取1mL菌液至另一盛有9mL无菌水中充分混匀，以此类推，得到 10-3、10-4、10-5、10-6不同稀释度的土壤悬液。最后将稀释浓度为10-4、10-5、 10-6的菌悬液0.1mL涂布在固体无机磷选择培养基的上(含葡萄糖10g/L、 Ca3(PO4)25g/L、氯化镁5g/L、硫酸镁0.25g/L、氯化钾0.25g/L、硫酸铵0.15g/L 和18g/L的琼脂)，每个稀释梯度的土壤悬液设置三个重复，于30℃下培养 10d，筛选得到8株能形成较大透明圈的菌株，这8株菌株的透明圈直径(D) 和菌落直径(d)比值均>1.5。
[0036] 将筛选得到的8株菌株分别采用划线的方法接种到固体硅酸盐细菌的选择性培养基上(亚历山大罗夫培养基，含蔗糖5g/L，硫酸镁0.5g/L，Na2HPO4 2g/L，CaCO30.1g/L，FeCL30.005g/L，土壤矿物1.0g/L，琼脂18g/L)，28℃，培养4d后，挑选菌落大、透明突起高，粘着有弹性的菌落，在亚历山大罗夫培养基上反复划线，并做镜检，直到获得纯培养物为止，共获得4株纯培养菌株。
[0037] 将筛选得到的4株菌株分别采用划线的方法接种到固体无氮培养基(阿须贝培养基，含葡萄糖10g/L，磷酸二氢钾0.2g/L，硫酸镁0.2g/L，氯化钠 0.2g/L，硫酸钙0.1g/L，碳酸钙5g/L，琼脂18g/L，pH 7.0，琼脂18g/L) 上，30℃下培养7d后共获得1株生长良好的菌株G-1207，纯化后的菌株保存于牛肉膏蛋白陈培养基斜面。
[0038] 3.复筛
[0039] 对筛选出的菌株G-1207进行解磷、解钾能力测定。
[0040] 3.1解磷能力的测定：
[0041] 将菌株G-1207接种到无机磷培养基(含葡萄糖10g/L、Ca3(PO4)25g/L、氯化镁5g/L、硫酸镁0.25g/L、氯化钾0.25g/L和硫酸铵0.15g/L)的三角瓶中，使G-1207含量为109cfu/mL，置于摇床上，150r/mim，30℃震荡培养5d；同时将从中国农业科学院农业微生物保藏中心购买的巨大芽孢杆菌 (ACCC11107)以同样的方法接种作为阳性对照；将菌株G-1207灭活后接种作为阴性对照，每个处理三次重复；将得到的发酵液5000r/mim离心30min，采用钼锑抗比色法测定上清液中有效磷含量，并计算解磷率，用酸度计测定上清液的pH值(检测结果如表1所示)。
[0042] 表1G-1207的解磷率
[0043]
[0044] 注：同列不同小写字母表示在p<0.05上差异显著。
[0045] 检测结果表明，该菌株具有显著的解磷效果，解磷率达到23.18％。
[0046] 3.2解钾能力的测定：
[0048] 挑取一环活化好的G-1207的斜面菌苔接入到30mL种子培养液中(含淀粉5.0g/L，酵母膏1.0g/L，K2HPO42.0g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，CaCO30.1 g/L，FeCl3·6H2O 5m g/L，pH 7.5-8.5)，180r/min摇床培养，28℃振荡培养24h，菌体含量约为2×108cfu/mL。将从中国农业科学院农业微生物保藏中心购买的硅酸盐细菌(ACCC10013)以同样的方法接种作为阳性对照。
[0049] 2)硅酸盐细菌的摇瓶培养：
[0050] 将配好的解钾培养基(含蔗糖10.0g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，(NH4)2·SO4 0.2g/L，NaCl 0.1g/L，CaCO30.1g/L，土壤矿物0.1g/50ml培养液，pH 7.2-7.5) 50mL加入到250ml的锥形瓶中，灭菌冷却，每瓶接3mL制备好的种子液，硅酸盐细菌(ACCC10013)为阳性对照，同时加入等量灭活G-1207种子液作为阴性对照，所有处理作三次重复，接种后在180r/min，28℃条件下，振荡培养5天。
[0051] 3)硅酸盐细菌解钾率的研究
[0052] 将全部发酵液倒入蒸发皿中，在水浴锅中加热浓缩至10ml左右，加入 2.0ml H2O2溶液，继续蒸发，并不断搅拌，反复添加20％H2O2溶液至粘性物质完全消化。3500r/min离心10min，将上清液收集到50ml容量瓶中，然后用蒸馏水定容，在火焰光度计上测定发酵液中水溶性钾的含量，检测结果如表2所示。
[0053] 表2G-1207的解钾率
[0054]
[0055] 注：同列不同小写字母表示在p<0.05上差异显著。
[0056] 结果表明该菌株解钾效果显著，水溶性钾的增加率达到74.26％。
[0057] 4.菌株的鉴定
[0058] 根据《常见细菌系统鉴定手册》和《细菌系统学原理、方法及实践》中记载的实验内容和实验方法，对筛选得到的G-1207的菌株进行菌种形态学，生理生化及16SrDNA的分析鉴定。
[0059] 该菌株的形态学特征：菌落为圆形，无色透明状，边缘整齐，中间突起，有粘性，电镜下观察为杆状(如图1所示)，有芽孢。
[0060] 进一步检测生理生化特征如表3所示。
[0061] 表3G-1207的生理生化特征
[0062]接触酶 + b-半乳糖苷酶 － D-山梨醇 +
氧化酶 + 脲酶 － D-甘露醇 +
V.P试验 － 精氨酸双水解酶 － D-阿糖醇 +
M.R试验 － 赖氨酸脱羟酶 － 肌醇 +
硝酸盐还原 － 鸟氨酸脱羟酶 + L-精氨酸 －
明胶液化 － 甘油 + L-丙氨酸 －
淀粉水解 － D-葡萄糖 + L-天冬氨酸 +
H2S产生 － D-半乳糖 + L-谷氨酸 +
吲哚产生 － D-果糖 + 50℃生长 －
柠檬酸生长 + D-甘露糖 +
7％NaCl生长 + D-麦芽糖 +
氧化酶 + 脲酶 － D-甘露醇 +
V.P试验 － 精氨酸双水解酶 － D-阿糖醇 +
M.R试验 － 赖氨酸脱羟酶 － 肌醇 +
硝酸盐还原 － 鸟氨酸脱羟酶 + L-精氨酸 －
明胶液化 － 甘油 + L-丙氨酸 －
淀粉水解 － D-葡萄糖 + L-天冬氨酸 +
H2S产生 － D-半乳糖 + L-谷氨酸 +
吲哚产生 － D-果糖 + 50℃生长 －
柠檬酸生长 + D-甘露糖 +
7％NaCl生长 + D-麦芽糖 +
[0063] 该菌株的生理生化测定结果：革兰氏染色阳性(染色结果如图2所示)，接触酶阳性，氧化酶阳性，乙酰甲基醇(V.P)阴性，甲基红(M.R)阴性，硝酸盐还原阴性，明胶液化阴性，淀粉水解阴性，产硫化氢阴性，吲哚试验阴性，柠檬酸生长阳性，7％NaCl生长阳性，b-半乳糖苷酶、脲酶、精氨酸双水解酶、赖氨酸脱羟酶阴性，鸟氨酸脱羟酶阳性，甘油、D-葡萄糖、D-半乳糖、D-果糖、D-甘露糖、D-麦芽糖发酵产酸阳性，D-山梨醇、D-甘露醇、D- 阿糖醇、肌醇发酵产酸阳性，L-精氨酸、L-丙氨酸发酵产酸阴性，L-天冬氨酸、 L-谷氨酸发酵产酸阴性。
[0064] 进一步进行生物学16SrDNA系列分析，提取细菌基因组DNA之后进行 PCR扩增：16SrDNA利用27F/1492R引物进行PCR扩增，引物序列如下：
[0065] 27F:5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3',
[0066] 1492R：5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'
[0067] PCR反应体系(25μl)：Template<1μg,Primer1(10μM)1μl,Primer2(10μM) 1μl,2×PfuPCRMasterMix 12.5μl,灭菌蒸馏水补至25μl；
[0068] PCR反应条件：93℃预变性5min,94℃变性18s,56℃退火15s,72℃延伸78s, 循环30次，72℃延伸7min。反应结束后，取5μl反应产物，琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物。PCR测序由中国科学院微生物研究所完成。
[0069] 测序获得16S rDNA序列，NCBI进行BLAST同源性比较，结合形态学 观察和生理生化试验结果，最终确定为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)。
[0070] 该菌株已于2014年11月5日保藏于中国菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏号为CGMCCNo. 9799。
[0071] 实施例2
[0072] 本实施例说明本发明的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌的培养及微生物菌剂的制备[0073] 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；
[0074] 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两种；
[0075] 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；
[0076] 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。
[0077] 具体的，是将保藏编号为CGMCC NO.9799的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)接种到肉汤培养基(含5g/L的牛肉膏、10g/L的蛋白胨和5g/L的NaCl)中，在30℃和200r/min振荡下培养至菌密度OD600值为 0.6-0.8，得到种子菌液。
[0078] 将上述种子菌液按5％-10％接种量加入到100L发酵罐中(发酵培养基含有10～30mL/黄浆水、10～50g/L的花生饼粉、40～80g/L的蔗糖、2～4g/L的氯化钠、2～4g/L的碳酸钙和3～6g/L的硫酸亚铁)30℃，pH 7.2，通气量0.5vvm 下培养，在培养过程中进行取样并通过显微镜直接计数法进行观察，直至每克培养液中的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌的活菌数为
9
10CFU。
9
10CFU。
[0079] 发酵完成后，将发酵液(活性成分)按照2:10～20的比例加入草炭(载体)，常温保存，即得到本实施例的微生物菌剂。
[0080] 实施例3
[0081] 本实施例说明本发明的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌剂在提高矿区复垦土壤养分含量上的作用
[0082] 采用盆栽法种植油菜、春小麦，种植时间分别为(60天、100天)。盆栽使用的基质土壤来自位于山西省东南部，太行山西麓，潞安集团的采煤沉陷区复垦地。
[0083] 油菜土壤有机质含量5.97g/kg、全氮0.50g/kg、全磷0.05g/kg、全钾 20.00g/kg、碱解氮42.82mg/kg、有效磷3.39mg/kg、速效钾98.60mg/kg、pH8.29。
[0084] 春小麦土壤有机质含量6.40g/kg、全氮0.40g/kg、全磷0.4g/kg、全钾19.80g/kg、碱解氮48.76mg/kg、有效磷2.09mg/kg、速效钾98.5mg/kg、pH8.37。
[0085] 本试验中，采用实施例2中的菌剂，同时选取市场销售的生态修复微生物菌剂1(对比例1，格瑞地宝生物修复剂)、生态修复微生物菌剂2(对比例2，探路先锋-奥瑞根微生物菌剂)及实施例2中菌剂的灭活菌剂(对比例3) 作为对照，分别添加到油菜土壤、春小麦土壤中进行效果比对。菌剂的使用量为10g菌剂/kg土，施用方式为与土壤混匀后装盆，然后种植作物。
[0086] 种植期间土壤水分保持土壤田间持水量的70％。种植结束后对土壤养分含量的影响见表4。
[0087] 表4种植结束后对土壤养分含量
[0088]
[0089] 注：同列不同小写字母表示在p<0.05上差异显著。
[0090] 由表4的结果可见，实施例2所提供的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌微生物菌剂在提高矿区复垦土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷含量上均有显著效果。
[0091] 实施例4
[0092] 本实施例说明本发明的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌剂在提高作物生物量上的作用。
[0093] 采用盆栽法种植油菜、春小麦，种植时间分别为(60天、100天)。盆栽使用的基质土壤来自位于山西省东南部，太行山西麓，潞安集团的采煤沉陷区复垦地。
[0094] 油菜土壤有机质含量5.97g/kg、全氮0.50g/kg、全磷0.05g/kg、全钾 20.00g/kg、碱解氮42.82mg/kg、有效磷3.39mg/kg、速效钾98.60mg/kg、pH8.29。
[0095] 春小麦土壤土壤有机质含量6.40g/kg、全氮0.40g/kg、全磷0.4g/kg、全钾 19.80g/kg、碱解氮48.76mg/kg、有效磷2.09mg/kg、速效钾98.5mg/kg、pH8.37。
[0096] 本试验中，实施例为实施例2中的菌剂，同时选取市场销售的生态修复微生物菌剂作为对比；对比例1、对比例2、对比例3与实施例3相同。
[0097] 菌剂的使用量为10g菌剂/kg土，施用方式为与土壤混匀后装盆，然后种植作物。种植期间土壤水分保持土壤田间持水量的70％(作物生物量的结果见表5)。
[0098] 表5作物生物量的提高
[0099]
[0100] 注：同列不同小写字母表示在p<0.05上差异显著。
[0101] 由表5的结果可见，实施例在提高矿区复垦土壤作物生物量上有显著效果。
[0102] 实施例5
[0103] 本实施例说明本发明的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌剂在提高矿区复垦土壤微生物群落结构多样性上的作用。
[0104] 采用盆栽法种植油菜、春小麦，种植时间分别为(60天、100天)。盆栽使用的基质土壤来自位于山西省东南部，太行山西麓，潞安集团的采煤沉陷区复垦地。
[0105] 油菜土壤有机质含量5.97g/kg、全氮0.50g/kg、全磷0.05g/kg、全钾 20.00g/kg、碱解氮42.82mg/kg、有效磷3.39mg/kg、速效钾98.60mg/kg、pH8.29。春小麦土壤土壤有机质含量6.40g/kg、全氮0.40g/kg、全磷0.4g/kg、全钾 19.80g/kg、碱解氮48.76mg/kg、有效磷2.09mg/kg、速效钾98.5mg/kg、pH8.37。
[0106] 本试验中，实施例为实施例2的纺锤形赖氨酸芽孢杆菌微生物菌剂，同时选取市场销售的生态修复微生物菌剂作为对比；对比例1、对比例2、对比例3与实施例3相同。
[0107] 菌剂的使用量为10g菌剂/kg土，施用方式为与土壤混匀后装盆，然后种植作物。种植期间土壤水分保持土壤田间持水量的70％。
[0109] 表6盆栽种植油菜后土壤微生物群落结构的变化
[0110]
[0111] 注：同列不同小写字母表示在p<0.05上差异显著。
[0112] 表6的结果表明，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，显著增加了微生物的数量，加快了土壤微生物群落的修复。
[0113] 基于以上纺锤形赖氨酸芽孢杆菌及其微生物制剂的作用提出以下应用：
[0114] 纺锤形赖氨酸芽孢杆菌在改善矿区复垦土壤中的应用。
[0115] 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。
[0116] 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。
[0117] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
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