Rock Phosphate Solubilization Mechanisms of One Fungus and One Bacterium

Many microorganisms can dissolve the insoluble phosphates like apatite. However, the mechanisms are still not clear. This study was an attempt to investigate the mechanisms of rock phosphate solubiliza-tion by an Aspergillus 2TCiF2 and an Arthrobacter1TCRi7. The results indicated that the fungus produced a large amount of organic acids, mainly oxalic acid. The total quantity of the organic acids produced by the fungus was 550 times higher than that by the bacterium. Different organic acids had completely different capacities to solubilize the rock. Oxalic acid and citric acid had stronger capacity to dissolve the rock than malic acid, tartaric acid, lactic acid, acetic acid, malonic acid and succinic acid. The fungus solubilized the rock through excreting both proton and organic acids. The rock solubilization of the bacterium depended on only proton.

一些细菌和真菌的解磷能力及其机理初探

４株细菌和８株真菌培养６ｄ后，发现培养液中有机酸含量大幅度增加，ｐＨ大幅度地下降，磷的含量大幅度增加，真菌比细菌表现出更强的溶解磷矿粉的能力。不同的微生物分泌有机酸的数量和种类差别很大，真菌分泌的有机酸种类比细菌要多。但是，培养液中有机酸总量与解磷量之间并不存在显著的相关性。

红树林根际解磷菌分离、培养及解磷能力的研究

本实验从红树林根际分离出不同种类的解磷细菌,经过筛选获得一株解磷能力较强的菌株ZB0211,在纯培养的条件下,对这株解磷菌进行最适培养条件试验。结果表明:碳源以10g·kg-1的蔗糖最佳,氮源以1g·kg-1NH4Cl最好,10g·kg-1NaCl浓度为最适生长浓度,最适初始pH值为7 5。同时进行的解磷能力实验也表明pH值、菌数与解磷能力这三者之间存在一定的相关性。

高温解磷菌对堆肥所添加难溶性磷素转化的试验研究

为提高堆肥产品中可利用磷素含量,采用不接种解磷菌剂、不添加磷矿粉处理(CK),不接种解磷菌剂、添加磷矿粉处理(CP),接种解无机磷菌剂、添加磷矿粉处理(CMP)3种处理进行了堆肥试验,并对堆肥不同时期样品中磷组分的动态变化进行分析.结果表明,与CK比较,在堆肥不同时期,CMP、CP处理有机态磷、水溶性磷、速效磷均呈不同程度的增加.堆肥结束后,CP、CMP处理有机态磷、水溶性磷、速效磷与CK比较的增加值分别为2 049.8、4 188.6 mg/kg,264.2、648.7 mg/kg,954.0、3 576.4 mg/kg,其中CMP处理分别是CP处理的2.04、2.46、3.75倍.试验结果证明,采用高温解无机细菌接种,可明显促进堆肥中添加难溶性磷矿粉的转化效率,提高堆肥产品中植物可利用磷素含量.

一株溶磷真菌的分离鉴定及其溶磷能力的初步研究

利用有机磷液体培养基进行生物富集,无机磷固体培养基平板稀释法进行分离筛选,分离到一株具有溶磷能力的菌株PSFM,经过形态观察和核糖体间隔区ITS扩增序列分析,确定该菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)。以Ca3(PO4)2为唯一磷源的液体培养基接种参试菌株PSFM,在28℃,180r/min条件下通过不同时间取样测定培养液的pH、速效磷含量,同时研究溶磷真菌PSFM的生长动态及在固体平板上的溶磷能力。结果表明,PSFM菌株具有高效溶磷能力,培养144 h溶磷量达到511.28 mg/L,继续培养菌株溶磷能力降低;溶磷菌株的培养液中pH值随溶磷量的增大而下降,在144 h时该培养液的pH值降到2.03,以后仍继续保持在低pH值水平。对供试菌株PSFM的生长曲线研究发现其在第6天时菌丝体重量达到最大值。

微生物溶解磷矿粉能力与pH及分泌有机酸的关系

从玉米根际和非根际土壤中分离得到的 74株溶解磷矿粉的微生物 ,发现它们的溶磷能力差异很大 ,主要决定于菌株本身的特性 ,与其来源无关 ,真菌普遍比细菌要强。真菌的溶磷能力与其培养介质的 pH之间呈显著的负相关 ,但细菌的这种关系非常弱。二者都产生多种有机酸 ,真菌主要分泌草酸、丙二酸和乳酸 ,而细菌主要分泌草酸、酒石酸、丙二酸、乳酸和乙酸 ,不同菌株分泌有机酸的数量和种类差异很大 ,但溶磷量与有机酸总量或单个有机酸浓度之间 ,没有发现显著的相关性 ,唯独柠檬酸与真菌的溶磷量之间存在显著的相关性。说明不同菌株有完全不同的溶磷机理 ,可能多种机理并存。

盐碱条件对真菌解磷能力的影响

从海滨盐碱土筛选出 4种耐盐无机解磷真菌 (FM)。摇瓶培养发现 :随着NaCl浓度升高 ,解磷真菌生物量降低 ,解磷能力下降。pH在 7 0～ 8 5时 ,随着pH升高FM1生物量和解磷能力急剧下降 ;而FM4、FM2略有下降 ;FM3则在逐渐上升 ,pH8 5时达到最高值 ;pH9 0时 4种解磷真菌的生物量和解磷能力都急剧下降。FM2在高浓度NaCl和较高的pH条件下仍保持较高的生物量和解磷能力。

一株耐高温无机磷降解菌解磷能力的研究

试验选择从添加磷矿粉的高温堆肥样品中筛选出1株耐高温无机磷降解菌,以培养温度、培养时间、磷矿粉添加量和菌剂接种量为主要因素,采用L16(45)正交试验设计,对不同参数条件下解磷菌的解磷能力进行了研究。结果表明,培养时间对无机磷降解菌的解磷量及解磷率的影响最为显著,在培养基中磷矿粉添加量、菌剂接种量分别为7.0g·L-1和5mL·L-1,在45℃下培养22d后,发酵液中解磷总量达到最大(327.60μg·mL-1);在培养基中磷矿粉添加量和菌剂接种量分别为4.0g·L-1和11mL·L-1,50℃下培养22d后,接种解磷微生物的解磷率最大(37.55%)。

宁夏枸杞根际固氮解磷菌的分离研究

采用NFM(无氮培养基)和PKO(无机培养基),从宁夏枸杞根际分离出47株具有固氮能力的菌株,采用溶磷圈法测定其溶磷能力,筛选出46株具有解磷能力的菌株,其溶磷圈直径(D)与菌落直径(d)的比值D/d最高为3.0、最低为1.1;筛选出固氮溶解无机磷能力较强的菌株1株。

有机磷降解菌的分离筛选及初步鉴定

目的:从不同根系土壤分离筛选高效降解有机磷的细菌.方法:通过平板法进行初筛,根据水解圈直径和菌落直径比值大小筛选到水解圈直径和菌落直径比值较大的菌株,进一步通过液体摇瓶培养复筛,对其解磷能力进行了测定,并通过形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列测定等一系列试验对其进行鉴定.结果:分离纯化出10株解磷菌,经平板法初筛出6株水解圈直径和菌落直径比值较大的菌株,最后复筛出1株分解有机磷能力较强的菌株XK-1,解磷能力达22.072mg/L.该菌株鉴定为枯草芽孢杆菌.结论:成功分离出一株解有机磷能力较强的枯草芽孢杆菌XK-1.

9320-SD系列菌的溶磷研究

本文采用速效磷和全磷测定及扫描电镜观察的方法，对液体法培养的用于制备微生物肥料的磷细菌的溶磷作用进行了研究．研究结果表明，9320－SD系列菌可使含磷矿粉的液体培养基中的速效磷量增加19．35～1985．45μmol／L；使含磷矿粉的液体培养基上清液中的全磷量增加0．97～32．42mmol／L．扫描电镜观察培养液中磷矿粉，可见由9320－SD系列菌溶解磷而形成的空洞和裂隙．

脂环酸芽孢杆菌A1的分离鉴定及其对中低品位磷矿的溶磷研究

微生物溶磷技术为充分利用我国丰富但难选的中低品位磷矿开辟了一条新的途径。旨在筛选出针对中低品位磷矿的高效溶磷菌,从湖北宜昌磷矿的酸性矿坑水中分离出一株兼性嗜酸异养菌A1。经菌株形态特征、生理生化指标和16S r DNA序列分析,鉴定属于Alicyclobacillus aeris。分析A1菌在4种不同培养基的生长及浸磷情况,结果显示,菌株A1在YSG培养基中生长及溶解中低品位磷矿的情况最佳,其中磷的浸出率高达77.22%,与无菌对照的化学浸出相比约提高了62%。根据原始磷矿和A1菌在YSG培养基中溶解的磷矿矿渣的物相分析及相应浸矿液的高效液相色谱检测,结果表明,A1菌发酵有机碳源代谢产生以草酸和柠檬酸为主的混合有机酸,磷矿石中的氟磷灰石、碳氟磷灰石经过这些有机酸的溶解,析出可溶性磷酸盐并同时生成石膏。

微晶化磷矿粉对杨树生长及土壤不同形态磷含量影响

为了研究磷矿粉经微晶化活化后的应用效果,探讨解磷细菌对微晶化磷矿粉的实际应用效应提升能力,以过磷酸钙作为对比肥料,利用盆栽试验研究了普通磷矿粉原料、微晶化磷矿粉及解磷细菌对杨树生长、磷吸收和土壤磷有效性的影响。结果表明,与普通磷矿粉相比,微晶化磷矿粉显著促进了杨树的苗高、地径和生物量积累,杨树地上部磷的含量和总吸收量分别增加8.96%和22.85%。与过磷酸钙处理相比,微晶化磷矿粉的处理杨树的生长及生物量无显著性差异,但杨树地上部磷的含量和总吸收量分别减少10.05%和11.97%。微晶化磷矿粉中加入解磷细菌,土壤中的细菌、放线菌和微生物总量分别增加41.89%、28.57%和41.53%,真菌数量减少31.19%,但对杨树生长、磷素吸收和土壤磷素的有效性影响较小。微晶化磷矿粉处理与普通磷矿粉处理相比,土壤中酸溶性磷和有效磷含量分别增加53.27%和45.35%。与过磷酸钙处理相比,酸溶性磷和有效磷含量分别增加15.68%和13.60%。磷矿粉原料处理的土壤全磷含量最高,各处理水溶性磷含量差异不显著。以上研究表明,磷矿粉经微晶化作用后显著提高了杨树的生长,促进了磷素的吸收利用,有利于土壤长期保持供磷能力,但解磷细菌的加入对杨树生长和土壤供磷能力影响较小。

一株高效溶磷细菌的筛选鉴定及溶磷效果的研究

从石灰性土壤中分离筛选出一株高效溶磷细菌W05,通过形态观察和生理生化以及16sRNA对其进行了鉴定,确定此菌株属于假单胞菌属,将它培养7 d后,磷酸三钙、磷矿粉、磷酸铁和磷酸铝培养液中的磷含量分别为563.5、21.27、149.54、88.06 mg·L-1。将W05与鸡粪混合制成溶磷菌肥,盆栽油菜试验结果表明:溶磷菌肥显著提高土壤有效磷含量、磷酸酶活性、油菜产量与吸磷量;同时施用磷矿粉,各项指标均显著提高,比起单施菌肥处理,磷矿粉施入量为1 g·盆-1时,土壤有效磷含量、磷酸酶活性、油菜鲜重、干重、吸磷量分别增加了46.4%、7.1%、9.6%、9.7%、3.1%;磷矿粉施入量为2 g·盆-1与1 g·盆-1处理相比,上述指标分别增加了14.8%、2.5%、1.4%、22.0%、5.9%;但是,磷矿粉施入量为3 g·盆-1与2 g·盆-1的各项指标差异不显著。可见,将一定浓度磷矿粉与溶磷菌混合使用,可以提高磷矿粉有效性,增加土壤有效磷含量。

解磷微生物的分离与筛选

磷是植物体内有机化合物的主要成分,为生物固氮所必需,土壤中大部分磷以难溶态存在,不能被植物直接吸收利用,解磷微生物可以促进土壤难溶磷向有效磷的转化。基于目前耕地有效磷缺乏的现状,通过对解磷微生物初筛、复筛培养基的研究,探索了解磷微生物的筛选模型以及各地解磷微生物的多样性,对不同类型土壤中分离出的2000多株解磷微生物的溶磷效果进行了研究。结果表明:菜园土中有机质含量高,解磷微生物最多,从全国各地土样及种子表皮中分离出芽孢杆菌P17菌株、短杆菌P10菌株和红酵母Y3菌株等解磷微生物;不同地域、同种地区不同类型土壤中溶解难溶性无机磷和有机磷微生物的种类和数量存在显著差异;无机磷平板初筛模型可以有效分离样品中的解磷微生物,溶磷效果需结合复筛模型进行确定。

土壤中有机磷解磷细菌的分离筛选及鉴定

从5种不同根系土壤分离到32株降解有机磷的解磷菌,通过平板法进行初筛,根据水解圈直径和菌落直径比值大小筛选到11株水解圈直径和菌落直径比值较大的菌株。进一步通过液体摇瓶培养复筛,最后筛选出2株分解有机磷能力很强的菌株。通过形态学和生理生化鉴定,2株菌株均为巨大芽孢杆菌。

地八角根际溶磷菌溶磷能力及菌株特性研究

采用PKO无机培养基,从地八角根际分离具有溶磷能力的菌株,通过溶磷圈法筛选出7株解磷能力较强的菌株进行深入研究。利用钼蓝比色法对菌株在液体培养条件下的溶磷能力进行测定,结果表明:筛选的菌株分解磷酸钙的能力差异不大,溶磷量在123.37～135.23μg/mL之间,各菌株的溶磷量与分泌有机酸量、培养介质pH值之间均不存在显著相关性;各菌株均具有分泌IAA能力,大多数菌落呈淡黄色或乳白色、不规则、不透明、扁平、无色素;除1株菌表现为中性外,其他6株表现为产碱性;所有菌株在以甘露醇、蔗糖、1/2甘露醇+1/2蔗糖、葡萄糖、木糖、麦芽糖取代蛋白胨的碳源培养基上均生长良好。其中,DBR2菌株经16SrDNA序列分析,初步鉴定为肠杆菌。

超细粉磨活化河北某磷矿粉试验研究

采用行星式球磨机对某含磷11.82%的磷矿粉进行粉磨,通过NKT6100-D激光粒度分析仪对产品进行检测分析,考查了转速、充填率、料球比、球配以及磨矿时间对产品粒度的影响。结果表明:在转速为500r/min,充填率为50%,料球比为0.875,球配为3:1的条件下,磨矿效果较佳。在此基础上,研究了磷矿粉粒度大小对其枸溶率的影响,发现随着磷矿粉粒度的减小,枸溶率明显提高。最终粉磨产品中枸溶率比原矿枸溶率提高了5~7倍,最高可达到63.45%。

盐酸直接分解磷矿石试验研究

对盐酸直接分解磷矿石进行了试验研究,在设定的因素水平下正交试验结果表明最高磷溶出率的条件为:盐酸质量分数12%,盐酸过量100%,反应温度60℃,反应时间1.0 h。在最佳反应条件下所得的含磷酸解液可以通过氨化中和方式回收磷元素,所得湿基枸溶性磷肥含有效磷(以P2O5计)质量分数为20.440%。

块状磷矿石在磷酸溶液中的溶出研究

磷酸直接与磷矿石反应浸取是直接法生产浓磷酸的关键步骤。直接法生产浓磷酸可以充分利用反应热,与二水法工艺相比,可使用较大粒度、低品位的磷矿石,不需要浓缩,反应过程中需移出的反应热大幅减少,因此可降低能耗、节约成本。以P2O5质量分数为18.80%的磷矿石为原料、磷酸用量为理论量的2.0倍时,磷酸直接浸取磷矿石的最佳反应条件为:反应温度70℃,反应时间3 h,磷酸质量分数54%(以P2O5计,下同),磷矿石粒度0.90～2.80 mm;以P2O5质量分数为22.87%的中品位磷矿为原料时,磷酸直接浸取磷矿石的最佳反应条件为:反应温度90℃,反应时间2 h,磷酸质量分数45%,磷矿石粒度≤0.45 mm,磷酸用量为理论量的4.5倍。