溶磷菌剂对玉米幼苗生长及根际土壤细菌群落结构和磷素形态的影响

以FD11(普瑞斯特氏菌Priestia sp.)和CH07(阿氏芽孢杆菌Bacillus aryabhattai)两种溶磷菌剂为试验材料,进行菌剂灌根盆栽试验,测定溶磷菌剂施用对玉米生长、根际土壤养分、土壤微生物特性及土壤不同形态磷含量的影响。结果表明,施用溶磷菌剂可改善根际土壤养分特征和微生物学特性,增加根际土壤的活性磷源含量,对玉米幼苗表现出良好的促生作用。与不施菌剂相比,FD11处理玉米幼苗的株高、茎粗、地上部干重分别增加31.88%、36.39%、104.00%;根际土壤碱解氮、有效磷、速效钾分别增加了21.90%、107.67%、5.77%。施用溶磷菌剂的土壤H_(2)O-Pi(Pi为无机磷)、NaHCO_(3)-P和NaOH-P含量增加,但HCl-Pi和Residual-P含量显著降低。施用溶磷菌剂改变了玉米根际土壤细菌的群落结构,在细菌属分类学水平上,不动杆菌属、假单胞菌属、海洋杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、节杆菌属等功能细菌的相对丰度显著增加。综合以上分析,施用溶磷菌剂显著提高了土壤速效养分含量,改变了根际土壤细菌的群落结构,增加了活性磷源的含量,从而改善了土壤肥力,促进玉米根系发育和幼苗生长。此项研究可为新型微生物菌肥的研发提供理论依据。

1株六堡茶根际溶磷菌的鉴定、培养优化及促生与磷活化能力分析

自六堡茶根际分离得到1株高效溶磷菌菌株Lb-1,通过菌落形态及16S rRNA基因系统发育分析菌株的分类地位,并对其溶磷培养条件进行优化,利用盆栽试验研究其在土壤中的溶磷效果及对茶树的促生能力,以期为提高茶园土壤磷利用及开发微生物菌肥提供依据。结果表明,菌株Lb-1为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),该菌株溶磷最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为胰蛋白胨,最佳初始pH值为6.0,最佳接种量为1%,最佳微量元素为Fe,最佳发酵温度为30℃,优化培养条件下溶磷量可达857.91 mg/L,且可显著提高菌株的柠檬酸、琥珀酸、丙二酸分泌量。盆栽试验表明,接菌处理下六堡茶鲜重、干重、株高、根系总长度、根系表面积、根系体积及磷含量分别显著提高59.09%、69.77%、38.75%、37.94%、44.82%、52.94%及108.35%,铝结合磷、闭蓄态磷含量显著降低,有效磷含量显著提高。综上,溶磷菌株Bacillus velezensis Lb-1可有效活化根际难溶磷、提高六堡茶树对磷的吸收及促进植株生长发育,或可作为开发磷高效菌肥的潜在资源。

2株溶磷真菌的筛选、鉴定、耐盐及促生效果

溶磷真菌能够溶解土壤中被固化的磷元素,在提高磷肥利用率和改善土壤环境方面具有重要意义。利用无机磷固体培养基从磷矿植物根际土壤中筛选得到2株高效溶磷真菌W10和W12,在液体培养基中检测菌株对不同难溶磷的溶解能力以及耐盐能力。结合形态学特征与ITSrDNA序列分析,W10与W12分别被鉴定为篮状菌(Talaromycessp.)和黑曲霉(Aspergillusniger)。菌株W10和W12溶解Ca_(3)(PO_(4))_(2)的最高溶解量分别为843.05mg/L和1187.09mg/L,对AlPO_(4)和FePO_(4)的溶解量远远低于对Ca_(3)(PO_(4))_(2)的溶解量;W10最高可耐受4%的盐浓度,W12在10%的盐浓度下对Ca_(3)(PO_(4))_(2)仍有较强的溶解能力,没有达到耐盐极限,有开发为盐碱地微生物肥料的潜力;玉米盆栽试验结果显示,与CK2相比,10~40d的W10处理土壤有效磷含量提高了44.74%~56.62%,植株鲜重、干重、株高、叶面积以及植物全磷含量分别提高了23.21%、27.08%、9.62%、21.59%、20.07%,土壤脲酶活性和蔗糖酶活性分别增强了28.43%和38.20%。表明菌株W10能够显著提高土壤有效磷含量(P<0.05),促进植物生长和增强土壤酶活性,具有开发为微生物肥料和农业生产应用的潜力。

巨柏根际多功能溶磷菌W13对植物生长的促生效果研究

从巨柏根际土壤中分离多功能溶磷促生菌株,为高原环境下多功能溶磷菌的收集和研究提供研究基础。本研究从西藏自治区林芝市朗县采集巨柏根际土壤样本,采用梯度稀释法筛选溶磷菌,并结合溶磷圈法和钼锑抗比色法测定溶磷能力,选出溶磷能力较好的菌株,并对IAA、固氮、解钾等多种促生特性进行测定,最终筛得具有多功能的溶磷菌,通过盆栽实验对溶磷菌的促生效果进行验证,并结合形态特征、革兰氏染色和16S rDNA基因序列对菌株进行鉴定。W13具有产IAA、铁载体、固氮、解钾等多种促生特性,为非脫羧勒克菌(Leclercia adecarboxylata)。经盆栽促生试验结果表明,W13对油菜和青稞具有不同程度的促生作用,与对照组相比W13有效提高了油菜植株的根长、株高、鲜重和干重,并分别增长了119%、55.30%、157%和50%。青稞株高效果显著增长了44.80%。多功能溶磷细菌W13对油菜和青稞都具有一定的促生作用,因此该菌具有作为生物肥料的潜力,用于植物生产。

解磷真菌分离鉴定及其溶磷能力分析

解磷菌能够溶解土壤中的难溶性磷或不溶性磷,在促进土壤养分循环和植物生长方面起着重要作用,是生物肥料中重要的微生物资源。本研究采用稀释涂布平板法筛选得到5株解磷真菌(菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1),对菌株进行分子生物学鉴定,并利用液体摇瓶法测量菌株对磷酸三钙的溶磷能力。结果表明,菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1的溶磷能力存在一定的差异,其中菌株SZ1、GZ2、HZ1的可溶性磷含量分别为58.30、2.69、8.65 mg/L,菌株SZ2和GZ1没有溶解磷酸三钙的能力;菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1分别为香港史努基菌(Hongkongmyces snookiorum)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)、香港史努基菌(Hongkongmyces snookiorum)、棘孢木霉(Trichoderma asperellum)、林尼曼菌(Linnemannia exigua)。

溶磷微生物及其对植物促生作用的研究进展

磷是植物生长发育的必需营养元素之一,主要以难溶性磷化物形式存在于土壤中,难以被植物直接吸收利用。溶磷微生物作为土壤磷循环中的重要组成一员,能通过酸化、酶解等作用将难溶性磷转化分解为可供植物吸收利用的可溶性磷素,进而提高植物对土壤磷素的利用率,被普遍认为是能促进植物生长的一类重要有益微生物。对溶磷微生物的种类、生态分布特征、溶磷能力检测、溶磷影响因素、溶磷机制以及促生应用现状进行了系统综述,并结合目前溶磷微生物在实际应用中存在的问题,对今后的研究方向进行了展望。

望天树人工林根际溶磷细菌的筛选及溶磷特性

【目的】望天树是我国特有的濒危一级保护树种,人工林栽培是扩大其种群数量的重要手段,磷素供应是林木生长发育的主要影响因子,而溶磷菌在磷转化中起到重要作用。本研究从不同林龄望天树人工林根际土壤中筛选高效溶磷细菌,探究其在不同培养条件下的溶磷特点,以期为望天树微生物肥料的开发与应用提供菌种资源和理论依据。【方法】(1)利用无机磷固体培养基从不同林龄望天树林分根际土中分离筛选溶磷细菌,挑选4株高效溶磷菌,结合生理生化试验和16SrDNA基因序列对其进行鉴定。(2)通过检测溶磷动态,研究溶磷细菌溶磷量与菌液pH的相关关系。(3)采用单因素试验探究高效溶磷菌在不同环境因子和营养因子下的溶磷特性。【结果】(1)共分离筛选出18株溶磷菌,其中溶磷能力较强菌株为P4、P8、P12和P30(溶磷量分别为552.87、559.78、548.53、598.89 mg/L)。(2)经过形态观察、生理生化鉴定及系统发育树分析,菌株P8鉴定为唐菖蒲伯克霍尔德菌,P4和P12鉴定为洋葱伯克霍尔德菌,P30鉴定为蜡状芽孢杆菌。(3)P4、P8、P12和P30菌株的溶磷量与培养液pH值之间均存在极显著的负相关性(P<0.01),相关系数分别为-0.995、-0.990、-0.985和-0.997。(4)单因素试验结果显示:各溶磷菌株在温度为30~35℃,pH为5.5~8.5,NaCl质量分数为0~2.5%,碳(C)源为蔗糖、乳糖和葡萄糖,氮(N)源为草酸铵和硫酸铵时,表现出较好的溶磷效果;菌株P30、P12和P4最适C∶N为20∶1,P8最适合C∶N为40∶1;菌株P12最佳磷源为FePO_(4),P30、P8和P4最佳磷源均为Ca_(3)(PO_(4))_(2)。【结论】不同培养条件会显著影响溶磷细菌的溶磷能力,筛选得到的4株高效溶磷菌具有良好的溶磷能力,且能够溶解多种难溶性无机磷酸盐,可用于望天树专用微生物肥料的研发,具有良好的应用潜力。

一株溶磷真菌的筛选及相关促生特性初探

磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一,由于土壤的固定化作用而含量极低,成为限制作物产量的主要因素.溶磷菌能够帮助植物从土壤中将难溶性磷转变为可溶性有效磷.笔者从胡枝子根际土壤中分离筛选出一株高效的溶磷真菌X1,对其菌种进行鉴定,同时对其溶磷能力及其他促生能力进行了测定.结果表明:该株高效溶磷真菌X1经鉴定为斜卧青霉菌属(Penicillium decumbens);对不同难溶性磷酸盐均具有溶解能力,对磷酸钙的溶磷量可达2 003.95 mg·L^(-1);具有分泌IAA、ACC脱氨酶及产氨的能力,且具有一定的固氮和降解纤维素的能力,纤维素酶活力为34.41 U·mL^(-1).该株高效溶磷真菌斜卧青霉X1具有作为溶磷微生物菌剂的开发潜力.

溶磷微生物在钝化和植物修复重金属污染土壤中的作用

钝化和植物修复是重金属污染土壤修复的重要技术手段,而溶磷微生物可进一步增强钝化和植物修复重金属污染土壤的作用。介绍了钝化和植物修复重金属污染土壤的基本原理,总结了溶磷微生物对土壤中难溶性磷酸盐的溶解、利用磷酸盐钝化修复重金属污染土壤、溶磷微生物对磷酸盐钝化修复的强化以及溶磷微生物强化植物修复重金属污染土壤的研究进展,探讨了溶磷微生物对重金属的抗性及其溶磷机理、溶磷微生物对磷酸盐钝化修复重金属污染土壤的强化作用机理以及溶磷微生物强化植物修复重金属污染土壤的作用机理。旨在为生物修复重金属污染土壤研究提供一定的理论依据和技术支撑。

棉花根际溶磷菌WJP-7发酵培养基优化及防病增产效果

【目的】研究棉花根际溶磷菌WJP-7发酵培养基优化及防病增产效果。【方法】采用实验室筛选的高效溶磷菌株P.taiwanensis WJP-7为出发菌株,在优化的假单胞菌发酵培养基上增殖培养。【结果】利用正交试验优化摇瓶发酵培养基,培养基配方为蛋白胨20 g/L,MgCl_(2)15 g/L,K_(2)SO_(4)1.4 g/L。使活菌数达到3.6×10^(9)CFU/mL。摇瓶增菌发酵最优培养基发酵验证试验结果最高活菌数为3.60×10^(9)CFU/mL。菌株WJP-7水剂处理对花期黄萎病防治效果为44.57%,絮期防治效果为50.53%。施用WJP-7水剂对棉田土壤除全氮含量增加不显著,对其它养分和pH值均有显著影响(P<0.05)。菌剂增产率为14.35%和19.51%,【结论】优化了台湾假单胞菌WJP-7摇瓶发酵培养基,菌株WJP-7水剂处理对棉花黄萎病防治效果为50.53%,对棉田土壤除全氮含量不显著外,对其它养分和pH值均显著影响(P<0.05),具有明显的增产效果。

黔中黄壤溶磷细菌溶磷特性及对土壤微生物碳循环基因的影响

为探究黔中黄壤区溶磷细菌溶磷特性及其在土壤中的作用,以从贵州省安顺市农田土壤中筛选到的伯克霍尔德菌(Burkholderia sp.)QZW-3、假单胞菌(Pseudomonas sp.)QZY-5、中华根瘤菌(Sinorhizobium sp.)QZY-6共3株溶磷细菌为试验菌株,通过室内培养试验研究不同碳源、氮源条件下菌株的溶磷能力,通过盆栽试验研究菌株对土壤养分以及微生物碳循环基因的影响。结果表明,3株菌株对各种难溶态磷都具有较强的溶解能力;QZW-3、QZY-5、QZY-6均以葡萄糖为碳源时对磷酸三钙溶解能力最强,分别为603.13、645.82、672.21 mg/L;氮源对菌株溶磷能力的影响小于碳源。3株菌株组合处理油菜鲜质量显著高于其他处理,为37.89 g/盆;菌株各处理土壤pH值与基质处理(M处理)相比差异不显著,菌株各处理土壤有效磷、有机质含量均高于M处理。溶磷细菌各处理土壤微生物碳循环基因GHs相对丰度高于M处理,溶磷细菌各处理CEs、PLs、AAs基因相对丰度差异不显著。土壤pH值与AAs基因相对丰度呈极显著负相关关系,与PLs基因相对丰度呈极显著正相关关系;土壤有效磷含量与GHs基因相对丰度呈显著正相关关系,与PLs基因相对丰度呈极显著负相关关系;土壤有机质含量与微生物碳循环各类基因相关性不显著。

贵州多花木兰根际溶磷菌株的鉴定及代谢组学分析

为了研究溶磷菌如何响应和应对缺磷,将难溶性磷转变成可溶性磷的机制。利用贵州多花木兰根际土壤分离筛选获得溶磷菌株PD19-4,设置无磷(CK)、难溶性磷(UP)和可溶性磷(SP)3种磷元素条件下培养,并采用LC-MS/MS代谢组学方法分析其在不同磷元素条件下培养产生的差异代谢物。经形态学鉴定、理化特性比较和16S rDNA序列比对NCBI数据库,发现PD19-4与巴氏假单胞菌(Pseudomonas baetica)最相似,且同源性达99.65%。代谢组分析发现:(1)菌株代谢物共鉴定出253个。CU(CK∶UP)、CS(CK∶SP)和US(UP∶SP)中差异显著下调的代谢物有68、101和108个。代谢物中有机酸类、氨基酸类、碳水化合物和核苷酸类差异物最多;(2)与CK相比,UP和SP中共同上调较明显的代谢物有磷酸糖类D-甘露糖6-磷酸、D-木酮糖-5-磷酸和核酮糖-5-磷酸类物质,且仅在UP中最活跃的代谢物是D-葡萄糖-6-磷酸和2-脱氧核糖1-磷酸。与UP相比,CK和SP中有机酸类精氨基琥珀酸差异倍数较大且相反,分别为17.28 log 2FC和-17.28 log 2FC;(3)KEGG注释和富集,与SP相比,CK和UP都共同富集在精氨酸、脯氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸代谢途径、碳代谢、磷酸戊糖途径及ABC转运体通路。仅在US中富集的代谢通路有嘌呤代谢、氧化磷酸化、氨基糖和核苷酸糖代谢。综合以上,溶磷菌株从可溶性磷转到难溶性磷环境中,主要通过增加有机酸类和氨基酸类代谢物,同时增强嘌呤代谢、氧化磷酸化、氨基糖和核苷酸糖代谢及磷酸戊糖途径来提高溶磷性。

淮安市稻田不同土层土壤微生物溶磷分解酶活性初探

通过大田取样与室内试验分析,研究了淮安市稻田水稻根际不同土层主要土壤微生物溶磷分解酶的活性。结果表明,水稻根际土壤微生物溶磷分解酶种类主要包括碱性磷酸酶、植酸酶、酸性磷酸酶和脱氢酶,总体土壤酶活性随土层深度的增加逐渐降低,其中0~5 cm和5~10 cm土壤层的碱性磷酸酶、植酸酶和脱氢酶的活性显著高于其他土层,说明本地水稻根际溶磷酶促反应主要发生在0~5 cm和5~10 cm土层深度,且碱性磷酸酶和酸性磷酸酶是淮安市水稻根际溶磷酶促反应的主要催化酶类型。

红壤中溶磷芽孢杆菌研究进展

磷参与作物代谢过程,是作物生长的必需元素,也是评估土壤肥力的重要指标。红壤通常呈酸性且铁铝富集,土壤中的磷与铁、铝形成有效性较低的闭蓄态磷,生物可利用率低。溶磷芽孢杆菌可将难溶性磷酸盐溶解,其溶磷机制主要是通过产生有机酸和多种酶,与Fe3+和Al3+螯合,使其形成可溶性络合物,从而将磷转化为可溶态以供作物利用,可作为绿色友好的生物肥菌剂资源,减少化学肥料的使用量,降低环境压力,实现农业可持续发展。综述了红壤中溶磷芽孢杆菌的研究状况和溶磷机理并提出了展望,旨在为绿色开发和高效利用中国难溶性磷资源提供理论基础。

蒙脱石负载溶磷菌联合磷肥对茶园土壤磷的调控

我国南方土壤磷素低、单施磷肥效果差,采用以溶磷菌为基础的调控手段能有效缓解上述问题。以庐山云雾茶园土壤为研究对象,探究溶磷菌(PSB)、磷肥(过磷酸钙P1、钙镁磷肥P2)、负载材料(Mt@PSB)及其组配剂对土壤速效磷含量的调控效果与作用机制。结果表明:茶树为喜酸植物,钙镁磷肥(P2)及其组配剂碱性强,不适于茶园土壤调控。溶磷菌(PSB)、磷肥(P1)、负载材料(Mt@PSB)及其组配剂(PSB+P1、Mt@PSB+P1)调控后,茶园土壤pH均处于适宜茶树生长的范围(4.5~6.5),处理后土壤速效磷含量和酸性磷酸酶活性均显著高于对照,培养45 d后速效磷含量分别增加21%、30%、18%、41%和63%,酸性磷酸酶活性分别增加14%、104%、10%、47%和107%。极差分析结果表明,上述3个因子对土壤磷的改善效果依次为Mt@PSB、PSB和P1,且Mt@PSB+P1的效果最佳。磷形态分析结果表明,PSB、Mt@PSB、P1主要通过将有机磷矿化为无机磷提高其有效性。PSB+P1和Mt@PSB+P1组配下,土壤速效磷含量的增加主要表现为Ca-P和Fe-P含量的增加。

重金属胁迫下花生根瘤菌的溶磷作用研究

根瘤菌-豆科植物联合修复技术能有效修复土壤重金属污染。为了筛选出兼具重金属抗性和溶磷作用的花生根瘤菌,本研究从典型镉污染区域农田中采集并分离纯化出36株花生根瘤菌菌株,通过溶磷作用测定和重金属抗性测定,筛选出3株同时具备重金属抗性和溶磷能力的优良菌株HM28、HM2和HM21。其中HM28(Rhizobium metallidurans)的溶磷量为55.81μg/mL,Cu、Ni、Cd、Cr、Zn对其的致死浓度分别为30mg/kg、40mg/kg、10mg/kg、25mg/kg和50mg/kg;HM2(Rhizobium altiplani)的溶磷量为52.82μg/mL,Cu、Ni、Cd、Cr、Zn对其的致死浓度分别为50mg/kg、30mg/kg、10mg/kg、25mg/kg、20mg/kg;HM21(Rhizobium altiplani)的溶磷量为48.61μg/mL,Cu、Ni、Cd、Cr、Zn对其的致死浓度分别为50mg/kg、50mg/kg、50mg/kg、50mg/kg、50mg/kg。

溶磷草酸青霉菌筛选及其溶磷效果的初步研究

采集石灰性土壤样品进行了溶磷微生物的筛选 ,获得了具有溶磷作用的草酸青霉菌菌株P8和Pn1。不同培养条件下测定了它们的溶磷能力 ,并与拜莱青霉菌ATCC2 0 85 1和解磷巨大芽孢杆菌ATCC14 5 81进行了比较。在固体培养基上草酸青霉菌P8、Pn1表现较强的溶解Ca3 (PO4) 2 、Ca8H2 (PO4) 65H2 O、CaHPO4、FePO4和骨粉的能力 ;在液体培养条件下 ,能有效的溶解摩洛哥磷矿粉 ,氮源对其溶磷效果有显著影响 ,硝态氮高于铵态氮 ;接种P8能够显著增加灭菌和不灭菌土壤的有效磷含量 ,灭菌土壤增加的有效磷略高于不灭菌土壤。氮源影响草酸青霉菌产生有机酸的种类 ,使用铵态氮时主要分泌苹果酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、琥珀酸 ,而硝态氮条件下几乎不再产生这些有机酸。这表明 ,氮源形态影响了它的代谢方向 ,而且它的溶磷机理不只一种 ,其机理尚不清楚 。

4株溶磷细菌和真菌溶解磷矿粉的特性

溶磷微生物广泛地分布在土壤、根际等生态环境中 ,了解这些微生物溶解难溶性磷酸盐如磷矿粉的特性 ,对于开发利用这些微生物 ,提高磷素利用效率具有重要作用。研究发现 :真菌比细菌溶解磷矿粉的能力要强得多 ,培养基中的铁、镁、锰、钠等成分可以提高真菌的溶磷量 ,但降低了细菌的溶磷量。培养基中磷矿粉用量越高 ,溶磷量越低 ;碳源物质浓度高于 3 %将显著地降低溶磷量。微生物能够破坏磷矿粉的结构 ,使其中的磷在以后的培养过程中更加容易释放出来。可见利用微生物活化磷矿粉中的磷 ,具有良好前景。

高效溶磷菌株Bmp5筛选及活力和培养条件的研究

从不同地区的土壤样品中分离出11株微生物菌株，其中菌株Bmp5表现出较高的溶磷活力．对比研究发现，Bmp5对磷酸钙、磷酸铁、卵磷脂的溶解能力明显高于荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens As1．867，对磷酸氢钙的溶磷量是巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium As1．223的2．17倍．培养条件优化试验表明，Bmp5的适宜pH范围为5．5～8．0，最适碳源为草酸铵、甘油，最适氮源为草酸铵，最佳培养温度为35℃．金属离子Fe^3＋、Ca^2＋、Mn^2＋、Zn^2＋对Bmp5解磷能力有一定的促进作用，而Cu^2＋、Ni^2＋则抑制其解磷．经鉴定，Bmp5为蜡状芽孢杆菌B．cereus．

东祁连山7种禾草根际溶磷菌筛选及其溶磷特性

采用PKO无机磷和蒙金娜有机磷选择性培养基,从东祁连山(甘肃省天祝县及周边地区)天然草地上的7种禾草根际分离出溶解无机磷菌株109株,溶解有机磷菌株143株。各菌株生长速度及形态特征差异较大。7种禾草根际溶解无机和有机磷菌株数量,除醉马草(Achnatherum inebrians)溶解无机磷呈根表土壤】根系表面】根内的分布趋势外,其他均呈现出根系表面】根表土壤】根内的分布趋势。大部分溶解无机磷菌株在10 d时溶磷圈直径(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)不再增大,而溶解有机磷菌株则在14 d时不再增大。利用钼蓝比色法测定菌株溶磷能力,结果表明,109株溶解无机磷菌株培养液中有效磷含量在0.47~582.46μg·m L-1,最大为菌株PCRP5;143株溶解有机磷菌株培养液中有效磷含量在0.07~14.76μg·m L-1,最大为菌株MCMRS4;蒙金娜培养基pH与有机磷菌株有效磷含量无显著相关性(P】0.05),PKO培养基pH与无机磷菌株有效磷含量之间呈极显著负相关(P【0.01)。