有机肥活化土壤中磷的微生物学机理

在好气条件下，猪粪和纤维素对两种水稻土中的磷均能起活化作用，嫌气条件下，尽管猪粪和纤维素均能克服因嫌气而使土壤微生物数量的减少，但促进土壤固磷成为主要矛盾，因而显著降低土壤有效磷。通过微生物对难溶性Ｃａ＿３（ＰＯ４）＿２的溶磷量及培养基总酸度的测定，发现这些微生物具有转化难溶性磷为可溶性磷的能力，属溶磷微生物并有致酸作用。经相关分析，土壤中活化的磷量、微生物数量、培养基中的溶磷量和总酸度之间均存在看显著或极显著的相关关系，其中以总酸度与其它变量间的关系最好。因此，在好气条件下有机肥活化土壤中磷的机理可描述为：有机肥促进土壤微生物增长→微生物对其生长的局部位置的土壤起酸化作用→酸溶解难溶性磷为可溶性磷。     

产多糖溶磷细菌对难溶性Ca-P的活化特性

以肠杆菌EnHy-401、节杆菌ArHy-505、固氮菌AzHy-510和巨大芽孢杆菌P17为材料,比较了4种溶磷细菌在摇瓶培养条件下对不同难溶性Ca-P中的磷活化能力.结果表明,4种溶磷细菌均能促使难溶性Ca-P中的磷活化, 但3种产多糖的溶磷细菌(EnHy-401、ArHy-505、AzHy-510)对难溶性Ca-P的活化能力普遍强于不产多糖的溶磷细菌(P17),肠杆菌EnHy-401对Ca3-P、Ca8-P和Ca10-P中的磷活化率分别达61.53%、63.40%和4.32%.在产多糖的溶磷细菌中,有机酸和多糖均高的菌株活化磷的能力最高,3种产多糖的溶磷细菌活化难溶磷酸钙能力的大小顺序依次为肠杆菌EnHy-401、节杆菌ArHy-505、固氮菌AzHy-510.结果还表明,产多糖的溶磷细菌对难溶磷的活化作用是由分泌有机酸和多糖的协同作用实现的,多糖对磷的吸持推动了磷的溶解平衡向溶解方向移动,且该协同作用受胞外多糖持磷能力和环境中C/N的影响,单位体积发酵液中多糖持磷量与菌株的磷活化能力呈正相关.在本试验条件下,C/N值高时,多糖产量高,有机酸分泌多,活化磷的能力就强.同一菌株只有在最适于产有机酸和产多糖的C/N值下,才能表现出最佳的溶磷效果.     

土壤溶磷微生物及其对植物促生作用研究进展

溶磷微生物可使土壤中难溶性或不溶性磷转化成易于被植物吸收利用的磷,从而提高土壤供磷水平,此过程是农田磷源可再生利用的有效途径之一。对溶磷微生物的种类、在土壤中的生态分布特征、溶磷机制、对植物的促生作用及其机制进行了综述,并根据目前溶磷微生物的利用现状,对今后该领域的研究方向进行了展望。     

吡咯伯克霍尔德菌WY6-5的溶磷、抑菌与 促玉米生长作用研究

【目的】筛选兼具高效溶磷和抑菌作用的微生物,检测其溶磷效果和抑菌活性,鉴定抑菌代谢产物,并分析筛选微生物对植物生长的作用,为新型多功能抑菌微生物菌肥的研发提供材料。【方法】采集信阳毛尖茶车云山茶厂百年龄茶树根际土壤,稀释后涂布难溶性无机磷或难溶性有机磷培养基表面,培养后检测溶磷活性,测定溶磷圈直径,筛选具有高效溶磷作用的微生物,进行后续溶磷效果分析。高效溶磷菌WY6-5接种于培养液和土壤中,检测不同培养时间下,可溶性磷含量的变化规律,分析菌株WY6-5的溶磷活性;玉米盆栽土壤中接种菌株WY6-5菌液,种植27 d后分析玉米植株长势,检测溶磷菌WY6-5对苗期玉米生长的影响;采用双皿对扣培养法,验证菌株WY6-5产挥发性物质的抑菌作用,检测其对不同病原真菌的广谱抑菌效果,气相色谱串接质谱（GC-MS/MS）分析挥发性代谢物质,鉴定主效抑菌成分。【结果】筛选到3个兼具有降解难溶性无机磷和有机磷作用的微生物菌株,尤以菌株WY6-5溶磷效果最优。培养基培养条件下,对难溶性无机磷的溶解直径达2.3 cm,溶磷圈直径与菌落直径比为4.6;对难溶性有机磷溶解直径3.6 cm,溶磷圈直径与菌落直径比达7.2。表型观察、生理生化鉴定和系统发育树分析表明,菌株WY6-5为乳白色细菌,16S rRNA序列与Burkholderia pyrrocinia CIP 105874和Burkholderia stabilis CIP 106845两个菌株的同源性最高,进化树中聚成独立一支。另外,WY6-5与Burkholderia pyrrocinia具有高度相同的生理生化反应结果。因此,本研究将WY6-5鉴定为吡咯伯克霍尔德菌（Burkholderia pyrrocinia）。WY6-5在液体培养和土壤中均具有较好的溶磷活性,20 d培养时间内,液体培养液中磷含量最高达520.4 mg·L ^-1,为对照组176倍;土壤试验3—20 d期间,WY6-5处理组可溶性磷含量均高于对照组,且在盆栽试验中,能高效促进苗期玉米植株的生长,处理组叶长、叶宽、叶片数、茎粗、株高、鲜重等指标显著优于对照组;同时,菌株WY6-5还可产生挥发性抑菌物质,高效广谱抑制8种重要病原真菌的生长,抑菌率最高达100%,经GC-MS/MS检测发现,挥发性物质含有一种主效抑菌物,相对丰度达97%以上,鉴定为二甲基二硫。 【结论】吡咯伯克霍尔德菌（Burkholderia pyrrocinia）WY6-5分离自茶树根际土壤,在培养基、培养液和土壤环境下,均具有高效的溶磷效果,将难溶性的无机磷转化为植物可吸收的可溶性磷,并促进苗期玉米植株的生长;同时该菌还可产生挥发性抑菌物质二甲基二硫,高效抑制8种重要植物病原真菌的生长,抑制率最高达100%。菌株WY6-5兼具有提升土壤磷肥力、促进植物生长和和抑制真菌病害等多种重要作用,具有较好的生物学功能。     

缺磷对紫云英根系分泌物产生及难溶性磷活化的影响

【目的】探讨紫云英根分泌物对难溶性磷活化、吸收能力,以及不同紫云英基因型对难溶性磷活化差异。【方法】采用Hoagland营养液培养并收集紫云英根分泌物,经旋转蒸发仪减压、浓缩后,进行难溶性磷活化试验,利用高效液相色谱（HPLC）测定分泌物中有机酸成分及含量。【结果】缺磷胁迫下,不同基因型紫云英根半径减少,而根冠比和根比表面积较供磷有显著提高。紫云英根系分泌的有机酸有草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸等,但主要为草酸;缺磷条件下,不同基因型紫云英分泌草酸存在显著差异,且各有机酸分泌量显著高于供磷时的分泌量。闽紫1号、浙紫5号和闽紫6号分泌的各种有机酸量明显高于余江大叶和弋江籽分泌的量。缺磷和供磷下,紫云英根系分泌物对难溶性Al-P和Fe-P都具有一定的活化能力,其活化值（P）分别为36.40-157.39 μg•g-1、32.20-139.42 μg•g-1,缺磷根系分泌物对难溶性磷的活化量高于供磷处理,而且Al-P的活化能力略高于Fe-P。通过活化模拟试验,也证实不同有机酸可活化难溶性Al-P、Fe-P且差异显著。【结论】缺磷胁迫能促进紫云英分泌有机酸,显著增加对难溶性磷的活化效果;基因型之间紫云英对磷的活化效果差异较为明显,显现出紫云英品种间的差异性;栽培紫云英有利于改善南方红壤地区缺磷土壤磷素养分循环。然而科学地评价有机酸对Al-P和Fe-P的活化能力还有待于进一步研究。     

玉米根际溶磷菌Bucillus megaterium XS2的筛选鉴定与溶磷特性分析

为了充分挖掘土壤"磷库"资源,减少化学磷肥的施用量,减轻磷肥施用导致的农业面源污染问题,以PVK培养基为分离培养基从玉米根际土壤中分离到1株溶磷菌XS2,结合菌落形态特征、生理生化试验和16S r DNA方法对其进行分类鉴定;利用L25(53)正交设计试验,从碳源、氮源及p H对菌株XS2溶磷培养条件进行优化;利用优化后的PVK培养基测定了菌株XS2对多种难溶性磷源的溶解特点;采用高效液相色谱法分析了菌株XS2发酵液中有机酸的变化,对其溶磷机制进行初步分析。结果表明:溶磷菌株XS2为巨大芽孢杆菌(Bucillus megaterium)。正交试验结果表明:在以葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源,p H 5条件下溶磷量最高,为401.33 mg/L;菌株XS2对Ca3(PO4)2、Al3(PO4)2、Fe PO4和磷矿粉均有较好的溶解能力;发酵液中含有草酸、苹果酸、柠檬酸、乳酸、乙酸、琥珀酸和几种未知酸,其中有机酸的种类和含量随培养时间的变化而不同,柠檬酸、乳酸、乙酸和草酸可能是影响菌株溶磷的重要有机酸,试验获得了1株溶解难溶性磷的巨大芽孢杆菌XS2,它能够将多种难溶性磷转化为植物可利用的有效磷,从而增加土壤中的有效磷含量,提高作物产量,为从源头上解决磷肥施用导致的农业面源污染问题提供材料。     

松树土壤根际微生物溶磷基因的克隆与表达

探究土壤根际微生物溶磷基因对难溶性矿物质磷的溶解作用。利用从土壤中提取宏基因组,克隆了Gab Y基因,并构建了表达载体,研究了该基因在大肠杆菌DH5α的表达对难溶矿物质磷酸Ca_3(PO_4)_2的溶解作用。结果表明,构建的Gab Y表达载体成功表达;对照组产酸能力较试验组弱,且对照组溶磷效率要低于试验组,直接从植物根际土壤微生物宏基因组中筛选溶磷基因对矿物质无机磷的溶解的研究可行。     

不同外生菌根真菌对难溶性磷的活化

研究了９种外生菌根真菌在纯培养条件下,对磷矿粉的活化利用情况。结果表明：不同菌根真菌对磷矿粉均有活化作用,且它们之间对磷矿粉的活化程度存在着很大差异性。影响菌根真菌对难溶性磷活化的主要因素包括菌液的酸度及有同酸的种类与含量。菌液中ｐＨ值的降低在一定程度上有利于难溶性磷的活化,但与有效磷含量无明显相关性。菌液中有机酸的分泌与难溶性磷的活化有密切关系,且分泌的有机酸的种类和含量因菌种不同而差异很大。９个菌种都可分泌草酸、乳酸、顺丁烯二酸和反丁烯二酸。     

枯草芽胞杆菌WY8-7的溶磷、抑菌及促生长作用

[目的]本文旨在筛选兼有溶磷和抑菌作用的微生物菌株,分析其在水体和土壤中的溶磷效果以及对植物生长的作用,同时分析其抑菌活性,鉴定其抑菌物质。[方法]采用稀释涂平板法,从茶园土壤中分离具有溶磷和抑菌作用的菌株WY8-7,通过形态学、生理生化和分子生物学分析,确定菌株WY8-7的分类地位;检测菌株WY8-7在土壤和培养液中对难溶性无机磷的降解作用;检测其对苗期玉米植株生长的影响;对峙培养法分析菌株WY8-7对不同病原真菌的抑菌作用;超高效液相色谱四级杆飞行时间质谱鉴定抑菌功能物质。[结果]经鉴定,菌株WY8-7为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis),在固体培养基、液体培养基和土壤中均可转化难溶性无机磷,提升可溶性磷含量;液体振荡培养20 d后,可溶性磷含量达512.77 mg·L~(-1),为对照的174倍;菌株WY8-7可提升土壤中可溶性磷含量,并促进苗期玉米的生长,与对照组相比,在叶长、叶宽、单叶叶面积、株高和鲜质量等指标均有显著增长(P0.05),增长率分别达17.68%、22.08%、42.62%、20.34%和20.59%;质谱分析表明,菌株WY8-7可产生伊枯草菌素A和丰原素A两类抑菌物质,对3种真菌具有高效广谱抑菌作用,对禾谷炭疽菌的抑菌率最高,达87.34%。[结论]分离自茶园的枯草芽胞杆菌WY8-7,在土壤和液体振荡培养中可高效转化难溶性无机磷为可溶性磷,促进苗期玉米植株生长,同时WY8-7还可产生伊枯草菌素A和丰原素A两种脂肽类物质,抑制多种病原真菌生长。WY8-7具有高效溶磷和抑菌作用,为新型微生物菌肥的研发提供重要材料。     

溶磷放线菌Micromonospora nigra SY7的溶磷特性与抗病促生活性测定

将溶磷放线菌菌株SY7溶磷条件进行优化,测定其抗病促生活性,以期为开发高效微生物肥料提供优良菌株.从初始pH、培养基、碳源、氮源和磷源5个方面对溶磷条件进行优化;用CAS固体培养基鉴别菌株分泌铁载体能力,对峙培养法检测抗病能力,植物培养试验检测促生能力.结果 表明:菌株SY7在pH为8、葡萄糖为碳源、Ca3(PO4)2为磷源、(NH4)2SO4为氮源时溶磷效果最好;菌株能够分泌促进植物生长的铁载体;能够抑制串珠镰孢病菌(Fusarium moniliforme)、返魂草黑斑病菌(Scenedesmophilus sp.)、禾谷镰孢病菌(Fusari-um graminearum)3种病原菌的生长;能够有效促进玉米生长.高效溶磷放线菌黑色小单孢菌SY7菌株在优化条件下,能将多种难溶性磷转化为植物可利用的有效磷,使土壤中的有效磷含量增加,同时具有很强的抗病促生作用.     

一株高效溶磷真菌耐盐能力及其对羊草生长的影响

土壤盐碱化已经成为世界性难题,盐碱化土壤中难溶性磷酸盐含量较高,利用溶磷微生物分解难溶磷供给植物吸收利用,以期减轻农业生产中对化肥的依赖性,已成为近年来的热点.溶磷真菌绳状青霉(Pen-icillium funicuiosum)P1在无盐胁迫的解磷培养基中有很高的溶磷能力,解磷量可达1022.77 mg/L.研究了菌株P1在盐胁迫下的溶磷能力、pH、生物量随盐浓度的变化及其对羊草生长的影响.结果 表明:菌株P1在15％盐浓度下依然可以存活,并且菌株P1在高盐浓度液体培养条件下,溶磷能力依然很强.在6％的盐浓度下,P1的解磷量可达706.52 mg/L,是曲霉菌CT1(Aspergills tubingensis)在相同盐浓度下解磷量的2倍.另外也表明,P1菌株在盐胁迫下有利于羊草根系生长.     

模拟酸雨胁迫对赤红壤磷素形态特征的影响

通过田间小区模拟酸雨实验,研究酸雨胁迫下赤红壤不同磷素形态变化的方向和程度。结果表明,原位模拟酸雨影响下,一定强度(pH≥4.0)的酸雨胁迫能有效促进有效磷的释放,而当pH<4.0强度酸雨胁迫时有效磷的释放随pH值降低逐渐受到抑制。随酸雨酸度的增强,土壤酸性磷酸酶和微生物量磷均呈现先升高后降低的变化趋势,可见一定强度酸雨胁迫能促进溶磷微生物和磷酸酶活性,而当高强度酸雨胁迫时土壤微生物活动逐渐受到抑制。无机磷组分中Al-P、Ca-P和Fe-P含量均随酸雨酸度的增强而降低,土壤O-P含量没有显著变化。相关分析发现,有效磷含量与微生物量磷、酸性磷酸酶呈极显著正相关,表明此时土壤有效磷变化与有机磷矿化关系最为密切。有效磷含量与各种形态无机磷(Al-P、O-P、Ca-P和Fe-P)含量之间也有较强的正相关性,表明土壤生态系统磷素转化是一个自我调节的动态平衡过程,且在一定条件下可以相互转化。     

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。     

红花根际溶磷菌的筛选与培养条件优化

土壤中的溶磷菌可增加难溶性磷酸盐的溶解性,提高植物对磷的吸收和利用。利用溶磷圈法,从红花根际土壤中,初步筛选出具有较高溶磷能力的菌株RC01,并对其培养条件进行优化。单因素试验结果表明,当葡萄糖为碳源、(NH_4)_2SO_4为氮源,在30℃、0.3 g/L NaCl条件下,该菌的溶磷效果较好;正交试验结果表明,10 g/L葡萄糖、0.5 g/L (NH_4)_2SO_4、30℃、0.35 g/L NaCl时,溶磷量最大。RC01经过16S rRNA测序鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas),其良好的溶磷菌特性,可为促进红花生长的相关微生物研究奠定基础。     

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...     

马尾松根际溶磷菌的筛选及鉴定

为了提高广西马尾松(Pinus massoniana Lamb.)对土壤磷素的利用率,利用难溶性无机盐培养基从广西马尾松根际土壤分离得到1株溶磷菌株。通过菌株液体培养基中有效磷的含量确定其溶磷能力,结合菌落形态特征和16srDNA序列确定该菌株的系统发育地位。菌株DP07初步鉴定为Burkholderia phenazinium。     

纳米氧化物和溶磷真菌对盆栽水稻生物量和土壤有效磷含量的影响

采用室内培养基培养和盆栽试验方法研究了不同粒径、不同浓度纳米ZnO和纳米TiO_2对烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus L.)和黄曲霉菌(Aspergillus flavus L.)溶磷能力、土壤有效磷含量、土壤磷酸酶活性和水稻生物量的影响。结果表明:添加100 mg/kg剂量的纳米TiO_2+接种A.flavus处理能够显著提高难溶性磷酸盐培养基滤液中的有效磷含量;添加30 nm粒径纳米ZnO 10 mg/kg+接种A.fumigatus处理的培养基中有效磷含量、盆栽水稻土壤磷酸酶活性以及水稻地下生物量均显著增加;添加500 mg/kg剂量的纳米ZnO抑制了真菌对磷酸盐的溶解能力。     

纳米氧化物和溶磷真菌对盆栽水稻生物量和土壤有效磷含量的影响

采用室内培养基培养和盆栽试验方法研究了不同粒径、不同浓度纳米ZnO和纳米TiO2对烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus L.)和黄曲霉菌(Aspergillus flavus L.)溶磷能力、土壤有效磷含量、土壤磷酸酶活性和水稻生物量的影响.结果 表明:添加100 mg/kg剂量的纳米TiO2+接种A.flavus处理能够显著提高难溶性磷酸盐培养基滤液中的有效磷含量;添加30 nm粒径纳米ZnO 10 mg/kg+接种A.fumigatus处理的培养基中有效磷含量、盆栽水稻土壤磷酸酶活性以及水稻地下生物量均显著增加;添加500 mg/kg剂量的纳米ZnO抑制了真菌对磷酸盐的溶解能力.     

不同类型解磷剂对施入磷矿粉土壤有效磷含量的影响

【目的】研究施用不同解磷剂对土壤中难溶性磷的解磷效果,以提高难溶性磷的利用率。【方法】采用室内土培实验法,研究不同解磷剂对石灰性土壤难溶性磷的活化效果。【结果】γ-聚谷氨酸处理可提高土壤有效磷含量,磷矿粉和γ-聚谷氨酸处理土壤中有效磷含量与对照(只用磷矿粉处理)相比最高净增量达到60.10%。【结论】γ-聚谷氨酸能促进土壤中的难溶性磷向有效磷转化。     

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<...