土壤解磷细菌的研究进展

磷是植物生长发育的必需矿质元素之一,但土壤中的有效磷含量不高。土壤中存在着大量解磷细菌,可以将土壤中的难溶性磷转化为可溶性磷。将解磷细菌应用于生产,可以提高土壤中的磷素有效性、促进植物的生长发育,还可以提高磷肥利用率,实现农业的可持续发展。简要综述了近年来国内外对解磷细菌在土壤中的种类分布、解磷机制、解磷能力、筛选分离及在农业生产上的应用和意义等方面的研究,并对其研究方向提出了建议和展望。     

解磷细菌研究进展与应用前景

土壤中解磷细菌对土壤中难溶性磷的转化和利用起着重要作用。本文综述了解磷菌的种类、解磷机制以及解磷菌剂的优点,并讨论了解磷菌现阶段的研究概况、研究中存在的问题,以及今后研究的发展方向和展望。     

解磷真菌的研究进展与应用前景

磷是植物体生长发育所必需的三大元素之一。尽管绝大多数土壤中含有着丰富的磷元素,但因土壤中所含的磷元素易被固定且易形成沉淀,因此土壤中实际能被植物体利用的磷元素很少。目前多采用人工施用磷肥的方法。这是一种较快速的解决植物缺磷的手段,但长期施用会造成土壤污染,不利于植物的生长。近年研究表明,解磷微生物可以将土壤中难以被植物利用的无效磷转化为可被植物利用的有效磷,而解磷微生物中的解磷真菌的解磷能力高于解磷细菌和放线菌。笔者对解磷真菌的解磷机制、解磷能力、对植物的影响以及生态学意义等进行了综述。     

解磷细菌的分离纯化鉴定与生物学特性研究

[目的]为解磷菌解磷机理的研究奠定基础。[方法]采用有机磷和无机磷两种不同的培养基,对有机磷细菌和无机磷细菌进行分离,纯化和鉴定获取解磷菌株并对其生物学特性进行研究。[结果]从4种菌肥中分离并鉴定了4种解磷能力较强的菌株,并从菌肥来源上比较了4种菌肥的解磷能力,结果表明源自菌肥肥田生的菌株解磷能力最强,源自菌肥垦易的次之。这4株菌株在含磷酸钙盐比例较小的培养基中透明圈明显,而在比例较大的培养基中的解磷能力受到限制,不出现透明圈。从有机磷培养基中分离得到的菌株5号在无机磷培养基上也有明显的透明圈。[结论]有机磷细菌和无机磷细菌的解磷机理在某些方面是吻合的。     

大豆根际解磷细菌的分离及筛选

解磷菌对于提高土壤中可溶性磷的含量、促进植物对磷的吸收具有重要作用。利用PVK培养基对黑龙江省海伦、北安地区大豆根际土壤中的解磷细菌进行初筛,共分离得到8株具有解无机磷能力的菌株。利用NBRIP培养基进行摇瓶复筛,培养3 d后,根据摇瓶中上清液的可溶性磷量的高低,筛选出5株解磷能力较强的菌株。其中海伦Ⅳ号的解无机磷能力最强,其培养液上清中的溶磷量可提高约10倍。研究中的技术体系可有效获得溶磷的细菌菌株,为进一步开发细菌磷肥打下了基础。     

解磷细菌对石灰性土壤磷形态的影响

从石灰性土壤中分离,筛选出解磷细菌,进行油菜盆栽生物模拟试验,研究了北方石灰性土壤中解磷细菌对磷形态的影响,结果表明:在石灰性土壤中,解磷细菌可以促进Ca2-P、Al-P、Fe-P增加,降低土壤中难溶态Ca10-P、缓效态Ca8-P,对O-P影响不明显,从而证明了解磷细菌能够促进石灰性土壤中磷素形态向易被作物利用状态转化,减缓向缓效态、难溶态的转化。     

富营养化池塘细菌及其解磷特性的初步研究

对天津市东丽区和西青区两个富营养化池塘中的细菌及其解磷特性进行了研究。结果表明,两池塘的底泥及水体中芽孢杆菌占优势;两池塘中的细菌都不能分解无机磷;西青区池塘中可分解有机磷的细菌达到80％,东丽区的为46％。     

石灰性土壤中高效磷细菌群解磷动力学研究

通过室内培养试验,对石灰性土壤中6组磷细菌群的解磷动力学进行了研究。结果表明,当底物(磷矿粉)浓度一定时,产物形成速率与磷细菌生长速率及菌体浓度成正比;比较得到的不同磷细菌群解磷动力学曲线和无效磷转化动力学方程得出,黄杆菌+巨大芽孢杆菌(无机)的组合转化效率最高,其无效磷转化动力学方程为Y=28.29lgX+45.99,且在磷矿粉为2 g时有效磷含量最高,达到50.24 mg/L。     

同时接种解磷细菌与丛枝菌根真菌对低磷土壤红三叶草养分利用的影响

【目的】研究解磷细菌和丛枝菌根真菌同时接种,对低磷土壤养分利用的影响。【方法】采用盆栽试验,通过测定生长于石灰性低磷土壤上红三叶草地上部的生物量及氮、磷营养吸收和根际酸性磷酸酶活性,研究丛枝菌根真菌、4种解磷细菌(编号分别为B1、B2、B3和B4)单独接种及同时接种对石灰性低磷土壤植物生长及氮、磷养分利用的影响。【结果】在石灰性低磷土壤条件下,4种解磷细菌单独接种对红三叶草植株地上部的生长和总吸磷量均无促进作用;单独接种丛枝菌根菌或不同解磷细菌与丛枝菌根真菌同时接种,均能显著提高红三叶草地上部干质量和总吸氮、磷量;在同时接种处理中,解磷细菌B4与丛枝菌根真菌间的相互作用对红三叶草的生长和氮、磷营养吸收具有明显的协同效应,能显著提高红三叶草地上部干质量、总吸氮和吸磷量及红三叶草根际酸性磷酸酶的活性。【结论】在石灰性低磷土壤中,解磷细菌与丛枝菌根真菌同时接种,对植物的氮、磷养分吸收具有明显的互作效应,但这种互作效应与解磷细菌和丛枝菌根真菌的种类有关,解磷细菌B4与丛枝菌根菌同时接种效果最佳。     

茶树根际土壤解磷细菌的筛选及解磷活性分析

为了获得具有高效解磷活性和应用潜力的根际促生菌,从河南省信阳黄棕壤茶区采集茶树根际土壤样品,采用选择性培养基,以稀释培养法筛选具有解磷能力的细菌。结果表明,共筛选获得具有较强解磷能力的根际细菌36株,其中,解无机磷细菌23株,解有机磷细菌13株;解磷细菌主要分布于芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、伯克氏菌属、肠杆菌属、不动杆菌属和假单胞菌属,其中,芽孢杆菌和类芽孢杆菌为优势种群。解磷特性和活性测定结果表明,蜡样芽孢杆菌、类芽孢杆菌和伯克氏菌兼具解无机磷和有机磷的作用,而假单胞菌仅具有解有机磷的作用;23株解无机磷细菌中,18株的解磷活性大于100μg/mL,13株解有机磷细菌的解磷活性均大于40μg/mL。     

山东主要土类的解磷细菌及其与供磷特性的相关分析

山东省3种土类相比,褐土的解无机磷细菌数量最多,平均为1.610×106个/g,其次是潮土和棕壤,3种土类高产田平均为1.472×106个/g,大于中低产田;而3种土类的解有机磷细菌数量潮土最多,平均为2.564×106个/g,其次是褐土和棕壤,3种土类高产田平均为2.603×106个/g,大于中低产田;但差异均不显著。同一土类和同一个产量水平比较,不仅解有机磷细菌的数量高于解无机磷细菌数量,而且解有机磷细菌与有效磷和缓效磷含量相关系数均大于解无机磷细菌数量与有效磷和缓效磷含量的相关系数。比较3种土类和2个产量水平,除个别试验误差外,解有机磷细菌数量分别与供磷强度、有效磷和缓效磷含量呈正相关;而解无机磷细菌只在棕壤中与缓效磷、在潮土中与供磷强度和有效磷呈正相关。通过对山东省3种土类和2个产量水平的解磷细菌及其与供磷特性的相关性分析,探讨了解磷细菌提高土壤磷素有效性的途径,为利用解磷细菌改善土壤供磷状况提供科学依据。     

渭北旱塬葡萄根际解磷细菌的筛选及其对葡萄的促生效应

对渭北旱塬50年生葡萄园解磷细菌进行了筛选,并对两个菌株的促生效应进行了研究.通过NBRIP平板,从葡萄根际土壤中分离得到29株解磷细菌.通过NBRIP液体摇瓶试验,培养7 d后得到两株解磷效果突出的菌株:JYR-12菌株培养液中有效磷含量高达673.99 mg/L,约有13.17%的磷酸钙被溶解出来;JYR-7菌株培养液中有效磷浓度为671.64 mg/L.在盆栽条件下,研究解磷细菌JYR-12和JYR-7对酿酒葡萄赤霞珠扦插苗生长及光合能力的影响.盆栽试验表明,接种解磷细菌处理的赤霞珠扦插苗株高、茎粗、地下干质量和地上干质量显著高于对照.葡萄扦插苗的光合指标及接种解磷细菌的均显著高于对照.可见,与对照相比,接种解磷细菌可以显著促进赤霞珠扦插苗生长,其中以菌株JYR-12效果最为明显.     

植物根际解磷细菌与植物生长发育

综述了土壤解磷细菌(PSB)的种类、数量、分布,解磷能力以及对植物生长发育影响,目的是为解磷菌的开发应用和进一步研究提供信息。众多研究表明,土壤中普遍存在能够分解矿质态磷和有机态磷的微生物,而且植物根际土壤的解磷细菌不仅数量多于土体,其种类也明显多于土体土壤。一些接种试验表明,如果条件适宜,解磷细菌可以分解许多难溶性的磷酸盐,为植物提供有效的磷素营养。除分解矿物态的磷酸盐外,解磷菌对植物还具有促生作用,其机制是解磷菌分泌的激素对植物的生长发育产生了影响。文章最后还对今后的研究作了展望。     

桉树根际土壤解磷细菌的分离、筛选及其解磷效果

采用选择性培养基对柳桉、邓恩桉和尾巨桉3种桉树林地根际土壤解磷细菌进行分离和筛选,并对其解磷能力进行测定.结果表明:(1)3种林分根际土壤中均存在大量的解磷细菌,其中的解有机磷细菌数量为(2.23~4.17)×104cfu·g-1,溶无机磷细菌数量为(2.05~4.00)×104cfu·g-1,解有机磷细菌数量多于溶无机磷细菌数量.不同林分根际土壤解磷细菌数量分布有差异,其数量大小为:柳桉尾巨桉邓恩桉.(2)筛选到12株溶无机磷细菌和14株解有机磷细菌,且不同解磷细菌的解磷能力存在显著差异(P0.05).12株溶无机磷细菌在无机磷培养液中的有效磷含量为55.854~367.169μg·m L-1,最大为P7菌株;14株解有机磷细菌在有机磷培养液中的有效磷含量为11.374~30.330μg·m L-1,最大为YP菌株.溶无机磷细菌溶解的无机磷含量与蒙金娜无机磷培养基的p H之间存在极显著负相关性(P0.01),解有机磷细菌分解的有机磷含量与卵黄培养基的p H之间无显著相关性(P0.05).综上所述,26株解磷细菌中,P7菌株溶解无机磷的能力最强,YP8菌株分解有机磷的能力最强,这两个菌株可作为下一步研制桉树微生物肥料的重点菌种.     

有机磷化物对磷细菌生长和解磷的影响

以卵磷脂作为芽孢杆菌属磷细菌菌株的有机磷源,研究了不同有机磷源添加时间和添加量对磷细菌生长和解磷的影响。结果表明:在迟滞期和指数期交接点添加卵磷脂,菌体的生长量和培养基中有效磷含量都呈现最低。卵磷脂的加量在一定程度上影响培养液中有效磷的终浓度,其最适加量为58μg/mL。     

茶树根际土壤解磷菌的筛选鉴定及生物活性验证

从肉桂、水仙、奇兰3个茶树品种的根际土壤中分离筛选具有分解无机磷的细菌,并对筛选到的解无机磷细菌进行解磷能力测试和生物学鉴定,同时研究了解磷菌株对水稻、莴苣、生菜3种作物幼苗生长的影响.结果表明:从茶树的根际土壤中分离筛选到2株解无机磷菌株,分别命名为JP001和JP357,2个菌株均为革兰氏阳性菌,其中JP357菌株...     

解磷真菌的研究进展

磷是植物生长的主要元素之一,大多数土壤都储存着大量的磷,但土壤中的磷容易被固定和沉淀,导致土壤缺磷而限制植物的生长.施用化学磷肥是一种较好的解决缺磷的方法,但由于其价格不断上涨而受到限制.解磷微生物能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态,因此解磷微生物尤其是解磷真菌的研究越来越受到重视.对解磷真菌的解磷能力、解磷机理,解磷真菌对植物体、土壤的影响等研究进行了综述,并对解磷真菌的研究提出了一些建议.     

油茶根际高效解磷细菌NC285液体发酵培养条件的优化

磷是植物生长的必需元素之一,土壤中绝大多数的磷都以植物难以吸收的形态存在,导致了植物无法正常生长,而解磷细菌具有溶解难溶性磷的特性,因此,开发高效解磷细菌对提高磷的利用率具有重要的意义。为了探究油茶(Camellia oleifera Abel.)根际解磷细菌的最适生长条件,采用单因素试验分别考察了碳源、氮源、温度、pH、接种量以及溶氧量对该菌株生长的影响,并在单因素的基础上,采用正交试验对其溶磷条件进行优化。结果表明该菌株的最适碳源为葡萄糖,最适氮源为(NH4)2SO4,最佳培养条件分别为温度28℃,初始pH值7.5,接种量1%,溶氧量100 mL。解磷菌在优化后的培养基中的溶磷能力明显提高,培养基有效磷含量高达586.73 mg/L,比优化前提高了45.16%。     

土壤中1株解磷细菌的筛选及其生长特性的研究

从四川省自贡市施用磷肥较多的土壤中取样,通过平板法和检测液体培养后的可溶性磷含量,筛选出1株高效解磷细菌L-P1,对菌株进行生理生化特征的鉴定和16S rDNA区段序列分析,并对菌株的生长特性进行了研究。结果表明,筛选到的解磷细菌L-P1是一株巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium strain),其分解磷矿粉的能力为5.3μg·mg-1,比对照组高60.6%。它对糖源的利用能力为:甘露醇>蔗糖>葡萄糖>淀粉>乳糖;对碳源的利用能力为蔗糖>甘露醇>葡萄糖>淀粉>乳糖;对氮源的利用能力为牛肉膏>硫酸铵>蛋白胨>硝酸钾>尿素。磷细菌的最适生长温度为28~32℃,最适pH生长范围为7~8,培养28 h菌体生物量达到最大。     

钼锑抗比色法测定磷细菌发酵液中有效磷含量测定值的影响因素分析

[目的]探讨影响钼锑抗比色法进行磷细菌发酵液中有效磷含量测定的因素。[方法]以巨大芽胞杆菌为出发菌株,采用摇瓶发酵法培养有机磷细菌,用钼锑抗比色法测定上清液中有效磷含量,研究超声波处理,发酵体积、活性碳、反应液pH值和发酵液离心等因素对钼锑抗比色法测定有效磷含量的影响。[结果]反应液最大吸收波长在720 nm左右;发酵体积、加入活性碳与否、反应液的pH值等对测定结果影响不大,在筛选时可大大提高效率;超声波处理20 min效果明显;在用50 ml容量瓶进行定容时,取样体积以2.5 ml为宜;对发酵液进行离心效果更好些,但在必要的情况下,可静置后取上清测定。[结论]该研究为建立有机磷细菌诱变筛选体系提供理论依据。