若尔盖高寒补播草地燕麦根际促生菌的筛选及促生特性研究

筛选若尔盖高寒补播草地燕麦根际的植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR),可为生产适宜其微生物菌肥提供优良菌种资源。本研究采用选择性培养基筛选具不同功能的PGPR,并测定菌株的固氮酶活性、溶磷量、植物激素分泌量，16S rDNA基因序列与系统发育分析确定菌株的分类地位，促生试验检验菌株的促生效果。结果表明，从燕麦根际初步筛选出12株促生特性优良的PGPR,其中，7株具有多种促生特性，占总细菌数的58.33%,以假单胞菌属(Pseudomonas)为主，最终筛选出4株促生效果最好的PGPR,其中，菌株NCRS21、PCRS14对燕麦生长的促进作用显著(P<0.05),菌株NCHP9、MCRS16对土壤速效磷含量的促进作用显著(P<0.05)。因此，菌株NCHP9,MCRS16,PCRS14,NCRS21的促生能力稳定，在生产适宜若尔盖高寒补播草地的微生物菌肥方面具有应用潜力。     

不同根际促生菌肥复合载体对燕麦产量的影响

以木炭、泥炭、花土、有机肥、菌糠为不同基质载体,利用前期从植物根际分离出的3株溶磷菌和1株联合固氮菌制作PGPR菌肥,并进行田间随机区组试验,研究其对燕麦草产量和籽粒产量的影响。结果表明,除菌肥4以外,其余处理活菌数均符合《微生物肥料》NY227-94质量标准,其中,菌肥1和菌肥2的活菌数最优,适宜作为PGPR菌肥载体;施用不同PGPR菌肥对燕麦的株高、干草产量和籽粒产量具有明显的促进作用,其中,各处理对株高影响不显著,而燕麦草产量的增产效果与作物所处的生育期有关,灌浆期菌肥1的促生效果良好,成熟期菌肥5的促生效果较佳。菌肥1干草产量和籽粒产量较ck分别提高20．4％和10．8％,说明以配方1可作为PGPR菌肥的良好载体。     

PGPR菌肥制作及其对燕麦生长和品质影响的研究

利用从牧草根际筛选的优良促生菌株制作PGPR菌肥,并进行田间完全区组随机试验,研究其对燕麦生长和品质的影响。结果表明,本试验研制的PGPR菌肥最好在4个月内使用,液态复合菌肥肥效不如固态复合菌肥。单施PGPR菌肥或PGPR菌肥 半量化肥处理下,燕麦株高、地上植物量、地下植物量、粗蛋白、粗脂肪含量均显著高于CK0,NDF和ADF含量则明显低于CK0。施用固氮(或溶磷)菌肥 半量化肥,各生育期燕麦株高、地上植物量及地下植物量与各全量化肥处理相比无显著差异。单施固氮菌肥或施用固氮(或溶磷)菌肥 半量化肥,能显著提高各生育期燕麦粗蛋白含量。溶磷(或复合)菌肥 半量化肥处理下,燕麦粗脂肪含量显著提高。PGPR菌肥 半量化肥处理,能显著降低燕麦NDF和ADF含量。     

植物根际促生菌菌肥在高寒草甸替代化肥效应研究

为探究青藏高原高寒草甸退化问题,从施肥可以改良草地退化的角度出发,本研究以青海省高寒草甸为研究对象,通过设置不同施肥处理,即对照不施肥（CK）、施加氮肥250 kg·hm^-2（N）、磷肥400 kg·hm^-2（P）、氮磷肥300 kg·hm^-2（NP）、有机肥2 000 kg·hm^-2（O）、植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）菌肥7.5 kg·hm^-2（J1）,15 kg·hm^-2（J2）,22.5 kg·hm^-2（J3）、PGPR菌肥+70%氮肥（J1+N）、PGPR菌肥+70%磷肥（J1+P）,对不同施肥处理高寒草甸的改良效果、PGPR菌肥的适用性以及菌肥替代化肥的效果进行分析。结果表明：NP显著提高地上生物量（P<0.05）,J1+N处理不仅增加了地上生物量,还可缓解施用N肥造成的物种丰富度下降,同时增加土壤水分和全氮含量（P<0.05）,又不会引起盐渍化。综上所述,J1+N处理能够部分替代化肥,减少无机化肥对生态环境的危害,推荐在高寒草甸施用。     

岷山红三叶根际优良促生菌对其宿主生长和品质的影响

从岷山红三叶根际分离出高效溶磷菌,并对其分泌生长激素、拮抗病原菌特性进行测定,筛选出优良促生菌6株,根瘤菌1株,按照一定比例混合制成复合菌肥,进行盆栽试验,研究复合菌肥对岷山红三叶产量、品质及异黄酮含量的影响。结果表明:利用筛选的优良促生菌和根瘤菌研制的复合微生物菌肥符合《微生物肥料》标准(NY227-94)。75%化肥+PGPR菌肥处理使岷山红三叶干草总产量较CK增加4.76%,同时,该处理可提高红三叶粗蛋白、粗灰分、钙、磷含量,降低中、酸性洗涤纤维含量;50%化肥+PGPR菌肥处理对岷山红三叶的总干草产量、营养品质以及4种异黄酮的含量均没有显著影响。     

PGPR菌肥对燕麦根系性状影响的研究

利用从牧草根际筛选的优良促生菌株制作溶磷,固氮及复合PGPR菌肥,并在燕麦上进行PGPR菌肥对燕麦根系影响的测定。结果表明,不同PGPR菌肥及其与化肥组合处理水平对燕麦根系性状的影响不同。其中PGPR菌肥+半量化肥处理下,不同生育期燕麦主根长,根体积和根系干重均明显高出对照(CK0),且在拔节期和抽穗期效果更为显著,与单独使用PGPR菌肥差异显著。     

促进镉吸收积累的植物根际促生菌的筛选及其对一年生黑麦草的影响

植物根际促生菌（PGPR）具有促进植物生长和提高重金属吸收的能力。因此,将PGPR作为土壤修复菌接种到具有较大生物量的植物根际,对提高植物修复效率具有重要意义。从镉污染地区的植物根际土壤中分离得到30株耐镉菌株,根据其分泌吲哚乙酸（IAA）、溶磷、产1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）脱氨酶、铁载体及促生试验结果,选取2株具有PGPR特性的菌株接种到耐镉性不同的两种一年生黑麦草品种IdyⅡ和Wasehope中,测定它们对黑麦草生长和镉吸收积累的影响。当土壤镉含量为（19.5±0.42） mg·kg^-1时,分别接种Pi01和Ma02,结果表明：镉处理下,接种2种菌株后两种一年生黑麦草的生物量和镉积累量均显著提高（P<0.05）;叶绿素含量增加;光合作用增强;根际土壤镉有效态含量增加。因此,接种筛选出的2种PGPR能够促进黑麦草生长,增加其对镉的积累。     

根际促生菌微胶囊剂研发及对苜蓿、燕麦促生效果评价

为研制促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR）微胶囊剂,探究其对苜蓿、燕麦的促生效果,本研究以海藻酸钠（Sodium alginate,SA）为包埋剂,CaCl₂为交联剂,对单一菌株和复合菌株进行包埋,以微胶囊操作性和成球性为评价指标,并进行包埋率、活菌数及增殖倍数测定,确定最佳配比。以液体剂型为参比,测定微胶囊菌剂的耐盐和耐碱性,并对微胶囊菌剂进行盆栽试验,测定PGPR微胶囊剂对苜蓿和燕麦株高、总根长、根表面积、根平均直径和根体积的影响。结果表明：处理SA 3%-CaCl₂ 4%制作的微胶囊菌剂机械强度较好,包埋率达到91.70%,增殖后的微胶囊活菌数达到1.08×10¹⁰ cfu·g^-1,增殖9.19倍。不同盐碱浓度下微胶囊菌剂菌液浓度均高于液体菌剂,显著提高了菌株对盐碱胁迫的耐受能力。PGPR微胶囊剂对苜蓿和燕麦的促生效果显著,施用微胶囊菌剂使苜蓿株高增加31.79%,总根长、根表面积和根体积增加35.25%,40.02%和30.43%;使燕麦株高增加11.60%,总根长、根平均直径和根体积增加41.56%,25.01%和105.83%。确定PGPR微胶囊剂最佳配方为SA 3%-CaCl₂ 4%,施用PGPR微胶囊剂可明显提高苜蓿和燕麦的株高,以及不同根直径下的总根长,并改善根系形态,对苜蓿和燕麦根系生长的促生效果好于液体菌剂和固体菌剂。     

黑果枸杞根际促生菌筛选与特性研究

为获得黑果枸杞根际促生菌(PGPR)菌株并明确其促生特性,以黑果枸杞根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选固氮菌与溶磷菌,测定其固氮酶活性和溶磷能力,并对性能优良的菌株利用生理生化鉴定和16SrDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定。结果表明:根际促生菌数量的分布具有根系表面(RP)根表土壤(RS)根内(HP)的规律,有明显的根际效应;经分离纯化获得71株PGPR菌,其中,固氮菌21株,且7株菌株的固氮酶活性大于200nmol C2H4/(h·mL);溶解无机磷菌株30株和溶解有机磷菌株20株,13株溶磷量高于300μg/mL的溶磷菌株;综合分析,有6株具有进一步开发应用潜力,且均为Bacillus。研究结果为研制生物菌肥提供了优良菌种,也丰富了优良根际促生菌资源库。     

5株植物根际促生菌对紫花苜蓿生长和品质的影响

以前期研究中分离的5株植物根际促生菌(PGPR)为试验材料,采用盆栽试验的方式,将植物根际促生菌制剂接种到紫花苜蓿幼苗的土壤中,测定不同处理下苜蓿株高、茎粗等生长指标以及粗蛋白、粗脂肪和粗纤维等品质指标的变化,研究其对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长和品质的影响。结果表明:选用的5株植物根际促生菌均能够有效促进紫花苜蓿生长,改善品质,但不同菌株的促生效果不同。促生菌株处理后,紫花苜蓿的株高、茎粗分别增加了11.2%~75.2%和4.1%~22.2%;粗蛋白、粗脂肪含量分别增加了6.0%~20.1%、3.8%~12.7%,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量分别降低了1.8%~3.8%、1.4%~4.4%。以菌株Gnyt1促生效果最佳,具有进一步开发利用的潜力。     

羊草根际促生菌的分离筛选及促生作用研究

植物根际促生菌(PGPR)是定殖在植物根际并且能够促进植物生长发育的一类有益细菌,本研究从不同地区的羊草根际分离筛选具有固氮、溶磷、分泌ACC脱氨酶和分泌生长素(IAA)能力的PGPR菌株,以期为研发PGPR为主的微生物肥料提供菌种资源。本研究从黑龙江兰西、内蒙古锡林浩特和呼伦贝尔3个地区共分离到20株具有固氮酶活性的固氮菌株,固氮酶活性范围为8.71～11.63 nmol C_2H_4·mL~(-1)·h~(-1)。通过PKO无机磷培养基和蒙金娜有机磷培养基从3个地区筛选出的溶磷圈直径与菌落直径比值(D/d值)大于1.5的溶解无机磷的PGPR和溶解有机磷的PGPR分别有26和36株,其溶磷量范围分别为7.08～82.71μg·mL~(-1)和1.56～32.48μg·mL~(-1)。筛选出60株具有ACC脱氨酶活性的PGPR菌株,酶活性范围为0.04～64.31μmolα-KA·mg-1Pr·h~(-1)。挑选上述固氮酶活性较高、溶磷能力较强及ACC脱氨酶活性较高的39株PGPR菌株进行分泌IAA能力测定,结果表明这39株PGPR均具有分泌IAA的能力,分泌量范围为3.27～48.97μg·mL~(-1)。通过初步试管接种试验,本研究筛选出两株菌株HPS14和XPR2,可促进羊草生长。与对照[株高、地上和地下生物量分别为(22.2±0.58)cm,(0.0461±0.0069)g和(0.0038±0.0007)g]相比,接种菌株HPS14后羊草的株高、地上和地下生物量分别增加了49.0%,89.2%和243.1%;接种菌株XPR2后羊草的株高、地上和地下生物量分别增加了16.8%,28.9%和240.0%。经16S r RNA基因序列比对鉴定,这两株菌分别属于Inquilinus ginsengisoli和Phyllobacterium loti。本研究结果可为后续PGPR微生物肥料的研制提供菌种资源和理论依据。     

根际促生菌促生机理及其增强植物抗逆性研究进展

植物根际促生菌具有促进植物生长、提高作物产量及诱导植物产生系统抗性来抵御生物和非生物胁迫的作用。目前，随着绿色可持续现代农业的大力发展，微生物菌肥成为备受青睐的新型肥料。因此，有关根际促生菌的分离、鉴定、与植物的互作机制以及利用根际促生菌制备微生物肥料等方面的研究日益受到重视。本文系统综述了根际促生菌促进植物生长的机理（包括固氮、溶磷、解钾、溶铁、分泌植物激素、释放挥发性物质等）和增强植物抵御生物胁迫（包括病原菌、害虫等）及非生物胁迫（干旱、盐害、重金属等）方面的研究进展，并针对根际促生菌的未来研究方向进行了展望。     

若尔盖高寒草地优势牧草植物根际促生菌的筛选及特性

通过探究若尔盖高寒草地优势牧草根际促生菌的分布特征，筛选植物根际促生菌(PGPR)，为研制适宜高寒草地的微生物菌剂提供菌种资源。本研究在低温条件下，采用选择性培养基，从若尔盖高寒草地中的早熟禾(Poa annua)、老芒麦(Elymus sibiricus)根际筛选PGPR。通过钼锑抗比色法测定菌株的溶磷能力，利用乙炔还原法测定菌株的固氮能力，通过16S rRNA基因扩增与系统发育分析确定菌株的分类地位。结果表明，共分离筛选出49株PGPR，其中，溶磷菌28株、固氮菌21株。溶磷菌中17株菌能够溶解无机磷，溶磷量介于290.32～457.77μg·mL^-1，菌株PBRS2溶无机磷量最大，达457.77μg·mL^-1;11株菌能够溶解有机磷，溶磷量介于1.64～6.95μg·mL^-1，菌株MBRS15溶有机磷量最大，达6.95μg·mL^-1。21株固氮菌的固氮酶活性介于93.33～234.35 nmol·(h·mL)^-1，菌株NARS10固氮酶活性最高，达234.35 nmol·...     

高寒草地耐低温植物根际促生菌的筛选鉴定及特性研究

为获得优良植物根际促生菌（PGPR）并明确其促生特性,以红原地区广泛分布的3种高寒草地优势植物为材料,采用选择性培养基从3种高寒植物根际分离、筛选具有固氮、溶磷、分泌植物激素能力的耐低温植物根际促生菌,并进行16S rRNA分子生物学鉴定。结果表明：毛稃羊茅、洽草、紫穗鹅观草植物根际分布着大量根际细菌,且PGPR在根际不同部位的数量呈现出根系表面（RP）>根表土壤（RS）>根内（HP）的分布规律。经筛选共获得76株PGPR菌株,其中固氮菌30株,其固氮酶活性为124.61~311.04 nmol C₂H₄·h^-1·mL^-1;溶解无机磷菌株24株,溶解有机磷菌株22株,溶磷量分别为249.85~558.07 μg·mL^-1和52.25~158.77 μg·mL^-1。挑选固氮酶活性较高、溶磷能力较强的27株PGPR菌株进行分泌植物激素能力测定,26株菌株具有分泌赤霉素（GA₃）的能力,分泌量为0.60~52.91 μg·mL^-1,分泌吲哚-3-乙酸（IAA）菌株18株,分泌量为0.11~1.53 μg·mL^-1,分泌玉米素（t-Z）含量均小于0.31 μg·mL^-1。筛选出综合性能优良的菌株14株,经鉴定分别属于假单胞菌属、不动杆菌属、假节杆菌属、贪噬菌属。研究结果可为研制适合高寒地区植被恢复的微生物肥料提供宝贵的菌种资源及理论基础。     

沧州盐碱地紫花苜蓿根际促生细菌的筛选

本研究以河北省沧州黄骅市紫花苜蓿(Medicago sativa)为研究对象,对采自黄骅地区常郭乡赵子札村、羊二庄镇张八寨村及旧城镇云庄村等10个地点的紫花苜蓿根际土壤进行细菌分离纯化和培养,获得134株根际细菌。进而将其接种到紫花苜蓿植物种苗,培养60d后,比较分析了接种不同根际促生菌对植物生长的促生影响,选择了30株促生细菌优良菌株,并且对30株细菌菌株进行了溶磷能力和分泌生长素能力的测定。结果表明,菌株EF2对植物干重增重影响最为显著(P0.05),其溶解有机磷和无机磷能力也最强;菌株LF13分泌生长素的能力最强,其对株高的影响较为明显。研究最终初步筛选出9株溶磷能力和分泌生长素能力较强并能促进紫花苜蓿显著生长的根际细菌。     

高寒草甸嵩草、珠芽蓼根际优良植物根际促生菌的分离筛选及促生特性研究

为从高寒草甸优势牧草(蒿草、珠芽蓼)根际筛选具有优良促生特性的植物根际促生菌(PGPR),探寻其根际分布规律,并为后期生产应用提供支撑。采用选择性培养基法筛选根表土(RS)、根表面(RP)和根内(HP)细菌,用点接种法在选择培养基(Pikovaskaia's 培养基、蒙金娜、无氮培养基)中复筛具溶磷、固氮特性菌株;采用钼蓝比色法、气相色谱法和高效液相色谱法分别测定菌株溶磷量、固氮酶活性和分泌植物激素[PHs:吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA₃)、反式玉米素(t-Z)]含量。结果表明:共筛出细菌68株,复筛出溶磷固氮PGPR 43株;其中,溶解无机磷菌17株(溶磷量:9.39~94.79 μg·mL^-1),溶解有机磷菌22株(溶磷量:10.37~72.82 μg·mL^-1),固氮菌30株[固氮酶活性:3.79~3193.07 nmol (C₂H₄)·h^-1·mL^-1];分泌IAA菌26株(IAA含量:0.24~69.98 μg·mL^-1),分泌GA₃菌32株(GA₃含量:0.34~68.87 μg·mL^-1)和36株分泌t-Z菌(t-Z含量:0.11~47.59 μg·mL^-1)。植株根际促生菌PGPR均表现出根表面RP区细菌数显著高于根表土RS和根内HP区,珠芽蓼根际筛选出的PGPR多于嵩草根际;蒿草PGPR溶解有机磷能力强于珠芽蓼根际PGPR,但溶无机磷PGPR数目和能力相反。分泌植物激素PHs菌株在能力和数量上均表现出t-Z>GA₃>IAA的趋势。因此,优良溶磷菌(ZNRS2、SNRP2、ZKHP3、ZKRP1),优良固氮菌株(SKRP2、SNHP1、ZNRS3)和优良产植物激素PHs菌(SKHP3、ZNHP2、ZKRS2、ZKRP1、ZKRP2)可用于后期微生物肥料制作和相关研究,其中ZKRS2的促生功能较多,可进行深入挖掘。     

不同剂型促生菌肥与化肥配施对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响

利用前期从植物分离的5株PGPR菌株,制作成固体(GF)、液体(YF)和包衣(BF)3种菌肥剂型,设置11个处理(GF、YF、BF、GF+7/10H、YF+7/10H、BF+7/10H、GF+1/2H、YF+1/2H、BF+1/2H、CK、H)。研究菌肥与化肥配施对紫花苜蓿生产性能和营养品质的影响。结果表明:与不施肥处理(CK)相比,固体菌肥+70%化肥处理(GF+7/10H)显著提高了紫花苜蓿的生产性能,株高达到47.95 cm,提高紫花苜蓿干草产量47.78%,是全量化肥处理的1.11倍,使紫花苜蓿营养品质显著提升,相对饲用价值为125.87,显著高于其他处理。微生物菌肥替代30%化肥与全量化肥相比对紫花苜蓿生产性能及营养品质无显著差异,即使用固体微生物菌肥可替代30%化肥,并能提高紫花苜蓿产量,改善其营养品质。     

无外源氮素条件下接种促生菌对箭筈豌豆生长及根系特性影响

利用前期筛选的优良促生菌株研制微生物接种剂,在无外源氮素条件下测定其对箭筈豌豆(Vicia sativa)生长及根系特性的影响。结果表明:无外源氮素条件下,接种研制的优良促生菌接种剂对箭筈豌豆地上及根系生长有显著促进作用,箭筈豌豆株高、生物量、部分根系形态学指标(根长、根表面积、根体积及根平均直径)以及根系活力等均显著提高。不同处理中,复合接种剂效果优于单一接种剂。复合接种剂中,处理D(根瘤菌+联合固氮菌+溶磷菌:G3+Y16+J3-1)效果最佳,其对箭筈豌豆株高、地上生物量、地下生物量、根长、根表面积、根体积、根平均直径及根系活力分别较对照增加45.75%,177.16%,211.69%,73.7%,238.9%, 199.2%,12.4%和44.2%。虽然单一根瘤菌剂(G3)表现出与D处理相近的促生效果, 但D处理对根系活力提高显著,所以推荐根瘤菌+联合固氮菌+溶磷菌株的复合接种剂作为后期研制箭筈豌豆生物菌肥的最佳菌株组合。     

不同氮磷条件下施加促生菌对多花黑麦草生长的影响

为进一步筛选适于田间条件的根际促生菌(PGPR),从豆科和禾本科植物根际分离出活性较强的3株固氮菌(C1、C2、C3)和3株溶磷菌(P1、P2、P3),经16S rRNA基因序列分析后,接种于多花黑麦草品种邦德,并探讨在单一固氮菌替代50%氮肥、单一溶磷菌替代全磷以及固氮菌和溶磷菌的不同组合替代50%氮肥+无磷三种条件下多花黑麦草生物量、氮磷含量的变化。结果表明:分离的溶磷菌为肠杆菌属和假单胞菌,固氮菌为伯克霍尔德氏菌和芽孢杆菌,都是较好的益生菌种,固氮酶活性在131.20~135.48IU/L之间,溶磷量在239.84~287.44μg/mL之间。施入单一菌剂的多花黑麦草生物产量、氮磷含量以C2和P2表现最佳;施组合菌肥的多花黑麦草生物量、全N及全P含量比无菌肥组对照显著提高(P<0.05),比施单一菌肥效果好,综合分析表明P3+C1和P1+C1促生效应最佳,应用潜力最大。     

PGPR菌肥制作及其对高寒牧区3种禾本科牧草苗期株高的影响

制作了PGPR菌肥,并利用田间裂区试验研究了其对燕麦,垂穗披碱草和青稞3种禾本科牧草苗期株高的影响。结果表明,3种牧草经PGPR菌肥处理后苗期株高均显著高于对照(P<0.05)。半量化肥各处理下3种牧草的株高均高于全量菌肥处理,但低于全量化肥处理,说明PGPR菌肥可部分替代化肥,对于燕麦和垂穗披碱草,可替代一半的化肥,液态菌肥的促生效果不如固态菌肥。因此,PGPR菌肥可根据实际情况与化肥适量配合施用,且固体PGPR菌肥为首选剂型。