外源溶磷菌对不同土壤条件下大豆生长特性的影响

为了明确溶磷菌在多种土壤中的应用效果,探讨了两株溶磷菌对黑土及盐碱土种植大豆的促生效应。采用盆栽试验分析了不同处理对大豆光合作用、渗透调节物质含量、生物量、氮磷吸收及产量的影响。结果表明:加菌处理可增加植株Pn,显著降低R6、R8两时期叶片可溶性蛋白、可溶性糖及游离氨基酸含量,增加R2~R8时期大豆株高和根干重,混合土壤中加菌处理也可提高植株地上部分氮、磷及植株全磷、全氮含量。添加wj1和混合菌处理的植株干重优于添加wj3的处理。黑土加混合菌可显著提高大豆R2期叶片WUE,增加V3、R2和R8这3个时期大豆地上、地下部分氮、磷及植株全氮、全磷的含量。黑土加wj1与混合土壤加菌处理的大豆株荚数、总粒数、单株粒重及百粒重均高于未加菌处理。添加外源溶磷菌,对黑土及盐碱土栽培大豆均有不同程度的促生效果,能明显增强大豆在混合盐碱土壤中的适应性,增加植株生物量、氮磷吸收量和产量,且混合菌处理对大豆的促生效应优于wj1及wj3单一菌株处理。     

一株溶磷菌的分离鉴定及溶磷促生作用

为了提高土壤磷素利用率，为微生物磷肥开发提供高效菌种资源，采用平板分离法从荒漠绿洲过渡带白刺根际土壤分离筛选出一株溶磷能力强的真菌P-1407，对其溶磷特性、产酸特性和耐盐碱特性进行研究。结果表明，液体条件下培养10 d，菌株 P-1407对 Ca₃( PO₄)₂表现出高效的溶解能力，最大溶磷量为557 μg·mL^-1；其溶磷量和pH值变化呈显著负相关，溶磷过程中分泌的有机酸种类主要为葡萄糖酸、草酸及甲酸；在高浓度 NaCl 和较高的pH值条件下仍保持较高的溶磷能力；结合培养性状、显微形态特征和ITS rDNA序列分析，鉴定菌株P-1407为草酸青霉（Penicillium oxalicum）；盆栽试验表明，P-1407菌株对番茄的促生作用较对照显著提高，番茄种子发芽率提高了2.53%，番茄植株的株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重分别增加了109.27%、78.41%、82.95%、121.69%、94.74%和64.71%。因此，P-1407是一株展现良好应用前景的高效溶磷菌种，有望为土壤的改良和生物菌肥的开发提供种质资源。     

典型农田根际土壤伯克霍尔德氏菌群落结构及其多样性

在根际环境中伯克霍尔德氏菌(Burkholderiales)是一类重要的植物促生菌,其群落结构变化可能会影响植物的生长和发育。本研究针对伯克霍尔德氏菌目,采用特异性引物16S rRNA基因高通量测序技术,研究了田间条件下黑土、潮土和红壤中玉米根际伯克霍尔德氏菌群落结构及其对地上部作物生物量和产量的可能影响。结果表明:在三种土壤类型中,与未施肥相比,施肥对伯克霍尔德氏菌目的丰富度和多样性均没有显著影响。在伯克霍尔德氏菌的科水平主要检测到三类细菌,分别为草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和伯克氏菌科(Burkholderiaceae),且草酸杆菌科是其中的优势菌。此外,施肥显著增加了有机质含量较低的潮土中马赛菌(Massilia spp.和Massilia sp. WG5)和伯克氏菌(Burkholderiaspp.)的相对丰度(P0.05);增加了酸性红壤中草螺旋菌(Herbaspirillumsp.ZM319)的相对丰度,但降低了Noviherbaspirillum spp.的相对丰度(P0.05);而在有机质含量最高的黑土中,所有检测到的伯克霍尔德氏菌均无明显地变化。进一步分析表明,土壤有效磷、速效钾含量和土壤pH是影响这几类细菌的主要因素,而马赛菌群落的变化可能会影响玉米地上部生物量和产量。本研究表明,尽管化学施肥是影响玉米地上部生物量和产量的主要原因,但是伯克霍尔德氏菌等根际微生物群落也可能是影响它们的潜在生物因素。     

溶磷菌的解磷促生效应及其在未来农业中的应用前景

溶磷菌是农业生态系统中的一类重要土壤微生物,能将无效态的磷元素转变成可被植物直接吸收利用的可溶性磷,作为环境友好的生物因子,在"白色农业"、绿色农业的发展过程中发挥着重要作用。本文综述了溶磷菌的溶磷特性、溶磷机理及已发现的溶磷菌种类,并对植物根际溶磷菌的溶磷促生效应及其在现代农业中的应用前景作了简略分析。     

土壤中解磷细菌的分离筛选

为筛选出高效的解磷微生物,提高磷的有效利用,采集向日葵、小麦、豆科等不同种植区单株的根际土壤,采用平板溶菌圈法从土壤中进行分离筛选,初步筛选出3株解磷菌JLX-1、JLX-2、JLX-3,研究不同条件对其解磷能力的影响。结果表明:菌株JLX-3的解磷能力较高,溶磷圈直径和菌落直径比值D/d为2.09。菌株JLX-3在碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵时,溶磷量分别为5.572、5.520mg·g~(-1),在氯化钠浓度为0.3g·L~(-1)、pH 7时解磷效果较好。根据形态特征和生理生化特征,初步将菌株JLX-3鉴定为芽孢杆菌。     

C、N源及C/N比对微生物溶磷的影响

以不同的氮源 (NH4+、NO3- 、尿素 )、不同的碳源 (葡萄糖、蔗糖、糖蜜和淀粉 )及碳氮比 (34∶1、20∶1、5∶1)为培养基研究不同C、N源和C/N比对微生物溶磷的影响。结果发现 ,曲霉 2TCiF2和 4TCiF6在以NO3-为氮源的培养基中表现出强的解磷活力 ,而节杆菌 1TCRi7和 1TCRi14的溶磷活性则在NO3-存在时降低 ,青霉 1TCRiF5、2TCRiF4、肠杆菌 1TCRi15和欧文氏菌 4TCRi2 2则只有在供给NH4+时 ,才具有溶解磷矿粉的能力。加入少量可溶性磷对大多数微生物的溶磷能力没有显著的影响。曲霉 2TCiF2在蔗糖为碳源时溶磷活力最高 ,节杆菌 1TCRi7只有在葡萄糖为碳源时才具有溶磷能力。培养基的C/N比越高 ,曲霉和欧文氏杆菌的溶磷活力越高 ,而青霉和肠杆菌则在C/N比最低时 ,其溶磷活力最强。这些微生物之所以具有溶解磷矿粉的能力 ,主要是由于分泌有机酸 ,但非有机酸物质的络合和螯合作用 ,可能在肠杆菌和欧文氏菌溶磷中起重要作用。氮源、碳源和碳氮比极大地影响微生物的代谢 ,尤其对分泌有机酸等物质的种类可能产生很大的影响。     

五株解磷真菌的分离鉴定及其溶磷能力分析

解磷菌能够溶解土壤中难溶性或不溶性磷,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。采用稀释涂布平板法筛选得到解磷真菌5株,对菌株进行分子生物学鉴定,并利用液体摇瓶法测量解磷真菌对磷酸三钙的溶磷能力。结果显示,5株解磷真菌的溶磷能力存在一定差异,其溶磷量为2.69 mg/L—58.30 mg/L。经鉴定5株解磷真菌分别属于Hongkongmyces snookiorum, Aspergillus versicolor, Hongkongmyces snookiorum,Trichoderma asperellum, Linnemannia exigua。本研究分离得到5株解磷真菌,为开发解磷生物肥料提供了菌种资源。     

高寒草甸植物根际溶磷菌的筛选鉴定及其溶磷与促生效果

为获得高寒草甸根际土中优良溶磷菌资源,本研究从青海省高寒草甸根际土中筛选了4株溶磷菌,结合16S rRNA基因分析法确定其分类地位,并通过钼锑抗比色法和盆栽试验进行了溶磷与促生效果的研究。结果显示：4株溶磷菌均为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),均可形成明显的溶磷圈。在无机磷液体培养基中培养7d后,4株菌株的磷增量在156.17~511.33μg·mL^-1之间;溶磷过程中4株菌均分泌多种有机酸,总有机酸量在522.36~986.69mg·L^-1之间;盆栽试验表明4株菌均能显著增加披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)株高和地上部干重;菌株MXSC5,MXSC6和MQC13可使植株全氮、全磷含量增加,且4株菌株对土壤速效氮、速效磷含量也有正向影响。本研究结果将有助于进一步探究溶磷菌对植物的促生作用及微生物菌肥的开发利用。