红三叶根际溶磷菌的筛选与培养基优化

为从岷山红三叶根际土壤中筛选出大量高效溶磷菌株,本研究采用Pikovaskaia’s、PKOC1和PKOC2三种溶磷培养基进行溶磷菌株的初步筛选和优良溶磷菌株16SrRNA基因序列鉴定,并对分离筛选效果较好的PKOC2培养基进行响应面优化。结果表明:采用Pikovaskaia’s、PKOC1和PKOC2三种溶磷培养基,从红三叶根际分离出26株溶磷菌株;经16SrRNA基因序列对7株优良溶磷菌株进行初步比对鉴定,初步鉴定结果为:菌株MHS4为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus);菌株MHS7和MHS19为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis);菌株MHS27为苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis);菌株MHS30为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens);菌株MHS31为盖氏假单胞菌(Pseudomonas gessardii);菌株MHS49为产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)。PKOC2溶磷培养基优化配方为:葡萄糖18.19g·L~(-1),Ca_3(PO_4)25g·L~(-1),MgCl2·6H_2O 3.21g·L~(-1),MgSO_4·7H_2O 0.25g·L~(-1),KCl 0.2g·L~(-1),(NH_4)_2SO_40.08g·L~(-1)。红三叶根际溶磷菌资源丰富,优化后的溶磷培养基为高效溶磷菌资源筛选提供资源支持。     

溶磷菌溶磷和分泌IAA特性及对苜蓿生长的影响

植物根际溶磷菌不仅可以提高植物对土壤磷素的利用率,同时可以促进根瘤菌的结瘤和固氮作用。利用液体培养法对5株溶磷菌的溶磷特性和分泌IAA能力进行研究,并通过盆栽试验研究接种溶磷菌对苜蓿(MedicagosativaL.)生长的影响。结果表明:各供试菌株溶磷能力差异较大,溶磷能力最强的是LM18(300.3 mg/mL);菌株都有分泌IAA特性,最大分泌量为17.95μg/mL(LM12)。接种溶磷菌后苜蓿株高、茎粗、干重、干鲜比和叶茎比都比对照明显增加。因此,溶磷能力和分泌IAA能力较强的菌株(LM12和LM18)可作为研制微生物肥料的优良菌株。     

根际促生菌筛选及其接种剂对箭薚豌豆生长影响的研究

通过测定分离自箭薚豌豆和玉米根际4株细菌的固氮酶活性、溶磷量及分泌生长素能力,将其制成植物根际接种剂,并结合半固体培养试验测定接种剂对箭薚豌豆生长的影响。结果表明,菌株J3-1、J1-15和Y16具备溶磷和分泌生长素能力,J1-15的溶磷能力最强,为548．9 mg／L,Y16分泌生长素能力最好,达17．8μg／mL,且菌株Y16具较强固氮能力,J3固氮酶活性为366．51 C2 H4 nmol／（mL·h）。与对照组相比,单一菌株制备的接种剂处理（Y16）可使箭薚豌豆地上生物量、地下生物量分别显著增加104．5％和254．1％（P＜0．05）,复合接种剂处理F（J3-1＋J1-15＋Y16＋J3）使箭薚豌豆地上和地下生物量分别增加76．1％和192．3％。综合各指标,复合接种剂处理效果明显优于单一接种剂,处理F（J3-1＋J1-15＋Y16＋J3）可使箭薚豌豆株高、根长、根表面积、根体积、根系活力,分别较对照增加29．4％,70．0％,174．0％,194．6％,38．3％。这主要是由于菌种间的互作效应造成的。     

红三叶根际促生菌中具生防效果菌株筛选、鉴定及特性研究

【目的】 从岷山红三叶根际分离的109株促生菌,鉴定、筛选了具有生防能力的菌种资源并研究其生防特性,为生产应用提供服务。 【方法】 采用平板对峙法筛选优良生防菌株,对其产铁载体能力进行定性、定量测定和16S rRNA基因序列分析鉴定。 【结果】 平板对峙试验显示,109株促生菌中有8株促生菌对3种病原真菌 (立枯丝核菌、黄瓜枯萎菌、西瓜尖镰孢菌) 具有拮抗效果,分别是菌株MHS3、MHS7、MHS9、MHS27、MHS31、MHS38、MHS39和MHS48。其中,菌株MHS27、MHS31发酵液对立枯丝核菌抑菌率分别为40.1%、47.1%;菌株MHS7和MHS48发酵液对黄瓜枯萎菌抑菌率分别为26.1%、22.8%;菌株MHS27和MHS31发酵液对西瓜尖镰孢菌抑制率分别为34.0%、30.5%;产嗜铁素是生防菌 (MHS7、MHS27、MHS31、MHS48) 拮抗3种病原真菌的主要途径之一。经16S rRNA基因序列分析初步鉴定,菌株MHS7为特基拉芽孢杆菌 (Bacillus tequilensis),菌株MHS27为溶蛋白芽孢杆菌 (Bacillus proteolyticus),菌株MHS31为Pseudomonas paralactis,菌株MHS48为克雷伯氏菌 (Klebsiella oxytoca)。 【结论】 从岷山红三叶根际分离筛选出4株具有优良生防作用的PGPR菌株,为今后生物菌肥应用推广提供了菌种资源支持。      

复合菌肥代替部分化肥对玉米生长的影响

筛选出5株植物根际菌株与1株根瘤菌制成复合菌肥,将研制的菌肥和1种引进的菌肥替代20%～30%化肥与全量化肥作对比,研究4种肥料处理对单作玉米生长的影响。结果表明:菌株LM4-3、LH12-3、Lx191、Jm92、LHS11和GDB27之间互不拮抗,可制成复合菌肥;自制复合菌肥替代20%化肥用量可使成熟期玉米地上生物量鲜重提高10%,替代20%～30%的化肥可提高4%～8%的籽实产量,优于引进的菌肥;以复合菌肥替代20%～30%的化肥施用于玉米后,玉米生长良好。     

微生物肥料替代部分化学肥料对玉米生长及品质的影响

试验在甘肃河西绿洲灌区,利用微生物肥料替代部分化学肥料,研究其对玉米生长及品质的影响。结果表明,与不施肥料处理(E)相比,85%化学肥料+菌肥处理显著提高了玉米在收获期的农艺性状和产量构成,使株高、地上生物量、百粒质量、穗重分别达到358.32cm、1019.63g、39.68g、369.50g;使玉米的经济产量和干草产量显著上升,分别增加了21.6%和27.6%;使玉米的粗蛋白含量(7.63%)和可溶性糖含量(2.43%)达到最高,分别增加了10.2%和73.5%。经济产量、干草产量和粗蛋白含量与全量化学肥料(A)处理相比分别增加了1.5%,1.5%和2.8%;可溶性糖含量与全量化学肥料处理(A)和减量化学肥料15%处理(B1)差异显著,分别增加41.2%和3.2%。酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的含量与不施肥处理(E)相比显著下降。微生物肥料替代15%化学肥料对玉米的生长及品质影响与当地最佳施肥水平无显著差异,即利用微生物肥料替代15%化学肥料是可行的,同时可以提高玉米产量,改善营养品质。     

产铁载体PGPR菌筛选及其对病原菌的拮抗作用

采用改进的CAS定性、定量方法,从16株PGPR菌株中初步筛选出具有抗病原真菌作用的菌株,再利用平板对峙法将筛选出的5株PGPR菌与3种病原真菌进行拮抗试验。结果表明,LHS11对黄瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum）,西瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f. sp. niveum）的抑制效果最好,抑菌率达到80%以上;其次是191对黄瓜枯萎病菌,抑菌率为74%,LHS11、191对立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）的抑制效果相近,抑菌率分别为64%和65%。191和LHS11是抑菌效果较好的生防PGPR菌株,具有较好的应用潜力。     

溶磷菌分泌有机酸与溶磷能力相关性研究

为了研究溶磷菌的溶磷机理,探究溶磷菌分泌有机酸的种类和数量与溶磷能力的相关性。利用PKO无机磷液体培养基对筛选自兰州周边的苜蓿(Medicago sativa)、白三叶(Trifolium repens)和红三叶(Trifolium pratense)根际的6株溶磷菌进行液体培养,采用钼蓝比色法和高效液相色谱法测定溶磷量及分泌有机酸的种类和数量。结果表明,各菌株溶磷量差异显著(P<0.01),有效磷增量在106.53~373.44 mg·L^-1之间。供试菌株分泌有机酸的种类主要有草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸和丁二酸等,但分泌有机酸的种类和数量差异较大。溶磷菌的溶磷量与总有机酸量间存在一定相关性,但有效磷增量并不完全由总有机酸量来决定,有机酸的种类和数量对溶磷量也有一定的影响,各种有机酸对溶磷量的影响程度和作用机理有待进一步研究。     

不同促生菌株组合对紫花苜蓿产量和品质的影响

利用前期从苜蓿和小麦根际分离的3株溶磷菌(Bacillus sp.,Pseudomonas sp.和Azotobacter sp.)和1株根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)的不同组合研制苜蓿根际专用菌肥,并进行田间随机区组试验,测定其对苜蓿产量和品质的影响。结果表明,单一菌株制作的菌肥处理替代半量磷肥处理后,苜蓿的干草产量和品质较CK(全量磷肥)有所下降,但差异不显著;菌株组合制作的菌肥处理替代半量磷肥处理后,苜蓿的干草产量、粗蛋白(CP)、Ca、P和粗脂肪(EE)含量分别较CK提高10.6%,16.4%,14.1%,11.9%和4.2%,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量分别下降10.9%和7.7%。单一菌株的效果不及菌株组合,经分析比较后推荐S7和Jm170+Jm92+Lx191+S7与半量磷肥配施可代替全量磷肥。     

分离自牧草根际四株促生菌株(PGPR)互作效应研究

利用钼蓝比色、显色和Salkowski比色等方法测定了筛选自苜蓿、白三叶和红三叶根际的4株优良PGPR菌株间的拮抗反应、单独和混合培养菌株的溶磷和分泌植物生长素(IAA)能力、培养液pH值和有机酸总量变化及其彼此之间的相关性。结果表明,各菌株间无拮抗反应,可以混合使用。无机磷培养液中,菌株Hsg+lhs11组合处理有效磷增量(536.2 mg/L)最大,Hsg+ls1-3+lhs11组合次之(475.6 mg/L)。Hsg+lhs11组合菌株处理有效磷增量呈现“1+1>2”的加成效应,Hsg+ls1-3+lhs11处理有效磷增量较单菌株处理时显著提高(P<0.01),但未表现“1+1+1>3”的溶磷效果。有机磷培养液中,lhs11处理有效磷增量(11.11 mg/L)最大,Hsg+ls1-3+lhs11组合次之(9.20 mg/L),Hsg+ls1-3+lhs11组合有效磷增量显著高于其他组合处理。各处理菌株培养液有效磷增量与pH值、有效磷增量与总有机酸量、pH值和总有机酸量之间存在线性相关。单菌株及菌株组合均具有分泌IAA的能力,分泌量在0.212~9.331 μg/mL,Hsg+lhs11组合菌株培养液IAA含量显著高于单菌株Hsg和lhs11(P<0.01),并呈现“1+1>2”的加成效果。综合各处理的促生特性,组合Hsg+lhs11和Hsg+ls1-3+lhs11菌株间互作效应较强,有望成为研制复合菌肥的最佳菌株组合。