硅酸盐细菌对矿粉和土壤的解钾作用研究

以含钾矿粉和土壤为材料,用硅酸盐细菌进行解钾试验。结果表明,硅酸盐细菌对不同类型矿粉的解钾能力不同：炭渣＞石骨子＞绿豆岩＞正长石。解钾量与矿粉粒径密切相关,随矿粉粉径的减小而增加：ｙ＝９．６７５ｘ－０．７２１,ｒ＝－０．９９２＊＊。硅酸盐细菌接到土壤后长期培养,可增加土壤中的速效钾,但其增加量不稳定。土壤的营养条件对硅酸盐细菌的解钾效果有一定影响。     

硅酸盐细菌对含钾矿物的解钾作用

以含有不同矿物组成的含钾矿物粉为材料,用硅酸盐细菌进行解钾试验。结果表明,每克钾矿粉最多能释放７７．３μｇ水溶性钾,占矿粉全钾量的平均比率仅０．０５６％,经硅酸盐细菌分解后的含钾矿粉进行Ｘ－射线衍射分析。     

硅酸盐细菌对矿粉和土壤的解钾强度及来源研究

在加入含钾矿粉、土壤,缺钾营养液培养条件下,硅酸盐细菌SB121和SB138从矿粉和土壤中活化的钾分别比对照增加2.7%-40.5%和1.6%-21.6%。两种硅酸盐细菌活化的钾素全部来自矿物结构钾。     

硅酸盐细菌培养及解钾解硅能力的研究

通过对2株硅酸盐细菌的培养特性的研究表明:2株硅酸盐细菌的最佳培养时间为24h,pH随培养时间呈逐渐下降的趋势,36h达到5.9。最佳培养温度为30℃。pH为7.0,高容氧量有利于2株细菌的生长。结果显示L1菌株的解钾能力是16%,提高有效硅含量8.86%,L2菌株的解钾能力是9%,提高有效硅含量9.30%,L1+L2解钾能力为18%,提高有效硅含量10.68%。2株硅酸盐细菌的溶钾能力较弱而解硅能力较强。     

磷钾细菌解磷解钾能力的研究

为了筛选解磷解钾能力强的磷钾细菌新菌株用于有机菌肥的研制，分别以磷矿粉和钾长石为底物进行磷钾细菌的摇瓶发酵试验，并测定发酵液中有效磷钾的含量，选择解磷解钾能力强的磷钾细菌进行米高粱盆栽试验，当植株生长至拔节时切取地上部分测定其生物产量和植株内磷钾元素含量．结果表明：大部分喷施菌液的植株磷钾元素含量及其生物产量均明显高于对照，其中混合菌株发酵液的处理生物产量最高，由此确定S-2，S-6，S-12和ACCC10010为新菌肥生产用菌株组合.     

钾细菌对钾长石胶体吸附特性的影响研究

土壤硅酸盐细菌能够分解含钾硅酸盐矿物,可有效缓解我国农田土壤有效钾不足的问题.对硅酸盐细菌与含钾矿物表面的交互作用的研究有助于了解土壤硅酸盐细菌解钾的作用机制与效率.选取硅酸盐矿物钾长石和硅酸盐细菌,通过DLVO理论和扩展DLVO理论分别计算出钾长石胶体体系、钾长石-钾细菌混合体系颗粒间的相互作用力,探讨钾细菌对钾长石胶体吸附特性的影响.研究结果表明:钾长石-钾细菌混合体系对亚甲基蓝的吸附量明显大于钾长石对亚甲基蓝的最大吸附量.细菌比表面积大,加入钾长石胶体中,形成的钾长石-钾细菌复合物的比表面积增大,导致钾长石-钾细菌混合体系吸附反离子的能力增大,屏蔽电场的强度增强,静电斥力减弱,吸引力增加,从而提高了吸附强度.     

高效解磷兼解钾活性菌株分离筛选的初步研究

将采集的常年施用磷肥和钾肥的土壤样品,经适当稀释后分别涂布于难溶无机磷和难溶无机钾的固体培养基上,分别获得24株解磷菌和15株解钾菌。将获得的解磷菌和解钾菌分别接种到含有难溶无机磷和解钾液体培养基中进行培养,通过测定发酵液中可溶性磷和可溶性钾含量,筛选出5株高效解磷菌和3株高效解钾菌,其中溶磷效果最好的菌株为P-6-1,培养7d后发酵液中可溶性磷增加量达33.07μg·mL~(-1);菌株K-1-1的解钾效果最好,发酵液中可溶性钾增加量可达0.081g·L~(-1)。为获得兼具溶磷和解钾能力的菌株,将24株解磷菌接种到解钾液体培养基中,同时将15株解钾菌接种到难溶无机磷液体培养基中,通过分别测定解磷菌的解钾能力和解钾菌的溶磷能力,成功筛选出2株兼具溶磷和解钾能力的菌株,分别为K-1-1和K-6-4。其中解钾菌K-1-1可使含磷培养基中可溶性磷增加量达6.81μg·mL~(-1)。与目前报道的解磷或解钾菌株相比,菌株K-1-1具有显著优势。     

硅酸盐解钾菌对含钾矿物的选择性风化机理

从棉花根际土壤中筛选、分离、纯化了硅酸盐解钾菌,进行了硅酸盐解钾菌与7种含钾矿物在厌氧密闭系统中的生物风化解钾试验,探讨了硅酸盐解钾菌对不同含钾矿物生物风化作用的规律。试验结果表明,生物风化反应释放出K+最多的前3个组合是白云母和QY17、黑云母和QY19、白云母和QY19,反应释放出K+的量分别为1 235.76、1 010.71、916.61μg/g。生物风化反应固定K+最多的4个组合是黑云母和QY4、蒙脱石和QY3、黑云母和QY10、高岭石和QY17,反应中含K矿石固定K+的量分别为78.35、39.92、32.71、22.56μg/g。形成差异的原因可能是硅酸盐解钾菌(包括其次生代谢物)与含钾矿物的晶体结构之间的双向选择过程。硅酸盐解钾菌浓度越大,硅酸盐解钾菌类群对矿物生物风化作用有选择性倾向越明显。造成硅酸盐解钾菌的解钾数量、速率的差异的原因是界面交换过程的不同,机理是硅酸盐解钾菌(次生代谢物)与含钾矿物之间空间构效关系(CQSAR)。风化作用是硅酸盐细菌剥蚀作用、机械破碎、次生有机酸解钾过程交替循环所产生的。腐殖酸的加入促进了硅酸盐解钾菌解钾的过程,延长了解钾时间,同时向硅酸盐解钾菌提供C、N养分。     

一株溶磷解钾菌的分离筛选与鉴定

为获得具有高效溶磷解钾能力的菌株,采用选择性培养基从柑橘根部土壤中分离筛选具有溶磷解钾作用的菌株,通过液体培养法进一步比较筛选菌株的溶磷解钾能力,选择溶磷解钾能力强的菌株进行形态特征、生理生化特征、16S rDNA及gyrB基因同源性分析。结果表明,LW-1、LW-2、LW-3和LW-4这4株菌株具有解磷解钾作用;其中,LW-3的解磷解钾能力最强,其溶解无机磷量为19.06μg/mL,相对增加38.64%,溶解有机磷量为17.06μg/mL,相对增加28.57%,溶解钾量为33.59μg/mL,相对增加15.96%;经鉴定确定菌株LW-3为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌LW-3,是理想的菌肥生产用菌株。     

硅酸盐细菌NBT菌株释钾条件的研究

 通过摇瓶与土柱试验对硅酸盐细菌NBT菌株的释钾条件进行了研究。摇瓶试验表明 ,pH值、装液量、土壤矿物种类、菌株特性均对硅酸盐细菌的释钾效能有重要影响。pH 6 .5～ 8.0时NBT菌株的释钾效能最高 ,接活菌比接灭活菌对照溶液中的钾含量增加 84 .8%～ 12 7.9%。在 2 5 0ml三角瓶中装液量为 4 0ml,接菌处理溶液中的钾比接灭活菌对照增加 12 6 .3% ,而装液量为 10 0ml,接菌处理溶液中的钾比对照仅增加 87.2 % ;硅酸盐细菌NBT菌株对供试矿物的分解能力为伊利石 >钾长石 >白云母。在供试的不同菌株中 ,硅酸盐细菌NBT菌株的释钾能力最强 ,2 8℃振荡培养 7d ,NBT菌株释放出的钾达 35 .2mg/L ,比其它供试菌株释放出的钾增加 31.8%～ 12 0 3.7%。土柱试验表明 ,硅酸盐细菌NBT菌株在 2种供试土壤中能够存活并表现出一定的解钾作用。接菌处理土壤中硅酸盐细菌细胞数量由 2 .6～ 3.0× 10 6个 /g土增加到 6 .8～ 7.4× 10 7个 /g土。NBT菌株在黄棕壤和水稻土中 2 8℃培养 7d后 ,土壤中的速效钾分别增加 31.2～ 33.6mg/kg土和 2 1.7mg/kg土 ,分别比接灭活菌对照增加 2 90 .6 %和 185 .5 %。方差分析表明 ,差异达显著水平。     

The Conditions of Releasing Potassium by a Silicate-dissolving Bacterial Strain NBT

The potassium-releasing characteristics of a bacterium from different minerals were studied through pure culture and soil column experiments. The results showed that the strain NBT of tested strains had the highest potassium-releasing capacity. It released 35.2 mg/L after 7days of pure culture incubation at 28℃, 31.8% - 1203.7% more than other tested strains. Potassium released from the minerals was obviously affected by pH, aerobic condition, soil and mineral properties. The strain NBT had a much higher potential to release potassium in the pH 6.5 - 8.0 than other pHs. Living cell inoculation resulted in an increase of 84.8%- 127.9% compared with that of the dead cell inoculation. More aerobic condition produced more K than a less aerobic one. The potassium-releasing order was as follows: illite ＞ feldspar＞ muscovite. Soil column experiment showed that the bacterial number increased from (2.6 - 3.0) × 106/g to (6.8 - 7.4) × 107/g. Soil available potassium content increased by 31.2- 33.6mg/kg in yellow-brown soil and 21.7mg/kg in paddy soil, when inoculated with the strain NBT, 290.6% and 185.5% increment of the dead cell inoculation soils respectively.     

甘肃陇中半干旱区旱作马铃薯水肥效应研究

采用裂区试验设计,以施钾水平为主处理,补水时期为副处理,研究了补充供水和钾素处理对马铃薯产量的影响.结果表明:补水和施钾有效改善了土壤水肥条件,使马铃薯植株健壮、茎杆坚实、叶片较厚,增强光合作用能力,从而促使马铃薯块茎增产优质.在陇中半干旱区.旱作马铃薯最佳补水时期是苗期(补水量为90m~3/hm~2).氯化钾施用量为150kg/hm~2,马铃薯鲜薯产量最高为36324.97kg/hm~2,经济最佳投入量为127.48 kg/hm~2,对应的马铃薯鲜薯产量为35178.71kg/hm~2.在马铃薯生育前期土壤严重缺水,降水较少的情况下,苗期补水可改善土壤水分从而增加钾肥的生物有效性,增加钾肥的扩散,有利于马铃薯根系对钾营养的吸收,钾肥的利用效率较高,最高值为37.92kg/kg,而过量施用钾肥其利用率下降.     

施钾量对烤烟钾吸收利用的影响

[目的]研究四川省凉山州主栽烤烟品种云烟85和云烟87对钾的吸收和积累特性,可为当地合理施用钾肥提供理论依据。[方法]以云烟85和云烟87为材料进行土培盆栽试验,分析在不同施钾量下烤烟的生物量、含钾量及土壤速效钾和缓效钾含量,探讨施钾量对烤烟钾吸收利用的影响。[结果]土壤速效钾和缓效钾的变化量随施钾量的增加而增加,当施钾量超过180 mg/kg时,在土壤供钾能力增强的同时导致大量的钾肥残留于土壤中,增加了经济投入。烟叶的生物量、含钾量和钾分配率在施钾0~180 mg/kg范围内均随施钾量的增加而增加。当施钾量超过180 mg/kg时,烟叶的含钾量增加缓慢,其生物量和钾分配率均降低。随着施钾量的增加,烤烟的钾肥利用率先增加后降低,施钾180 mg/kg时钾肥利用率最高,特别是云烟85的钾肥利用率,在烟叶的3个成熟期分别是施钾90 mg/kg的2.5、4.9和3.2倍。[结论]本试验条件下,施钾180 mg/kg能保证烟叶的含钾量,其产量、钾分配率和烤烟的钾肥利用率均较高。这是种植烤烟较理想的施钾量。     

一株钾长石分解菌的分离·鉴定及系统发育

[目的]分离、筛选具高效分解钾长石能力的菌株。[方法]从采自湖南省桂东县钾长石矿区的土壤中分离、筛选分解钾长石能力较强的菌株;通过形态观察、生理生化特征检测和基于16SrRNA基因序列的系统发育分析,对分离到的菌株进行初步鉴定。[结果]分离得到一株分解钾长石能力较好的JDM1菌株,初步鉴定为圆褐固氮菌的一个菌株;在温度为30℃、摇瓶转速为200r／min的条件下培养96h后,测得该菌发酵液中钾元素含量高达135．3mg／L。[结论]菌株JDM1是一株具有较高分解钾长石性能的圆褐固氮菌。     

氮磷钾与锌肥配施对小麦和玉米锌含量的影响

采用大田定位试验,研究了氮磷钾与锌肥配施对小麦和玉米产量及Zn含量的影响。结果表明：在土壤有效Zn含量高于1.20 mg/kg的土壤上施用Zn肥,小麦和玉米增产效果不明显。不同施肥处理的小麦和玉米植株的Zn含量及Zn吸收量存在明显差异。土施Zn肥能显著提高小麦和玉米籽粒的Zn含量及Zn吸收量。与氮磷钾配施相比,氮磷钾配施锌肥小麦籽粒的Zn含量和Zn吸收量分别提高25.0%和25.7%,玉米籽粒的Zn含量和Zn吸收量分别提高12.0%和13.0%。     

水稻油菜轮作下稻草还田和钾肥对土壤团聚体及钾素分布的影响

目的 通过田间定位试验探究水稻-油菜轮作和水稻-冬闲模式下不同施肥措施对稻田土壤团聚体特性及团聚体钾素分布的影响,为我国南方水旱轮作区钾素资源可持续利用提供依据。方法 利用始于2016年不同轮作模式钾肥定位试验,选取CK（F）（不施肥和冬闲）、NPK（F）（氮磷钾肥和冬闲）、NPK（R）（氮磷钾肥和冬种油菜）、NPK（SR+R）（氮磷钾肥配稻草还田和冬种油菜）、NP50%K（SR+R）（氮磷减钾50%配稻草还田和冬种油菜）5个处理,在试验第3年（2019年）于油菜收获后取0—20 cm土层土样,分析土壤团聚体组分以及团聚体组分中交换性钾和非交换性钾含量变化,并进一步探讨土壤团聚体稳定性及团聚体组分中钾素的分布规律。结果 （1）所有处理均以<0.053 mm团聚体组分最高。与NPK（F）相比,NPK（R）处理提高了1—2、0.5—1、0.25—0.5 mm团聚体的比例,增幅为26.2%—82.6%,土壤团聚体的稳定性增加,>0.25 mm团聚体组分比例、平均重量直径（MWD）和平均几何直径（GMD）显著提高了30.6%、31.2%和82.0%。水稻-油菜轮作模式下,稻草还田配施化肥（NPK（SR+R））比施化肥处理（NPK（R））显著提高了>2 mm团聚体比例,增幅为69.7%。（2）所有处理土壤各团聚体组分中交换性钾含量随团聚体粒级的减小逐渐降低,水稻-油菜轮作模式下,稻草还田配施化肥（NPK（SR+R））比施化肥处理（NPK（R））显著提高了所有粒级团聚体组分的交换性钾含量,增幅为22.2%—46.0%。相比较NPK（SR+R）,减钾处理（NP50%K（SR+R））显著降低了>0.5 mm团聚体中交换性钾的含量,降幅为19.4%—20.6%。与水稻-冬闲下的化肥处理（NPK（F））相比,水稻-油菜轮作下3个施肥处理均降低了团聚体中的非交换性钾含量。（3）所有处理以<0.053 mm团聚体中钾对全土钾的贡献率最高。水稻-油菜轮作（NPK（R））比水稻-冬闲（NPK（F））显著提高了1—2和0.5—1 mm团聚体中钾对全土钾的贡献率,增幅分别为82.6%、52.1%（交换性钾）和105.5%、36.9%（非交换性钾）。结论 水稻-油菜轮作可提高MWD、GMD、大团聚体比例和大团聚体中钾对全土钾的贡献率,改善土壤结构。在该轮作模式下稻草还田配施化肥可提高所有粒级团聚体中交换性钾含量,改善稻田土壤钾素供应,但水稻-油菜轮作因需钾量高而降低了团聚体中的非交换性钾含量,应适当增加钾肥投入。     

不同稻田土壤钾素丰缺水平下施用钾肥的效应及对土壤肥力的影响

采用田间小区试验,选择三个土壤钾素丰缺不一致的稻田,研究施用钾肥对水稻产量和土壤养分含量的影响.结果表明:在三个土壤钾素丰缺不同的稻田中,施用钾肥都可以提高水稻产量,各施钾处理比不施钾增产4.08％～25.88％.在速效钾中低含量和高含量水平下,钾肥(K2O)的经济施用量为80 kg/hm2和45 kg/hm2;而速效钾低含量水平下,早稻的经济施钾量是100 kg/hm2,晚稻是60 kg/hm2.不同钾肥施用量对收获后稻田土壤的有机质、氮素、磷素和钾素含量的影响不显著.     

黑垆土供钾特性与烤烟对钾的吸收

对分布子陕西省具有代表性的烟区土壤(黑垆土)100个土样不同形态钾的测定以及100个烟样烟叶含钾量分析结果表明:①土壤中代换态钾分别为非代换态钾、矿物态钾和全钾的12.07%、3.85%和3.65%.非代换态钾为矿物钾和全钾的31.88%和30.24%.矿物态钾占全钾的94.85%.②各种形态钾与有机质均呈正相关,水溶态钾与黑护土物理性粘粒呈显着负相关,代换态钾与黑垆土物理性粘粒、CEC及水溶态钾呈显着正相关.③土壤缓效钾是钾素供应的潜在指标,其释放过程符合y=ax^-b形式,而有机质是影响土壤速效钾供应和补给的重要因子.④不同形态土壤钾与烟叶含钾量回归分析表明,种烟前后土壤速效钾含量均与烟叶含钾量极显着正相关.     

施钾方法对土壤供钾能力及烤烟钾累积的影响

为探明钾肥施用方法、土壤供钾能力和对钾的吸收之间的内在关系,为烤烟生产合理分配和施用钾肥提供依据,以湖南烟区主要植烟土壤－石灰岩母质发育的红壤性水稻土为供试土壤,采用盆载土培方法,研究了施钾方法对土壤供钾能力及烤烟钾素积的影响。结果表明：烟苗移栽后30d施用钾量的40％,能够使土壤对生长发育中后期的烤烟维持较高的供钾能力,土壤速效钾和缓效钾含量比钾肥一次性作基肥施用的处理分别提高了57．4～60．9％和5．7％～6．2％,同时可促进烤烟对钾的吸收与累积,使烟株的总吸钾量提高5．0％和15．5％,烟叶的含钾量提高了4．6％和12．2％。     

硅酸盐菌剂的应用效果及其解钾作用的初步研究

通过盆栽试验,田间试验以及摇瓶试验研究了硅酸盐细菌ＮＢＴ菌株的解钾作用以及对作物的增产效应。结果表明,盆栽试验中,以土壤作基质时,硅酸盐菌剂能将部分钾矿石转化为有效钾供辣椒植株利用,使其中的钾含量比对照增加２５．４％,以钾长石和石英砂为基质时,水稻植株中的钾含量比对照增加３９．８％￣２７１．８％。田间试验中,硅酸盐菌剂使棉花产量比对照增加９．０５％,经方差分析,其差异达显著或极显著水平。摇瓶条件下