一株根际解磷菌的筛选鉴定及促生作用研究

磷在植物生长发育过程中起着重要的作用。为获得优质的解磷促生菌,以北京平谷桃园根际土壤为原料,从中筛选具有较高解磷促生能力的菌株。通过平板试验初筛可产解磷圈的菌株,再进行液态培养,采用钼锑抗比色法测定其最大的解磷能力,并探索菌株解磷能力与pH变化的关系,同时借助盆栽试验研究其促生特性。从桃树根际土共分离筛选出3株解磷菌,编号分别为JP01、JP03和PG62,初步鉴定分别为黑曲霉、杰氏假单胞菌和苍白杆菌。其中,黑曲霉JP01解磷能力优异,其溶解磷酸三钙的能力为112.52 mg/L,对卵磷脂的转化量为145.50 mg/L,最大解磷矿粉能力为95.74 mg/L,在培养过程中,该解磷菌对应的培养液pH显著下降。盆栽试验表明,黑曲霉能增加玉米幼苗株高、茎粗和地下部干重,还可使植株全磷含量增加。本研究结果可为开发解磷微生物菌剂提供优良的菌株资源。     

一株根际解磷菌的筛选鉴定及溶磷促生作用

从黄河三角洲地区盐碱化耕地的 5 种农作物根际土壤中分离筛选高效解磷菌,为开发盐碱地生物肥料提供菌种资源。结合解磷圈筛选法和钼锑抗比色法评价菌株的解磷能力;采用含不同 NaCl 浓度的 LB 培养基测定菌株的耐盐性。利用菌株的形态学特征、生理生化特性和 16S rDNA 基因序列分析方法进行鉴定;采用液体摇床培养试验测定菌株对多种难溶性磷源的溶解能力。以盐碱化土壤为供试土壤,检验菌株在盐碱土壤中的应用潜力。共分离出 27 株解磷细菌,其中菌株 B19 被鉴定为杓兰泛菌(Pantoea cypripedii),该菌在 0% ～ 4% 的 NaCl 浓度下生长良好,最高可耐受 6% 的盐浓度。B19 具有较强的解磷能力,在 Ca₃(PO₄)₂为磷源的无机磷固体培养基上30 ℃培养 3 d 解磷圈的直径(D)为 18 mm,与菌落直径(d)比达 3.17;PVK 液体培养试验表明,菌株 B19 对多种难溶性磷源都有较强的溶解能力,对 Ca₃(PO₄)₂、AlPO...     

一株固氮解磷菌的筛选鉴定及其对花生的促生作用研究

本研究从南京板桥镇的灰潮土中,筛选出了一株高效固氮解磷菌,命名为JX14,其固氮酶活性达C2H438.9 nmol/(h·ml),对磷酸三钙的转化量达96.19 mg/L。通过形态观察、生理生化特征及16S r DNA基因序列分析,确定JX14为贪噬菌属(Variovorax sp.)。在温室条件下进行花生盆栽试验,结果表明,接种JX14菌株的处理,土壤NH4+-N、NO3–-N、矿质氮含量较不接菌处理分别提高了1.08、1.18、1.16倍,土壤有效磷含量提高了18.14%。花生根系总长、表面积、体积以及根尖数,较对照分别提高了1.61、1.28、1.37、1.12倍,花生根系变得更长更粗并且具有更多的分支,增强了根对土壤中营养元素的吸收,花生地上部鲜重、株高显著提高了44.78%、14.10%,花生全氮磷钾含量分别显著提高了35.14%、171.43%、133.33%。该结果为植物促生菌JX14在农业生产上的应用提供了理论依据和研究基础。     

一株高效解磷细菌的筛选、鉴定及其溶磷能力的研究

从武汉市黄陂区长期种植的蔬菜大棚作物根际分离筛选出多株解磷细菌,经过多次筛选纯化获得一株性状稳定的高效解磷细菌P1。根据生理生化特征和16S rDNA序列分析,鉴定菌株P1为根瘤菌属(Ensifer)。研究了不同发酵条件对P1菌株解磷能力的影响,确定了菌株P1的最佳培养条件为发酵时间7 d、初始pH值8、接种量2%,在该条件下菌株P1溶解磷酸三钙的量为443.11 mg/L。试验还发现菌株P1的溶磷量与培养液的pH值呈极显著负相关性。     

烟株根围土壤解磷巨大芽孢杆菌的鉴定及其解磷能力研究

采用无机磷选择性固体培养基稀释涂布平板法分离、革兰氏染色观察、生理生化检测与16s r DNA序列分析试验方法,获得具有解磷能力的巨大芽孢杆菌菌株,并通过钼锑抗比色法比较了该菌株与其它菌株的解磷能力。结果表明,从烟株根围土壤中共分离、纯化获得8个与标准菌株表型特征完全一致的单菌落,其中菌株BL4与BR1的生理生化反应与标准菌株基本一致。菌株BL4(登录号MH356576)的16s rDNA序列与GenBank(登录号为MG937590)序列同源性高达100%;菌株BR1(登录号MH356577)的16s rDNA序列与GenBank(登录号为MG561340)序列同源性高达100%,将菌株BL4与BR1鉴定为巨大芽孢杆菌。与标准菌株ACCC10245相比,菌株BL4、BR1具有较强的分解难溶性无机磷磷酸三钙的能力,差异达0.05显著水平;菌株BL4具有较强的分解有机磷卵磷脂的能力,在0.05水平上与标准菌株差异显著。     

一株耐盐解磷菌的解磷能力及对玉米敏感期生长的影响

从黄河三角洲盐碱化土壤中筛选了一株高效解磷真菌QL1501,经鉴定为草酸青霉菌,菌株QL1501对无机磷的解磷能力远大于对有机磷的解磷,解无机磷最大浓度达85.21 mg/L。菌株QL1501的最适生长pH值为8时菌体生长极好。当NaCl浓度为1%～5%时,菌株解磷能力变化不大,溶液中有效磷浓度为76.08～65.37 mg/L。当溶液中NaCl浓度高于7%时,菌体生长受到较大影响。接种解磷真菌QL1501处理的玉米株高、根干重和植株干重均显著高于未接种的对照处理,说明该解磷菌作为解磷生物肥料具有良好的效果。     

一株耐盐解磷真菌的筛选、鉴定及其发酵优化

从黄河三角洲盐碱土壤中分离到一株真菌PSF2,该菌具有极强的溶磷能力,在改良孟金娜液体培养基中培养72 h,发酵液中的可溶性磷含量高达1042.0 mg L-1,且兼具耐盐特性,最高可以耐受12.5%的盐浓度。经形态观察及ITS序列分析,初步确定该菌株为草酸青霉(Penicillium oxalicum),Gen Bank登录号为KJ957935。在单因素试验基础上,采用正交试验设计对菌株PSF2的发酵条件进行了优化,结果表明菌株PSF2的最佳培养基组成是蔗糖15 g L-1、尿素0.14 g L-1、Na Cl 3.0%,p H 9.0。进一步研究表明,在含盐量0.45%的土壤中添加PSF2,培养20 d,土壤中有效磷含量可增加20.9%。     

山西矿区复垦土壤中解磷细菌的筛选及鉴定

【目的】矿区复垦土壤贫瘠、 有效磷含量低。解磷细菌能够将有机磷和难溶性无机磷转化为可溶性磷,促进植物对磷素的利用。因此筛选和鉴定具有解磷能力的菌株,可为解决矿区生态恢复使用的微生物肥料提供菌种资源。【方法】采用平板分离法初筛菌株,得到D/d1.5的菌株,然后以磷酸钙为磷源,通过液体发酵试验复筛菌株,挑选出解磷率高于巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)As1.223的菌株。以磷矿粉和卵磷脂为磷源,液体发酵试验测定菌株的解磷能力及磷酸酶活性。进行菌株的生长试验以测定菌株温度适宜性、 耐盐性及耐酸碱性。通过形态学、 基因序列分析及脂肪酸组成分析综合进行菌株鉴定。 菌落形态观察用营养琼脂平板培养基培养;菌体形态即细胞形态及其大小采用扫描电镜观察;基因序列分析采用16S rDNA序列测定,基因在线比对采用EzTaxon数据库;使用美国MIDI公司的Sherolock全自动细菌鉴定系统对菌株进行脂肪酸组成分析。【结果】利用无机磷和有机磷平板培养基,从山西省矿区复垦区土壤样品中筛选出19株解磷微生物,其中D/d1.5的有7株。在以磷酸钙为磷源的液体培养试验中,4株菌的解磷率高于巨大芽孢杆菌As1.223,解磷率为7.89%～12.61%,最高的为菌株Y14。4株菌对磷矿粉的解磷率为0.81%～1.21%,最高的为菌株Y14。在以卵磷脂为磷源的液体培养试验中,4株菌的解磷率与酸性磷酸酶活性分别为1.79%～3.07%和24.3～28.4U/L,均高于巨大芽孢杆菌As1.223; 碱性磷酸酶活性为11.9～50.2U/L;菌株Y14的解磷率与磷酸酶活性均最高。4株菌均有较强的环境适应能力,以Y14的适应性最强。H22、 Y11和Y34与假单胞菌属(Pseudomonas sp.)同源性在99%以上,Y14与泛菌属(Pantoea sp.)有99.79%的同源性; H22、 Y11和Y34的细胞脂肪酸组成特征峰与假单胞菌属(Pseudomonas sp.)相一致,Y14与泛菌属(Pantoea sp.)相一致;H22、 Y11和Y34被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),Y14为泛菌属(Pantoea sp.)。【结论】分离、 筛选到4株高效解磷菌,对于磷酸钙和卵磷脂的解磷率均高于巨大芽孢杆菌As1.223。4株菌分别隶属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和泛菌属(Pantoea sp.)。菌株Y14无机磷与有机磷平板的D/d值分别为3.28与1.59,降解磷酸钙、 磷矿粉、 卵磷脂的解磷率分别为12.61%、 1.21%、 3.07%,酸性与碱性磷酸酶活性分别为28.4 U/L和50.2 U/L,均为4株菌里最高的,且环境适应能力最强,生长温度为20～60℃,能耐受pH 4～11的酸碱梯度和2%～7%的盐分梯度,Y14被鉴定为泛菌属(Pantoea sp.)。4株菌均具有良好的解磷能力及较强的环境适应能力,可望进一步研发成为微生物肥料生产菌种。综合D/d值、 解磷率、 磷酸酶活性和生长试验,本试验最终确定适合山西矿区复垦农田推广的高效解磷菌菌株为Y14。     

一株植物促生菌的筛选、鉴定及其对花生的促生效应研究

从南京板桥镇自然条件下的潮土中,筛选出JX15菌株,具有较强分泌IAA的能力且性能稳定,20 h分泌IAA达到22.55μg/ml,并兼具解磷能力。经形态观察、部分生理生化特征测定及16S rRNA的保守序列鉴定,初步确定该菌株为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),GenBank登录号为JX424613。设置单因素试验对菌株生长和发酵条件进行初步研究,结果表明促进菌株JX15生长和增强分泌IAA的最佳培养条件基本一致,最佳培养条件是初始pH 7~8,装液量为50 ml/250 ml,30℃摇床培养24 h;最佳碳、氮源分别是甘露醇和酵母粉。在实验室条件下进行花生盆栽试验,结果表明接种JX15菌液的处理,花生植株较未接种菌液的处理其鲜重、株高、全氮、磷、钾及花生根系总长度、根平均直径、根表面积和根尖数均有显著增加。研究结果为该菌株的工程应用提供了理论依据。     

酸性土壤中解磷菌的分离及其促生效果研究

酸性土壤中磷易被固定,磷的生物有效性极低。解磷菌对土壤中难溶性磷具有重要的增溶作用。虽然已有不少解磷菌方面的研究,但是主要集中于中性和石灰性土壤中钙磷的解磷菌报道,而关于酸性土壤中高效溶解铝磷的微生物报道较少。采用培养基和土培试验,首先对酸性土壤上不同植物（胡枝子、大豆、水稻）根际土壤中的解磷菌进行了分离,然后比较了它们对不同磷源（磷酸钙和磷酸铝）的溶解能力,最后研究了它们对大豆生长和磷吸收的影响。通过使用难溶性磷源（磷酸钙和磷酸铝）的固体培养基,分离得到5株优势菌株L1、S1、S2、R1和R2,经16S rRNA序列鉴定,L1属于阮杆菌属（Nguyenibacter）,S1和S2分别属于假单胞菌属（Pseudomonas）和沙雷氏菌属（Serratia）,R1和R2分别属于伯克氏菌属（Burkholderia）和雷尔氏菌属（Ralstonia）。菌株S1、S2、R1和R2对难溶性磷酸钙有较强的溶解能力,对磷酸铝的溶解能力较弱;菌株L1对磷酸铝表现出较高的溶解能力,对难溶性磷酸钙的溶解能力弱。联合接种菌株L1+S1对大豆生长和磷吸收表现出良好的促进效果,而单独接种L1和S1效果不显著。...     

一株人参根区解磷细菌的筛选、鉴定及对人参生长的影响

人参是我国传统名贵中药材,也是吉林省对外交往中的代名词。吉林参畦土壤有效磷含量低,但大量施用磷肥又会导致人参品质的下降,因此,本研究从人参根区土壤中筛选高效解磷细菌,接种到人参根部,研究其对人参生长、品质、土壤速效养分、土壤酶活性的影响,以期为人参解磷微生物肥料提供优良菌株,从而促进人参产业绿色发展。采用PKO平板初筛及摇瓶复筛从野山参根区土壤筛选高效解磷细菌。盆栽试验以3年生人参种苗为材料,每盆种植6棵单株重相同的人参种苗,设对照(CK)和处理组,待完全展叶后间苗,留取4棵长势一致的人参苗,采用滴灌的方式将菌液接种在人参苗根部附近,生长至红果期(90 d)取样,测定植物生长量和叶绿素含量、土壤速效养分、参根和参叶中NPK的含量、土壤酶活性、参根中微量元素和8种皂苷的含量。结果表明,1)平板初筛和摇瓶复筛得到P1、P7菌株,摇瓶培养中,P1可溶性磷为472.85μg/m L,P7可溶性磷为437.33μg/m L。2)P1处理的人参参根鲜重、干重显著高于P7、BM、CK处理,株高显著高于对照,叶绿素含量显著高于P7、BM、CK(P0.05)。3)P1处理促进人参对土壤钾元素的吸收,提高磷素在参根中的积累量。4)接种菌剂可以不同程度的提高土壤酶活性,以P1处理的效果最显著,P1处理人参根际土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶活性均为最高。5)P1处理显著提高了人参根中Fe、Mn、Cu的含量,分别较对照增加了52.74%、127.03%、28.96%,P1处理Zn与对照相比增加19.96%;人参根中8种单体皂苷P1处理均显著高于P7、BM、CK。6)经16S rRNA分析结合P1形态初步鉴定为假单胞菌。     

富硒煤矸石活化技术及煤矸石硒肥高效利用研究

  【目的】  研究固体废矿富硒煤矸石制备硒肥的资源化利用技术。  【方法】  以世界硒都恩施的煤矸石废矿为原料,分别进行了活化剂 (弱碱性物质Na₂CO₃)、活化时间、活化温度和料液比的单因素6水平试验,测定硒活化率,每个因素筛选出3个水平,采用响应面优化方法进行计算,最终确定富硒煤矸石中硒的活化工艺参数。采用IR光谱、TG热重法对煤矸石活化前后官能团键合、热效应进行表征分析。用活化煤矸石硒肥与养殖场粪肥以1∶1、2∶1、3∶1、和4∶1的比例分别混合后发酵一个月,制备4种活化煤矸石硒有机肥 (简称硒有机肥),以煤矸石硒肥和发酵粪肥作两个对照,以大蒜为试材进行了田间试验。收获后测定了土壤和大蒜鳞茎中的总硒、有机硒含量。  【结果】  单因素试验确定的4个因素用于响应面优化的范围,活化剂Na₂CO₃的浓度为10%、20%和30%;活化时间为2.5、3.5、4.5 h;活化温度为75℃、85℃和95℃;料液比 (g/mL) 为1∶5、1∶10、1∶15。经过响应面优化计算,当原料粒径为0.038 mm时,最优工艺条件为活化剂的浓度22%、活化时间3.9 h、料液比1:9 g/mL、活化温度85℃。应用此参数活化的煤矸石固体硒肥pH约为7.6、最大活化效率为81.24%。IR光谱曲线显示,Na₂CO₃的加入破坏了煤矸石中硒与其它的金属、非金属等元素间的弱作用力及网络原子原有的结晶态,使得硒基团解脱束缚,成为活性硒。由TG (thermal gravimetric) 及DTG (derivative thermogravimetry) 曲线可知,煤矸石活化前后的热稳定性有较大变化。活化前样品的DTG曲线出现两个峰,而活化后只在100℃前出现一个峰,且失重情况较活化前弱。因此,活化后的煤矸石硒肥热稳定性更好。活化后煤矸石的硒含量为170.82 mg/kg,制备的4个比例煤矸石硒有机肥的硒含量依次为85.41、113.88、128.05、136.66 mg/kg。在等硒量试验下,5个处理大蒜鳞茎中硒的含量依次为1.033、1.306、1.480、1.382、1.355 μg/g,均显著高于未施硒肥对照组的0.005 μg/g (P < 0.05)。硒肥处理大蒜鳞茎中有机硒比例均在99%以上,高于未施硒肥对照组的60%。硒有机肥处理大蒜吸收硒的效果优于煤矸石硒肥,并以煤矸石固体硒肥与家禽粪2∶1比例混合配置的煤矸石硒有机肥的吸收硒效果最优。  【结论】  Na₂CO₃活化富硒煤矸石的最佳工艺条件为活化剂的体积质量分数22%、活化时间3.9 h、料液比1∶9 g/mL、活化温度85℃。在该条件下,煤矸石中硒的活化率可高达81.24%,且煤矸石硒肥的热稳定性更好。将煤矸石硒肥与畜禽粪混合发酵,可以大大提高大蒜对硒的吸收量,其中有机硒的比例非常高,故有机肥与活化煤矸石硒肥以1∶2比例混合发酵制备煤矸石硒有机肥是活化煤矸石硒的有效方法。     

Differential interaction between two Glomus intraradices strains and a phosphate solubilizing bacterium in maize rhizosphere

Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi and phosphate solubilizing bacteria (PSB) have a positive effect on plant productivity primarily through increasing phosphate availability. In order to study the interaction between AM fungi and PSB, we used Bacillus megaterium, a PSB isolated from the sterilized surface of AM germinated spores, and two strains of the AM fungus Glomus intraradices with different mycelial architecture. A greenhouse experiment was designed with maize as host plant with the addition of tribasic calcium phosphate. We tested the hypothesis that PSB, intimately linked with AM fungi, could interact differentially with the two AM strains. We concluded that inoculation with the PSB positively affected maize mycorrhization. Insoluble phosphate alone did not influence the AM extraradical mycelium (ERM) length and maize mycorrhization when bacteria were not inoculated. The results provide evidence that the adverse effect on infectivity for some AM strains might be caused by solubilized phosphorus release to the rhizosphere by PSB. Differences related to the mycelium architecture of each AM strain were observed: the density of PSB in rhizosphere soil was significantly higher only with the GA8 strain coinciding with the highest values of maize biomass. The density of bacteria associated with GA8 mycelium could be the result of the transfer of photosynthates through the rhizosphere; this close contact would favor the persistence of the intimate relationship between PSB and AM hyphae. In the bacteria-free treatments, soil adherence was not significantly altered. Although the highest development of ERM occurred with GA5, plants inoculated with GA8 showed the highest values for soil adherence. This may be due to the AM mycelium which modifies bacterial persistence in the rhizosphere and consequently soil adherence. Our results show that for potential applications, some characteristics of the AM strains are key in the selection of the AM fungi–PSB combinations. These include the tolerance to soluble phosphorus, the rate of root colonization, and ERM development that favors the persistence of bacteria in rhizosphere soil.     

复合生物有机肥在烤烟生产中的应用研究

通过盆栽试验和田间试验,研究复合生物有机肥对烤烟生长发育以及产量、品质的影响。结果表明,适量的复合生物有机肥与化肥配合施用效果明显优于单纯施用化肥,不仅可以促进烟株生长发育,增强抗病力,而且有效地提高了烟叶含钾量和干物质积累量,产量、质量都有较大幅度提高,经济效益显著。     

一株木质素降解菌的筛选鉴定及其在堆肥中的应用

为提高农林废弃物堆肥中木质素的降解效率,促进堆肥腐熟,提高堆肥品质,研究筛选了一株高效木质素降解菌株,并应用于猪粪与枯枝落叶混合堆肥。研究结果表明,筛选菌株YZC3对木质素的降解率达到79.2%,可同时产生木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶,其中锰过氧化物酶活性最强,为16.4 U/mL。经形态学和ITS分子鉴定,确定YZC3其为粉红粘帚霉(Clonostachys rosea strain)。将其应用于堆肥中,可延长高温持续天数6d和二次发酵天数3 d,堆肥结束时T值降为0.59,而对照堆肥为0.86,显著促进了堆肥腐熟。YZC3还有助于提高堆肥产品中腐植酸含量,减少堆肥中全氮的损失,是一种极具应用价值的堆肥菌剂。     

施用控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响

采用盆栽试验研究了控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响, 结果表明: 与不施肥对照相比, 施用普通复合肥和控释复合肥均能显著提高烤烟叶片的叶绿素、类胡萝卜素(50~65 d)、抗坏血酸(AsA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性(35~65 d), 降低类胡萝卜素(80 d)、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基( O₂^- )产生速率; 同时也一定程度提高过氧化物酶(POD)活性和还原型谷胱甘肽(GSH)含量; 控释复合肥与普通复合肥相比, 对烤烟叶片生理特性的影响效果更明显。     

炭基复混肥对烤烟产质量的影响

开展炭基复混肥与常规复混肥对烤烟产量及品质的影响研究,为本地烤烟生产确定适宜的肥料配方.使用毕节本地烤烟生产的配方肥料,在相同施肥水平下设置常规复混肥、炭基复混肥和炭基复混肥不追肥3个处理,研究其对烤烟生长发育、病害发生、烟叶产质量、烟叶化学成分及感官质量的影响.施用炭基复混肥能够明显提升烤烟各项农艺性状指标,提高烟株...     

Liquid organic fertilizer sprayed on shoots of Phaseolus vulgaris stimulates arbuscular mycorrhiza colonization and phosphate solubilizing microorganisms in soil

Processed organic agricultural byproducts such as liquid organic fertilizer (LOF) are promising alternatives that can improve crop productivity while reducing mineral fertilizer use and improving sustainability. The effects on beneficial soil organisms, such as arbuscular mycorrhizal (AM) fungi and phosphate solubilizing microorganisms (PSM), caused by LOF spraying on shoots is poorly understood. Therefore, we evaluated how AM colonization and soil PSM are affected by LOF spraying on common beans (Phaseolus vulgaris L.) grown in a greenhouse. The LOF was obtained by anaerobically fermenting a mixture of fresh water, cattle manure, bovine milk, sugarcane molasses and mineral salts. LOF was applied twice on the plant shoots. Fresh and dry mass of root and shoot, P content, P accumulation in the shoots and AMF spore counts in the soil were not LOF dose dependent. However, we found that a 5% LOF application stimulated AM colonization and led to dose-dependence for calcium and aluminium phosphate solubilizing bacteria and fungi. These results show that LOF sprayed on shoots causes responses on soil communities. We therefore endorse the use of LOF in low input agriculture.     

一种新型基肥对烤烟生长发育的影响

通过田间试验，研究了一种新型发酵饼肥配制的基肥对烤烟的农艺性状、经济学性状和相关生理生化指标（根系活力、淀粉酶活力、硝酸还原酶活力等）的影响。结果表明，施用经多菌种混合发酵的饼肥配制的基肥。烤烟的农艺性状优于常规发酵饼肥配制的基肥；烤烟产量、中上等烟比例分别提高12．2％、8．9％；烤烟的生理代谢增强。