硅酸盐细菌解钾活性的研究

研究了硅酸盐细菌在实验室及盆栽条件下的解钾活性,并在扫描电镜下观察了硅酸盐细菌对钾长石结构的改变。结果表明:硅酸盐细菌对含钾矿物确有溶解作用,能使固定钾转化为可溶性钾,对植物的生长及产量提高有明显促进作用。     

硅酸盐细菌NBT菌株解钾效能及对钾的吸持作用

在摇瓶和土壤耗竭条件下研究了硅酸盐细菌NBT菌株的解钾作用以及对作物生长的促进作用。结果表明 ,在摇瓶条件下 ,培养 120h ,NBT菌株可以从钾长石中释放K 159.1mg/L ,比接灭活菌对照 (48.8mg/L)增加 226.02% ;耗竭条件下NBT菌株在未灭菌土壤中的解钾作用与在灭菌土壤中的解钾作用相当。在未灭菌土壤中 ,NBT菌株释放的矿物钾占植株吸钾量的 14.4 %～ 4 3.1% ;不接菌或接灭活菌处理土壤中矿物钾的释放量为零或极少。NBT菌株的解钾效能与土壤中速效性钾及有机质含量密切相关。土柱试验表明 ,供试土壤接种硅酸盐细菌后的土壤滤液中流失的钾比接种灭活硅酸盐细菌后的土壤滤液中流失钾减少 29.6 %～56.5% ;硅酸盐细菌NBT菌株荚膜多糖吸附钾的量占加入钾的量的 31.8%～ 69.4 %。NBT菌株的吸钾作用与NBT菌株本身及荚膜多糖的多少密切相关。     

硅酸盐细菌的解钾作用及对棉花的增产效果

对硅酸盐细菌NBT菌株的解钾作用以及对棉花的增产效应进行了研究。结果表明 ,以钾长石为唯一钾源 ,在摇瓶条件下 ,培养 12 0小时 ,NBT菌株可以从钾长石中释放 2 0 7.9mg/L钾 ,比接灭活菌对照(4 8.8mg/L)增加 32 6 .0 2 % ,经生物学统计分析 ,差异达极显著水平 (F =3991.9>F0 .0 1=10 .92 ) ;以土壤矿物为唯一钾源 ,NBT菌株能释放 10 5 .7mg/L钾 ,比对照 (5 1.6mg/L)增加 10 4.84% ,差异达极显著水平 (F =3110 .2 7>F0 .0 1=10 .92 )。棉花施用硅酸盐菌剂后平均增产皮棉 86 .4～ 161.7kg/hm2 ,增产幅度为 10 .64～ 2 1.95 %。     

不同土壤中硅酸盐细菌生理生化特征及其解钾活性的研究

在以钾长石粉为唯一 K 源的硅酸盐细菌选择性培养基上,从我国部分省市土壤中筛选到 16 株硅酸盐细菌,以本实验室保藏 NBT 菌株为参照,对其生理生化特性、耐盐性、抗生素抗性、温度敏感性及释K 能力等生物学特性进行了测定。结果表明,17 株硅酸盐细菌菌体均为杆状,产生椭圆至圆形芽胞。其中 SB6、SB13 为短杆状,SB4、SB6、SB10、SB15 菌株是 G ,其余菌株是 G-。NH4 、NO3 为良好 N 源,且能在无 N -培养基上生长。菌株 SB13 和 NBT 解 K 能力较强,释放的 K 比接灭活菌对照分别增加 49.1 %和 45.3 %。菌株SB2、SB4、SB5、SB6 在 20 g/L NaCl 浓度的培养基上能生长,在温度为 10 ~ 40 范围内供试硅酸盐细菌能够良好生长。     

硅酸盐细菌在不同生境土壤中的分布

以水洗钾长石粉为惟一K源的硅酸盐细菌选择性培养基,对我国部分省市土壤中的硅酸盐细菌的分布状态进行了初步调查。采集了0 ~ 10cm土层下土壤样品48个,测定了土壤pH和养分,从中分离出硅酸盐细菌148株,并对其进行了初步鉴定。研究了硅酸盐细菌在不同生态环境中的分布规律及对含K矿物(钾长石、霞石和伊利石)的分解能力,从中筛选出4株高效菌株,对研究硅酸盐细菌在我国不同土壤生态系中资源的保护、开发和利用,具有重要意义。     

硅酸盐细菌NBT菌株解钾机理初探

摇瓶条件下 ,对硅酸盐细菌NBT菌株发酵液及其代谢产物分解钾长石的作用进行了研究。结果表明 ,培养 48h的NBT菌株发酵液能活化钾长石中的钾、硅、铝。 2 8℃振荡 1 0天后的滤液中K ,SiO2 ,Al2 O3含量分别达 1 84.1、39.8和 1 2 .6mgL- 1 ,分别比灭菌发酵液中的K ,SiO2 ,Al2 O3含量增加 1 0 6 .1 %、63 .1 %和 1 33 .3%。NBT菌株发酵液中含有大量的有机酸、氨基酸、荚膜多糖。摇瓶试验表明 ,三者都有较强的分解钾长石的能力 ,2 8℃振荡 1 0天后的滤液中的K含量分别达 1 1 0 .8、84.9和 1 9.7mgL- 1 。另外 ,三者间有明显的协同作用 ,三者的混合液可使解钾能力提高 62 .2 %。三者分解钾长石的能力是通过酸溶和络合作用来实现的。     

不同条件下硅酸盐细菌对含钾矿物分解作用的研究

研究了淹水、湿润和干燥条件下接菌与未接菌对含K矿物钾长石和页岩分解作用的影响。结果表明,在干燥条件下,硅酸盐细菌不能分解供试矿物释放出其中的K和Si;湿润或淹水条件下,硅酸盐细菌能显著加快供试矿物的分解而释放出K和Si,其中硅酸盐细菌NBT菌株分解矿物释放K的效果好于NFT-2菌株,而NFT-2菌株释放Si的效果优于NBT菌株。淹水条件下,28℃恒温静置培养40天后,NBT菌株从矿物中累积释放的K量占矿物中K含量的7.3%(钾长石)和10.2%(页岩),分别比对照组K释放量增加221%(钾长石)和232%(页岩);NFT-2菌株从矿物中累积释放的Si量占矿物中Si含量的11.6%(钾长石)和13.2%(页岩),分别比对照组Si释放量增加170%和190%。硅酸盐细菌分解含K矿物的作用与其代谢活性有关。     

具有拮抗作用的硅酸盐细菌的分离与筛选

从沈阳农业大学试验基地中分离出两株具有解钾能力的细菌C1和Y3,解钾量分别比对照提高44.8%和26.2%,对其生理生化特性分析,确定为芽孢杆菌属,其中C1对4株植物致病真菌有较强的抑制作用。在玉米盆栽试验中,C1和Y3对苗期玉米都有一定的促长作用,体现在植株高度和地上部干重,较对照分别提高了14.5%、31.9%和11.4%、26.7%,均达到显著水平。     

不同硅酸盐细菌菌株芽胞的存活能力和盆栽实验效果

实验表明，不同硅酸盐细菌菌株芽胞的耐热性能有很大的不同；在拌入45％的复合肥中1年后，芽胞数量可保持在原来的50％左右；硅酸盐菌剂有显著的增产效果，芽胞的耐热性能与增产效果是相关的。     

硅酸盐菌剂对水稻的增产效果

试验结果表明,在施用氮肥的基础上,基施（耙面肥）１５ｋｇ／ｈｍ＾２硅酸盐菌剂对水稻的增产顺序为：未配施磷钾肥〉配施磷肥〉配施钾肥〉配施磷钾肥。配施磷肥时,硅酸盐菌剂对水稻既有较高的产量,又可获得较好的经济效益。３年大田示范印证了试验结果,并发现硅酸盐菌剂对水稻的增产效果随土壤速效钾含量的提高而降低。     

硅酸盐菌剂对水稻的增产效果

试验结果表明,在施用氮肥的基础上,基施(耙面肥)15kg/hm2硅酸盐菌剂对水稻的增产顺序为:未配施磷钾肥＞配施磷肥＞配施钾肥＞配施磷钾肥.配施磷肥时,硅酸盐菌剂对水稻既有较高的产量,又可获得较好的经济效益.3年大田示范印证了试验结果,并发现硅酸盐菌剂对水稻的增产效果随土壤速效钾含量的提高而降低.     

氮磷钾肥配合施用对甘薯的增产效果

通过10几年来甘薯氮、磷、钾配比田间试验结果表明：甘薯每公顷施N150-225kg，N：P2O5：K2O比例以1：0.3～0.5：0.8～1.2为宜。增产效果N〉K〉P，旱地明显高出水旱轮作地。通过大面积示范推广测产统计和228个田间小区试验分析，配方施肥比当地常规施肥每公顷平均增产鲜薯3587kg和4881kg，增产效果较好。     

硅酸盐菌剂在甘薯上的应用效果试验

硅酸盐菌剂是一种细菌肥料，在甘薯上使用能够促进其生长发育，无论作基肥、种肥还是追肥均具有明显的增产效果。在使用量相同的条件下，以栽插时施于穴内效果最好。做基肥时，不同的使用量较对照均表现明显增产，但以15～30k／hm^2较为经济合理。     

氮磷钾肥配合施用对甘薯的增产效果

通过10几年来甘薯氮、磷、钾配比田间试验结果表明:甘薯每公顷施N 150~225 kg,N∶P2O5∶K2O比例以1∶0.3~0.5∶0.8~1.2为宜。增产效果N>K>P,旱地明显高出水旱轮作地。通过大面积示范推广测产统计和228个田间小区试验分析,配方施肥比当地常规施肥每公顷平均增产鲜薯3587 kg和4881 kg,增产效果较好。     

棉花根际解钾细菌的生理活性和促生效果

考察优良棉花根际解钾菌株K1111、K1114、K2115、K3105和K3205的溶磷、解钾、产铁载体和产吲哚乙酸等生理活性。将其接种到棉花根际,通过盆栽试验,研究5株菌株对棉花根系发育与生长的影响。结果表明,这5株菌的产铁载体能力均达到5+(极高量)水平;分泌吲哚乙酸的浓度在6.6～12.4μg/mL之间;同时具有很高的溶磷能力。接种5株菌株的棉花根系活力、株高和干重均显著高于不施钾肥的对照组,高于或相当于施钾对照组。     

硅酸盐菌剂在甘薯上的应用效果试验

硅酸盐菌剂是一种细菌肥料,在甘薯上使用能够促进其生长发育,无论作基肥、种肥还是追肥均具有明显的增产效果。在使用量相同的条件下,以栽插时施于穴内效果最好。做基肥时,不同的使用量较对照均表现明显增产,但以15～30kg/hm2较为经济合理。     

钾细菌制剂在花生上的应用研究

在种植花生时采用7．5kg／hm2作拌种肥处理，与增施KCl效果相似，可促进花生生长，增加花生有效根瘤、单株结荚数、百果重和出仁率，最终比对照增产l7．93％，每公顷投入产出比达1：40．8，具有明显的经济和生态效益。     

烟草根际土壤中解钾细菌的分离与多样性分析

土壤中含有丰富的钾元素,但主要以缓效态形式存在于钾长石或云母等硅酸盐矿物中,不能被作物直接吸收利用。解钾微生物能溶解硅酸盐矿物中的钾,提高土壤中作物可利用钾的含量,有望缓解我国钾肥短缺的现状。本研究利用选择性培养基,从烟草根际筛选钾细菌,基于16S rDNA序列分析烟草根际土壤解钾细菌的多样性,通过测定解钾细菌的解钾效能及对烟草的促生作用,筛选有应用潜力的优良解钾细菌菌株。结果表明,从四川、湖北和山东烟区烟草根际土壤分离获得的27株解钾细菌,在解钾固体培养上溶钾圈直径为0.11~0.30 cm。16S rDNA序列分析表明,烟草根际土壤解钾细菌主要包括变形菌门γ亚群(Gammaproteobacteria,85.18%)、变形菌门α亚群(Alphaproteobacteria,3.70%)、变形菌门β亚群(Betaproteobacteria,3.70%)、放线菌门(Actinobacteria,3.70%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,3.70%),其中克雷伯菌属(Klebsiella)为优势菌属(66.67%)。27个菌株均有一定的解钾能力,解钾活性为0.59~4.40 mg.L–1。参试菌株均对烟草有一定的促生作用,利用解钾细菌菌液处理烟株20 d后,与对照相比,株高增加0.97%~38.64%,最大叶长增加4.40%~31.02%。本研究筛选出的菌株XF11、GM2、JM19和GL7具有较高的解钾活性和促进植物生长的能力,展现了良好的应用潜力。     

不同施钾方式对甘薯钾素吸收及产量的影响

【目的】钾素是调控块根类作物生长和产量的关键因子,特别是对淀粉型甘薯后期块根膨大及产量形成尤为重要。本试验选择胶州(砂姜黑土)和即墨(风沙土)两个不同土壤质地类型的试验点布置田间试验,探究不同施钾方式在两种不同类型土壤条件下对甘薯钾素吸收、 钾肥利用率以及产量形成的影响,以期对甘薯生产提供理论指导。【方法】借助水肥一体化技术能够实现甘薯钾营养的精细化调控,提高钾肥利用率和促进甘薯生长。试验共设置4个处理: K0(不施钾肥,CK)、 K1(钾肥基施)、 K2(钾肥1/2基施+1/2封垄期追施)和K3(钾肥全部封垄期追施)。【结果】与CK相比,三种不同施钾方式均显著提高了甘薯生物量、 养分吸收量及产量(P0.05)。与K3和 K1处理相比,砂姜黑土条件下K2分别增产18.7%和10.4%,但K3和 K1处理之间的产量差异不显著; 风沙土条件下K2增产幅度分别为35.3%和17.3%,其中K1处理的产量显著高于 K3处理(P0.05)。与K1处理相比,K2处理显著提高了甘薯生长中后期(115天~150天)钾素积累量和地下部生长速率,同时提高了钾收获指数、 钾肥偏生产力、 钾效率、 钾肥农学利用率。与K1 和K3相比,砂姜黑土条件下K2处理的钾肥表观利用率分别提高了12.5%和8.8%,风沙土条件下K2处理的钾肥表观利用率分别提高了13.9%和13.2%。不同土壤类型条件下同一施钾方式相比较,砂姜黑土条件下氮钾积累量、 生物量和产量均高于风沙土,但K2处理的钾素日积累速率、 钾素利用率与增产效应均表现为风沙土高于砂姜黑土。【结论】在供钾量较低的风沙土上采用分期施钾(1/2基施+1/2封垄期追施)能显著提高钾肥利用率和增加甘薯产量,是甘薯合适的施钾方式。