马尾松根际土壤溶磷菌分离筛选、鉴定及其溶磷效果研究

为了筛选出优良的溶磷菌株,为进一步研制生物复合肥提供基础资料和理论、实践依据,采用NBRIP培养基从马尾松不同林龄根际土壤中分离出具有溶磷能力的菌株431株,不同林龄溶磷菌数量分布有差异,其数量为15年＞20年＞25年＞10年＞2年。用溶磷圈法初筛出11株D/d比值较大的菌株,经钼锑抗比色法测定其溶磷量,最后复筛出1株解有机磷能力较强的菌株yL14。结合形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析表明,yL14菌株属于黄褐假单胞菌(Pseudomonas fulva),该菌溶磷能力达65.14 mg/L。试验表明,相对于对照试验培养液的pH值,溶磷菌培养液pH值均略有下降,但是pH值与溶磷量之间无线性关系。该试验获得了溶磷能力较强的菌株,可作为下一步研制生物复合肥的优良菌种。     

玉米根际高效溶磷菌的筛选、鉴定及溶磷特性研究

研究作物根际土壤环境中解磷菌株资源并在实验室条件下进行解磷试验,优选高效解磷菌种,为微生物肥料研发、生产提供优良菌种和实践依据。以玉米根际土壤为供试土壤,从土壤样品中进行解磷菌株的筛选,再利用溶磷圈法优选高效解磷菌株,通过液体培养条件下对Ca3(PO4)2、磷尾矿的分解试验及土壤解磷试验进一步对优选菌株的溶磷特性进行研究,并对优选菌株的16SrDNA序列进行分析、鉴定。分离筛选获得19 株解磷菌株,利用溶磷圈筛选法得到一株高效溶磷细菌PS-1,对菌株PS-1 的溶磷性能研究表明：菌株PS-1 对Ca3(PO4)2、磷尾矿粉有较强的溶解能力,35℃培养条件下在以Ca3(PO4)2为唯一磷源的无机磷液体培养基中培养6 天水溶磷含量可达到429.2 mg/L,是对照组的45.95 倍。菌株PS-1 发酵7 天对贵州磷尾矿粉的溶磷量为61.72 mg/L,溶磷率高达21.2%。在土壤中培养50 天,有效磷含量升高19.28 mg/kg。通过对菌株PS-1 的16SrDNA序列分析、比对,PS-1 菌株鉴定为地衣芽孢杆菌。研究结果表明,解磷菌PS-1具有较强的解磷能力及应用前景,可以继续进行促生效果评价及应用研究。     

一株溶磷菌的抗逆促生特性及对种子萌发的研究

对一株经分子鉴定的溶磷菌进行溶磷能力的动态测定,分析其对酸碱、热及盐的抗性,在盐胁迫下的溶磷性,以及分泌ACC脱氨酶的能力,并评价该菌株对辣椒和花生种子萌发及幼苗的促生作用。结果表明,HGD12菌株是一株有较强溶磷能力的芽孢杆菌属细菌菌株,可溶磷含量达248.04μg·mL^-1;该菌株在20~45℃、pH值为5.0~11.0及1%~10%盐浓度下均可生长,且在7%盐浓度下的溶磷量仍为60.65μg·mL^-1;分泌ACC脱氨酶活性为0.27μmol·(mg·h)^-1。浸种结果显示,HGD12菌株可以显著提高辣椒和花生种子的发芽率及促进幼苗的生长,尤其对根长的增长影响显著,辣椒和花生的根长较对照分别提高了118.40%和56.73%,研究结果为下一步拌种剂的研制及微生物菌剂的制备提供了优良菌株。     

枯草芽孢杆菌防治玉米纹枯病的初步研究

玉米纹枯病(Rhizoctonia solani)的防治生产上主要依靠井冈霉素。为了从高效、安全、环保角度寻找井冈霉素的替代药剂,本研究将从玉米植株茎基部叶鞘分离得到的枯草芽孢杆菌菌株(Bacillus subtilis BS-8D)制成菌悬液,喷施于玉米幼苗和成株期基部叶鞘,并作了菌株抗利福平突变株的定殖能力测定以及室内平板抗生作用测定。结果表明,BS-8D菌株在温室内对玉米纹枯病有较好的防效。抗利福平标记突变株BS-8Drif定殖测定表明,菌株在玉米根际具有较好的定殖能力,施用10多天后仍能保持较多数量;菌株能随种子的萌发向地上和地下部分转移,在幼苗茎基部和根部定殖。室内PDA平板抗生作用测定表明该菌株还对玉米大斑病菌(Exsero turcicum)、玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)、玉米新月弯孢菌(Curvularia lunata)有拮抗作用。BS-8D菌株对玉米纹枯病的防治实验表明,该菌株有进一步研究的价值和开发应用潜力。     

黑青稞根际促生菌筛选及其对种子萌发的影响

对西藏山南隆子县黑青稞根际促生菌分别进行筛选溶磷、固氮能力的菌株,测定其溶磷、固氮能力,并评价其对黑青稞种子萌发的促生作用,以期为青稞微生物肥料的研制提供优良的菌株资源。结果表明,通过透明圈法初筛及定量测定复筛出固氮细菌、解无机磷细菌、解有机磷细菌各4株。分别用筛选出的菌株的菌液对小麦种子进行浸种处理,HQ 3-3、HQ 7-4和SR 15-2菌株对青稞种子发芽促进作用显著,与ck相比,发芽率分别增长了36.05%、29.07%和29.07%;菌株SR 19-1和LQ 3-3对青稞种子芽生长有显著的促进作用,分别较对照增加30.02%和41.55%。HQ 3-5和HQ 7-4菌株对青稞幼苗地下部分生长有显著的促进作用,分别较对照显著增加89.31%和86.30%。综上,不同菌株对青稞种子及幼苗的促生作用不同,但同时也筛选出了青稞种子萌发及幼苗生长都有促进作用的菌株固氮菌HQ 7-4、解有机磷HQ 36-2、解无机磷细菌SR 6-2、SR 19-1,为青稞微生物菌肥的研制提供了功能菌株。     

释硅类芽孢杆菌CBP-2的筛选鉴定及对种子萌发的影响

为发掘和利用高效释硅菌种资源,提升土壤中有效硅含量,本研究利用硅酸盐选择性培养基进行高效释硅菌的分离筛选,对分离得到的释硅菌株进行分类鉴定,测定其解硅能力、抗逆性、溶磷解钾、产铁载体及分泌IAA等促生能力,并通过浸种催芽试验探究其对小白菜种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,从土壤样品中分离筛选得到21株释硅菌株,其中菌株CBP-2在以富硅铁尾矿砂为底物的发酵液中有效硅浓度可达22.46 mg/L,为对照(不接菌)的2.02倍。经形态学、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析,将其鉴定为类芽胞杆菌(Paenibacillus xylanilyticus)。释硅菌CBP-2表现出良好的抗逆性,在20～40℃、pH值5～10、NaCl浓度0～7%条件下均可正常生长,最优发酵条件为初始pH值6.0、NaCl浓度4%、30℃培养。菌株CBP-2对磷酸钙和钾长石都有一定的活化利用能力,同时还能产铁载体、分泌IAA。该菌株兼具释硅、溶磷解钾等多种促生功能,同时具有良好的生态适应性,在土壤修复和农业生产中具有潜在的开发应用价值。     

促生潜力玉米种子内生细菌分离鉴定及发酵条件优化

旨在从玉米种子中分离鉴定具有促生功能的内生细菌，为菌肥研发提供菌种资源和技术支持。以玉米种子为试材，用平板涂布和三区划线法分离、纯化获得玉米种子内生菌，滴灌试验筛选促生菌株，采用单因素和正交试验优化发酵条件，通过盆栽滴灌试验验证菌株的促生效应。试验分离获得一株促生效果相对较强的菌株，编号为SYL4，初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。SYL4最佳培养条件：蛋白胨1.5%，玉米粉0.5%,CaCO₃0.25%，接种量5%，转速200 r/min，温度34℃，培养时间48 h。滴灌优化发酵液使得玉米幼苗根长、叶长分别增加12.86%、9.4%，根重、叶重分别增加6.52%、6%。本研究分离获得一株具促生潜力的内生菌SYL4，优化后的发酵条件提高玉米幼苗过氧化物酶(POD)活性，有效促进玉米幼苗生长。     

两株自生固氮菌的鉴定及其应用基础研究

为鉴定从滨海盐土中分离的2株自生固氮菌,并探讨其环境适应性及小麦盆栽接种效应。采用形态特征、生理生化测定和16S r DNA基因序列分析的方法研究了2株菌的分类地位,采用乙炔还原法测定其固氮酶活性,用IAA分泌量表征环境适应性,利用小麦盆栽试验评价其对小麦幼苗的促生作用。初步鉴定菌株1为争论贪噬菌,菌株2为玉米固氮螺菌,固氮酶活性分别为4. 71,2. 84μmol/(h·m L)。菌株1、2对酸碱度具有较强的适应性。渗透压结果显示,菌1、2在5%Na Cl及以下浓度,IAA分泌能力较强。菌株1对甘露醇利用效果较好,菌株2对葡萄糖利用效果最好。外源低浓度NH_4~+提高菌株1分泌IAA能力,当NH_4~+浓度 0. 5 mmol/L,其分泌IAA能力受到不同程度抑制。菌株2对NH_4~+利用呈M型曲线。盆栽试验表明,菌株1、2显著提高小麦株高、地上部干质量,促进小麦氮、磷、钾吸收,提高了土壤速效养分含量。土壤脲酶活性增加了16. 00%,48. 15%,其中菌株2效果最佳。菌株1、2具有较高的固氮酶活性、较强的环境适应性,小麦盆栽接种效果良好,属于高效固氮耐盐菌株,可为新垦低产盐碱农田的培肥使用,并可为中高产盐碱农田优化施肥结构提供技术支撑。     

真菌F2的解磷能力及其生长动态研究

实验分别采用以Ca3(PO4)2和卵磷脂为唯一磷源的液体培养基接种真菌（F2）在25℃,180r/min条件下振荡培养132h,在不同时间取样测定培养液的pH值、速效磷含量、菌丝体重和真菌所吸收的磷含量。结果表明：随着培养时间的延长,培养液pH值逐渐降低,溶磷量逐渐增加,菌体重增加;菌株的溶磷量与pH值呈负相关,培养液的pH值与菌丝体重量存在负相关关系;F2解无机磷的能力要强于解有机磷的能力;F2菌株在摇床培养108h时,菌丝体重量达到最大值,其解磷效果也最佳。     

耐盐碱番茄内生菌的筛选鉴定及功能研究

研究旨在挖掘耐盐碱内生菌资源,为后期开发内生菌菌肥及生防菌剂提供新的菌种资源。以‘金棚8号’番茄为植物材料,通过模拟5种不同类型盐碱环境,分离筛选内生菌,并进行16S rRNA分子生物学鉴定,采用平板法研究其促生和生防功能。研究共获得耐盐碱内生菌14株,其中5株具有解无机磷能力,2株具有解钾能力,2株具有固氮能力,4株具有产生长素的能力;6株具有产铁载体能力,直径比值(D/d)最高为2.95;10株具有产蛋白酶能力,直径比值(D/d)最高为2.97。拮抗试验结果显示,8株耐盐碱内生菌对苹果树腐烂病病原菌有抑制作用,抑菌率为13.70%～68.56%;芽孢杆菌BFG 3-3、BFG 5-1和浅紫链霉菌BFY 2-2可分别对6～7种常见果蔬病原菌产生拮抗,具有广谱抑菌性。本研究获得了具有促生和生防潜力的功能性耐盐碱内生菌菌株,可为应用植物内生菌改良盐碱地提供理论依据。     

一株灰潮土解磷菌的解磷特性及其对花生的促生作用

为研究解磷菌能使土壤中被铁、铝等吸附固定的难溶性的非有效态磷转化为易于被植物吸收利用的有效态磷,促进农作物的生长。从南京长江南岸的潮土中分离筛选获得了一株解磷效果好、性状稳定的解磷细菌Y1。观测了菌株Y1形态及生理生化性状,测定其16S rDNA的保守序列。通过菌株生长和发酵条件试验,研究了该菌株在不同培养条件下的解磷能力。通过设置盆栽实验,研究了Y1菌株对花生生长的作用。实验结果初步确定菌株Y1为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),该菌株在碳源为葡萄糖、氮源为硝酸铵、初始pH 6~8、装液量为50/250 mL时,解磷效果最好。盆栽试验结果表明,接种菌株Y1的花生根长、根表面积、根直径分别比对照增加159.0%、133.0%、18.9%,植株对N、P、K的吸收量分别比对照高73.6%、26.6%、41.0%,差异均达显著水平。本实验从灰潮土中筛选出一株高效解磷菌Y1,不仅能够促进花生的生长、产量,而且能够增加花生植株对N、P、K的吸收。该研究结果为菌株Y1在农业生产中的应用提供了理论依据和实验基础。     

一株胶质芽孢杆菌解磷活性及其适宜解磷条件研究

为研究一株胶质芽孢杆菌的解磷活性及适宜解磷的培养条件,在胶质芽孢杆菌的液体培养基中添加难溶性的磷酸钙培养7天后,采用钼锑抗分光光度法测定培养基中可溶性磷的含量,以稀释平板计数法测定菌体浓度,分析培养基中碳源、氯化钠浓度、pH值和菌体浓度对解磷活性的影响。结果表明：以葡萄糖作为碳源、0.03% NaCl、pH 6.0时该株胶质芽孢杆菌解磷活性最高,而菌体浓度对解磷活性无显著影响。     

基质有效磷丰度对磷细菌生长和解磷效果的影响

以芽孢杆菌属磷细菌菌株为对象,以培养液作为基质,初步研究了不同有效磷丰度对磷细菌生长和解磷效果的影响。结果表明：（1）环境有效磷的缺乏将明显延长磷细菌的迟滞期,而对菌体总量基本无影响。（2）环境有效磷含量过高将导致磷细菌解磷能力的下降。（3）磷细菌的解磷过程可能存在底物诱导作用。     

施磷对不同间作体系间作优势与磷肥利用的影响

为了探明施磷水平对不同间作体系产量间作优势和磷肥利用的影响,在河北曲周主要研究了施磷对玉米‖蚕豆、玉米‖大豆和玉米‖油菜3种间作体系土地当量比(LER)、磷吸收量、磷肥吸收效率和磷间作优势的影响。结果表明：玉米‖蚕豆的LER是1.24~1.31,玉米‖油菜的LER是1.20~1.24,玉米‖大豆的LER是1.11~1.15,均大于1,具有明显的间作优势;3个磷水平下,吸磷量表现为玉米‖大豆>玉米‖蚕豆>玉米‖油菜,除玉米‖油菜间作体系外,比单作玉米分别高21.5%%~40.2%和13.3%~22.9%,且均随着施磷量的增加而增加,但增加幅度降低;3种间作体系均具有明显的磷间作优势,除玉米‖大豆间作体系外,施磷后均降低;磷肥吸收效率除玉米‖蚕豆在施磷90 kg/hm²外均低于单作玉米,并且随着施磷量的增加而降低。这表明,通过活化磷能力强的作物与玉米间作可以提高土壤难溶性磷的利用,玉米‖大豆和玉米‖蚕豆比玉米‖油菜效果好,适宜的施磷量为90 kg/hm²。     

基于磷肥施用深度的夏玉米根层调控提高土壤氮素吸收利用

良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm (P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15P10P20P5CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20～40cm土层分别为12.3%和12.1%;在40～60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运, P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均分别提高14.5 kg kg–1、19.2%、48.9%和6.4kgkg–1,籽粒产量2年平均增产16.4%。在本试验条件下,磷肥集中施用在-15cm处理,能显著促进夏玉米深层土壤根系的生长,扩大根系养分利用空间,增加根系对深层土壤氮素的吸收,促进植株氮素积累及转运,提高其生产力,最终提高产量。     

樟子松根际土壤解磷细菌的筛选、鉴定及解磷能力

以磷酸钙为难溶态磷,从樟子松根际土壤分离筛选高效解磷细菌,采用透明圈法分离解磷细菌,以解磷效率为指标定量筛选高效菌株,通过生理生化指标测定结合16S rRNA序列系统发育树构建鉴定菌株,并利用单因素方法分析研究不同碳源、氮源及 C/N比值对菌株解磷能力的影响。结果表明:分离筛选得到11株解磷细菌,筛选得到2株高效解磷细菌A43和A54,初步鉴定菌株A43和A54均为Pseudomonas koreensis,A43在碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵,A54在碳源为蔗糖,氮源为硝酸钠,C/N比均为20:1条件下,菌株解磷效果最佳。试验筛选的高效解磷细菌为进一步制备樟子松促生微生物菌肥打下良好基础。     

有机酸对不同磷源施入土壤后速效磷变化的影响

采用室内无菌培养方法,模拟缺磷胁迫条件下植物根系分泌的有机酸种类和数量,研究草酸、 柠檬酸、苹果酸、酒石酸、腐殖酸5种有机酸对不同磷源施入土壤后速效磷动态变化的影响。结果表 明:不同磷源施入土壤后都会使土壤中速效磷含量增加,而后随时间的推移,速效磷含量迅速下降, 大约30-45d后趋于稳定;供试有机酸均能增加土壤速效磷含量,能明显减弱速效磷含量随时间而降 低的趋势,使得土壤速效磷含量在较长的一段时间内保持较高的水平;有机酸对石灰性潮土速效磷 动态变化影响能力因有机酸种类和性质的不同而不同,其作用能力大小顺序为:草酸、腐殖酸>柠檬 酸、苹果酸>酒石酸。     

秸秆还田不同处理对土壤理化性状及玉米产量影响的研究

为了研究不同处理条件下秸秆还田对土壤理化性状、玉米产量的影响,通过田间随机区组试验,秋季玉米收获后测定产量,同时在各试验小区内,S形采集土壤样品,实验室按照土壤指标对应的测定方法,测定土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、pH等指标,对各指标数据和玉米产量进行方差分析法。结果表明：秸秆还田后,使用腐熟剂土壤有机质、全钾含量显著提高,但对土壤全氮、全磷、有效磷、速效钾含量及土壤容重、pH没有影响,对玉米产量也没有影响;覆膜后土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量显著提高,土壤容重显著降低,但秸秆不还田覆膜对土壤全磷没有影响。秸秆还田极显著提高土壤全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾含量,极显著降低土壤容重。秸秆还田玉米增产极显著,在不覆膜条件下,比对照增产率为9.7%;覆膜能够大幅度提高玉米产量,不还田覆膜比对照增产率达48.8%,秸秆还田覆膜增产率可达59.1%,因此,覆膜和秸秆还田都能极显著提高玉米产量,以覆膜增产率较大。总之,覆膜是黄土高原地区很重要的一项增产措施,建议该地区玉米生产推广秸秆还田覆膜并使用腐熟剂模式。