盐碱地解磷真菌的分离鉴定及性能研究

为提高盐碱地中磷素利用率,分别从黄河三角洲及新疆盐碱地筛选得到解磷真菌各10株和6株,经18S r DNA鉴定,确定为曲霉菌属6株,青霉菌属9株,镰刀菌1株。解磷真菌的溶磷指数(SPI)为1.1~2.4;液体解磷量为11.4 mg L~(-1)~231.7 mg L~(-1);培养基的pH下降至3.40~4.97。线性关系分析表明,液体培养基的可溶性磷含量与pH呈显著负相关(r=-0.87)。选取解磷效果较好的菌株进行解磷动力学及耐盐能力测定。结果表明,解磷能力受时间的影响比较大,随着培养基内可溶性磷含量的增加,培养基的pH逐渐下降;所有菌株在NaCl浓度1.5 M条件能够生长,解磷真菌PSDX-8的最适生长NaCl浓度为1.2 M,其耐盐性最强。说明所筛选的解磷真菌具有在盐碱土壤中应用的潜力,这为开发高效磷肥提供了微生物资源。     

草酸青霉菌HB1溶磷能力及作用机制

一些功能微生物具有溶磷能力且同一菌株对不同难溶性磷酸盐的溶解能力存在差异。该研究以草酸青霉菌HB1为研究对象,通过固体平板培养试验、摇瓶培养试验和土壤培养试验系统研究了不同磷源(磷酸钙、磷矿粉、磷酸铁、磷酸铝)与氮源(铵态氮、硝态氮)供应下HB1溶磷能力及其作用机制,并验证了其在高、低不同磷水平土壤中的溶磷能力。结果表明,接种HB1的不同磷源培养基上均有溶磷圈出现,根据溶磷圈直径/菌落直径初步确定HB1溶解磷酸钙的能力较强;摇瓶培养试验表明供试磷源为磷酸钙、磷酸铁时HB1发酵液中有效磷含量为884、265 mg/L(铵态氮),或945、206 mg/L(硝态氮),其溶磷能力不受氮源形态影响;磷矿粉为磷源时,HB1发酵液中有效磷含量可达199 mg/L(供应铵态氮),为硝态氮供应的7.14倍;而磷酸铝为磷源时,HB1发酵液中有效磷含量为120 mg/L(供应硝态氮),为铵态氮供应的3.29倍;此外,供应铵态氮条件下,HB1对难溶性磷酸盐的溶解能力与介质中pH值呈显著的负相关关系。HB1接种于不同磷水平的土壤中培养21 d,在低磷和高磷土壤中HB1均能有效定殖且增加了土壤有效磷含量,比不接菌对照分别增加45.00%和14.17%。综上,草酸青霉菌HB1对磷酸钙和磷矿粉的溶磷效果较好,并通过分泌氢质子酸解含磷矿物实现溶磷作用,且HB1在低磷土壤中溶磷能力较强。     

土壤悬液培养法研究长期施肥下花生根际解磷菌溶磷特性

基于长期野外定位试验和室内土壤悬液培养,研究长期不同有机与无机肥料配施(纯化肥(NPK)、化肥与厩肥配施(NPKM)和化肥与稻草秸秆配施(NPKS))下,花生根际土壤解磷菌对Ca_3(PO_4)_2(Ca-P)、FePO_4(Fe-P)和AlPO_4(Al-P)的溶解特性。结果表明:有机无机肥配施促进了解磷菌的繁殖,在Ca-P和Fe-P固体NBRIP(国际植物研究所磷酸盐生长培养基)培养基中,NPKM处理可培养解磷菌密度分别为6.15和5.80 log(cfu g-1 dry soil),高于其他处理。在分别以Ca-P、Fe-P和Al-P为唯一磷源的NBRIP液体培养基中添加土壤悬液培养9 d发现,NPKM处理对Fe-P和Al-P的最高溶磷量分别为221.8 mg kg~(-1)和205.5 mg kg~(-1);NPKS处理对Ca-P的溶解有明显的优势。相比于单一菌株,解磷菌溶磷能力无绝对优势,但更能反映田间复杂条件下实际溶磷效果。通过土壤悬液培养法,从微生物群体角度发现:长期无机肥和厩肥配施更能促进花生根际解磷菌的繁殖以及对无机磷的溶解,从而改善土壤缺磷状况,提高花生生物量和产量。     

三种溶磷真菌对不同磷源溶解效果的比较研究

报道了溶磷菌株P39(Aspergilusspp.)和P66、P2.3(Penicilliumspp.)在液体培养条件下对5种难溶性磷源的溶解效果。试验结果表明,3种溶磷菌株在所有磷源培养基中生长良好,但它们之间的溶磷量相差很大,菌株P39对不同磷源的溶磷效果为磷酸铁>磷酸铝>磷酸钙>宜昌磷矿粉>摩洛哥磷矿粉,其溶磷率分别达到96.60%、84.00%、66.05%、61.43%和41.52%;P66菌株对不同磷源的溶磷效果为磷酸铝>磷酸钙>摩洛哥磷矿粉>宜昌磷矿粉>磷酸铁,溶磷率分别为78.18%、58.45%、41.09%、33.00%和14.27%;而菌株P2.3对不同磷源的溶磷效果要小于菌株P39和P66,研究结果表明P2.3菌株对磷酸铁不具有溶磷活性,对其它4种不同磷源的溶磷效果为磷酸钙>磷酸铝>摩洛哥磷矿粉>宜昌磷矿粉。对不同菌株培养滤液可滴定酸含量和pH测定结果发现,菌株P39的培养滤液可滴定酸含量与pH值之间存在直线相关,菌株P66和P2.3处理的二者相关性不显著,表明不同的溶磷菌株在不同磷源条件下,可能从有机酸组成和含量两方面发生了变化而影响对难溶性磷的溶解。     

一株耐盐溶磷真菌的筛选、鉴定及其生物肥料的应用效果

【目的】 从内蒙古种植向日葵的盐碱地中筛选高效溶磷真菌，为农业生产中增产节肥，开发耐盐、溶磷微生物肥料提供菌种资源。 【方法】 利用形态特征和ITS rDNA序列鉴定菌株；LC-MS技术测定菌株M2在液体培养基中分泌有机酸和植物激素含量，明确菌株M2的溶磷和促生机理。采用液体摇床培养试验测定了鉴定菌株的溶磷能力。试验处理包括:在磷酸三钙、磷酸铝和5个磷矿的磷矿粉制备的100 mL难溶磷磷源 (含5 g/L难溶磷) 中，接入1 mL灭菌培养液对照，和分别接种1 mL斜卧青霉菌P83和草酸青霉菌M2共15个处理。置于28℃、160 r/min摇床培养，分别于3、6和9 d，取菌液5 mL，在12000 r/min、4℃离心5 min，取上清液测定有效磷含量。采用含NaCl的固体培养基测定菌株的耐盐性。NaCl含量分别为0%、5%、7.5%、10%和12.5%的PDA平板中接入溶磷菌，置于28℃恒温培养箱中5 d，观察并记录菌丝的生长状况。采用盆栽试验方法检验了菌株的溶磷能力。以玉米种子 (郑单958) 为供试作物，以水稻土、黏性潮土、盐潮土和石灰性潮土为供试土壤，以Ca₃(PO₄)₂、AlPO₄ 和昆阳磷矿粉 (RP) 为供试磷源 (磷源用量为1.0 g/kg土壤)。设置只加入灭菌草炭和Pikovskaya培养液对照，分别接种溶磷菌P83、M2，共计38个处理，144盆。玉米播种40天后收获，测定植株鲜重、干重和玉米根际土壤有效磷含量。田间试验以花生为供试作物，设置只加灭菌草炭和Pikovskaya培养液对照和分别接种ATCC20851、P83、M2溶磷菌剂三个处理。花生生长155 d后收获，称量花生植株鲜重和干重、花生果实鲜重和干重，同时采集花生根部土壤测定有效磷含量。 【结果】 溶磷菌株M2鉴定为草酸青霉 (Penicillium oxalicum)。液体培养基摇床培养6 d后，接种菌株M2，以Ca₃(PO₄)₂为磷源的上清液中有效磷含量达972 mg/L，Ca₃(PO₄)₂溶解率为59.2%；以AlPO₄为磷源的有效磷含量达988 mg/L，溶解率为48.2%；以江苏锦屏、贵州开阳、云南晋宁、河北钒山和云南昆阳磷矿粉为磷源的有效磷释放量达21.0～556 mg/L。菌株M2在7.5%NaCl培养基中正常生长。盆栽试验结果发现，菌株M2对玉米植株促生效果显著，玉米植株鲜重比不接种菌剂 (CK) 提高26.4%～99.2%、干重增加20.0%～262.9%，土壤有效磷提高19.2～25.3 mg/kg。菌株M2与4种土壤的适配性均高于对照菌株P83。田间小区花生产量结果显示，接种溶磷菌剂M2增产效果最好，花生果实产量达4.50 t/hm2，比CK增加0.85 t/hm2，增产23.29%。菌株M2 在含有磷酸三钙、磷酸铝和开阳磷矿粉3种难溶磷培养液中经过6 d培养，均产生7种有机酸，其中草酸和柠檬酸含量最高，分别为653.46 mg/L和269.61 mg/L；培养液中均能检测到吲哚乙酸 (IAA) 和玉米素，IAA含量为32.38～66.17 mg/L，玉米素浓度为0.05～0.07 mg/L。 【结论】 获得了一株耐盐、高效溶解多种难溶磷的草酸青霉菌M2，可显著增加土壤有效磷，促进玉米生长和花生增产，与4种典型土壤适配性好，具有良好的农业应用前景。      

1株巨大口蘑的鉴定及培养基中无机盐优化

为筛选巨大口蘑菌丝生长的最优培养基,从采集自云南临沧的野生口蘑子实体中分离获得菌株YAASM4295,利用形态学与ITS序列分析的方法对其进行分类学鉴定;并以不同的无机盐为基础,通过单因素试验,各筛选出2种大量元素和微量元素,采用L9(34)正交试验设计,分析4种无机盐及其正交组合对该菌菌丝生长的影响。结果表明,采集到的菌株为巨大口蘑,供试无机盐对其菌丝生长在不同程度上均有促进作用,其中0.1 mg·m L~(-1)MgSO_4、0.1 mg·m L~(-1)K_2HPO_4、0.05 mg·L~(-1)CoCl_2、0.05 mg·L~(-1)Mn Cl_2对该菌生长与生长势的促进作用最大,且与其它处理相比达到了极显著水平。4种无机盐协同作用对该菌菌丝生长影响的大小依次为Mg SO4CoCl_2MnCl_2K2HPO4;最佳组合为0.2 mg·m L~(-1)Mg SO4+0.1 mg·m L~(-1)K_2HPO_4+0.01 mg·L~(-1)MnCl_2+0.01 mg·L~(-1)CoCl_2。综上,该野生巨大口蘑菌株在各无机盐培养基组合之间的菌丝生长速度差异极显著,不同组合间有明显的交互作用,这为其优质栽培提供了理论依据。     

解磷菌株YR-P31的分离、鉴定、生物学特性及其促生作用

从水稻等作物根际土壤中分离到1株解磷菌。该菌株能够以Ca3(PO4)2为唯一的磷源良好地生长。经过对其形态特征、生理生化分析,初步鉴定为巨大芽孢杆菌属细菌。该菌株利用无机磷培养基生长的最适温度和pH值分别为35℃和7.0,其解磷作用是通过溶磷圈及在液体培养基内可溶性磷的增加来证实的。此外该菌株在固体培养基上还能促进大肠杆菌的生长。该菌株具有解磷能力和促生作用,在微生物肥料的进一步开发中具有很大的潜力。     

氧化尾矿与白茅根际尾矿中可培养溶磷菌比较研究

溶磷菌是根际促生菌类群中重要组成部分,它转化的磷成为植物生长所需的重要磷源。研究分别从氧化尾矿和白茅根际尾矿中筛选溶磷菌,采用DNA分子技术确定它们的分类地位,并比较它们的溶磷能力和培养液pH的降低值。结果表明,白茅根际尾矿中筛选出的溶磷菌在数量和种类上均多于氧化尾矿,白茅根际尾矿中的筛选的溶磷菌具有更高的溶磷能力,放线菌门溶磷菌的溶磷能力显著低于其他类群的溶磷细菌。白茅根际尾矿中筛选出的隶属于伯克氏菌属的菌株N5-4溶磷能力最强,溶磷量达到536.40 mg L~(-1)。培养过程中,所有溶磷菌培养液的pH均有所降低,除放线菌门的微生物外,培养液pH降低值与溶磷菌的溶磷量存在着显著的正相关性(P0.01,R=0.76)。     

红壤溶磷菌的筛选及溶磷机制

采用以磷酸铝为磷源的蒙金娜(PVK)液体培养基研究了从红壤土中筛选出的4种溶磷菌的溶磷效果,选出其中的优势菌株B1,并对其溶磷机理做出初步探讨。结果表明,所筛选出的4株溶磷菌在液体培养条件下均有显著的溶磷效果,其中菌株B1在培养4 d后有效溶磷量最大,达到292.8 mg L-1。各处理培养液pH在培养期间均有显著下降,pH从7.0下降至3.2~4.7。高效液相色谱测定发现,各菌株培养液中有机酸的种类与含量随培养时间变化而不同,其中菌株B1主要分泌草酸和苹果酸,培养1 d后有机酸总量可达到5 mmol L-1;通过添加有机酸对磷酸铝活化的试验表明,分泌有机酸溶磷仅是菌株B1溶磷机制之一,可能还存在其他溶磷机制。菌株B1生长的适宜pH范围为5~9,最适培养温度为30℃,100 ml三角瓶的最适装液量为30~40 ml。经鉴定,菌株B1与苏云金芽孢杆菌有99.9%的相似性。     

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%。     

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。     

一株红壤花生根际溶磷真菌的分离、鉴定及溶磷能力的研究

为提高磷素利用率,从花生根际土壤样品中筛选到一株溶磷能力强的菌株B1-A,结合菌落形态特征和ITS rDNA序列分析将其鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。菌株B1-A的不同接种量(1%,3%,5%)在两种难溶性磷酸盐(FePO4,AlPO4)培养液的溶磷量和pH随时间动态变化表明溶磷量均与pH呈显著负相关,B1-A的溶磷量与接种量、培养时间、磷矿粉浓度有关,实验结果表明菌株B1-A在接种量为3%～5%、培养时间168 h、云南磷矿粉浓度为3 g L-1、江西磷矿粉浓度为5 g L-1时溶磷效果较好。菌株B1-A对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁、磷矿粉有较强的溶解能力,最高溶磷量分别为418.7、942.3、242.2、177.4 mg L-1,有望为开发高效红壤微生物磷肥提供种质资源。     

一株分离自葛藤根际高效溶磷细菌特性研究及菌株鉴定

对分离自葛藤(Pueraria lobata L.)根际的一株高效溶磷细菌GTR15进行促生特性、主要生理生化指标测定和16S rDNA序列分析。结果表明,菌株GTR15的HD/CD值(溶磷圈直径HD,菌落直径CD)为2.22,28℃液体振荡培养7 d后对磷酸钙的溶解量为138.72 mg.L-1,分泌IAA(3-吲哚乙酸)及有机酸量分别为14.44 mg.L-1、46.00 mmol.L-1。菌株革兰氏染色为阴性,细胞短杆状;淀粉水解、吲哚、V-P(二乙酰试验)、苯丙氨酸脱氨酶、明胶液化及M-R(甲基红)试验呈阴性;柠檬酸盐、过氧化氢酶、硫化氢及硝酸盐还原等试验呈阳性,结合菌株16S rDNA序列分析结果,初步鉴定为肠杆菌(Enterobacter sp.)。该菌株在研制高效微生物磷肥接种剂方面可能具有较大潜力。     

Inoculation of phosphate-solubilizing bacteria Bacillus thuringiensis B1 increases available phosphorus and growth of peanut in acidic soil

Phosphate-solubilizing microorganisms play an important role in plant nutrition by enhancing phosphorus (P) availability to roots through converting the insoluble phosphates into soluble ions. We isolated phosphate-solubilizing bacteria (PSB) from acidic soil (Ultisols) in the field from the layer of 0–150 mm at a tea garden located at 28°38′26″ N and 116°24′27″ E. The capacity of bacterial isolates to solubilize mineral phosphate was tested on aluminum phosphate (AlPO₄) in liquid medium. Among these PSB, isolate B1 (identified as Bacillus thuringiensis) exhibited the maximum P-solubilizing ability and was particularly efficient at solubilizing AlPO₄ (up to 321 mg L^?1) in vitro. The isolate B1 was inoculated to an acidic soil to study its effect on phosphate solubilization and growth of peanuts (Arachis hypogeae). The Olsen-P in the tested soil increased from 14.7 to 23.4 mg kg^?1, with solubilization of 16.4 mg kg^?1 soil of Occluded-P after 14-day incubation. The inoculation by B1 significantly increased plant height (from 37.7 to 45.7 cm), number of branches (from 34.0 to 52.7 per plant), hundred-seed weight (from 42.1 to 46.9 g) and crude protein content (from 243.5 to 268.2 g kg^?1 dry weight). The phosphate-solubilizing B. thuringiensis strain B1 showed potential as a biological phosphorus fertilizer.     

木醋液及炭醋肥对设施土壤微生物数量及相关性的影响

本文通过田间小区试验,研究连续施用木醋液和炭醋肥对设施菜地土壤微生物数量的影响,为设施土壤改良提供科学依据。采用微生物培养法研究木醋液及炭醋肥施入设施土壤中对5茬蔬菜生长期间土壤细菌、真菌、放线菌、自生固氮菌、纤维分解菌和无机磷细菌数量的影响,并对不同类群微生物数量进行相关性分析。结果表明:设施土壤中施入木醋液和炭醋肥能够显著或极显著地增加土壤细菌、放线菌、自生固氮菌、纤维分解菌和无机磷细菌数量,减少真菌数量。二者的施用还能增强设施土壤不同类群微生物数量间的相关性;自生固氮菌和纤维分解菌呈极显著的正相关,无机磷细菌与其他类群之间的相关性存在处理间差异。相比对照,炭醋肥增加了土壤细菌、放线菌、自生固氮菌、纤维分解菌和无机磷细菌数量分别为23.9%、22.5%、72.5%、4.3%和46.9%;木醋液分别增加了11.3%、11.2%、66.7%、2.6%和24.9%;炭醋肥和木醋液施用后真菌数量分别减少了40.9%和54.9%。因此炭醋肥的施用效果优于木醋液,但是二者的连用超过3茬则无显著影响。     

溶磷真菌的筛选及配施难溶态磷对土壤磷素有效性的影响

为研究溶磷真菌菌群对土壤磷素有效性的影响,首先在室内对3株不同种类溶磷真菌(1株属于被孢霉属Z1,1株为青霉属Z2,1株为黑曲霉Z3)的组合效应进行了研究,确定了最佳的菌株组合Z1+Z2+Z3,试验选用Z1、Z2、Z3组成菌群作为试验菌株;然后通过盆栽油菜试验研究溶磷真菌配施难溶态磷(磷酸三钙和磷矿粉)对土壤磷素有效性的影响。结果表明:溶磷真菌处理土壤有效磷、有机质、碱性磷酸酶、蔗糖酶含量和油菜产量分别比基质处理显著增加了60.00%,20.21%,56.45%,53.81%,14.38%,溶磷真菌配施难溶态磷上述各指标都高于单施溶磷真菌处理;单施溶磷真菌对土壤最大吸磷量的影响与基质无差异,溶磷真菌配施难溶态磷可以显著降低土壤最大吸磷量,溶磷真菌+磷酸三钙和溶磷真菌+磷矿粉处理土壤最大吸磷量比溶磷真菌处理显著减少158.7,47.6 mg/kg,溶磷真菌各处理土壤吸附常数都低于对应的基质处理,溶磷真菌可以降低土壤对磷的吸附。在土壤上溶磷真菌应与难溶态磷配合施用,对提高土壤磷素有效性有积极的作用。     

长期不同施肥处理对栗褐土可培养微生物数量的影响

在24年长期定位试验的基础上,以选择性培养基为基础研究长期定位施肥对土壤微生物种群及数量的影响,同时测定了土壤速效养分的含量,探讨了微生物与土壤速效养分的相关关系。结果表明,栗褐土微生物以细菌为主体,约占微生物总数的92.72%～95.91%;施用有机肥可以显著提高土壤微生物的数量,处理M1N细菌数量最多,显著高于对照;处理M1NP放线菌数量最多,处理M2NP真菌数量最多;施用有机肥可以显著提高土壤解磷细菌数量;细菌、真菌、放线菌和无机磷细菌与碱解氮、速效磷和速效钾相关性均达显著或极显著水平。     

Phosphate solubilizing bacteria and fungi in desert soils: species,limitations and mechanisms

Desert soils are infertile, and the ability to improve them by P-fertilization is limited by the solubility of phosphate. We aimed to understand the function of phosphate solubilizing bacteria and the mechanisms behind phosphate solubilization in desert soils. Vegetated and barren desert soils, mine spoil and a fertile temperate grassland loam were sampled. Bacteria and fungi were isolated and identified, and their phosphate-solubilizing abilities were measured in vitro. The release of plant available PO₄, SO₄, NO₃ and NH₄ from desert soils did not compare with that of a grassland soil. Desert soils had substantially lower solubilization than grassland, 162 and 99–121 µg PO₄-P g^?1 dry soil, respectively. Phosphate-solubilizing bacteria and fungi were inhabiting the soils. Si addition increased phosphate solubilization of fungi by 50%. The isolated microbes were shown, using ³¹P nuclear magnetic resonance (NMR) analysis, to rapidly take-up both intracellular and extracellular phosphate during the phosphate solubilizing process. Desert soil had potentially active microbial populations that are capable to solubilize inorganic phosphorus; S and Si as the limiting factors. Acidification as the main mechanism to solubilize mineral phosphate was not as evident in our desert soils as in former studies dealing more fertile soils.     

长江中下游小麦产量、土壤酶活性及微生物群落结构对磷肥减施的响应

[目的]在"化肥零增长"背景下,探究磷肥减施对小麦产量及土壤质量的影响,为长江流域中下游地区磷肥减施提供科学依据.[方法]在湖北和浙江麦区,采用种肥同播技术进行田间试验,设置5个处理:1)不施磷肥(CK);2)习惯施磷量(FP);3)习惯施磷量80％(P80);4)习惯施磷量60％(P60);5)习惯施磷量60％+解磷...