王静[1]2018年在《溶磷菌和磷矿粉对不同性质土壤中铅的钝化作用》文中研究说明磷矿粉可以通过吸附或与铅形成难溶性的磷酸铅类化合物[Pb_5(PO_4)_3X,X=Cl~-、OH~-、F~-等],从而降低土壤中铅的生物有效性。但磷矿粉的钝化效果受到其在土壤中溶解性低的限制。溶磷菌可促进磷矿粉和土壤中身的难溶性磷化合物的溶解,从而增强磷矿粉对土壤中铅的钝化效果,减少磷矿粉的用量。因此,本实验首先探讨了四株溶磷菌对叁种磷酸盐(Ca_3(PO_4)_2、FePO_4·4H_2O和AlPO_4)溶解作用及其机理;进一步采用土壤培育实验探究接种溶磷菌对不同性质土壤中磷形态和有效性的影响;最后采用盆栽实验,研究溶磷菌和磷矿粉对不同性质土壤中铅的钝化效果。本论文取得如下研究成果:(1)四株溶磷菌对Ca_3(PO_4)_2溶解能力表现为:荧光假单胞菌II_8L_4-GFP>苏云金芽孢杆菌GL-1>荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP>菠萝泛菌HCR2,其最大溶磷量分别为590.60 mg/L、430.17 mg/L、327.71 mg/L和291.13 mg/L。苏云金芽孢杆菌GL-1和菠萝泛菌HCR2对FePO_4·4H_2O的溶磷能力表现为:菠萝泛菌HCR2>苏云金芽孢杆菌GL-1,其最大溶磷量分别为56.81 mg/L和37.67 mg/L,而荧光假单胞菌II_8L_4-GFP与荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP对FePO_4·4H_2O溶解效果不明显。4株溶磷菌对AlPO_4的溶解能力表现为:菠萝泛菌HCR2>苏云金芽孢杆菌GL-1>荧光假单胞菌II_8L_4-GFP>荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP,最大溶磷量分别为119.35 mg/L、106.86 mg/L、94.38 mg/L和79.01 mg/L。(2)当分别以Ca_3(PO_4)_2、FePO_4·4H_2O和AlPO_4为唯一磷源时,四株溶磷菌在溶磷过程中都伴随着培养基pH下降。对培养4天后培养基中的有机酸分析发现,溶解Ca_3(PO_4)_2时,苏云金芽孢杆菌GL-1是通过分泌丙酮酸、α-酮戊二酸、柠檬酸和丁二酸;荧光假单胞菌II_8L_4-GFP通过产α-酮戊二酸、丁二酸和丙酸;荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP是通过分泌草酸实现的;溶解FePO_4·4H_2O时,苏云金芽孢杆菌GL-1通过分泌草酸、丙酮酸、α-酮戊二酸、柠檬酸和丁二酸;菠萝泛菌HCR2通过产葡萄糖酸、丙酮酸和柠檬酸;溶解AlPO_4时,苏云金芽孢杆菌GL-1是通过分泌葡萄糖酸、α-酮戊二酸与柠檬酸;菠萝泛菌HCR2是产葡萄糖酸实现;荧光假单胞菌II_8L_4-GFP是通过分泌葡萄糖酸、丁二酸和丙二酸;荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP则是分泌葡萄糖酸、丁二酸。相关分析发现,苏云金芽孢杆菌GL-1和荧光假单胞菌II_8L_4-GFP对Ca_3(PO_4)_2的溶磷量还与碱性磷酸酶活性呈显着正相关(P<0.01)。(3)土壤培育试验结果发现,接种苏云金芽孢杆菌GL-1、菠萝泛菌HCR2和荧光假单胞菌II_8L_4-GFP均使模拟铅污染菜园土壤中的有效磷(14.94%-30.01%)与有效铅含量显着降低(27.87%-46.54%),而接种荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP对土壤有效磷与有效铅的影响并不明显。接种4株溶磷菌均使酸性复合污染土壤中有效铅含量降低(9.99%-14.40%),土壤有效磷含量增加(苏云金芽孢杆菌GL-1除外,使土壤有效磷显着降低了4.55%)。在中性复合污染土壤中,接种苏云金芽孢杆菌GL-1、荧光假单胞菌II_8L_4-GFP、荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP后对中性复合污染土壤的有效磷含量没有显着影响,而接种菠萝泛菌HCR2使中性复合污染土壤中的有效磷含量显着提高了5.43%。(4)通过分析土壤磷形态发现,苏云金芽孢杆菌GL-1可通过溶解模拟铅污染菜园土壤的Fe-P和Ca-P来降低土壤中铅的有效性;菠萝泛菌HCR2主要溶解模拟铅污染菜园土壤中Al-P和Fe-P来降低土壤中的有效铅含量;荧光假单胞菌II_8L_4-GFP对模拟铅污染菜园土壤中Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P均有显着溶解效果,从而固定土壤中的有效铅;而荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP对土壤中各种形态的难溶性磷溶解效果并不显着。在酸性复合污染土壤中,苏云金芽孢杆菌GL-1、菠萝泛菌HCR2、荧光假单胞菌II_8L_4-GFP均能显着促进土壤中Fe-P溶解来降低有效铅含量,而荧光假单胞菌IV_8R_2-GFP通过溶解土壤中Fe-P和Ca-P降低有效铅的含量。在中性复合污染土壤中,4株溶磷菌都主要是溶解土壤中的Al-P来固定土壤中的有效铅。(5)盆栽实验发现,施加磷矿粉和接种溶磷菌均可促进油麦菜(Lactuca sativa L.)的生长,减少其对铅的吸收。在模拟铅污染菜园土壤中,施加磷矿粉和接种溶磷菌均能降低土壤中NH_4NO_3提取态铅含量(8.47%-37.87%)和DGT态铅含量(28.30%-43.90%),且接种菠萝泛菌HCR2的效果最好。在模拟污染水稻土壤中,施加磷矿粉和接种溶磷菌使NH_4NO_3提取态铅含量显着降低(14.14%-33.37%),接种菠萝泛菌HCR2的效果最为明显(NH_4NO_3提取态铅含量和DGT提取态铅含量分别减少了29.29%-33.37%和7.52%-22.56%)。在中性复合污染土壤中,施加磷矿粉和接种溶磷菌显着降低了土壤中DGT提取态铅含量(28.09%-38.24%),且接种菠萝泛菌HCR2的效果最好。(6)本研究首次利用DGT技术同步测定土壤中的铅与磷含量,在中性复合污染土壤中无法用传统的NH_4NO_3提取法来表示土壤中铅的有效态,而DGT技术可准确表达土壤中的铅浓度,并且与植物中的铅浓度呈显着相关(P<0.05),且DGT提取态的磷含量比传统的NaHCO_3提取土壤中的有效磷能够更准确的油麦菜地上部的磷含量,说明DGT分析方法是一种可以准确表达土壤中铅的有效态和植物吸收磷的较好方法。
刘青海[2]2011年在《六株溶磷菌与四株固氮菌互作效应及其菌剂对苜蓿促生效果研究》文中研究指明利用钼锑抗比色法、Salkowski比色法和平板对峙等方法研究了6株溶磷菌(Jm170、Jm92、Lx191、Lx22、Jx59、Lx81)与4株固氮菌(W5、N4、G、S11)互作效应,测定了各菌株组合对环境因素的响应、溶磷、分泌植物生长激素(IAA)、拮抗植物病原真菌等特性。同时,利用盆栽试验测定单一及复合菌剂对苜蓿(Medicago sativa L.)生长的影响,结果表明:1.供试的6株溶磷菌和4株固氮菌间无拮抗现象,可以混合培养。与各菌株单独培养相比,溶磷菌和固氮菌混合培养对温度、pH值和盐分等环境因子有更广适应性。2.与各菌株单独培养相比,溶磷菌和固氮菌两两混合培养时,大多数混合体系溶磷能力增强,其中Jx59+G组合、Lx22+G组合和Jm92+G组合溶磷量分别为306.26 mg/L、291.43 mg/L和235.22 mg/L,较两菌株单独培养之和增加了分别增加了42.28%、46.91%、52.02%;少数混合体系溶磷能力减弱,其中Lx191+W5组合、Jx59+N4组合、Jm92+S11组合较溶磷菌株单独培养时分别降低44.88%、32.52%、16.28%。3.溶磷菌和固氮菌多菌株混合组合中,Jm92+Lx22+G组合溶磷量最高,为330.42 mg/L,与Jm92+G组合和Lx22+G组合相比增加40.47%和13.38%,Jm92+Lx22++S11+G组合的溶磷量也较高,为322.55 mg/L,与Jm92+Lx22+G组合相比下降2.43%。4.大部分溶磷菌和固氮菌组合混合培养液有机酸含量较单独培养显着升高;溶磷菌单独培养时,溶磷量、pH值和有机酸含量存在显着相关性,但混合培养时组合体系的溶磷量、pH值和有机酸含量相关性较弱。5.溶磷菌和固氮菌单独培养时,固氮菌G菌株分泌生长激素的能力最强,为37.34μg/ml;溶磷菌和固氮菌两两组合培养时,Lx22+G和Jm92+N4组合分泌生长激素量最多的,分别为36.71μg/ml和33.19μg/ml,Jm92+N4、Lx191+N4和Jx59+N4组合均较组合中两菌株单独培养之和提高428.81%、162.5%和7.89%。Lx191+Lx22+G组合分泌生长激素量最高,为41.15μg/ml。6.溶磷菌和固氮菌两两混合培养的48个组合中,只有9个组合对辣椒立枯丝核菌、西瓜尖镰孢菌和棉花立枯病菌有抑制作用,Jm92+N4对叁种病原菌的抑菌率最高,分别为80.38%、79.06%和75.12%。7.与试管斜面培养法、蒸馏水保存法相比,真空冷冻干燥法保存的溶磷菌溶磷能力下降较少,建议长时间保存菌种使用该方法。8.单菌株及混合菌株组合处理与对照相比均可提高苜蓿株高、根长、根瘤数、地上植物量和地下植物量,与单菌株接种处理相比,混合接种处理促生效果更好,其中Jm92+Lx22+S11+G处理促生效果最好,地上植物量较对照提高121.21%,其次为Jm92+Lx22+G处理和Jm92+Lx22+N4+S11处理,地上植物量较对照提高69.24%和60.15%9.混合菌株较单菌株能更好的促进苜蓿对氮、磷的吸收,Jm92+Lx22+S11+G处理最好,苜蓿含氮量和含磷量较对照有显着提高,其次为Jm92+Lx22+G处理和Jm92+Lx22+N4+S11处理,这叁种组合有望成为苜蓿新的根际接种剂或菌肥。
龚明波[3]2011年在《溶磷微生物分离、应用及其相关基因的克隆与功能鉴定》文中研究指明从适应土壤定殖的溶磷微生物中筛选到一株适应生产的溶磷真菌,并进行了其土壤溶磷特性和溶磷机理初步研究,选取溶磷效果较好的菌株进行了溶磷相关基因的克隆、表达和功能鉴定,取得以下主要结果:在磷酸叁钙为唯一磷源的无机盐培养基上,以透明圈为指示,通过初筛和复筛,获得效果稳定的细菌23株,分属6个属11个种;真菌16株,其中有9株草酸青霉(Penicillium oxalicum),2株变幻青霉(Penicillium variabile),1株刺孢青霉(Penicillium aculeatum)、1株绿色木霉(Trichoderma viride)、2株黑曲霉(Aspergillus niger)、1株构巢曲霉(Aspergillus nidulans)。菌株对不同难溶磷(磷酸叁钙、磷酸锌、磷酸铝和磷酸铁)的溶解能力实验表明:细菌对不同种类难溶磷溶解能力差异显着,真菌的溶磷效果显着高于细菌,16株真菌显着降低PDB培养液的pH值,最低达到1.43,固体培养基上培养5 d能将各种难溶磷全部溶解。通过16株真菌在不同土壤中的定殖能力和释放难溶磷的效果比较,筛选土壤中定殖和溶磷效果好的菌株。土培实验结果表明:真菌在土壤中具有较强的定殖能力;不同土壤中真菌的定殖能力差异显着,同一种的真菌在土壤中的定殖能力也差异显着。真菌释放土壤难溶磷的能力与其土壤定殖的能力显着相关,菌株定殖能力越强,释放土壤难溶磷效果越好。其中,真菌Z33、Zh、ZC、Zh3、ZI1、Z15、ZQ3和Z30在土壤中定殖效果较好,28 d时,菌株数量能达到起始值的10~48倍,有效磷含量增加44%~160%。通过微生物与作物、土壤的匹配性实验,筛选适应玉米生产的溶磷真菌,并开展了溶磷菌对土壤微生物多样性影响分析。溶磷微生物与作物的匹配性实验表明:16株真菌在平板上对玉米根系分泌物的适应性差异显着, Z15+、Zh、ZQ3、ZI1、ZJ1和Z30能够利用玉米的根系分泌物快速生长,并且能溶解平板中的磷酸叁钙。选取这6株真菌进行土培实验,结果也证明Z15~+、ZQ3、ZI1、Zh和Z30都能以玉米根系分泌物为营养进行繁殖,第21天时,菌株数量达到起始的9.70~48.03倍,土壤有效磷增加了62.08%~147.55%。在盆栽玉米的土壤中,ZI1和Zh定殖的速度最快,菌剂ZI1和Zh处理后,玉米干重和湿重显着增加,在大田试验中,菌株Zh连续2年都具有较高的增产作用,而菌株ZI1只在2010年的试验中具有较好的增产作用。因此本文获得适应大田玉米生产的溶磷真菌为构巢曲霉Zh。溶磷菌剂对土壤微生物的结构产生显着的影响,总体趋势为细菌、真菌、放线菌的数量比对照有所增加,土壤中微生物多样性变化与土壤中细菌数量变化成正相关,土壤中细菌数量越多,土壤微生物多样性越高。选取具有较好增产效果的构巢曲霉Zh和草酸青霉ZI1,对其产酸的种类,不同温度条件下土壤溶液pH值的变化、菌株定殖能力以及土壤中不同级别难溶磷的转化规律进行研究,探讨了溶磷真菌在土壤中溶磷机理和溶磷特性。利用离子色谱对菌株产酸种类进行分析,结果表明:构巢曲霉Zh和草酸青霉ZI1在PDB溶液中能够大量产生乳酸和草酸,培养26 h时,溶液中乳酸和草酸的含量分别达到了372.5μg/mL和593.9μg/mL。菌株Zh和ZI1在15、20和30℃土培条件下,都有很强的定殖能力,并能使土壤溶液的pH值显着降低,土壤溶液pH值变化与菌株在土壤中定殖的规律一致。不同的温度下,菌株Zh和ZI1对土壤中不同级别的难溶磷的转化规律总体趋势一致,土壤中Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P和Ca_(10)-P形态的无机磷含量都发生了变化,菌株Zh转化土壤中Ca_8-P量较高,而菌株ZI1对Al-P、Fe-P转化效率较高。菌株Zh和ZI1溶磷机理为菌株在土壤繁殖过程中分泌有机酸与铁、铝、钙等离子螯合,从而使难溶磷转化为有效磷。构建黑曲霉Zh3和草酸青霉ZI1的cDNA文库,在磷酸叁钙为唯一磷源的无机盐培养基上以透明圈为指示,筛选溶磷克隆子,结果从菌株Zh3和ZI1的cDNA文库中分别筛选到携带溶磷相关基因的克隆子60个和72个,这些克隆子在第二代转接后功能稳定,确认这些克隆子所携带的基因具有溶磷的功能。黑曲霉Zh3文库中筛选的克隆子所携带基因序列全长为1407bp,与Aspergillus niger CBS 513.88和Aspergillus niger contig An07c0220的同源性达到98%,与其他菌的同源性低于80%,但目前还没报到该基因在溶磷功能方面的研究,将该基因命名为pag T。草酸青霉ZI1文库中筛选的克隆子所携带基因序列全长为1160bp,与Penicillium chrysogenum Wisconsin 54-1255和Aspergillus niger CBS 513.88的同源性只有68%,与其他菌的同源性更低,表明该基因为一个新的基因,将该基因命名为ppg T。分析溶磷相关基因ppq T和paq T的开放阅读框,构建重组表达载体,获得转化子,并分析转化子产生有机酸种类和溶液pH值的变化。草酸青霉ZI1中溶磷相关基因ppg T开放阅读框长702 bp,蛋白长233个氨基酸,该蛋白与Penicillium chrysogenum Wisconsin 54-1255的Pc21g23580同源性最高,为59%,目前还没有该类蛋白的功能研究报道,确定本文获得的蛋白PPG-T为新的蛋白。黑曲霉Zh3中溶磷相关基因pag T开放阅读框长819 bp,蛋白长333个氨基酸,该蛋白与Aspergillus niger CBS 513.88的bax Inhibitor family protein同源性达到100%,但该蛋白还没有溶磷功能的报道,属于该蛋白的新功能。将ppq T和paq T的开放阅读框连接到pET28和pGEX表达载体中,构建了4株转化子,产生的乙酸和甲酸将难溶磷无机盐培养液的pH值降低到3.6左右,在LB培养中,4株转化子不能将溶液的pH值降低,表明基因的表达需要难溶磷的诱导。ppq T基因在E. coli. DH5α中的溶磷机理是将葡萄糖氧化生成乙酸,溶解无机磷;而paq T基因在E. coli. DH5α中的溶磷机理是将葡萄糖氧化生成乙酸和甲酸,溶解无机磷。
孙丽娜[4]2008年在《苜蓿根瘤菌与溶磷菌互作及其菌肥对苜蓿生长和品质影响研究》文中指出利用甘肃农业大学草地生物多样性实验室提供的3株优良溶磷菌(Jm170、Jm92、Lx191)与1株分离自苜蓿根瘤的根瘤菌(S7)进行互作研究,重点测定了拮抗、溶磷、分泌植物生长激素(IAA)、耐盐等特性,并用该溶磷菌与根瘤菌制作单一菌肥及复合菌肥,研究了所制作菌肥在田间条件下对苜蓿(Medicago sativa)生长及品质的影响,结论如下:1.供试的3株溶磷菌株与1株根瘤菌株之间均无拮抗现象。2.单菌株处理(Jm170、Jm92、Lx191、S7)及菌株组合处理(Jm170+S7、Jm92+S7、Lx191+S7、Jm170+Jm92、Jm170+Jm92+Lx191、Jm170+Jm92+S7、Jm170+Jm92+Lx191 +S7)溶解磷矿粉能力不同,所有组合处理有效磷含量较组合中各菌株单独培养时显着升高(P<0.01),其中处理Jm170+S7、Jm92+S7及Lx191+S7有效磷含量较组合中两菌株单独培养时有效磷含量之和高(即“1+1>2”的溶磷效果),分别较组合中两菌株单独培养时有效磷含量之和提高14.71%、9.72%和17.06%。各处理培养液消煮后,有效磷含量有所提高。所有组合处理中,Jm170+S7、Jm92+S7及Lx191+S7叁组合全磷含量较组合中两菌株全磷含量之和高,分别较组合中两菌株全磷含量之和提高8.34%、7.03%和12.26%。3.供试4菌株单独培养(下称单培)或混合培养(下称混培)对培养液pH值均有不同影响,溶磷菌单培时,pH值均较根瘤菌单培时低。组合Jm170+S7、Jm92+S7及Lx191+S7混培时,其pH值均较组合中两菌株单培时低,组合Jm170+Jm92+S7及Jm170+Jm92+Lx191+S7混培时,相对于组合中单培各菌株时的pH值,其值或升高或降低。4.供试4菌株单培或混培对培养液总有机酸含量的影响不同,与单培溶磷菌相比,Jm170+S7、Jm92+S7和Lx191+S7叁组合混培之总有机酸含量分别提高68.77%、26.40%和53.01%。但所有组合中均无组合总有机酸含量较组合中各菌株总有机酸含量之和高的表现。5.单菌株及菌株组合对IAA分泌量影响各异,各单菌株及菌株组合培养液用PC试剂比色后,溶磷菌间IAA浓度差异显着(P<0.01)。除Jm92+S7组合外,Jm170+S7与Lx191+S7两组合IAA浓度均较组合中两菌株单培时IAA浓度之和显着升高(P<0.01),分别提高13.90%和12.06%。用S2试剂比色后,IAA分泌量变化趋势与PC试剂比色后相似。但IAA浓度较PC试剂比色后高。各单菌株及菌株组合IAA浓度因培养液中有无色氨酸而存在一定差异,表明色氨酸作为IAA的合成前提,在其分泌过程中发挥了一定的作用。6.供试单菌株及菌株组合对盐分的耐受程度各异,单菌株(Jm170、Jm92、Lx191、S7)及菌株组合(Jm170+S7、Jm92+S7、Lx191+S7、Jm170+Jm92+S7、Jm170+ Jm92+Lx191+S7)在1% NaCl的培养基上生长良好,在7% NaCl浓度下,便不能生长。在3%及5%NaCl浓度下,生长情况各异。就整体而言,菌株组合的耐盐性较单一菌株好。7.以有机肥与泥炭配比为1:2的混合体为载体制作菌肥并对菌肥进行质量检测,结果显示,单一菌肥(Jm170、Jm92、Lx191、S7)及复合菌肥(Jm170+S7、Jm92+S7、Lx191+S7、Jm170+Jm92+S7、Jm170+Jm92+Lx191+S7),储存于室温下,经30d、60d、90d、120d、150d、180d,其有效活菌数均在108个/g以上,此后则迅速下降,且有污染和霉变现象。建议菌肥生产后,于室温下储存最好在六个月内使用,以确保肥效。8.各施肥处理对苜蓿生长影响各不相同。促生顺序大致为:复合菌肥处理(复合菌肥+1/2过磷酸钙肥)>全量磷肥处理(全量过磷酸钙肥)>单一菌肥处理(单一菌肥+1/2过磷酸钙肥)>全量氮肥+全量磷肥处理(全量尿素+全量过磷酸钙肥)。9.各菌肥处理可以在一定程度上改善苜蓿品质。其中单一菌肥处理(单一菌肥+1/2过磷酸钙肥)间效果相当,个别处理在个别指标中与全量过磷酸钙肥(全量磷肥)处理效果相当。复合菌肥处理(复合菌肥+1/2过磷酸钙肥)与全量磷肥处理效果相当,个别处理又较全量磷肥处理效果好。10.综合各菌肥对苜蓿生长及品质的影响程度,单一菌肥中较好的有Jm170、Lx191及S7,其与半量磷肥配施,效果或不及全量磷肥处理或较全量磷肥处理好,但也表现出了一定的促生效应。复合菌肥中较好的有Jm170+S7、Jm191+S7、Jm170+Jm92+S7及Jm170+Jm92+Lx191+S7,其与半量磷肥配施,效果与全量磷肥处理相当或较其好,说明在苜蓿生产中,其与半量磷肥配施可以代替全量磷肥。
程淑琴[5]2003年在《两株溶磷菌在两种土壤中的溶磷作用》文中研究指明将溶磷曲霉Aspergillus sp.2TCiF2和节杆菌Arthrobacter sp.1TCRi7分别接种到灭菌和不灭菌的石灰性土壤和酸性土壤，同时加入秸秆或葡萄糖、磷矿粉或普通过磷酸钙，进行室内培养，旨在研究溶磷微生物在不同土壤磷素转化中的作用。结果表明两株溶磷微生物均能在土壤中存活并繁殖，碳源是其发挥溶磷作用的前提，土壤中有效磷水平影响其磷素转化作用。秸秆与磷矿粉同时施用的石灰性土壤中，曲霉和节杆菌更易发挥溶磷作用，土壤总有效磷提高。溶磷微生物所溶解的磷很大一部分形成微生物生物量磷，而土壤有效磷含量增加不显着。在酸性土壤中，加入磷矿粉的同时加入葡萄糖比秸秆更有利于曲霉的生长，而不加磷矿粉时，接种更有利于土壤有效磷含量的增加，尤其在培养中期；与磷矿粉相比，普通过磷酸钙更有利于节杆菌生长和发挥溶磷作用。
栾丽英[6]2009年在《葡萄根际高效溶有机磷细菌的筛选及其溶磷特性初步研究》文中指出磷是植物生长发育的必需营养元素之一,而土壤中绝大部分的磷素不能被植物直接利用。施用磷肥一直是保证农业生产增产的重要手段之一,单纯依靠大量施用磷肥来解决磷素缺乏已经出现资源浪费、环境污染等诸多弊端。利用植物根际与磷循环相关的生物学系统来解决这个问题已经越来越被人们所关注。溶磷微生物在该生物学系统中担任着重要的角色。它可将土壤中难溶性的磷酸盐转化为可溶性盐供作物生长利用,提高磷肥的利用率,减少土壤对磷酸盐的吸附固定,避免磷肥过量使用造成环境污染。因此从土壤中筛选高效溶磷微生物生产生物肥料,以减少磷肥施用量,对农业可持续发展具有重要的生态和社会意义。本研究主要以西北几个地区葡萄根际土壤为试验材料,利用平板培养法和微生物选择培养基进行培养分离,初步筛选出具有溶有机磷能力的细菌。再通过液体摇瓶试验,利用钼锑抗比色法测定液体培养基中可溶性磷的含量,通过定量比较,得到高效溶磷菌株。利用16S rDNA序列分析对部分菌株进行鉴定。对其中几株溶磷效果较好的菌株进行溶磷能力和溶磷特性初步研究,以期为溶磷微生物肥料的开发应用提供优良菌株。得出如下主要结果:1.从各种土壤中筛选得到溶有机磷细菌81株,从陕西泾阳和宁夏银川葡萄根际土壤中筛选到的细菌的数目较多。从宁夏银川筛选出来的菌株的总体溶磷效果较其他土样的菌株溶磷效果好。溶磷效果最好的菌株为宁夏银川葡萄园中筛得,其溶磷效果可达到62.2856mg/L。2.对筛选出来溶磷效果较好的13株菌株进行了16S rDNA序列分析,结果表明,13株溶有机磷的细菌中9株属于根瘤菌属(Rhizobium sp.)、1株属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)、1株属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.)、1株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、1株属于土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)。3.根据统计结果和差异显着性分析,选择溶有机磷较好的5株(2-15、5-12、5-18、5-19、5-21)研究其溶磷能力受碳源、氮源的影响。选择溶磷最好的2株(5-18、5-19)检测其溶磷动态,不同培养时间溶磷量和pH之间的关系。研究结果:在液体摇瓶条件下溶磷菌株溶磷能力受碳源、氮源的影响。总体上菌株在以葡萄糖作为唯一碳源时溶磷较好,葡萄糖还是较理想的碳源。在氮源的单因子试验中,5株菌在以硝酸钾作为氮源时,都不是最佳的溶磷效果,但是可以利用硝态氮。不同碳源、氮源对菌株的溶磷情况均有一定的影响。两株溶有机磷细菌在整个培养过程总体溶磷趋势为先升后降,pH值是先降后升。微生物的溶磷量与培养液中的pH值存在一定的关系,但培养液pH值的下降,并不是溶磷的必要条件。溶磷机制还需要进一步研究。
黄伟[7]2006年在《红壤中溶磷菌的筛选及溶磷特性的研究》文中研究指明溶磷微生物是一类参与土壤磷循环的重要微生物类群，它们能够将土壤中的难溶性磷转化为有效态磷。本文对不同利用方式的江西红壤进行了溶磷菌筛选和比较，得到高效溶磷优势菌株7株，对其中1株菌株CY06的基本培养条件、溶磷能力、溶磷特性，以及菌株在经过不同处理的酸性红壤中溶磷作用及其影响因素进行研究，得出如下结果： 对茶园、豆园、花生地和桔园四种不同利用方式红壤中的溶磷菌进行了筛选、分离，得到15株溶磷菌株。观察并测定了其中7株优势菌株的菌落特征、生长速度及溶磷能力。结果表明7株菌株的HD／CD值(溶磷圈直径HD与菌落直径CD比值)范围在1.47～3.45之间，有效溶磷量在26.49～136.27mg·L~(-1)之间，均具有较强溶磷作用。其中菌株CY06在固体培养条件下的HD／CD值和液体培养条件下有效溶磷量均显着高于其它菌株。 以溶磷菌株CY06为对象，经过对碳源、氮源、pH值、培养时间4因素3水平的正交试验，发现各种组合对菌株生长量都有较大影响，其中氮源变化是影响菌株生长的主要因素，碳源对菌株生长的影响次之，再次是pH，培养时间的影响作用最小。采用液体培养研究了各种理化因素对其生长和溶磷能力的影响。研究表明菌株适宜的pH值为4.5～11.0，最适pH范围为8.5～9.0；在100mL叁角瓶中，其最适装量为15～20mL；在装量大于25mL时，菌体生长明显受抑制；菌体最大生长量时的温度为30℃左右。当以蔗糖为唯一碳源时，菌株溶磷能力达到18.68mg·L~(-1)，显着高于其它碳源；菌株在以NH_4~+为氮源时表现出较强的溶磷能力；Na~+、Mg~(2+)、K~+和Fe~(2+)对菌株溶磷能力有显着促进作用；在几种难溶磷酸盐中菌株CY06对磷酸铝的溶磷能力显着高于磷矿粉、磷酸铁、磷酸钙。 通过土壤培养试验，研究在纯培养条件下菌株CY06在酸性红壤中的溶磷作用。结果表明，供试菌株在土壤中能够大量繁殖，充足的碳源更有利于其生长繁殖。土壤有效磷含量和溶磷量都显着增高，加入葡萄糖或者秸秆能显着地增强其溶磷作用。微生物所溶解的磷大部分形成微生物磷，少部分释放到土壤溶液中。
戴乐天[8]2016年在《真菌溶磷菌肥的研发及其促进玉米生长的效果研究》文中指出溶磷微生物是一类参与土壤磷循环的重要微生物类群,可将土壤中难溶性无机磷转化为有效态磷。因此,施用溶磷菌肥是提高土壤磷素利用率的有效措施。本文从土壤中筛选得到两株高效溶磷真菌,对两株溶磷真菌进行初步鉴定,并进一步研究了两株溶磷真菌的生物学特性、固体发酵工艺,制备了溶磷菌肥,通过盆栽试验研究溶磷菌肥对玉米的生长及磷素吸收的影响。结果如下:1.从安徽凤阳的石灰性大豆根际土及南京麒麟门的玉米根际土中,筛选得到2株具有溶磷效果的真菌NJDL-03和NJDL-12。在以Ca3(P04)2为唯一磷源PVK培养液中NJDL-03和NJDL-12释放的水溶性磷浓度分别为1209 mg/L和1332 mg/L。经菌落特征、菌体形态观察及ITS序列分析,菌株NJDL-03和NJDL-12分别被鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum)和黑曲霉(Aspergillus niger)。2.摇瓶实验研究两株溶磷真菌的生物学特性发现:(1)两株溶磷真菌NJDL-03和NJDL-12可以耐受较宽的pH范围,NJDL-03在起始pH=7.0和NJDL-12在起始pH=8.0的培养液中生长良好;(2)溶磷真菌NJDL-03和NJDL-12具有利用纤维素的能力,通过定量测定菌株NJDL-03和NJDL-12的滤纸酶活分别为0.118U/mL和0.109 U/mL。(3)HPLC检测发现两株真菌均可以产草酸、甲酸和柠檬酸等有机酸,在pH=6.5条件下,菌株NJDL-03分泌的草酸、甲酸和柠檬酸分别为902、1546和530 mg/L,NJDL-12分泌的分泌的草酸、甲酸和柠檬酸分别为2353、7656和322 mg/L。3.通过对菌株NJDL-03和NJDL-12固体发酵工艺的优化,得到了较适合的固体发酵配方,成分为玉米芯:麦麸粉:蚯蚓粪:稻壳:黄豆粉;8:2:8:1:1,料水比(V:V)=1:1,28℃浅盘发酵4-5天,获得溶磷菌肥,其中孢子数分别达到了达到了 3.21×108个/g 和 5.60×108 个/g。4.玉米盆栽试验结果表明,施用溶磷菌肥NJDL-03和NJDL-12相对CK和基质处理玉米植株的干重分别增长了 58.47%,32.15%和61.51%,37.20%;施用溶磷菌肥NJDL-03和NJDL-12较CK和基质处理显着增加了玉米植株全磷含量及土壤蔗糖酶、脲酶及中性磷酸酶酶活性。盆栽试验表明溶磷真菌NJDL-03和NJDL-12具有较好的应用前景。
孙合美[9]2016年在《水稻根际溶磷菌的溶磷效应及对植物的促生作用》文中提出磷是作物所需营养元素之一,在作物代谢中都起着关键的作用。土壤溶磷微生物能使土壤中的难溶性或不溶性磷转化成易于被植物吸收利用的磷,能显着提高土壤中有效磷的含量,减少土壤对磷酸盐的吸附固定,被公认为安全、经济、高效的活化土壤难溶磷的生物措施。本试验从水稻根际土壤中分离、筛选出具有较强溶解Ca3(PO4)2能力的溶磷细菌,并对其进行了一系列研究,主要结果如下:1.利用NBRIP培养基筛选出两株无机溶磷菌,分别命名为NDW1和NDW3。经16S rDNA序列分析对两菌株鉴定,结果表明NDW1为肠杆菌属和NDW3为沙雷氏菌属,且对氨苄青霉素具有天然抗性。2.对溶磷菌在不同碳源、氮源和pH值条件下进行溶磷条件优化,通过单因素和正交试验结果显示:菌株溶磷能力与生长量无明显相关性;L9(3)4正交试验结果表明两菌株其最优组合为葡萄糖、蛋白胨和PH 6,主次顺序C源>pH值>N源。以溶磷优化后的培养基为基础,测定两菌株对四种难溶性磷酸盐的溶磷能力,结果显示溶磷能力存在Ca3(PO4)2>FePO4>AlPO4>大豆软磷脂现象。3.以溶磷优化后的培养基为基础,测定菌株的磷酸酶、GDH和GADH酶活,结果表明磷酸酶、GDH和GADH酶活均随时间变化呈现先增加后减小趋势,磷酸酶酶活达最大值时菌株溶磷量基本维持在较高范围内,然而GDH和GADH酶活在最大值时菌株溶磷量不在较高范围内。4.从沙雷氏菌属NDW3中克隆得到大小为781bp的GADH小亚基基因ga2dh,序列与GenBank中Serratia sp.SCBI(CP003424.1)一致性为99.62%。经qPCR分析,在48h内小亚基基因ga2dh表达量随时间增加逐渐减小。将小亚基基因ga2dh与表达载体pET-28a进行连接,将其重组质粒转化到大肠杆菌BL21中进行诱导表达,表达蛋白经SDS-PAGE电泳检测显示分子大小约为27 kD。5.两株溶磷菌均具有产吲哚乙酸(IAA)能力,将其进行沙培和土培的盆栽实验,结果表明菌液处理的水稻幼苗株高、根长、最大叶长、地上湿重、地下湿重、地上干重、地下干重、叶绿素含量、植株全磷含量及土壤速效磷均显着高于未接菌的对照组,可见两菌株能够显着地促进水稻幼苗的生长,并且具有有很好的溶磷效果。
刘富平[10]2014年在《槟榔根际溶磷微生物与菌肥制备基础研究》文中认为我国土壤有效磷含量非常低，热带土壤更低，磷肥施入热带酸性土壤后，Al3+引起的沉淀反应是磷固定的主要原因。本文选择海南岛不同区域的七个槟榔主产区的根际和根围土壤作为研究样品，探讨了溶磷菌在土壤中的分布特征、溶磷特性及溶磷机理。结果表明:1.共分离筛选出929株溶磷菌，其中细菌ASL12皮特不动杆菌（Acinetobacter pittii）和真菌ADH301黄蓝状菌(Talaromycesflavus)是首次报道其为溶磷微生物；土壤中溶磷菌的发生率和溶磷能力与土壤中有效磷含量具有显着负相关性(P<0.0001)；土壤中溶磷菌的数量与土壤中可交换铝浓度呈正相关(P<0.0002)。2.五株分离菌株（ASL12、ASG34、ADH302、ADH301和ADH1026）都能有效溶解磷酸铝和磷酸铁，耐受pH值范围为3到9，温度范围为10°C到50°C，两株真菌ADH301和ADH1026对重金属铜的固定率分别为30.6%和43.9%。3.五株溶磷菌的培养液经高效液相色谱分析，主要存在八种有机酸，其中葡糖酸浓度最大，达到7862.4μgmL1，培养液最终pH与释放的可溶性磷呈负相关(r=0.758, P≤0.01)。真菌ADH1026可以利用羧甲基纤维素(CMC)做为唯一碳源，并能有效溶解低品位磷矿粉，因此本文第二部分探讨了分别以低品位磷矿粉和海南废弃椰壳为磷源和碳源，利用溶磷真菌ADH1026和降解纤维素真菌RPW3制备生物菌肥的工艺条件:1.真菌ADH1026溶解磷矿粉的最佳工艺条件为：培养时间，8-9d;初始pH，5-6；培养温度，30-35℃；接种量,25%;振荡速率,190rpm;磷矿粉浓度,3g L1; C:N比,30。2.采取碱法预处理椰壳，纤维素转化率高于酸处理和酸碱联合处理；碱浓度为2%，处理80分钟，处理温度80℃时，纤维素转化率最大，分别达到了88.4%、87.8%和87.7%。3.从红棕象甲幼虫体内分离出一株高效降解纤维素真菌RPW3，将碱预处理后的椰壳做为真菌RPW3与ADH1026混合培养的碳源，以磷矿粉为磷源，混合培养液中可溶性磷达到218.3mg L1。以盆栽槟榔为研究对象，研究了接种五株溶磷菌对土壤中磷酸铝和低品位磷矿粉的溶解及对槟榔幼苗生长的影响。结果表明，在磷酸铝存在情况下，细菌ASL12、ASG34、ADH302和叁株细菌混合接种分别提高了槟榔叶磷含量35.7%、17.9%、14.3%和39.3%；在磷矿粉存在情况下，真菌ADH301、ADH1026和两株真菌混合接种分别提高了槟榔叶磷含量7.4%、22.2%和33.3%。总之，五株溶磷菌可以做为热带富铝土壤的生物接种剂。
参考文献：
[1]. 溶磷菌和磷矿粉对不同性质土壤中铅的钝化作用[D]. 王静. 华南农业大学. 2018
[2]. 六株溶磷菌与四株固氮菌互作效应及其菌剂对苜蓿促生效果研究[D]. 刘青海. 甘肃农业大学. 2011
[3]. 溶磷微生物分离、应用及其相关基因的克隆与功能鉴定[D]. 龚明波. 中国农业科学院. 2011
[4]. 苜蓿根瘤菌与溶磷菌互作及其菌肥对苜蓿生长和品质影响研究[D]. 孙丽娜. 甘肃农业大学. 2008
[5]. 两株溶磷菌在两种土壤中的溶磷作用[D]. 程淑琴. 中国农业大学. 2003
[6]. 葡萄根际高效溶有机磷细菌的筛选及其溶磷特性初步研究[D]. 栾丽英. 西北农林科技大学. 2009
[7]. 红壤中溶磷菌的筛选及溶磷特性的研究[D]. 黄伟. 南京农业大学. 2006
[8]. 真菌溶磷菌肥的研发及其促进玉米生长的效果研究[D]. 戴乐天. 南京农业大学. 2016
[9]. 水稻根际溶磷菌的溶磷效应及对植物的促生作用[D]. 孙合美. 吉林农业大学. 2016
[10]. 槟榔根际溶磷微生物与菌肥制备基础研究[D]. 刘富平. 天津大学. 2014
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