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土壤缺磷是制约现代农业发展的一个重要问题,施用磷肥虽能在一定程度上改善土壤缺磷问题,但磷肥利用效率低,大量施用还会造成土壤板结、土壤环境污染等问题,因此,解磷微生物的研究成了一个热点。解磷微生物能溶解土壤中难溶性的磷酸盐,将其转化为可供植物吸收利用的有效磷。本文从杨树根际土壤中筛选获得了一批解磷细菌,利用分子生物学手段对其种属进行了鉴定,探究了高效解磷菌株的解磷特性及解磷机理,并对高效解磷菌株的油菜促生效应进行了研究。取得了以下成果:(1)筛选并鉴定了21株解无机磷细菌和14株解有机磷细菌。杨树根际土壤经过NBRIP和卵黄培养基平板初筛法和摇瓶复筛的方法,筛选得到21株解无机磷细菌和14株解有机磷细菌,经过16S r DNA测序分析和系统发育树构建进行鉴定,解无机磷细菌种属主要为八类:Cedecea、Pantoea、Ensifer、Rhizobium、Staphylococcus、Cellulosimicrobium、Bacillus、Phyllobacterium。解有机磷细菌种属主要为Bacillus、Delftia、Paenibacillus和Pseudomonas四类。解磷活性较强的Mp1-Ha3被鉴定为琥珀葡萄球菌S.succinus,Mp1-Ha4被鉴定为西地西菌Cedecea sp.。(2)分别在NBRIP和蒙金娜培养基中,采用钼锑抗比色法测定21株解无机磷细菌和14解有机磷细菌的解磷能力。21株解无机磷细菌对磷酸三钙的溶解能力均强于对磷酸铝和磷酸铁的溶解能力。其中解无机磷细菌琥珀葡萄球菌S.succinus Mp1-Ha3、西地西菌Cedecea sp.Mp1-Ha4、根瘤菌Rhizobium sp.Mp1-Ha7、黄芪叶瘤杆菌P.ifriqiyense Mp1-Ha8、泛菌Pantoea sp.Mp2-Ha11对磷酸三钙的解磷能力最强,可溶性磷含量达到300 mg/L以上,研究还发现解无机磷细菌菌株的解磷能力与发酵液p H值呈负相关,与发酵液可滴定酸呈正相关。解磷动力学研究发现,解无机磷细菌琥珀葡萄球菌S.succinus Mp1-Ha3、西地西菌Cedecea sp.Mp1-Ha4在解磷过程中会分泌柠檬酸、葡萄糖酸、甲酸、丙酮酸、α-酮戊二酸等多种有机酸。结果表明,解无机磷细菌通过分泌有机酸来降低环境p H,从而溶解难溶性磷酸盐,释放出磷酸根离子。14株解有机磷细菌对卵磷脂均有一定的溶解能力,其中芽孢杆菌Bacillus sp.Op4-Ha3和蜡状芽孢杆菌B.cereus Op1-Ha2对卵磷脂的溶解能力较强,解磷量分别为9.07 mg/L和2.23 mg/L。(3)在以K2HPO4作为外源可溶性磷源,外源可溶性磷浓度分别为0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、25.0 mmol/L的SP培养基中,测定外源可溶性磷对解无机磷琥珀葡萄球菌S.succinus Mp1-Ha3、西地西菌Cedecea sp.Mp1-Ha4解磷能力的影响。随着外源磷酸盐浓度的升高,解磷菌株Mp1-Ha3、Mp1-Ha4的解磷能力程逐渐下降的趋势,且与培养基p H值呈负相关,与可滴定酸呈正相关。随着外源磷酸盐浓度的升高解磷菌株Mp1-Ha3、Mp1-Ha4的有机酸分泌量逐渐降低,其中葡萄糖酸含量的下降趋势最为明显。外源可溶性磷可能通过抑制解磷菌株Mp1-Ha3、Mp1-Ha4的有机酸分泌,特别是葡萄糖酸的分泌来抑制其解磷能力。(4)选用“扬油九号”作为供试油菜,经过解无机磷琥珀葡萄球菌S.succinus Mp1-Ha3、西地西菌Cedecea sp.Mp1-Ha4菌悬液和发酵上清液浸泡过的油菜种子比无菌水浸泡过的油菜种子萌发更早且具有更高萌发率。将Mp1-Ha3、Mp1-Ha4菌株分别制备成接种液接种于油菜盆栽苗,以接种无菌水作为对照,接种Mp1-Ha3的油菜苗在培养60天后的苗高、根长、湿重、干重分别是对照的1.26、1.21、1.34、1.62倍;接种Mp1-Ha4的油菜苗在培养60天后的苗高、根长、地径、湿重、干重分别是对照的1.08、1.33、1.31、1.35、1.27倍;接种Mp1-Ha3、Mp1-Ha4菌株的油菜苗根际土壤可溶性磷含量均明显高于对照土壤的可溶性磷磷含量;两株菌株均能够较稳定的定殖与油菜根际、根内、茎中和叶中。解无机磷细菌Mp1-Ha3、Mp1-Ha4能够促进油菜种子萌发,并能够通过稳定的定殖,增加土壤有效磷含量,促进油菜的生长。