三株红壤高效溶磷菌的分离、鉴定、溶磷特性及其对花生促生效应的研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyanhao1986
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红壤是我国南方典型的土壤资源类型,红壤对磷有强大吸附固定力,磷肥易被土壤中活性铁、铝固定而使有效态磷转化为各种形态的非有效磷,从而大大降低磷肥的利用率。红壤中的磷总量并不低,但绝大部分处于植物不能直接吸收的状态,致使多数情况下作物缺磷而生长发育和产量受到限制。磷是生物生长所必需的营养元素,施用磷肥一直是保证农业生产增产的重要手段之一。大量研究表明作物根际存在大量溶磷菌,能使土壤中难溶性或不溶性的磷转化为易于被植物吸收利用的磷,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菌生产微生物肥料,以减少磷肥施用量和推动农业的可持续发展,具有重要的生态和社会意义。试验以长期定位施肥的红壤旱地花生根际土壤为研究对象,从中分离出3株具有高效溶磷能力的溶磷菌,对其分类地位、溶磷特性及其对花生的促生效果进新房研究,结果如下:1.长期施有机肥处理能现显著地增加土壤细菌和真菌的数量;无机肥处理中,均衡施肥较非均衡施肥的土壤中细菌和放线菌的数量多,NK(缺磷)处理下微生物数量最低。2.试验采用PVK培养基从花生根际土壤中分离到16株溶磷菌,进一步通过NBRIP液体摇瓶试验,筛选得到3株溶磷效果较好的溶磷菌,分别明名为B1-A、B1-C和C5-A,结合菌落形态特征、生理生化和16S rDNA和ITS rDNA序列分析对菌株进行鉴定,鉴定结果:菌株B1-A为黑曲霉,菌株B1-C为青霉,菌株C5-A为洋葱伯克霍尔德菌,基因登录号分别为JX036483.1、JX036484.1、JN571420.1。3.3株溶磷菌对Al-P和Fe-P溶磷能力较强,但溶磷特性差异较大;培养时间和初始接种量对溶磷菌的溶磷量和培养液的pH有影响,不同接种量的3株溶磷菌(1%3%,5%)在两种难溶性磷酸盐(FePO4, AlPO4)培养液中的溶磷量和pH随时间动态变化关系表明溶磷量均与pH呈显著负相关。此外,溶磷菌的溶磷量与磷矿粉的种类和浓度也有关系,3株溶磷菌对江西和云南磷矿粉均有较强的溶磷能力,但云南磷矿粉的溶磷效果整体水平上优于江西磷矿粉。4.在液体摇瓶条件下对3株溶磷菌在不同氮源、碳源溶磷能力进行了系统研究,研究发现3株溶磷菌分别以麦芽糖和草酸铵为碳源和氮源时溶磷量最高,其次是葡萄糖和硫酸铵。不同菌株分泌有机酸的种类和含量差异很大,不同氮源对3株溶磷菌产生有机酸的种类和浓度有显著影响,以尿素为氮源时产生有机酸的种类最多,以硝酸钾作为氮源时产生有机酸的种类最少,分析3株溶磷菌产生有机酸的种类、浓度和溶磷量的关系发现乳酸、草酸、苹果酸、琥珀酸、柠檬酸并非是决定溶磷菌溶磷量的关键有机酸。5.在盆栽条件下,研究3株溶磷菌对花生促生效应及其在土壤中的溶磷效果。结果表明,3株溶磷菌能够不同程度上促进花生植株生长、提高植株磷素含量,虽然C5-A处理对花生生长指标(如鲜重、干重、株高、根长、分枝数)的无明显影响,但其对植株和土壤全磷均有显著提升效果。本研究结果表明,从长期定位施肥的红壤花生根际土壤中筛选到3株对难溶性无机盐具有较强溶解能力溶的菌株,所筛选出的高效解磷细菌接种于红壤后后能够促进花生的生长,有望为开发高效红壤微生物磷肥提供种质资源。
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