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禾本科牧草及禾谷类作物具有极其重要的经济价值和生态作用,但其均为嗜氮、磷植物。百十年来,化肥一直是提供这类植物氮、磷素的主要途径。然而,随着化肥使用量的不断增大,其副面影响日益明显。因此,探寻新的肥源,尤其是生物肥源,以替代或部分替代化肥的研究倍受关注。本研究利用气相色谱仪(GC)、高压液相色谱仪(HPLC)等先进仪器设备和最可能数法(MPN)、荧光免疫技术(FA)、随机扩增DNA(RAPD)技术、15N同位素稀释等方法,对饲用燕麦和小麦根际PGPR菌进行了分离鉴定和特性研究及其生物菌肥的初步研制。结果表明: 1.燕麦和小麦根际存在PGPR菌。燕麦根际分离获得10个菌株,分属Azotobacter(4个)、Pseudomonas(4个)和Azospirillus(2个)属;小麦根际分离到15个PGPR菌株,分属Azotobacter(5个)、Pseudomonas(4个)、Azospirillus(4个) 、Zoogloea(1个)和Alcaligenes(1个)属。 2.根际不同部位PGPR菌株的种类分布有差异,其种类数量为:RP>RS>NRS≥HP。分离到的菌株多数(48%)为根表土壤(RS)与根系表面(RP)共有的,少数(20%)只分离自根系表面(RP,12%)或土壤(NRS,8%),个别(8%)分离自根内(HP)。也有一些(24%)菌株在土壤、根表土壤和根系表面均有分布。 3.绝大多数(92%)菌株在LB、NFM和CCM培养基,尤其是在LB培养基生长速度较快。所有菌株(除ChW4只在甘露醇外)均可在以甘露醇、糖浆、葡萄糖、蔗糖及1/2甘露醇+1/2蔗糖取代蛋白胨制成的不同碳源培养 基上良好生长,但一些菌株,在以半乳糖或麦芽糖或木糟取代蛋白陈制成的 碳源培养基上不生长或生长不良。 4.多数G2o/o)菌株为产碱菌株,部分(24%)为中性菌抹,其它(24%) 为产田菌株。产陨茵诛中77o/o来自于小麦根际,产酸菌株中6批来自于薪麦 根际。 5.自然状况下(未接种人燕麦和小麦根际各部位均存在着固氮菌类群,刃 但数量差异较大且相对较少*乙10‘个ig干土或根);种群数量分布趋势为: RP> RS>NRS >HP;根际各部位固氮菌占该部位总异氧菌的比例趋势为:HP>丫 RP>RS>NR。 6.Chwl eons Sp.)菌株是一种相对广谱的菌株,在燕麦和小麦 根际不同部位(除薄麦根内(HP)外)均有分布,但其戮量除在裔麦和小麦 根系表面(RP)较多*叭旷 饨干土或根)外,其它部位均很少W103个 伯干土或榔。ChW闲仰咖earp.)酉株是一种分布谱相对较窄的菌株,只分 布于小麦的根表上壤(RS)和根系表面(RP),对小麦的专化性相对较强。 7,虽然自然状况下慈麦和小麦根际存在着固氮菌株,但因其数量少*0- l炉他干土或榔,固氮量很少,不能满足植物生长发育所需的氮量。因而 应通过使用固氨菌接种剂以提高蒸麦和小麦根际固氮菌种群数量,增强种群 的竟争力,同时槽加根际微生物的固氮总量,满足或基本满足植物生长发育 所需的氮量。 8.分离到的茵株绝大部分0啊具有固氰性能,但固氮酶活性相差较大, 具有较高固氨酶活性的酉株相对较少。分离自慈麦根际菌株,固氮醇活性在 *.5~l!47.9 nmo p之间,大于 300 if’mt po的菌株有 6个 (6(N入 ChO3的固氨酶活性最高,ChO6固氯醇活性最低;分离自小麦根 际酉株,固氨酌活性在oo.卜七5!石Dmfq闪W血之间,大于300——!Q巳 巾人d的苗株有5个Q3%入ChW的固氮酶活性最高,ChW固氮醇活性最 低.从苗抹固氮酶活住来看,CbO、CbO、CbO6和CbO7等在研制蒸麦 臼回和 CkW6、Cliwl卜 CliWS和 Cllwl等在研制小麦回回方面具有狠大的 v 子开发潜力。 9.溶磷菌株较少(燕麦3个,小麦2个),其分解磷酸盐的能力差异较大。接种溶磷菌对燕麦和小麦苗期生长有明显的促进作用。 10.绝大多数菌株具有分泌植物生长素(IAA)的能力,但能力相差较大,具有较高能力的菌株相对较少。分离自燕麦的菌株均具有分泌植物生长素的能力,其大小在 2二6叫.3lpg /nilZ间,大于 spg /ml的有 4个N0%人 ChO3 【分泌植物生长素的量最高,而ChOZ最低;分离自小麦菌株中,73.3%具有分泌植物生长素的能力,其值在 l·40叶·13ug alZ间,大于 SPg /ml只有 4个 丫Q6.7%人ChW15分泌植物生长素的量最高,ChW14最低。从菌株分泌植物生长素(IAA)能力来看,Chwls,ChWS、ChwlZ、ChW6等在研制小麦菌肥和ChO3、ChO6、ChOS、ChOg等在研制燕麦菌肥方面?