论文部分内容阅读
磷(phosphorus，P)是自然生态系统和农业生态系统中一种非常重要的大量元素。全国土壤普查统计，约有2/3的土壤依旧缺磷，土壤缺磷成为限制作物高产的主要影响因素。随着粮食危机及环境危机的日益加剧，如何在保护环境的基础上提高农作物产量已成为全球乃至全人类面临的一个主要问题。解磷细菌(phosphate-solubilizing bacteria，PSB)是人们较早发现并被广泛利用的一类植物促生菌(plant growth-promoting bacteria，PGPB)，能促进土壤难溶性磷的溶解，提高土壤磷素的利用效率，对环境危害极小，在促进作物生长方面具有极好的效果。 本试验选用实验室前期分离的一株有机无机双解解磷细菌WY4，经16s rRNA鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，利用绿色荧光蛋白标记(green fluorescent protein，GFP)技术对WY4进行荧光标记，以期研究解磷细菌在小白菜根系及根系土壤中的定殖动态，同时研究解磷细菌WY4在大田条件下对小白菜(Brassica rapa L.Chinensis Group.)生长、品质及土壤养分的影响。主要研究结果如下: 1.绿色荧光蛋白标记解磷细菌WY4，获得具有较为稳定遗传性的标记菌株WY4-GFP。标记菌株WY4-GFP与野生型菌株WY4在生长动态、有机酸分泌及解磷活性均无显著性差异，说明GFP标记不影响WY4菌株的生理活性，可以替代野生型菌株。 2.WY4-GFP在小白菜根际土壤及根系组织中均可定殖。(1)在小白菜根际土中接种30d后，WY4-GFP定殖数量为5.80×104CFU/g，说明WY4-GFP在小白菜根际土壤中具有持久稳定的定殖能力;(2)WY4-GFP在小白菜根冠及分生区大量定殖，在伸长区及侧根根毛处数量较少，同时根表皮细胞间隙上也有较多的标记菌株，表明WY4-GFP在小白菜根系组织中具有良好的定殖能力;试验结果同时表明WY4-GFP与WY4均能促进小白菜的生长，且二者之间无显著差异。这为后期深入研究解磷细菌在土壤中的定殖奠定了基础。 3.大田条件下，解磷细菌WY4仍具有较好的解磷能力。施用解磷细菌WY4后显著提升土壤速效磷含量，降低土壤pH，且土壤速效钾、有机质、硝态氮、铵态氮含量也显著提高;小白菜根长、株高、叶片数、生物量与对照差异显著增加;小白菜叶片硝态氮含量显著降低，可溶性糖、维生素C、纤维素等含量显著增加，小白菜品质明显改善。表明解磷细菌WY4能够显著提高土壤磷素利用效率，改善土壤品质，促进小白菜生长。