高效溶磷菌的篩選、溶磷特性及菌群協(xié)同作用的研究.pdf

1、近幾年來，隨著生態(tài)環(huán)境的惡劣發(fā)展，復(fù)合微生物肥料已成為改善土壤改善農(nóng)作物質(zhì)量的發(fā)展方向。微生物肥料可以通過微生物自身的生命活動(dòng)分泌活性物質(zhì)促進(jìn)植物生長發(fā)育;通過微生物的作用提高土壤氮磷鉀肥的利用率;通過使用微生物肥料進(jìn)一步減少農(nóng)藥和化學(xué)肥料的使用，從而改善土壤環(huán)境種植綠色食品;對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生防病致害作用，間接促進(jìn)作物發(fā)育?；顒?dòng)的微生物是微生物肥料的關(guān)鍵，且其廣泛分布于土壤中，品種和功效繁雜，有望研發(fā)成多功效的復(fù)合微生物肥料。許多科學(xué)家已經(jīng)

2、對(duì)微生物肥料的各方面進(jìn)行了探索研究，例如篩選分離出高效溶磷、解鉀和固氮菌株，將不同菌屬的微生物混合培養(yǎng)并通過菌株間相互關(guān)系研究其組合效應(yīng)等，所以選育培養(yǎng)具有高效并具有特定功能的菌株是極其關(guān)鍵的。本文從土壤中篩選出一株溶磷細(xì)菌，并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行分析;將其與固氮、解鉀菌混合培養(yǎng)，對(duì)其組合培養(yǎng)的溶磷和解鉀作用進(jìn)行了初步研究，主要結(jié)果如下:
　　首先，本課題利用蒙金娜無機(jī)溶磷培養(yǎng)基從桂花樹根際粘附土壤中分離篩選出一株高效溶磷菌株P(guān)0417，

3、并測(cè)得其溶磷量為503.53μg/mL。結(jié)合生理生化試驗(yàn)，并經(jīng)基岡水平序列分析后，初步鑒定該菌屬于伯克霍爾德氏菌（Burkholderia）類，為洋蔥伯克霍爾德氏菌(Burkholderia cepacia)。研究了該菌溶磷量和pH值隨發(fā)酵過程的變化曲線，表明其溶磷能力與培養(yǎng)液pH呈顯著相關(guān)性。以洋蔥伯克霍爾德氏菌P0417為出發(fā)菌株，溶磷量為指標(biāo)，利用單因素和正交對(duì)其培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明:菌株P(guān)0417在培養(yǎng)基條件為葡萄糖10 g

4、/L、草酸銨0.5 g/L、NaCl1.0 g/L時(shí)，具有較好的溶磷能力，測(cè)得其溶磷能力為791.84μg/mL，可為土壤中磷肥的高效利用提供理論依據(jù)。
　　其次，探討了洋蔥伯克霍爾德氏菌P0417的溶磷機(jī)制，試驗(yàn)表明該菌在發(fā)酵過程中分泌了多種有機(jī)酸，并驗(yàn)證了發(fā)酵液pH與該菌的溶磷能力呈顯著相關(guān)性。經(jīng)高效液相分析表明:發(fā)酵過程中P0417的主要代謝產(chǎn)物為草酸、酒石酸、蘋果酸、丙酸、乙酸、檸檬酸和琥珀酸，濃度總量達(dá)420.59mg/

5、L，并人工模擬P0417菌株產(chǎn)生的有機(jī)酸對(duì)Ca3(PO4)2溶解情況的試驗(yàn)表明，有機(jī)酸的溶磷量達(dá)493.89μg/mL。而發(fā)酵過程中也產(chǎn)生了磷酸酶，其活性可達(dá)2571 umol/L·h，通過鹽析超濾得出粗酶液，加入Ca3(PO4)2測(cè)定其溶解度為18.37μg/mL，說明發(fā)酵液中產(chǎn)生的多種有機(jī)酸是溶磷細(xì)菌P0417菌株溶磷的主要機(jī)制，磷酸酶對(duì)溶解Ca3(PO4)2起到輔助作用。
　　最后，研究了溶磷菌P0417與實(shí)驗(yàn)室購買的兩株溶

6、磷菌、兩株固氮菌和一株解鉀菌混合培養(yǎng)情況。通過菌株之間的共同培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)一組菌株混合培養(yǎng)存在拮抗性，得到5組互不拮抗的包含3種不同功能菌的組合，分別測(cè)試其單獨(dú)培養(yǎng)和組合培養(yǎng)的溶磷、解鉀能力。結(jié)果表明:溶磷能力:組合1、2和5復(fù)合培養(yǎng)具有1+1+1＞3的溶磷效果，其中組合2和組合5的溶磷效果最佳。解鉀能力:5組組合復(fù)合培養(yǎng)均具有1+1+1＞3的解鉀效果，其中組合3和組合5的解鉀效果最佳。綜合溶磷、解鉀作用，得出組合5為最佳組合。以組合5為出