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分泌活性物質(zhì)促進植物生長發(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一步減少農(nóng)藥和化學肥料的使用，從而改善土壤環(huán)境種植綠色食品;對農(nóng)作物產(chǎn)生防病致害作用，間接促進作物發(fā)育。活動的微生物是微生物肥料的關鍵，且其廣泛分布于土壤中，品種和功效繁雜，有望研發(fā)成多功效的復合微生物肥料。許多科學家已經(jīng)

2、對微生物肥料的各方面進行了探索研究，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系研究其組合效應等，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鍵的。本文從土壤中篩選出一株溶磷細菌，并對其機理進行分析;將其與固氮、解鉀菌混合培養(yǎng)，對其組合培養(yǎng)的溶磷和解鉀作用進行了初步研究，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P0417，

3、并測得其溶磷量為503.53μg/mL。結(jié)合生理生化試驗，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呈顯著相關性。以洋蔥伯克霍爾德氏菌P0417為出發(fā)菌株，溶磷量為指標，利用單因素和正交對其培養(yǎng)基進行優(yōu)化。結(jié)果表明:菌株P0417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，具有較好的溶磷能力，測得其溶磷能力為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的溶磷機制，試驗表明該菌在發(fā)酵過程中分泌了多種有機酸，并驗證了發(fā)酵液pH與該菌的溶磷能力呈顯著相關性。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420.59mg/

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

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，分別測試其單獨培養(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