钾细菌摘要从供试土壤样品中筛选出几株高效解磷、解钾和自生固氮菌菌株,其中,以菌株Ｐ1、Ｋ1、Ｎ1解磷、解钾和固氮效果最好。
盆栽试验结果显示:与对照相比,高效菌株组合Ｐ1Ｋ1Ｎ1能使番茄和油菜的生物量分别提高65.9%和68.4%。
1.1.3培养基。
①ＬＢ培养基:胰蛋白10.0ｇ,ＮａＣｌ10.0ｇ,酵母粉5.0ｇ,Ｈ2Ｏ1000ｍｌ,ｐＨ值7.2。
②阿须贝培养基:甘露10.0ｇ,ＮａＣｌ0.1ｇ,ＫＨ2ＰＯ40.2ｇ,ＣａＣＯ35.0ｇ,ＭｇＳＯ4·7Ｈ2Ｏ0.2ｇ,ＣａＳＯ40.1ｇ,Ｈ2Ｏ1000ｍｌ,ｐＨ值7.0。
③解钾细菌培养基:甘露醇10.0ｇ,酵母粉0.4ｇ,ＭｇＳＯ4·7Ｈ2Ｏ0.2ｇ,Ｋ2ＨＰＯ40.5ｇ,ＣａＣＯ31.0ｇ,ＭｇＣｌ20.2ｇ,Ｈ2Ｏ1000ｍｌ,ｐＨ值7.2～7.4。
④解磷细菌培养基:葡萄糖10.0ｇ,ＦｅＳＯ40.03ｇ,ＭｇＳＯ4·7Ｈ2Ｏ0.3ｇ,ＮａＣｌ0.3ｇ,(ＮＨ4)2ＳＯ40.5ｇ,ＫＣｌ0.3ｇ,ＭｎＳＯ40.03ｇ,ＣａＨＰＯ4或Ｃａ3(ＰＯ4)28.0ｇ,Ｈ2Ｏ1000ｍｌ,ｐＨ值7.0。
⑤固体发酵培养基:麸皮95.0ｇ,麦糠5.0ｇ,ＣａＣＯ31.0ｇ,ＫＨ2ＰＯ40.5ｇ,Ｋ2ＨＰＯ40.5ｇ,Ｈ2Ｏ120ｍｌ,ｐＨ值7.0。
解磷细菌的分离筛选。
在不含磷的基本培养基中添加一定量难溶性的磷酸盐[ＣａＨＰＯ4或Ｃａ3(ＰＯ4)2]制成固体选择性培养基。
将供试土样作系列梯度稀释后涂平板,根据溶磷圈大小挑取单菌落作为初筛的产物。
在250ｍｌ三角瓶中添加100ｍｌ不含磷的基本培养基,加入磷矿粉0.5ｇ,并接种初筛菌株,28℃180ｒ/ｍｉｎ培养7ｄ,钼锑抗比色法[3]检测发酵液中可溶性磷的含量。
解钾细菌的分离筛选。
挑取在阿须贝培养基和钾细菌选择性培养基上都能生长的产荚膜光滑油滴状菌落,接种在100ｍｌ,含钾长石矿粉0.5ｇ的不含钾基本培养基中,28℃180ｒ/ｍｉｎ培养7ｄ,原子吸收法[3]测发酵液中可溶性钾的含量。
自生固氮菌的分离筛选。
以阿须贝培养基作为选择性培养基,挑取在阿须贝固体平板上能旺盛生长并形成棕色、褐色或黑色色素的菌落,接种在无氮的液体基本培养基中摇瓶培养,利用气相色谱法测其固氮酶活性[4],挑取固氮酶活性高的菌株。
细菌的鉴定。
对筛选出的几株高效解磷细菌、解钾细菌和自生固氮菌进行菌落形态比较、革兰氏染色及一系列生理生化反应,根据菌落特征和生理生化特征对筛选出的高效菌株进行鉴定。
复合菌剂盆栽试验。
取灭菌的田间耕作土,每盆装土2ｋｇ,试验设1个对照(不接菌)和2个处理(①Ｐ1Ｋ1Ｎ1和②Ｐ2Ｋ2Ｎ2),每处理施浇含菌108个/ｍｌ复合菌剂30ｍｌ,对照浇蒸馏水,共设3个重复。
盆栽番茄每盆定植2株,生长期60ｄ;盆栽油菜每盆定植2株,生长期50ｄ。
观察复合菌剂对番茄、油菜植株生长的影响,采收后统计其生物量。
(1)微生物肥料是指通过微生物的生命活动,增加植物营养元素的供应量,改善植物营养状况,从而增加作物的产量。
微生物解磷机制可能与微生物分泌的有机酸有关,有机酸使难溶性的磷转化为能被作物吸收利用的可溶性磷。
(2)硅酸盐细菌能分解钾长石、云母等硅酸盐类矿物使难溶性钾转化为植物吸收利用的有效钾,同时,还能分解土壤中无效磷成为有效磷,并且有微弱的固氮能力，对农作物有很好的增产效果。
(3)共生固氮菌有宿主专一性,如根瘤菌只能与豆科植物共生,使用范围较窄,而自生固氮菌不受这些因素限制不仅能施用于豆科植物,对非豆科植物也能提供有效的氮源,有一定的促生效果。
(4)通过试验筛选出的几株微生物高效菌株,解磷、解钾和自生固氮菌菌株新组合Ｐ1Ｋ1Ｎ1效果最好,对农作物增产作用最大。
——董昌金，蒋宝贵，复合微生物肥料高效菌株的筛选，安徽农业科学，2005,33(1):56-57摘要：为了筛选解磷解钾能力强的磷钾细菌新菌株用于有机菌肥的研制，分别以磷矿粉和钾长石为底物进行磷钾细菌的摇瓶发酵试验，并测定发酵液中有效磷钾的含量，选择解磷解钾能力强的磷钾细菌进行米高粱盆栽试验，当植株生长至拔节时切取地上部分测定其生物产量和植株内磷钾元素含量．结果表明：大部分喷施菌液的植株磷钾元素含量及其生物产量均明显高于对照，其中混合菌株发酵液的处理生物产量最高，由此确定S-2，S-6，S-12 和ACCC10010 为新菌肥生产用菌株组合．中国钾肥资源少，靠大量进口才能满足农业生产的需要．长期大量使用氮肥和普遍采用高产品种，加剧了土壤有效钾元素的消耗，导致农田土壤缺钾的矛盾越来越突出[1]，而且会使土壤结构的破坏和植物病害日趋严重．另外化肥的大量流失将造成生态环境的破坏，化肥在农产品中的残留，既降低了农产品品质，又危害人体健康，从而产生令人担忧的社会问题[2，3]．实际上土壤中的钾元素并不少，其含量一般为1%~2.5%(以K2O计)，高的可达4%，但绝大多数是以硅酸盐矿物的形式存在于土壤中而不能被植物吸收利用．如何将土壤中钾元素转化为能被植物吸收利用的有效态钾，减少化肥的使用量，是摆在农业科技工作者面前的重要课题．钾细菌能分解硅酸盐矿物，从而将土壤中无效钾元素转化为有效态钾便于植物吸收利用，达到增产增收和提高农产品品质的目的．目前国内在这方面的研究还不多[4]．本研究通过测定磷、钾细菌摇瓶发酵液中磷钾元素含量的方法，选择解磷解钾能力强的菌株进行盆栽试验，以此确定钾细菌肥料生产用菌株，为有机菌肥的开发和生产提供理论依据。
钾细菌S-2，S-6，S-10 和S-12 从土壤中分离得到；钾细菌ACCC10064 和磷细菌ACCC10010，ACCC10048 由中国农科院菌种保藏中心提供．试验土壤为第四纪红土、黄土、菜园土取自湖南省微生物研究所附近．盆栽米高粱种子由湖南省农业科学院作物研究所提供．发酵底物：钾长石和磷矿粉，由长沙化工厂提供．试剂：氯化钾(优级纯)，磷酸二氢钾(优级纯)．试验仪器：AA7001 型原子吸收光度计(北京东西电子公司)，摇床．1.2 试验方法1.2.1 摇瓶发酵试验以钾长石或磷矿粉为底物[5]，500 mL 三角瓶中装培养液100 mL，接斜面菌种1环，摇床转速为150 r/min，28 ℃培养5 d，以不接种摇瓶作对照，每菌株重复3 次．培养液过滤后冷藏保存供速效钾和磷含量测定用．1.2.2 盆栽试验将第四纪红土与菜园土风干，并粉碎后以4∶1的比例混合均匀，测定其有效钾含量，每盆装土 1.5kg．试验设单菌株、各菌株混合制成的菌肥和空白对照处理，每处理 5 盆．接种方法是：播种后用含量为106/mL 菌落的菌液500 mL 湿润盆土，菌肥则以每盆1 g 覆盖种子再复土、浇水．苗三叶后每盆留苗3 株，留的苗应大小均匀一致．生长期内每隔5 d 施 1 次0.3%的尿素溶液，每盆100 mL，雨天或盆土过湿时不施，且不再用其他肥料．生长至拔节时取地上部分，测定生物产量和植株体内速效磷、钾含量．1.2.3 磷钾含量的测定土壤样品的处理：分别称取适量土壤样品，加10 倍量的1 mol/L 中性醋酸铵溶液振荡30 min 后过滤，滤液用于速效钾的测定；加等量氯化铵和16倍量碳酸钙750 ℃灼烧1 h，冷却后加水煮20 min，倾泻过滤，反复数次直至无Cl－存在，定容后用于总钾的测定．植株样品的处理：称取干燥并粉碎的植株样品适量，用硫酸—双氧水消煮法消化完全后冷却，加少量水转移至100 mL 容量瓶中，并用水定量至刻度，用于速效钾的测定．以磷酸二氢钾为标准物质，采用钼锑抗比色法[6]测定磷；以KCl 为标准物质，采用火焰原子吸收分光光度法[7]测定钾．[6] 中国土壤学会农业化学专业委员会．土壤农业化学常规分析方法[M]．北京：科学出版社，1980．[7] 谢克金．同一酸溶待测液中土壤全磷和全钾的测定[J]．土壤肥料，1995，(1)：46-48．摇瓶发酵和盆栽试验结果显示，从土壤中分离得到的 3 株新型钾细菌S-2，S-6，S-12 和磷细菌ACCC10010 具有显著的解磷解钾和促进植物生长的能力．盆栽试验表明，多菌株混合施用比单菌株效果更佳，从而确定混合菌株S-2，S-6，S-12 和ACCC10010 为菌肥生产用菌株群，为新型微生物菌肥的研制和开发奠定了理论和物质基础．――赵晨曦，刘前刚，张志元，磷钾细菌解磷解钾能力的研究，湖南农业大学学报(自然科学版)，2004，30（6）：519-521摘要:以ＰＳ01Ｐ菌株为出发菌株,经过紫外线诱变,选育出一株解磷能力明显提高的菌株ＰＳ28Ｐ,其解磷量达257 24ｍｇ·Ｌ-1,比出发菌株提高了281 95%。
通过对ＰＳ28Ｐ碳源、氮源、装液量和发酵温度等发酵条件的研究,确定了最佳发酵条件,即玉米粉0 5%,豆粕粉3 5%,鱼粉0 3%,装液量为50ｍＬ(250ｍＬ三角瓶),35℃培养40ｈ为宜。
菌量达到2 35×109ｍＬ-1。
磷是植物生长发育不可缺少的大量营养元素之一,是植物的重要组成成分,同时又以多种方式参与植物体内各种生理生化过程,对促进植物的生长发育和新陈代谢起着重要的作用[1]。
世界上绝大部分农业土壤缺磷(总磷不缺,活性磷缺),我国农田中约2/3严重缺磷[2]。
土壤中95%以上的磷为无效形式,植物很难直接吸收利用[3]。
目前农业生产中大多通过施用可溶性磷肥为植物提供有效磷。
磷酸根化学性质活泼,施入土壤后能很快与土壤中的其它成分发生反应,大部分磷与土壤中的Ｃａ2+、Ｆｅ3+、Ｆｅ2+、Ａｌ3+结合,形成难溶性磷酸盐。
使植物对其利用的有效度随时间延长而降低,最终以难溶性磷酸盐或吸附态形式滞留于土壤中,难以被植物直接吸收[4]。
为此,人们采用了许多方法提高磷肥的利用率,其中利用植物根际与磷循环相关的生物学系统来调节植物根际磷的有效性是重要的途径之一。
这个系统包括植物本身对土壤难溶态磷的吸收与利用以及土壤中某些微生物参与的难溶态磷的释放与利用。
大量的研究结果证明,土壤中存在大量的微生物,能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态[5],这些微生物称为解磷菌。
将其中的解磷细菌作成肥料施入土壤,使其生长代谢在作物根际形成一个磷供应较充分的微区,以改善作物磷元素的供应[6],能够提高土壤有效磷含量,增加作物吸收磷量,提高作物产量[7～10]。
但是,由于现行的解磷细菌的解磷能力不十分理想,仍难以满足农业生产的需要。
为了选育优良的菌株,作者以ＰＳ01Ｐ菌株为出发菌株,经过紫外线诱变,选育出一株解磷能力明显提高的菌株ＰＳ28Ｐ。
并对其发酵条件进行了初步探讨。
1 2培养基斜面培养基:ＬＢ培养基。
无机磷合成培养基:葡萄糖10ｇ,硫酸铵0 5ｇ,氯化钾0 3ｇ,磷酸三钙5ｇ,水1000ｍＬ,ｐＨ7 2。