紅壤溶磷菌的溶磷效果與作用機(jī)理.pdf

1、磷是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中重要的限制因子，土壤中的磷酸鹽幾乎都是難溶性的，對(duì)植物的有效性很低，加快土壤磷的有效轉(zhuǎn)化是提高土壤磷利用率的首要條件。由于酸性紅壤中含有大量的鐵、鋁等金屬陽(yáng)離子，施入土壤中的水溶磷肥很快會(huì)被這些離子固定，而使肥料的利用率降低。土壤中廣泛存在一類(lèi)溶磷微生物，它們能夠溶解土壤中難溶態(tài)磷，并將其轉(zhuǎn)化為植物有效態(tài)磷，從而能夠增加作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)。由于溶磷微生物對(duì)自身生存環(huán)境的適應(yīng)存在差異，這就導(dǎo)致了它們的溶磷能力會(huì)受到不

2、同環(huán)境條件的制約。因此，有針對(duì)性地在不同生態(tài)環(huán)境中篩選溶磷微生物，使之溶磷功效達(dá)到最大程度的發(fā)揮，是將溶磷微生物應(yīng)用于田間生產(chǎn)的前提。本文利用紅壤茶園土，篩選出6株高效的解A1-P的溶磷菌。在此基礎(chǔ)上，開(kāi)展了在液體培養(yǎng)條件下菌株溶磷能力的比較，以及對(duì)其分泌有機(jī)酸的分析;篩選液體培養(yǎng)條件下溶磷較好的菌株進(jìn)行滅菌條件下的土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn);繼續(xù)篩選出溶磷效果較好的菌株進(jìn)行原位土壤培養(yǎng)，分析菌株在接種到土壤后的溶磷效果，有機(jī)酸在溶磷菌溶磷過(guò)程中的作

3、用及機(jī)制;在盆栽及田間條件下接種溶磷茵B(yǎng)1對(duì)花生生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響以及對(duì)花生根際土壤磷素轉(zhuǎn)化的影響。結(jié)果如下:
　　 從紅壤茶園土中篩選出6株高效溶解磷酸鋁的溶磷菌，4株細(xì)菌(B1、B2、B3、B4)和2株真菌(F1、F2)，將其分別接種至以磷酸鋁為唯一磷源的液體培養(yǎng)基中，監(jiān)測(cè)培養(yǎng)液有效磷含量、pH、有機(jī)酸的種類(lèi)和數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果顯示，所篩選的6株溶磷菌在液體培養(yǎng)條件下均有較強(qiáng)的溶磷能力，溶液中有效磷的含量在培養(yǎng)4天后達(dá)到最大

4、，此時(shí)菌株的有效溶磷量能達(dá)到65.61-292.75mgL-1，之后又有所減少。接菌處理培養(yǎng)液的pH顯著下降，溶磷菌在溶磷過(guò)程中分泌的有機(jī)酸的種類(lèi)包括草酸、甲酸、蘋(píng)果酸、乙酸和檸檬酸，培養(yǎng)4天后菌株培養(yǎng)液中有機(jī)酸的量達(dá)到51.16-609.86mgL-1，且有機(jī)酸的種類(lèi)和數(shù)量會(huì)隨培養(yǎng)時(shí)間的變化而變化。除菌株B2、B3外其余菌株培養(yǎng)液中有機(jī)酸的總量與培養(yǎng)液pH之間均呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性，且真菌的相關(guān)性要高于細(xì)菌。
　　 選取在液體培

5、養(yǎng)條件下溶磷能力穩(wěn)定的5株溶磷菌，將其分別接種至滅菌紅壤中，研究溶磷菌對(duì)滅菌土壤磷素轉(zhuǎn)化的作用。結(jié)果表明，接種菌株的處理均能顯著提高滅菌紅壤有效磷和微生物量磷的含量，培養(yǎng)結(jié)束時(shí)接菌處理的土壤有效磷含量可比對(duì)照高2mgkg-1，土壤微生物量磷增量為1.6-5.3mgkg-1，接菌處理的土壤pH值比對(duì)照下降0.5。接種到土壤中后細(xì)菌和真菌的溶磷能力相差不大。
　　 選取在滅菌土壤中溶磷效果突出的菌株B1和F2，接種至原位土中研究它們

6、的溶磷能力。結(jié)果顯示，菌株在接種至原位土壤后，定殖能力強(qiáng)，土壤微生物量磷含量有了顯著提高;在培養(yǎng)14天后，接菌處理的土壤有效磷含量比對(duì)照增加了約20mgkg-1，而此時(shí)B1處理的土壤閉蓄態(tài)磷含量減少了約16mgkg-1，占到土壤有效磷增量的80％;B1分泌有機(jī)酸的量與土壤pH的變化呈正相關(guān);接種供試菌株對(duì)土壤中的A1-P、Fe-P和Oc-P都有一定的溶解作用，但對(duì)Ca-P的作用不太一樣，B1能夠溶解部分Ca-P，而接種菌株F2反而使土壤

7、中Ca-P含量升高。
　　 利用B1進(jìn)行花生的盆栽實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)菌株定殖能力強(qiáng)存活性較好，能提供土壤有效磷含量，供花生植株生長(zhǎng)需要，顯著促進(jìn)花生根瘤的形成，增強(qiáng)花生植株的固氮能力，改善花生氮素營(yíng)養(yǎng)。接種溶磷菌B1，花生果實(shí)的雙莢果比例與對(duì)照相比提高5％，百仁重比對(duì)照高出3.8g，花生果實(shí)中粗蛋白的含量也顯著高于對(duì)照。B1能夠長(zhǎng)效溶解土壤中的閉蓄態(tài)磷，這些為B1應(yīng)用于大田生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。接種B1的花生根際土壤中草酸含量與土壤p

8、H、溶磷菌總數(shù)、土壤微生物量磷之間存在一定的相關(guān)性。
　　 將B1的菌懸液與水稻秸稈配合施入大田，能夠顯著增加土壤中溶磷茵的總數(shù)，提高土壤有效磷含量，促進(jìn)花生根瘤的生長(zhǎng)，提高花生植株的生物量和莢果產(chǎn)量。
　　 B1的最適培養(yǎng)條件為:溫度30℃、pH5、100ml三角瓶最適裝液量為30-40ml，最佳C源為蔗糖，最佳N源為硫酸銨。菌株B1經(jīng)過(guò)鑒定，屬于芽孢桿菌屬，與蘇云金芽孢桿菌有99.9％相似性。B1除了能溶解難溶性的無(wú)