红枣根际解磷菌对土壤有机酸及速效磷含量的影响
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㊀山东农业科学㊀2023ꎬ55(8):174~180ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2023.08.024收稿日期:2022-11-09基金项目:国家自然科学基金项目 薰衣草根系分泌物与根际解磷微生物互作调控磷素高效利用的机理 (32160312)作者简介:师仁增(1997 )ꎬ男ꎬ河南鲁山人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为微生物溶磷促生机理ꎮE-mail:1436510495@qq.com通信作者:焦子伟(1973 )ꎬ男ꎬ新疆伊宁人ꎬ博士ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向为微生物生态ꎮE-mail:741285332@qq.com植物根系分泌物对解磷微生物的影响研究进展师仁增1ꎬ邓霞1ꎬ田琳1ꎬ张媛媛1ꎬ王楠1ꎬ焦子伟2(1.伊犁师范大学微生物资源保护与开发利用重点实验室ꎬ新疆伊宁㊀835000ꎻ2.伊犁师范大学生物与地理科学学院ꎬ新疆伊宁㊀835000)㊀㊀摘要:磷是植物生长所必需的营养元素ꎬ解磷微生物在活化难溶性磷和提高植物磷素吸收利用效率等方面具有重要作用ꎮ根系分泌物作为植物与解磷微生物之间的介导物质调控着植物和解磷微生物之间的关系ꎮ本文基于国内外关于根系分泌物对解磷微生物影响的最新研究ꎬ介绍了根系分泌物对解磷微生物生长发育㊁数量及种群分布㊁解磷能力的影响ꎻ分析总结了其主要成分如糖类㊁氨基酸类㊁有机酸类㊁酮类㊁酚酸类和其它类物质对解磷微生物的影响与作用ꎬ并对今后根系分泌物对解磷微生物影响的相关研究提出展望ꎬ为促进植物磷素高效利用研究提供参考依据ꎮ关键词:根系分泌物ꎻ解磷微生物ꎻ根际ꎻ影响ꎻ研究进展中图分类号:S154.3㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2023)08-0174-07ResearchProgressofInfluencesofPlantRootExudatesonPhosphorusSolubilizingMicroorganismsShiRenzeng1ꎬDengXia1ꎬTianLin1ꎬZhangYuanyuan1ꎬWangNan1ꎬJiaoZiwei2(1.KeyLaboratoryofMicrobialResourcesProtectionꎬDevelopment&UtilizationꎬYiliNormalUniversityꎬYining835000ꎬChinaꎻ2.CollegeofBiological&GeographicalSciencesꎬYiliNormalUniversityꎬYining835000ꎬChina)Abstract㊀Phosphorusisanessentialnutrientelementforplantgrowth.Phosphorussolubilizingmicroor ̄ganismsplayimportantrolesinactivatinginsolublephosphorusandimprovingphosphorusuptakeandutiliza ̄tionefficiencyofplants.Rootexudatesasmediatorsregulatetherelationshipsbetweenplantsandphosphorussolubilizingmicroorganisms.Basedonthelatestresearchesontheeffectsofrootexudatesonphosphorussolu ̄bilizingmicroorganismsathomeandabroadꎬtheeffectsofrootexudatesonthegrowthanddevelopmentꎬquantityandpopulationdistributionandphosphorussolubilizingabilityofphosphorussolubilizingmicroorgan ̄ismswereintroducedꎬandtheeffectsofthemaincomponentsofrootexudatessuchassugarsꎬaminoacidsꎬorganicacidsꎬketonesꎬphenolicacidsandothersubstancesonphosphorussolubilizingmicroorganismswereanalyzedandsummarizedinthepaper.Thefutureresearchdirectionsontheeffectsofrootexudatesonphos ̄phorussolubilizingmicroorganismswerealsoprospectedtoprovidereferencesforpromotingtheefficientutiliza ̄tionofplantphosphorus.Keywords㊀RootexudatesꎻPhosphorussolubilizingmicroorganismꎻRhizosphereꎻInfluenceꎻResearchprogress㊀㊀植物根系分泌物是植物根系向根际分泌出的各种物质的统称ꎬ根据性质不同可将其划分为渗出物㊁粘胶质㊁分泌物和裂解物质[1-3]ꎮ根据分泌物性质进一步对其分类ꎬ可分为糖类㊁氨基酸类㊁有机酸类㊁酮类㊁酚酸类和其它物质等[4]ꎮ土壤解磷微生物种类较多ꎬ包括细菌㊁真菌和放线菌等ꎬ其中细菌种类最多ꎬ主要包括肠细菌属(En ̄terbacter)㊁芽孢杆菌属(Bacillus)㊁欧文氏菌属(Erwinia)等19个属[5-9]ꎮ解磷真菌主要包括曲霉属(Aspergillus)㊁青霉菌属(Penicillium)等ꎬ除此之外ꎬ研究发现菌根真菌(ArbuscularmycorrhizaꎬAM)也具有解磷能力[10-12]ꎮ解磷放线菌主要为链霉菌属(Streptomyces)ꎬ其解磷能力较差[13]ꎮ根系作为植物地上茎叶与地下土壤基质的介导ꎬ不但为植物主体提供有效营养ꎬ而且还是植物种间竞争和调控植物生长发育的核心部位[14-15]ꎮ植物根系也是土壤微生物重要的食物来源ꎬ对微生物的种类和数量具有决定性作用[16-17]ꎮ因此探究根系分泌物和土壤根际解磷微生物多样性偶联关系ꎬ掌握根系分泌物对解磷微生物的影响ꎬ对于丰富以多营养级视角研究作物磷素高效利用的根系-土壤解磷微生物互作理论㊁丰富和完善土壤生态学理论等均具有重要意义ꎮ1㊀根系分泌物对解磷微生物影响概述1.1㊀生长发育植物根系分泌物对根际解磷微生物的生长发育具有促进作用:赵小蓉等[18]对玉米根际解磷细菌分布的研究发现ꎬ根系分泌物可促进发酵型细菌的生长ꎬ其中以黄杆菌属㊁假单胞菌属等居多ꎬ芽孢杆菌属则相对较少ꎮ另有研究表明ꎬ小麦生长初期ꎬ根系活动旺盛ꎬ分泌物较多ꎬ有利于有机磷细菌的生长繁殖ꎬ为根系提供更多的可利用磷[19]ꎮ另一方面ꎬ根系分泌物对解磷微生物的生长发育亦有抑制作用ꎬ且浓度越高抑制作用越强ꎮ李倩等[20]研究表明黄花蒿根系分泌释放的青蒿素对根际解磷细菌产生抑制作用ꎻ高浓度的黄连须根浸提液对无机磷细菌B05和B07的生长繁殖具有抑制作用ꎬ尤其是在浓度高于500mg/L之后[21]ꎮ此外在对假苍耳根系分泌物的研究中也发现ꎬ随着根系分泌物浓度增加ꎬ其对镰刀菌㊁根瘤菌的抑制作用也越强[22]ꎮ1.2㊀数量及种群分布根系分泌物为解磷微生物提供了重要的能量来源ꎬ对解磷微生物的数量和种群分布具有重要影响ꎬ为解磷微生物的聚集提供了有利条件ꎮ已有研究报道小麦根际土壤解磷微生物的数量远高于非根际土壤[19]ꎮ另有研究表明ꎬ根系分泌物可以促进解磷微生物无芽孢杆菌在根际的聚集[23]ꎮMolla等[24]研究发现小麦和黑麦草根际解有机磷微生物的种群主要包括芽孢杆菌属㊁假单孢菌属㊁曲霉属㊁微球菌属和青霉属等ꎮ赵小蓉等[18]研究发现根际土壤解磷微生物种类远比非根际的丰富ꎬ且种类和数量都不相同ꎮ纪巧凤等[25]研究报道黄顶菊的生长发育使解磷微生物的优势种群更加明显ꎮ不同农作物根际解磷微生物的种类也不同ꎬ小麦根际主要为洋葱假单胞菌属(Pseudo ̄monascepacia)[26]ꎬ玉米根际主要是欧文氏菌属(Erwinia)[27]ꎬ大豆为不动杆菌(Acinetobactersp.)[28]ꎬ水稻为芽孢杆菌属(Bacillus)[29]ꎮ1.3㊀解磷能力植物根系分泌的有机酸㊁糖类㊁酚酸类和氨基酸类等物质直接或间接地影响解磷微生物的解磷能力ꎬ从而影响土壤磷的有效性[30]ꎮ韩玲玲[31]在对黄顶菊根系分泌物和解磷微生物的研究中发现ꎬ经根系分泌物处理后ꎬ40个芽孢杆菌菌株中有26个大幅度提高土壤有效磷含量ꎻ另外ꎬ分泌物浓度和菌株种类对无机磷量均有显著影响ꎬ且不同菌株和浓度的组合也显著提高无机解磷量ꎮ李娟等[32]研究发现根系分泌物中的有机酸和氢离子促进解磷微生物解磷能力的提升ꎮ另外ꎬ根系分泌物浓度对解磷微生物的解磷能力具有抑制作用ꎬ王玉书[21]研究表明空心莲子草根系分泌物浓度升高ꎬ解磷微生物分解有机酸和氢离子的速率降低ꎬ从而抑制解磷微生物的解磷量ꎻ黄连根系分泌物的浓度提高ꎬ则解磷微生物B07和B09的溶磷量也显著降低ꎮ2㊀根系分泌物主要成分对解磷微生物的影响2.1㊀糖类糖类是植物根际解磷微生物重要的能源物质ꎬ对根际解磷微生物的聚集㊁解磷能力㊁解磷酶活性㊁种群数量及群落组成具有重大影响ꎬ且糖的种类和浓度不同对解磷微生物的影响也不同ꎮ根系分泌物中的糖类主要包括葡萄糖㊁果糖㊁半乳糖㊁蔗糖等ꎬ研究发现根系分泌物中的糖类物质对解磷细菌YL6有一定的导向性ꎬ有助于其在小白571㊀第8期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀师仁增ꎬ等:植物根系分泌物对解磷微生物的影响研究进展菜根际的定殖[33]ꎮ糖类物质对解磷微生物的解磷活性也有很大影响ꎬ解磷微生物的解磷能力随着玉米根系分泌物中糖类物质的增加而增强[34]ꎮ在对菜地解磷微生物的研究中发现ꎬ糖类物质可以提升解磷微生物的活性ꎬ提高植物利用有效磷的效率[35]ꎮ另外小麦根际解磷细菌也可以通过对分泌物中糖类物质的利用提高解磷微生物的解磷活性[36]ꎮ研究表明ꎬ分泌物中糖类物质不同ꎬ解磷微生物解磷能力也不同ꎬ陈令等[37]研究发现葡萄糖为碳源时解磷微生物解磷效果最好ꎻ韦宜慧等[38]发现蔗糖为碳源时解磷微生物解磷效果最好ꎻ刘小玉等[39]也发现蔗糖为碳源时解磷微生物的解磷效果最好ꎮ此外ꎬ不同浓度糖类物质会造成土壤环境碳氮比和碳磷比不同ꎬ从而导致解磷能力与种群分布的差别ꎬ在对枣树根际解磷微生物的研究中发现ꎬ当碳氮比为35ʒ1时ꎬ解磷菌株P7的解磷能力最强[40]ꎮ刘小玉等[39]在对油茶根际解磷微生物的研究中发现当碳氮比为40ʒ1时ꎬ解磷微生物的解磷效果最好ꎮ虞伟斌等[41]研究报道碳氮比为8ʒ1时解磷菌K3溶解磷酸三钙的能力较强ꎬ解磷量最高ꎮ在对马尾松根际溶磷细菌的研究中发现当碳氮比为10ʒ1时解磷菌株WJ2的解磷能力最强[42]ꎮ另外ꎬ碳磷比不同对解磷微生物群落组成和多样性也有很大影响ꎬ研究表明黑麦草根际土壤中碳磷比较高ꎬ显著增加酸杆菌门㊁降低α-变形菌门相对丰度[43]ꎮ水芹根际土壤中碳磷比增高显著改变细菌群落组成ꎬ厚壁菌门和β-变形菌门数量显著增加[44]ꎮ种植水稻土壤中碳磷比提高ꎬ纤维孤菌属和粘球菌属显著增加ꎬ而伯克霍氏菌属显著降低ꎬ且当碳磷比小于200时碱性磷酸酶活性增加ꎬ解磷微生物的丰度增加[45]ꎻ当碳磷比大于300时解磷微生物则具有固定磷素的能力[46]ꎮ2.2㊀氨基酸类根系分泌物中的氨基酸物质对解磷微生物的定殖㊁生物量㊁解磷活性和生物膜形成有重要作用ꎬ蒋益[47]研究发现番茄根系分泌物中的天冬氨酸㊁谷氨酸和赖氨酸是影响菌株能否在根部成功定殖的重要物质ꎮ李硕[48]的研究表明巨大芽孢杆菌通过对氨基酸的利用促进茄苗的生长发育ꎮ胡小加等[49]的研究表明油菜根系分泌物促进枯草芽孢杆菌的聚集ꎬ从而提升其溶解无机磷的能力ꎮ沈仁芳等[50]发现蔬菜根系分泌氨基酸可吸引根际促生菌在根际定殖ꎮ董丽红等[51]研究报道精氨酸㊁丙氨酸㊁赖氨酸等氨基酸对枯草芽孢杆菌NCD-2菌株的聚集具有重要作用ꎮ氨基酸对解磷微生物的生物量也有影响ꎬ巨大芽孢杆菌用氨基酸处理后ꎬ其生物量大幅提升[48]ꎮ张超等[52]研究发现枯草芽孢杆菌通过添加天冬氨酸㊁苯丙氨酸和谷氨酸ꎬ产量大幅提高ꎮ此外氨基酸对解磷微生物解磷活性也有影响ꎬ研究发现苏丹草和玉米根系分泌的氨基酸物质ꎬ可提升解磷微生物的活性ꎬ从而提升可用磷量ꎬ促进植物生长发育[53]ꎮ朱丽霞等[54]研究也发现ꎬ玉米和苏丹草在缺磷情况下会分泌氨基酸提高解磷微生物的解磷活性ꎮ此外ꎬ氨基酸不仅可以提升解磷微生物的解磷能力ꎬ还可以提升植物抗逆性[55]ꎮ研究显示缬氨酸可以促进铜绿假单胞杆菌生物膜的形成[56]ꎮ氨基酸种类不同对解磷微生物生物膜形成的作用也不同ꎬ董丽红等[51]研究发现枯草芽孢杆菌NCD-2经脯氨酸㊁赖氨酸和缬氨酸处理后菌株的生物膜生成能力明显提升ꎮ2.3㊀有机酸类植物根系分泌物中的有机酸主要包括草酸㊁琥珀酸㊁丙酮酸㊁苹果酸㊁丁酮二酸和延胡索酸等[57]ꎬ其对解磷微生物的生长定殖㊁种群数量及其导致的pH值变化对解磷微生物都有重要影响ꎮ研究表明根际土壤中有机酸含量很低ꎬ但也显著高于非根际土壤[58-59]ꎮ已有研究发现水稻根际解无机磷细菌的数量在成熟期最大ꎬ根系分泌物中的琥珀酸与解无机磷微生物的数量呈正相关趋势[60]ꎮ顾金刚等[61]研究报道有机酸促进荧光假单胞菌RB-89㊁RB-42在烟草根际生长繁殖ꎮ另有研究表明ꎬ番茄根系分泌的有机酸是假单胞菌在其根部生长繁殖的重要条件之一[62]ꎮ此外ꎬ根系分泌物中的L-苹果酸能够吸引枯草芽孢杆菌的生长定殖[63]ꎮLing等[64]也发现西瓜根系分泌的苹果酸和柠檬酸能吸引多粘类芽孢杆菌的定殖ꎮTan等[65]研究发现番茄根系分泌的苹果酸㊁柠檬酸和琥珀酸促进了解磷微生物T-5在根际的生长繁殖ꎮ另外ꎬ根系分泌有机酸使根际解磷微生物功能群种类数量发生变化ꎬ在低磷水平下ꎬ有机酸分泌量高ꎬ导致酸杆菌门和放线菌的相对丰度显著增加[66]ꎮ有机酸分泌量不同导致671山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀土壤pH值不同ꎬ从而间接影响根际解磷微生物群落ꎬpH值在3.8~4.3之间时ꎬ绿弯菌和放线菌为主要菌落ꎻpH值在5.6~6.1之间时ꎬ厚壁菌门为主要种群ꎻpH值在6.7~7.8之间时ꎬ绿弯菌门㊁变形菌门和放线菌最为丰富[43]ꎮ2.4㊀酮类酮类物质对根际解磷微生物的集聚㊁生物量㊁细胞结构以及作为信号因子影响根瘤菌结瘤都有重要影响ꎮ研究发现澳洲坚果根系分泌物的黄酮类物质对AM真菌有促生作用ꎬ可以促进真菌孢子萌发㊁菌丝生长和孢子生长聚集[67]ꎮ酮类物质可以作为信号因子促进根瘤菌结瘤ꎬ张琴等[68]研究豆科植物根瘤菌结瘤因子发现ꎬ豆科植物根系分泌物中的类黄酮物质可以诱导根瘤菌在根部的定殖和结瘤ꎮ此外ꎬ豆科植物中这种类黄酮物质可以作为信号因子促进细胞内Ca2+浓度的快速增加ꎬ推动根瘤菌结瘤[69]ꎮ国外研究者也发现苜蓿根系分泌物中的黄酮类物质可以促进根瘤菌结瘤[70]ꎮ大豆根系分泌物中的两种黄酮类物质可以提升菌株生长量近3倍[71]ꎮ另有研究表明空心莲子草内多种类黄酮类化感物质ꎬ能够破坏细胞膜的结构ꎬ导致生长发育功能出现障碍[72-73]ꎮ2.5㊀酚酸类植物根系分泌物中的酚类化合物对解磷微生物的生长定殖㊁生物量以及解磷能力影响巨大ꎮ研究发现ꎬ植物根系分泌的酚类化合物可引导一些特异性解磷微生物种群的聚集[74]ꎮ当苯酚浓度为0.01~0.20mg/mL时ꎬ解磷微生物巨大芽孢杆菌F71的数量得到极大提升[31]ꎮ马瑞霞等[75]研究表明一定浓度苯甲酸显著促进枯草芽孢杆菌的生长发育ꎬ而阿魏酸则对其生物量有抑制作用ꎮ郝文雅等[76]研究发现西瓜根系分泌物中芬酸类物质能够提升尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)的孢子数量ꎮSood[77]研究表明番茄根部分泌的酸液能诱导荧光假单胞杆菌(Pseudomonasfluores ̄cens)的定殖ꎮ空心莲子草根系分泌物中的酚酸类化感成分可以抑制无机磷细菌分泌有机酸和氢离子ꎬ从而影响无机磷细菌的解磷能力[21]ꎮ另外ꎬ酚类物质的浓度对解磷微生物的解磷能力也有影响ꎮ研究发现ꎬ黄顶菊根系分泌物中苯酚浓度为0.1mg/mL时ꎬ能够大幅提升土壤有效磷含量[31]ꎮ2.6㊀其它类植物根系分泌物中的一些维生素如维生素B6可以使土壤中解磷微生物的相对丰度发生改变ꎬ毛云飞等[78]研究发现以10g/株维生素B6处理苹果树ꎬ提高了其根际土壤细菌中变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度ꎬ降低了拟杆菌门(Bacteroidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度ꎻ提高了真菌中担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度ꎬ降低了接合菌门(Zygomycota)的相对丰度ꎮ根系分泌物也会分泌一些生物碱类物质ꎬ对解磷微生物的生长具有抑制作用ꎮ研究发现ꎬ在黄连的根系分泌物中ꎬ小檗碱成分含量最高而且其化感作用最强[79]ꎮ小檗碱是黄连的活性成分之一ꎬ会对铜绿假单胞菌细胞的膜蛋白和流动性产生不利影响ꎬ从而阻碍其生长繁殖[80]ꎮ3㊀展望截至目前ꎬ国内外学者对以根系分泌物为介导的植物和根际解磷微生物的相关研究取得了积极进展ꎬ根际解磷微生物在促进磷素吸收和利用等方面发挥重要作用ꎬ但对其不同种类和功能机制以及与农作物根系相互作用等方面的研究还相对薄弱[46ꎬ81]ꎮ将根系分泌物和根际解磷微生物功能群结合起来ꎬ探讨它们的互作如何促进植物磷素高效吸收和利用的相关研究报道也很少ꎮ今后要进一步开展以解磷微生物为介导的植物-解磷微生物-土壤之间的反馈机制研究ꎬ运用原位观测根系互作的先进技术如荧光标记技术㊁DNA标记技术㊁正电子发射断层扫描技术及核磁共振成像技术ꎬ实现根系二维或三维的动态可视化ꎬ从而加深对根际互作机制的理解ꎬ以及其在影响植物营养成分利用效率㊁调控营养及能量在根-土界面中的迁移转化及利用规律的机制研究[82-84]ꎮ随着分子技术的发展和对微观世界认知的不断提高ꎬ土壤生态学家在根际解磷微生物促进植物磷素吸收利用方面的研究正不断加强[85-86]ꎮ通过采用宏基因组㊁DNA指纹图谱和基因标记等分子生物学技术ꎬ揭示解磷微生物解磷机制及其与病原菌的互作㊁宿主植物的识别机制等ꎬ开展影响根际土壤微生物中活化磷素的关键功能群和磷循环功能基因的相关研究ꎬ以及进行磷高效基因771㊀第8期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀师仁增ꎬ等:植物根系分泌物对解磷微生物的影响研究进展型植物鉴定㊁磷高效基因型植株培育等方面的研究㊁试验与示范应用ꎮ根系分泌物的变化与植物种类㊁重金属类型等多种因素也有关联ꎬ在根系分泌物研究领域取得的成果不断增多[87]ꎮ加大对不同磷水平下根系分泌物类型和成分的研究力度ꎬ进一步探讨其对有效磷的转化机制ꎮ强化根系分泌物与解磷微生物相互作用的研究以及在实际生产过程中的应用ꎮ研究根系分泌物与土壤微生物㊁土壤动物的互作机理ꎬ并鉴定㊁筛选㊁分离其有益成分ꎬ制作生物农药化肥ꎬ明确其在土壤中的迁移㊁转化㊁滞留过程等ꎬ以提高其在土壤中的效力和持续时间ꎮ通过对不同类型植物根系分泌物成分和变化规律的研究ꎬ开发土壤磷素活化剂ꎬ搭配特有种植体系如套作和农-林复合体系等ꎬ为提升农作物产量和品质㊁国家化肥减施增效为目标的绿色和可持续发展提供可行性技术参考ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀何欢ꎬ王占武ꎬ胡栋ꎬ等.根系分泌物与根际微生物互作的研究进展[J].河北农业科学ꎬ2011ꎬ15(3):69-73. 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doi:10.11838/sfsc.1673-6257.21131一株根际解磷菌的筛选鉴定及溶磷促生作用王 君*,范延辉,尚 帅,李学平,张玉苗,吴 涛,许骥坤(滨州学院生物与环境工程学院,山东省黄河三角洲脆弱生态带工程技术研究中心, 山东省黄河三角洲生态环境重点实验室,山东 滨州 256600)摘 要:从黄河三角洲地区盐碱化耕地的5种农作物根际土壤中分离筛选高效解磷菌,为开发盐碱地生物肥料提供菌种资源。
结合解磷圈筛选法和钼锑抗比色法评价菌株的解磷能力;采用含不同NaCl浓度的LB培养基测定菌株的耐盐性。
利用菌株的形态学特征、生理生化特性和16S rDNA基因序列分析方法进行鉴定;采用液体摇床培养试验测定菌株对多种难溶性磷源的溶解能力。
以盐碱化土壤为供试土壤,检验菌株在盐碱土壤中的应用潜力。
共分离出27株解磷细菌,其中菌株B19被鉴定为杓兰泛菌(Pantoea cypripedii),该菌在0%~4%的NaCl浓度下生长良好,最高可耐受6%的盐浓度。
B19具有较强的解磷能力,在Ca3(PO4)2为磷源的无机磷固体培养基上30 ℃培养3 d解磷圈的直径(D)为18 mm,与菌落直径(d)比达3.17;PVK液体培养试验表明,菌株B19对多种难溶性磷源都有较强的溶解能力,对Ca3(PO4)2、AlPO4、FePO4和磷矿粉溶磷量分别达230.2、72.1、153.2和28.5 mg/L。
土壤培养试验结果表明,B19菌可以显著提高盐碱化土壤的有效磷含量,10 d后土壤有效磷含量增加了36.2%。
盆栽试验结果还表明,B19菌对小麦植株促生效果显著,说明解磷菌B19在改善盐碱化土壤肥力方面具有很好的应用潜力。
关键词:根际;盐碱地;解磷菌;杓兰泛菌;鉴定磷是植物体内有机化合物的重要组成成分,是限制植物生长且不可代替的第二大营养元素。
土壤中的总磷含量为0.04%~0.10%(w/w),其中只有极少量的可溶性磷(H2PO4–/HPO42–)能被植物利 用[1-2]。
陕北果树根际解磷菌的初步研究摘要:试验利用pko培养基从陕北果树根际土壤中筛选得到4株可有效分解利用难溶性磷酸盐的菌株,对其解磷及促植物生长能力进行了研究。
结果表明,试验菌株在利用无机磷的同时,可产生有机磷、nh3和hcn,可有效促进植物的生长。
试验可为陕北果树专用菌肥的开发、生产打下基础。
关键词:果树根际;解磷菌;代谢产物;陕北abstract:fourstrainswhichcoulddegradephosphoruswereisolatedfromrhizosphereoffruittreesinnorthernshaanxibypkomediumandtheirabilitiesindegradingphosphorusandpromotingthegrowthofplantswerestudied.thesestrainscouldproduceorganophosphorus,nh3andhcn,andcouldpromotethegrowthofplantseffectively.theseresultslaidabasisforthedevelopmentandproductionofbacterialmanureforfruittreesinnorthernshaanxi.keywords:rhizosphereoffruittrees;phosphorus-degradingstrains;metabolites磷素是植物生长的重要养分因子,但是由于施入土壤的大部分磷与土壤中的ca2+、fe2+、fe3+、al3+等结合形成难溶性磷酸盐,成为生物低效磷[1]。
研究表明,解磷微生物可以分泌有机酸,有机酸与土壤中的ca2+、fe2+、fe3+、al3+等离子反应,从而使po43+释放出来,有助于植物对磷素的吸收[2,3]。
大部分解磷菌均属于根际微生物,由于受土壤物理结构、有机质含量、土壤类型、土壤肥力、耕作方式等因素的影响,在数量上存在较大差异。
第17卷 第3期 云南农业大学学报 V ol117 N o13 2002年 9月 Journal of Y unnan Agricultural University Sep.2002根分泌物对土壤中磷活化的影响Ξ聂艳丽,郑 毅,林克惠(云南农业大学资源与环境学院,云南昆明650201)摘要:磷元素是植物生长所需的大量营养元素之一,土壤中缺乏磷时会导致作物对缺磷的一系列适应性变化,其中根分泌物的H+,低分子有机酸、酸性磷酸酶对固定在土壤中的磷有活化作用。
关键词:根分泌物;酸化;低分子量有机酸;酸性磷酸酶;磷的活化中图分类号:S15813 文献标识码:A 文章编号:1004-390X(2002)03-0281-061 概述磷是植物必需的大量营养元素之一,不仅是植物体内许多重要化合物的组分,而且还以多种途径参与植物体内的各种代谢过程,它也是农业生产的重要物质保证,又是不可再生的矿质资源。
在人类赖以生存的土壤—植物—动物生态系统中,磷起着其它元素不可替代的作用[1]。
然而,世界上绝大部分农田土壤都严重缺磷,虽然在肥沃的土壤,土壤溶液中有效磷的浓度会超过10μm ol/L,但绝大部分的土壤中,有效磷的浓度在2μm ol/L左右,这比植物组织所需的磷(5~20mm ol/L)少了好几个数量级[2],所以磷是我国乃至世界农业生产中最重要的限制因素之一。
根系是植物吸收土壤养分、水分的最主要器官。
养分进入根系的途径主要为根系的直接截获及通过质流、扩散到达根表后被根系吸收。
研究表明,磷由土壤溶液向根的迁移主要靠扩散作用,而磷在土壤中的扩散系数却很低[约为3×10-14m ol/ (cm・s)],植物根系主要吸收距根表面1~4mm根际土壤中的磷。
所以根系形态,侧根数量、根长度、密度与植物的磷效率密切相关。
植物在长期磷胁迫的情况下,常常通过改变根系形态来提高植物对土壤磷素的吸收能力,主要表现在根冠比、根长度、根毛长度及侧根数量的增加[2,3]。
2020年33卷12期西"农业学&Vol.33No.12Southwest China Journal of Agricultural Sciences2891文章编号:1001-4829(2020)12-2891-06DOI:10.16213/盆.cnki.表a s. 2020.12.030植物根际促生菌(PGPR)解磷菌的筛选及其对番茄促生作用的研究贺字典】,高玉峰1*,王燕2,李翠霞打高歆瑶3,张志浩1(1•河北科技师范学院,河北秦皇岛066600%2.卢龙县农业农村局,河北秦皇岛066600%3.沧州市开发区中心学校,河北沧州061000)摘要:【目的】筛选能降解难溶性磷的PGPR菌株。
【方法】采用解磷圈法从15株PGPR中筛选透明圈直径最大的菌株#并将解磷菌加入到番茄育苗基质和灌根方式测定了解磷菌对幼苗期和成株期番茄促生作用及根围土壤养分的影响。
【结果】经过KORN A序列比对,2株解磷菌LZT-V和FQG-V分别为不动杆菌(Acinetobacter'和嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonao maltophii-i,其解磷透明圈直径分别为2.33和2.27cm$用10%FQG-V和LZT-V育苗后番茄幼苗株高、茎粗和叶面积最高,分别为13-6 cm、0-5cm、28-5cm2和13.70cm、0.36cm、29.75cm2,显著高于其他处理。
用FQG-V灌根后露地番茄根围的速效磷、速效钾&硝态氮、有机质、全氮、全磷、全钾含量分别为40.05mg-kg"1&193.00mg-kg"1&78.30mg-kg"1&50.53mg-kg"1&37.79g-kg-1、0.80g-kg"1、0.79g-kg"1和2-3g-kg"1,均显著高于其他处理。
枣园的施肥技术
肥料是枣树生长发育所需要的营养物质,枣树正常生长和发育需要从土壤中吸收多种营养物质,人们通常把这些养分单元称为营养元素。
经测定主要有:N、P、K、Ca、Mg、Zn、B、Fe、Mn等,这些都是枣树生长过程中不可缺少的。
但是对各种营养元素的需要量有所不同,其中对N、P、K、Ca的需要量最大,因而对这四种元素称之为大量元素。
其余的,由于用量较小,故称之为“微量元素”。
经测定,高产园枣树叶片N、P、K含量分别为3.1%―4.1%、0.44%―0.58%、1.2%―2.6%,高于苹果、桃等果树含量的30%―80%。
当叶片N低于2.7%时枣树几乎无结果能力。
这些都充分说明枣树对肥料的需求量及反应的敏感程度是相当高的,所以必须重视施肥这一重要环节。
枣树高产园的土壤肥力要求:根际土壤全N含量应达到0.15%,速效磷50mg/kg,速效钾200mg/kg。
枣树一经定植,就要在定植地上生长几十年甚至上百年,其在连年的生长发育过程当中,要不断地从土壤中吸收一定量的各种营养元素,因此常导致土壤中某些营养元素的缺乏,所以应通过施肥来加以补充。
- 1 -。
解磷菌剂对作物生长和土壤磷素的影响郜春花;卢朝东;张强【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2006(20)4【摘要】利用课题组自行分离筛选的B2和B67解磷菌株研制的菌剂,在盆栽和大田试验过程中,菌剂在增加作物产量的同时,有提高土壤速效磷含量、培肥土壤的作用,而且是菌剂和化肥配合施用效果显著。
施用了解磷菌剂或菌剂和化肥配合施用后,盆栽玉米的株高、鲜重和干重,较CK增加15.2%~89.2%,玉米单株吸养量较CK增加20%~146%;青菜的鲜重、干重和生物量较CK增加15.8%~41.6%,和CK比较差异显著;小麦的株高、有效小穗数、穗粒数、粒重以及生物量也较CK差异显著,大田试验的几种作物也有不同程度的增产。
另外B2和B67接种到山西省典型土壤中,土壤速效磷含量较CK增加1.35~3.04倍,且发现其溶磷效果和土壤磷酸酶活性与有效活菌数相关,解磷菌剂在提高土壤速效磷含量的同时,也有提高土壤速效钾含量的作用。
【总页数】4页(P54-56)【关键词】解磷菌剂;作物生长;土壤磷素【作者】郜春花;卢朝东;张强【作者单位】山西省农科院土壤肥料研究所山西省土壤环境与养分资源重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S144.9【相关文献】1.土壤解磷微生物作用机理及解磷菌肥对作物生长的影响 [J], 王莉晶;高晓蓉;孙嘉怡;安利佳2.选用解磷菌剂改善缺磷土壤磷素的有效性 [J], 郜春花;张强;卢朝东;董云中;王岗;张乃明3.土壤调理剂对高磷土壤玉米生长、磷素吸收与形态转化的影响 [J], 方红夏; 王茜; 卢树昌; 新楠; 李晨昱4.不同磷水平下接种解磷菌剂对生菜促生效应及土壤磷素形态的影响 [J], 杜雷;张利红;陈钢;王素萍;洪娟;黄翔;张贵友;练志诚;姜利;叶莉霞5.不同解磷菌剂对美国山核桃苗生长、光合特性及磷素营养的影响 [J], 余旋;朱天辉;刘旭;刘广海因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
解磷菌在土壤中解磷能力的研究田秀平;马宏颖;卢显芝【摘要】从养殖池塘底泥中筛选出2种解磷的微生物As-2和Aw-16,研究了其在土壤中的解磷能力.试验结果表明,与对照相比,As-2和Aw-16微生物处理使土壤中的有效磷含量分别增加了14.92 mg/kg和5.77 mg/kg;从不同培养时间上看,加入As-2微生物的土壤培养12h释放的有效磷量最低,24 h达最大值后随培养时间的延长逐渐降低,而CK处理随培养时间的延长,释放的有效磷量越来越低,到60h后下降到1 mg/kg以下;从微生物对土壤中无机磷组分的影响上看,As-2微生物使土壤中Ca-P和O-P减少,而Al-P和Fe-P变化不大.【期刊名称】《天津农学院学报》【年(卷),期】2013(020)001【总页数】3页(P28-30)【关键词】土壤;解磷微生物;有效磷含量【作者】田秀平;马宏颖;卢显芝【作者单位】天津农学院农学系,天津300384;天津农学院农学系,天津300384;天津农学院农学系,天津300384【正文语种】中文【中图分类】X705我国有74%的耕地土壤缺磷[1],由于土壤供磷数量有限,磷又是作物生长所需的大量元素,因此,磷是作物生长的限制因子。
从1950年开始,我国大部分地区开始向土壤中施入化学磷肥,但磷肥利用率很低,磷肥的当季利用率一般只有10%~20%[2],施入的磷肥大部分被土壤中的钙、铁、铝等固定,不能被植物吸收利用。
化学磷肥是由磷矿石生产的,而作为不可再生矿产资源的磷矿石也会枯竭,因此,将土壤中固定的磷肥重新利用是节省磷肥资源的重要途径。
自20世纪50年代以来,国内外学者在微生物促进土壤磷素有效性方面做了大量研究[3-5]。
尹瑞龄在我国旱地土壤中发现了多株解磷菌,并得出其解磷强度随磷源种类而异[6]。
汤树德等[7]对霉菌AN227的解磷能力进行了研究,发现此菌溶解磷矿石的能力很强。
Sperber等发现,不同土壤中解磷微生物的数量有很大的差异,并以植物根际土壤中的解磷微生物较多[5]。
有机酸对不同磷源施入土壤后速效磷变化的影响庞荣丽;介晓磊;谭金芳【期刊名称】《中国农学通报》【年(卷),期】2005(21)12【摘要】采用室内无菌培养方法,模拟缺磷胁迫条件下植物根系分泌的有机酸种类和数量,研究草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、腐殖酸5种有机酸对不同磷源施入土壤后速效磷动态变化的影响。
结果表明:不同磷源施入土壤后都会使土壤中速效磷含量增加,而后随时间的推移,速效磷含量迅速下降, 大约30-45d后趋于稳定;供试有机酸均能增加土壤速效磷含量,能明显减弱速效磷含量随时间而降低的趋势,使得土壤速效磷含量在较长的一段时间内保持较高的水平;有机酸对石灰性潮土速效磷动态变化影响能力因有机酸种类和性质的不同而不同,其作用能力大小顺序为:草酸、腐殖酸>柠檬酸、苹果酸>酒石酸。
【总页数】4页(P250-253)【关键词】有机酸;不同磷源;速效磷;动态变化【作者】庞荣丽;介晓磊;谭金芳【作者单位】中国农业科学院郑州果树研究所;河南农业大学农学院【正文语种】中文【中图分类】S512.1;S828.5【相关文献】1.有机酸对合成磷源施入石灰性潮土后速效磷动态变化的影响 [J], 庞荣丽;介晓磊;谭金芳2.有机酸对不同磷源施入石灰性潮土后无机磷形态转化的影响 [J], 庞荣丽;介晓磊;方金豹;谭金芳;李有田3.不同磷源对设施菜田土壤速效磷及其淋溶阈值的影响 [J], 牛君仿;冯俊霞;张喜英4.不同磷源对设施菜田土壤速效磷及其淋溶阈值的影响 [J], 牛君仿;冯俊霞;张喜英;5.有机酸对不同磷源条件下土壤无机磷形态的影响 [J], 章爱群;贺立源;赵会娥;吴照辉;郭再华;李淑艳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。