草地早熟禾根際磷細菌效能測定

李保東等

摘要：利用選擇性培養基從草地早熟禾（Poa pratensis）根際土壤中篩選到7株無機磷細菌（phosphate solubilizing bacteria）和8株有機磷細菌（organic phosphate solubilizing bacteria）進行磷細菌溶磷定性判斷和磷細菌溶磷量測定。結果表明，從草地早熟禾根際篩選得到的無機磷細菌菌株及有機磷細菌菌株均表現出一定的溶磷能力，溶磷量分別為17.05～62.37 μg/mL、15.23～57.28 μg/mL，其中無機磷細菌菌株PM2、PM3以及PM5溶磷量較高，有機磷細菌菌株PO2、PO3、PO6、PO7溶磷效能較強。這些菌株在后續微生物菌肥研制中具有較大潛力。

關鍵詞：草地早熟禾；磷細菌；溶磷能力

中圖分類號： S144.9文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0326-03

磷元素作為植物生長發育所必需的三大營養元素之一，具有重要的作用，一般來說磷含量的多少直接決定著所在土壤生產力的大小[1]，目前在我國大部分的土壤中，全磷含量可以達到0.4～1.0 g/kg，其中95%的比例為無效磷，是植物無法吸收利用的[2]。一般而言，通過微生物的作用，磷元素可以從難以被土壤吸收利用的有機態轉換成可以被吸收利用的無機態形式，以被植物的根系吸收并利用[3]。相關研究表明，土壤中的磷細菌就是此類具有特殊效能的微生物 [4]，可以將土壤中的磷元素有效轉化出來。研究磷細菌的目的就是從土壤中分離、鑒定、獲取具有高效解磷作用的微生物，并加以利用以研制出高效的生物磷肥，充分利用土壤中難以被植物根系吸收利用的磷元素，這對于我國農業的環保型可持續發展具有深遠的意義[5]。

草地早熟禾（Poa pratensis）在我國黃河以北的城市或鄉鎮中是比較常見的園林綠化草種，屬于冷季型草坪草，具有較強的應對惡劣環境的能力，在寒冷地區的高爾夫球場建設最為常見，當下常常作為北方草坪綠化首選草坪草種[6-8]。隨著我國對生物肥料研究的不斷深入，許多專家學者都發現生物肥料不但可以提高作物產量，還可以有效保護土壤生態資源，對于現代農業生產的可持續發展起著極其重要的作用。遵循生態學的一般原理，從原生長地取樣篩選特定種類的有益菌株，既可滿足植物的專一性，又能獲得較高的成功率。本研究通過對草地早熟禾根際土壤磷細菌的分離與鑒定，獲得7株無機磷細菌及8株有機磷細菌，并對其生物效能進行測定，以篩選出具有較強溶磷能力的菌株，希望能夠達到有效利用磷細菌，調控植物根系微生物系統的目的，以期為生物磷肥的研制提供理論基礎。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試菌株采集健康草地早熟禾根系表面約2 mm左右的土壤，將采集到的根際土樣裝入經過高壓消毒的無菌紙袋土樣中，經過分離篩選，得到8株有機磷細菌（PO1～PO8）和7株無機磷細菌（PM1～PM7），實驗室保存。

1.1.2培養基及主要試劑[9-11]PKO無機培養基：FeSO4·7H2O 0.036 g、葡萄糖 10.0 g、MgSO4·7H2O 0.3 g、KCl 0.3 g、NaC1 0.3 g、Ca3（PO4）2 2.0 g、瓊脂20 g、（NH4）2SO4 05 g、MnSO4·4H2O 0.03 g，總體積1 000 mL，pH值7.0，滅菌20 min。

蒙金娜有機培養基：CaCO3 1.0 g、卵磷脂 0.2 g、葡萄糖10.0 g、（NH4）2SO4 0.5 g、NaCl 0.3 g、MnSO4·4H2O 0.03 g、MgSO4·7H2O 0.3 g、瓊脂 20 g、FeSO4·7H2O 0.03 g、酵母粉 0.5 g、KCl 0.3 g，總體積1 000 mL，pH 值7.0，滅菌20 min。

1.2方法

1.2.1磷細菌溶磷能力定性判斷采用溶磷圈法[12]來判斷供試菌株是否具有溶磷能力。首先將PKO無機培養基與蒙金娜有機培養基制成平板，并將平板分區，每個分區點植1個菌株，設置3個重復，在30 ℃條件下培養，分別于24、72、120 h 觀察透明圈是否生成，測量生成透明圈的直徑大小，計算透明圈直徑（D）與菌落直徑（d）的比值，利用比值大小對菌株是否有溶磷能力進行初步判斷，隨后將經過判斷具有溶磷能力的菌株轉接到準備好的LB培養基上，良好培養并保存。

1.2.2磷細菌溶磷量的測定采用鉬銻抗比色法[13-14]測定供試菌株的溶磷量并判斷其解磷能力的強弱。配制蒙金娜有機液體培養基和PKO無機液體培養基，每瓶40 mL裝至三角瓶中，滅菌。將試驗菌株活化，制成菌懸液，吸取1 mL裝至各個三角瓶內，每株菌重復3次，然后放置在速度為180 r/min 的搖床上在28 ℃的條件下振蕩培養，3 d后用鉬銻抗比色法對發酵液磷含量進行測定，并通過以下公式計算有效磷含量。

2結果與分析

2.1磷細菌溶磷能力

試驗對草地早熟禾根際土壤中篩選得到的無機磷細菌菌株和有機磷細菌菌株進行溶磷能力判斷。結果表明，7株無機磷細菌菌株和8株有機磷細菌菌株都可以產生比較明顯的溶磷圈。

2.1.1有機磷細菌溶磷能力從表1看出，在24 h內溶解有機磷菌株的D/d值大于2.0的僅菌株PO8，而PO3、PO5、PO6有溶磷圈出現，但D/d值為1.6～1.7，低于2.0；菌株PO1、PO2、PO4、PO7在24 h內尚未出現溶磷圈。

2.1.2無機磷細菌溶磷能力從表2可以看出，在24 h內溶解無機磷菌株的D/d值大于2.0的有菌株PM1和PM5，而菌株PM4、PM6和PM7均沒有溶磷圈出現；大部分菌株均隨著培養時間的增加而呈減小趨勢，只有菌株PM7的D/d值隨培養時間的增加而增大。即在磷細菌菌株溶磷能力判斷中，所有篩選得到的磷細菌菌株在培養24 h后都可以形成溶磷圈，但溶磷圈大小不同，表明它們都具有一定的解磷能力。endprint