一株耐盐碱溶磷菌溶磷特性及对盐碱土壤理化性质的影响

发布时间：2020-04-19 15:23

【摘要】：磷是农作物生长的必须元素之一,据报道我国土壤缺磷现象十分严重,约有74%的耕地土壤缺磷,而其中却含有大量的无效磷。充分利用土壤中的难溶性磷酸盐是解决土壤缺磷问题的关键所在,也是解决土壤缺磷问题的根本。溶磷菌是一类能将难溶磷酸盐转化为可溶性磷酸盐的微生物。因此,溶磷菌的相关研究,对我国土壤难溶磷的利用、土壤缺磷问题的解决和农业生产的可持续发展具有重要的意义。盐碱土壤具有较高的盐分和pH,肥力贫瘠,不仅严重影响着农作物的生长,还对生态环境造成严重的威胁。因此,寻求高效的盐碱土壤改良剂,对盐碱土壤改良、农业生产和生态环境的保护等方面具有重要意义。本论文为探究一株耐盐碱溶磷菌的分类地位及溶磷特性,并探索得到一种适合甘肃省盐碱土壤的改良剂,初步得到以下几个试验结果:1.采用溶磷圈法分离溶磷菌,钼锑抗比色法测定溶磷量,得到编号为C9-41、Y3-35、C5-411、C5-410、Y3-51菌株的溶磷圈直径/菌落直径(D/d)1.6,其中菌株Y3-35的溶磷能力最好(P0.05),溶磷量最高可达206.06 mg/L,菌株Y3-35溶磷量与pH呈显著负相关。2.利用不同NaCl浓度梯度的牛肉膏蛋白胨培养基进行耐盐试验,不同pH梯度的牛肉膏蛋白胨培养基进行耐碱试验,采用传代培养法判定其遗传稳定性。结果表明菌株Y3-35在NaCl含量≤10%、7≤pH≤12的条件下均能生长,该菌株在第1、5、10、15、20代的平均溶磷量和平均pH分别保持在(163.06±8.27)mg/L和4.92±0.10。3.通过菌落形态特征、生理生化特性及其16S rRNA基因序列分析对菌株Y3-35进行分类鉴定,鉴定其为Pantoea theicola的近缘种。4.采用单因素试验和正交试验对其溶磷条件进行优化,初步得到菌株Y3-35的最佳溶磷条件为:葡萄糖20.0 g/L;蛋白胨15.0 g/L;氯化钠2.5 g/L;温度24°C,其他同原培养基。5.利用溶磷菌菌悬液(菌悬液:土=1 mL:12 g)、磷石膏(磷石膏:土=1 g:100g)、熟牛粪(熟牛粪:土=1 g:100 g),对比研究改良剂单施和配施处理对盐碱土壤酶活力、化学性质和玉米长势等指标的影响,评估改良剂对盐碱土壤的改良效果。结果表明,与对照组(CK)相比,各试验组盐碱土壤的各项指标均有不同程度的改善(P0.05)。盆栽试验盐碱土壤改良效果依次为磷石膏、熟牛粪、溶磷菌菌悬液组(PNJ)熟牛粪组(N)熟牛粪磷石膏组(PN)熟牛粪菌悬液组(NJ)磷石膏菌悬液组(PJ)磷石膏组(P)菌悬液组(J)对照组(CK)无玉米对照组(CK_0),与玉米生长指标评估结果基本一致,均表明同时施加磷石膏、熟牛粪、溶磷菌菌悬液组(PNJ)对盐碱土壤改良效果最为明显,其土壤pH和电导率分别比CK组下降了5.0%、17.0%,其土壤中的速效磷、速效钾、氮含量和有机质分别比CK组增加了586.1%、94.8%、22.3%、89.9%,其土壤中的脲酶活力、碱性磷酸酶活力、中性磷酸酶活力和酸性磷酸酶活力分别比CK组提高了231.4%、24.2%、175.3%、42.8%。菌株Y3-35溶磷能力较好,耐盐碱特性较强,具有有较好的应用前景,为盐碱土壤中溶磷菌的应用提供菌株支持;应用于PNJ组的改良剂对盐碱土壤改良效果较好,在甘肃省盐碱土壤改良方面具有较好的应用价值,建议按照该配方对甘肃省盐碱土壤进行改良。
【图文】：

溶磷,菌株,溶磷量,溶磷菌

图 3.1 菌株 Y3-35 产生的溶磷圈Phosphorus solubilizing circle generated b果力较好的 5 株溶磷菌株（D/d≥1.6磷培养的 144 h 内，菌株溶磷量整定的趋势；pH 整体呈现出先迅速图 3.2)。其中菌株 Y3-35 在前 144 h 株溶磷量在第 72 h 更是达到了 206株作为后续研究的供试菌株。

溶磷量,菌株,动态变化,溶磷菌

图 3.1 菌株 Y3-35 产生的溶磷圈Figure 3.1 Phosphorus solubilizing circle generated by strain Y3-35.2 溶磷菌复筛结果对初筛结果溶磷能力较好的 5 株溶磷菌株（D/d≥1.6）进行复筛，结果5 株溶磷菌在液体溶磷培养的 144 h 内，菌株溶磷量整体呈现出先迅速增减小，最后基本稳定的趋势；pH 整体呈现出先迅速减小后缓慢增大，，保持稳定的趋势(图 3.2)。其中菌株 Y3-35 在前 144 h 内的溶磷量明显高株的溶磷量，该菌株溶磷量在第 72 h 更是达到了 206.06 mg/L；pH 在第 3.7，因此将该菌株作为后续研究的供试菌株。
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S154.3;S156.2

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