草地早熟禾根际磷细菌效能测定

李保东等

摘要：利用选择性培养基从草地早熟禾（Poa pratensis）根际土壤中筛选到7株无机磷细菌（phosphate solubilizing bacteria）和8株有机磷细菌（organic phosphate solubilizing bacteria）进行磷细菌溶磷定性判断和磷细菌溶磷量测定。结果表明，从草地早熟禾根际筛选得到的无机磷细菌菌株及有机磷细菌菌株均表现出一定的溶磷能力，溶磷量分别为17.05～62.37 μg/mL、15.23～57.28 μg/mL，其中无机磷细菌菌株PM2、PM3以及PM5溶磷量较高，有机磷细菌菌株PO2、PO3、PO6、PO7溶磷效能较强。这些菌株在后续微生物菌肥研制中具有较大潜力。

关键词：草地早熟禾；磷细菌；溶磷能力

中图分类号： S144.9文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0326-03

磷元素作为植物生长发育所必需的三大营养元素之一，具有重要的作用，一般来说磷含量的多少直接决定着所在土壤生产力的大小[1]，目前在我国大部分的土壤中，全磷含量可以达到0.4～1.0 g/kg，其中95%的比例为无效磷，是植物无法吸收利用的[2]。一般而言，通过微生物的作用，磷元素可以从难以被土壤吸收利用的有机态转换成可以被吸收利用的无机态形式，以被植物的根系吸收并利用[3]。相关研究表明，土壤中的磷细菌就是此类具有特殊效能的微生物 [4]，可以将土壤中的磷元素有效转化出来。研究磷细菌的目的就是从土壤中分离、鉴定、获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，充分利用土壤中难以被植物根系吸收利用的磷元素，这对于我国农业的环保型可持续发展具有深远的意义[5]。

草地早熟禾（Poa pratensis）在我国黄河以北的城市或乡镇中是比较常见的园林绿化草种，属于冷季型草坪草，具有较强的应对恶劣环境的能力，在寒冷地区的高尔夫球场建设最为常见，当下常常作为北方草坪绿化首选草坪草种[6-8]。随着我国对生物肥料研究的不断深入，许多专家学者都发现生物肥料不但可以提高作物产量，还可以有效保护土壤生态资源，对于现代农业生产的可持续发展起着极其重要的作用。遵循生态学的一般原理，从原生长地取样筛选特定种类的有益菌株，既可满足植物的专一性，又能获得较高的成功率。本研究通过对草地早熟禾根际土壤磷细菌的分离与鉴定，获得7株无机磷细菌及8株有机磷细菌，并对其生物效能进行测定，以筛选出具有较强溶磷能力的菌株，希望能够达到有效利用磷细菌，调控植物根系微生物系统的目的，以期为生物磷肥的研制提供理论基础。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1供试菌株采集健康草地早熟禾根系表面约2 mm左右的土壤，将采集到的根际土样装入经过高压消毒的无菌纸袋土样中，经过分离筛选，得到8株有机磷细菌（PO1～PO8）和7株无机磷细菌（PM1～PM7），实验室保存。

1.1.2培养基及主要试剂[9-11]PKO无机培养基：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、琼脂20 g、（NH4）2SO4 05 g、MnSO4·4H2O 0.03 g，总体积1 000 mL，pH值7.0，灭菌20 min。

蒙金娜有机培养基：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、琼脂 20 g、FeSO4·7H2O 0.03 g、酵母粉 0.5 g、KCl 0.3 g，总体积1 000 mL，pH 值7.0，灭菌20 min。

1.2方法

1.2.1磷细菌溶磷能力定性判断采用溶磷圈法[12]来判断供试菌株是否具有溶磷能力。首先将PKO无机培养基与蒙金娜有机培养基制成平板，并将平板分区，每个分区点植1个菌株，设置3个重复，在30 ℃条件下培养，分别于24、72、120 h 观察透明圈是否生成，测量生成透明圈的直径大小，计算透明圈直径（D）与菌落直径（d）的比值，利用比值大小对菌株是否有溶磷能力进行初步判断，随后将经过判断具有溶磷能力的菌株转接到准备好的LB培养基上，良好培养并保存。

1.2.2磷细菌溶磷量的测定采用钼锑抗比色法[13-14]测定供试菌株的溶磷量并判断其解磷能力的强弱。配制蒙金娜有机液体培养基和PKO无机液体培养基，每瓶40 mL装至三角瓶中，灭菌。将试验菌株活化，制成菌悬液，吸取1 mL装至各个三角瓶内，每株菌重复3次，然后放置在速度为180 r/min 的摇床上在28 ℃的条件下振荡培养，3 d后用钼锑抗比色法对发酵液磷含量进行测定，并通过以下公式计算有效磷含量。

2结果与分析

2.1磷细菌溶磷能力

试验对草地早熟禾根际土壤中筛选得到的无机磷细菌菌株和有机磷细菌菌株进行溶磷能力判断。结果表明，7株无机磷细菌菌株和8株有机磷细菌菌株都可以产生比较明显的溶磷圈。

2.1.1有机磷细菌溶磷能力从表1看出，在24 h内溶解有机磷菌株的D/d值大于2.0的仅菌株PO8，而PO3、PO5、PO6有溶磷圈出现，但D/d值为1.6～1.7，低于2.0；菌株PO1、PO2、PO4、PO7在24 h内尚未出现溶磷圈。

2.1.2无机磷细菌溶磷能力从表2可以看出，在24 h内溶解无机磷菌株的D/d值大于2.0的有菌株PM1和PM5，而菌株PM4、PM6和PM7均没有溶磷圈出现；大部分菌株均随着培养时间的增加而呈减小趋势，只有菌株PM7的D/d值随培养时间的增加而增大。即在磷细菌菌株溶磷能力判断中，所有筛选得到的磷细菌菌株在培养24 h后都可以形成溶磷圈，但溶磷圈大小不同，表明它们都具有一定的解磷能力。endprint