枣根际解磷细菌的筛选及其解磷机理研究

摘要

枣源于我国，是我国独具特色的果树树种，具有抗旱、耐贫瘠、抗风、抗盐碱、种植后丰产稳产、适宜大面积发展等特点，已成为近年来新疆快速发展起来的一项增加农民收入的主导产业。然而随着化肥使用量的增加，其负面影响日益凸显。探寻新的肥源，尤其是生物肥替代或部分替代化肥的研究倍受关注。本研究以新疆枣主产区枣根际土壤为材料，进行了解磷细菌的分离、筛选和16S rDNA鉴定，并研究其解磷机理。取得了以下结果:
　　(1)就微生物总量来说，4年生骏枣根际土壤的微生物数量高于8年生骏枣;从根际促生菌上看，8年生骏枣根际促生菌的总量要高于4年生根际促生菌，在不同种类的促生菌上表现出一定的差异。枣根际土壤促生菌的种类和数量与根际土壤养分有关，根际土壤速效磷的含量影响固氮菌和解无机磷细菌的分布，解钾细菌的数量与土壤碱解氮的含量显著相关，相关系数为0.88。
　　(2)采用溶磷圈初筛和摇瓶复筛法筛选出土样中的解磷细菌，并对解磷细菌的16SrDNA进行测序，通过Blast检索同源序列，鉴定解磷细菌的种属，主要为芽孢杆菌Bacillus sp.、不动杆菌Acinetobacter sp.、假单胞菌Pseudomonas sp.、肠杆菌Enterobactersp.等4个属的细菌。
　　(3)在磷酸三钙无机磷培养基中，所筛选出的20个菌株在摇瓶培养下均有溶磷效果，其中P7、P13的能力最强，解磷量达到300μg/mL以上，菌株解磷量与培养液pH值呈极显著负相关。
　　(4)在蒙金娜有机磷培养基中，有3菌株对卵磷脂有较强的解磷能力，P3、P7、P9与对照间差异显著，菌株解磷量与培养液的pH值呈极显著负相关。
　　(5)筛出来的20个菌株对磷酸钙和磷酸铝均有不同程度的降解能力，对磷酸钙降解能力很强的菌株P7、P13解磷酸铝效果也相对较好。20个菌株对磷酸铁和植酸钙降解能力较差。
　　(6)有机酸的种类和数量对无机磷的溶解具有重要的作用，其中其中乙酸、丙酮酸和丁酸效果最好。不同的菌株对pH环境适应性有差异， P7适应碱性环境，而P13则喜好偏酸性环境。在解无机磷时，发酵液中的酸性磷酸酶占主导优势，而在降解有机磷时碱性磷酸酶起主导作用。
　　(7)使用菌剂能够提高土壤碱解氮含量，增加土壤中有效磷的含量，提高土壤的有机质含量，降低土壤pH值，但是，单一菌剂大多只在一个或两个方面起作用，并且菌剂的效果受环境的影响较大。解磷菌剂能够改善果实的品质，尤其是糖、酸和Vc含量等。

目录

声明

论文说明

摘要

第1章 绪论

1．1 文献综述

1．1．1 微生物解磷能力及分布

1．1．2 解磷微生物的解磷机制

1．1．3 国内外微生物解磷能力的研究现状

1．1．4 微生物在磷素循环中的作用

1．2 研究的目的和意义

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 新疆枣主产区根际微生物的分布特征

2．1 材料与方法

2．1．1 样地自然概况

2．1．2 土样的采集与处理

2．1．3 根际微生物的分离

2．1．4 土壤理化性质测定

2．2 结果与分析

2．2．1 不同地区枣根际微生物数量变化

2．2．2 不同枣品种根际土壤微生物的比较

2．2．3 不同生长年限枣树根际土壤微生物比较

2．2．4 土壤养分对枣根际促生菌的影响

2．3 讨论

2．4 本章小结

第3章 枣根际解磷细菌的筛选及鉴定

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 培养基的配制

3．1．3 解磷细菌的分离及筛选

3．1．4 16S rDNA序列测定与系统发育分析

3．2 结果与分析

3．2．1 初筛

3．2．2 复筛

3．2．3 16S rDNA测序和系统发育树分析

3．3 讨论

3．4 本章小结

第4章 解磷细菌对不同磷源的解磷能力的研究

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验方法

4．2 结果与分析

4．2．1 解磷菌株对有磷酸钙的解磷能力分析

4．2．2 解磷菌株对磷酸铝的解磷能力测定

4．2．3 解磷菌株对磷酸铁的解磷能力测定

4．2．4 解磷菌株对植酸钙的解磷能力测定

4．2．5 解磷菌株对卵磷脂的解磷能力分析

4．3 讨论

4．4 本章小结

第5章 解磷细菌解磷机理研究

5．1 材料与方法

5．1．1 菌株与培养基

5．1．2 种子液制各

5．1．3 解磷细菌的培养

5．1．4 可溶性磷含量的测定

5．1．5 发酵液中磷酸酶活性的测定

5．1．6 液相色谱法测定有机酸

5．1．7 培养基不同pH对菌株解磷能力的影响

5．1．8 有机酸种类对培养基的影响

5．1．9 数据处理

5．2 结果与分析

5．2．1 4株解磷菌株培养6d内可溶性磷含量和pH值变化

5．2．2 4株解磷菌株发酵液中磷酸酶活性比较

5．2．3 4株解磷菌菌体对可溶性磷的固化

5．2．4 pH值对4株解磷菌株解磷能力的影响

5．2．5 液相色谱法测定有机酸

5．2．6 外源有机酸对解磷培养基的影响

5．2．7 解磷细菌发酵液中有机酸的种类和数量

5．3 讨论

5．4 本章小结

第6章 解磷细菌在枣根际的定殖动态研究

6．1 材料与方法

6．1．1 试验材料

6．1．2 试验方法

6．1．3 数据处理

6．2 结果与分析

6．2．1 耐利福平标记菌株解磷能力测试

6．2．2 标记菌株在枣根际的的定殖动态

6．2．3 定殖回收菌株解磷能力测试

6．3 本章小结

第7章 解磷细菌对枣的促生效应

7．1 材料与方法

7．1．1 试验材料

7．1．2 试验设计

7．1．3 菌种制备及接种方法

7．1．4 测定指标与方法

7．1．5 数据的分析与处理

7．2 结果与分析

7．2．1 解磷菌剂对枣根际土壤养分的影响

7．2．2 解磷菌剂对枣果实品质的影响

7．3 讨论

7．4 本章小结

第8章 全文结论及展望

附录

参考文献

致谢

作者简历