徐春英　邢芳芳　宋濤等

摘要：對國家緩控釋肥工程技術(shù)研究中心分離保藏的1株高效溶磷真菌PFK的耐鹽堿性能及溶磷性能進(jìn)行研究，并進(jìn)行鹽堿土盆栽試驗，研究其在鹽堿土中對小麥的促生作用。結(jié)果表明，PFK菌株具有很強(qiáng)的降解無機(jī)磷能力，在以Ca3（PO4）2為唯一磷源的無機(jī)磷培養(yǎng)基中培養(yǎng)7 d時，水溶磷含量達(dá)到892.86 mg/L，為對照組的89.60倍；pH值≤9的條件對PFK菌株降解無機(jī)磷的能力影響不大；PFK菌株在含10% NaCl的PDA培養(yǎng)基中仍可生長。盆栽試驗結(jié)果表明：接種解磷真菌PFK的處理組小麥的莖粗、株高、根長、鮮干質(zhì)量顯著高于對照組，因而推斷PFK菌株具有一定的促生作用。

關(guān)鍵詞：溶磷菌；耐鹽堿；促生效果

中圖分類號：S156.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1S182302（2014）07-0397-03

收稿日期：2013-10-28

基金項目：國家科技支撐計劃（編號：2011BAD11B02）。

作者簡介：徐春英（1985—），女，山東菏澤人，碩士，工程師，主要從事新型肥料的研發(fā)及其施肥研究。Tel：（0539）7198803；E-mail：xuchunying508@126.com。

通信作者：宋濤，男，山東濰坊人，博士，工程師，主要從事新型肥料的研發(fā)及其施肥研究。E-mail：songtao@kingenta.com。鹽堿土是鹽土和堿土的總稱，大多是由于農(nóng)田的不合理灌溉以及化肥的過度使用而使土壤受到破壞、植被的生長受到抑制、土地鹽堿化加劇而造成的。由于鹽堿土的有機(jī)質(zhì)含量少，土壤鹽漬化嚴(yán)重，肥力低，理化性狀差，普遍缺磷少氮，對作物有害的陰、陽離子較多，導(dǎo)致其中生長的作物不易出苗。中國鹽堿土的分布比較廣，可開展農(nóng)業(yè)利用的鹽堿土地面積近130萬hm2，占中國耕地面積的10%以上，開發(fā)潛力巨大。隨著人口膨脹以及耕地面積的減少，鹽堿地的治理和改良也越來越受到人們的重視。這方面主要包括工程改良、化學(xué)改良及生物改良[1]。工程改良短期效果明顯，但工程投入大；化學(xué)改良見效比較快，但成本很高，而且副作用明顯。因此，人們的觀點逐步轉(zhuǎn)向利用生物措施來治理鹽堿地，并且認(rèn)識到篩選利用耐鹽耐堿菌種的重要性，目前大多數(shù)研究集中在利用微生物肥料進(jìn)行鹽堿土的改良，其中解磷微生物肥料的應(yīng)用為研究熱點。微生物的解磷作用能夠?qū)㈦y溶性磷酸鹽轉(zhuǎn)化為水溶性磷，從而有效增加土壤中速效磷的含量，產(chǎn)生有機(jī)酸和活性酶類，促進(jìn)植物的生長[2]。 本研究從生態(tài)工程學(xué)和鹽堿地生態(tài)修復(fù)的角度出發(fā)，利用篩選出的高效溶磷菌株P(guān)FK進(jìn)行耐鹽堿試驗研究，并利用其耐鹽、耐堿及高效溶磷特性制備成生物菌劑，用于促進(jìn)鹽堿地植物的生長，以期為鹽堿地的改良探索出一條新途徑。

1材料與方法

1.1供試菌種

菌株P(guān)FK由國家緩控釋肥工程技術(shù)研究中心實驗室分離并保藏于同單位的菌種保藏中心。

1.2培養(yǎng)基

PDA培養(yǎng)基（1 L）：200 g馬鈴薯，20 g葡萄糖，18 g瓊脂，1 000 mL 蒸餾水，自然pH值。鹽濃度梯度培養(yǎng)基（1 L）：200 g 馬鈴薯，20 g葡萄糖，1 000 mL蒸餾水；按比例配制 800 mL 并分裝至8個300 mL三角瓶中，裝液量100 mL，再分別加入0、1、2、3、4、6、8、10 g氯化鈉，自然pH值。

無機(jī)磷液體培養(yǎng)基（1 L）：10.0 g葡萄糖，0.5 g （NH4）2SO4，03 g NaCl，0.3 g KCl，0.3 g MgSO4·7H2O，0.03 g FeSO4·7H2O，0.03 g MnSO4·4H2O，5 g Ca2（PO4）2，1 000 mL 蒸餾水，pH值7.0～7.2，120 ℃高壓滅菌20 min。

堿濃度梯度無機(jī)磷液體培養(yǎng)基：140 g馬鈴薯，14 g葡萄糖，700 mL蒸餾水，分裝至7個300 mL三角瓶中后，分別調(diào)節(jié)pH值為6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0。

1.3小麥盆栽試驗

1.3.1供試土壤試驗在筆者所在單位的溫室試驗基地內(nèi)進(jìn)行，土樣為山東省東營地區(qū)的鹽堿土，其基本組分為070%有機(jī)質(zhì)，1 015.1%全氮，950 mg/kg全磷，283.18 mg/kg 速效鉀，pH值8.81。

1.3.2供試作物供試作物種子為小麥，從當(dāng)?shù)胤N子站購得，為當(dāng)?shù)爻Ｓ闷贩N。

1.3.3供試肥料解磷微生物菌劑為PFK菌株擴(kuò)繁、干燥、粉碎后的菌劑；氮肥、鉀肥是根據(jù)需要自行調(diào)配而成的，按氮含量225 kg /hm2、氮 ∶磷 ∶鉀=2 ∶0 ∶1的比例添加尿素和氯化鉀。

1.4試驗方法

1.4.1試驗菌株在液體培養(yǎng)基中解磷能力的測定取斜面保藏的試驗菌株，接種于PDA培養(yǎng)基斜面，在28 ℃條件下活化培養(yǎng)3 d，制備孢子懸浮液，等量接種于無機(jī)磷液體培養(yǎng)基中，于 28 ℃、120 r/min條件下培養(yǎng)，每隔1 d用鉬藍(lán)比色法測定培養(yǎng)液中的可溶性磷含量，連續(xù)測定，以確定試驗菌株對難溶無機(jī)磷的分解情況。

1.4.2試驗菌株耐鹽、堿能力的測定取斜面保藏的試驗菌株，接種于PDA培養(yǎng)基斜面上，于28 ℃活化培養(yǎng)3 d，制備孢子懸浮液；等量接種于不同pH值的無機(jī)磷液體培養(yǎng)基和不同NaCl濃度的PDA液體培養(yǎng)基中，于28 ℃、120 r/min條件下培養(yǎng)7 d，過濾洗滌菌絲體，烘干稱重，確定試驗菌株在不同pH值、NaCl濃度條件下的生長、溶磷情況。

1.4.3盆栽試驗設(shè)計試驗設(shè)表1中3個處理，每個處理3個重復(fù)，每盆裝土2 kg，氮肥、鉀肥的施用量共為1 350 kg/hm2，全部肥料作為基肥一次性施入土壤。每盆均播種10株以上的小麥種子，于2013年4月7日播種，2013年5月7日收獲，共30 d；小麥長出2張針葉后間苗定植，每盆2株，于收獲時測定莖粗、株高、鮮質(zhì)量、根長，烘干后稱干質(zhì)量。endprint

3結(jié)論與討論

石灰性土壤中富含石灰質(zhì)，但是可溶性磷含量比較低，使用磷肥后大部分磷與土壤中的Ca2+、Fe3+、Al3+等結(jié)合形成難溶性磷酸鹽而不能被植物吸收利用，尤其是在石灰性土壤中，磷被固定得速度更快，因此在石灰性土壤中磷的利用率更低[4]。研究發(fā)現(xiàn)，微生物對土壤中磷的轉(zhuǎn)化起關(guān)鍵作用[5]，有益微生物在其生命活動過程中能產(chǎn)生大量有機(jī)酸，不斷釋放出土壤中的遲效態(tài)氮磷鉀，能有效改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力，這些因素都會對鹽堿地種植作物和改良鹽堿土起到一定的積極作用，因此研究利用生物肥改良、利用鹽堿土具有重要的意義[6-7]。嚴(yán)慧峻等認(rèn)為，施用微生物復(fù)混肥可以明顯增加土壤細(xì)菌數(shù)量，降低土壤容重、含鹽量和白菜中硝酸鹽含量，提高白菜可溶性糖的含量，對白菜產(chǎn)量的提高也有一定作用[8]。逄煥成等認(rèn)為，施用微生物菌劑明顯改善了土壤營養(yǎng)與環(huán)境狀況，有利于土壤中鉀細(xì)菌、枯草芽孢桿菌的生長繁殖，有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀的含量，一定程度增加土壤堿解氮含量，降低土壤pH值，加速淋鹽，抑制返鹽，降低土壤表層鹽分含量，促進(jìn)玉米株高、葉片數(shù)的增加和地上部分干物質(zhì)的積累[9]。

本研究通過對菌株P(guān)FK的pH值、解磷轉(zhuǎn)化率的動態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，PFK溶磷菌具有較強(qiáng)的降解難溶性無機(jī)磷 Ca3（PO4）2 的能力，在無機(jī)磷液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)6 d時，無機(jī)磷濃度達(dá)到886.2 mg/L，pH值達(dá)到1.87，pH值與解磷量關(guān)系密切。通過設(shè)置不同的pH值梯度、NaCl濃度梯度對PFK的耐鹽堿性能進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，PFK具備很強(qiáng)的耐堿性能，當(dāng)pH值達(dá)到9.0時，其生長量、解磷能力均不受影響，PFK的生長受鹽離子濃度影響較大，隨著離子濃度的升高生長量逐漸降低，當(dāng)培養(yǎng)液中NaCl濃度達(dá)到10%時仍能生長，但生長量很小。小麥盆栽試驗表明：PFK菌劑對鹽堿土上小麥的生長有促進(jìn)作用。添加PFK菌劑能使小麥莖粗、株高和根長都顯著增加，鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別增產(chǎn)20.15%、30.95%；添加2%PFK菌劑和氮肥、鉀肥的增產(chǎn)效果最好，鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別增產(chǎn)41.94%、47.62%，與空白對照處理相比差異極顯著。總體來看，PFK菌劑在低肥力和鹽漬化土壤中表現(xiàn)出較好的效果，其具體機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究，對于PFK在鹽堿土的改良中的推廣還需要深入系統(tǒng)地探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆治斌，秦嘉海，王愛勤，等. 鹽堿土改良材料對草甸鹽土理化性質(zhì)與玉米生產(chǎn)效益的影響[J]. 水土保持通報，2011，31（2）：122-127.

[2]Navarro-Noya Y E，Hernndez-Mendoza E，Morales-Jiménez J，et al. Isolation and characterization of nitrogen fixing heterotrophic bacteria from the rhizosphere of pioneer plants growing on mine tailings[J]. Applied Soil Ecology，2012，62：52-60.

[3]魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000：179-180.

[4]朱培淼，楊興明，徐陽春，等. 高效解磷細(xì)菌的篩選及其對玉米苗期生長的促進(jìn)作用[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2007，18（1）：107-112.

[5]楊寧，張榮標(biāo)，張永春，等. 基于微生物生態(tài)效益的土壤肥力綜合評價模型[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2013，44（5）：108-112.

[6]劉長霞，譚天偉，翟洪杰. 鹽堿條件對真菌解磷能力的影響[J]. 微生物學(xué)通報，2003，30（5）：69-72.

[7]向文良，馮瑋，郭建華，等. 一株解磷中度嗜鹽菌的分離鑒定及解磷特性分析[J]. 微生物學(xué)通報，2009，36（3）：320-327.

[8]嚴(yán)慧峻，逄煥成，李玉義，等. 微生物復(fù)混肥對鹽堿土及白菜品質(zhì)改良的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2008，24（12）：270-273.

[9]逄煥成，李玉義，嚴(yán)慧峻，等. 微生物菌劑對鹽堿土理化和生物性狀影響的研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2009，28（5）：951-955.endprint

3結(jié)論與討論

石灰性土壤中富含石灰質(zhì)，但是可溶性磷含量比較低，使用磷肥后大部分磷與土壤中的Ca2+、Fe3+、Al3+等結(jié)合形成難溶性磷酸鹽而不能被植物吸收利用，尤其是在石灰性土壤中，磷被固定得速度更快，因此在石灰性土壤中磷的利用率更低[4]。研究發(fā)現(xiàn)，微生物對土壤中磷的轉(zhuǎn)化起關(guān)鍵作用[5]，有益微生物在其生命活動過程中能產(chǎn)生大量有機(jī)酸，不斷釋放出土壤中的遲效態(tài)氮磷鉀，能有效改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力，這些因素都會對鹽堿地種植作物和改良鹽堿土起到一定的積極作用，因此研究利用生物肥改良、利用鹽堿土具有重要的意義[6-7]。嚴(yán)慧峻等認(rèn)為，施用微生物復(fù)混肥可以明顯增加土壤細(xì)菌數(shù)量，降低土壤容重、含鹽量和白菜中硝酸鹽含量，提高白菜可溶性糖的含量，對白菜產(chǎn)量的提高也有一定作用[8]。逄煥成等認(rèn)為，施用微生物菌劑明顯改善了土壤營養(yǎng)與環(huán)境狀況，有利于土壤中鉀細(xì)菌、枯草芽孢桿菌的生長繁殖，有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀的含量，一定程度增加土壤堿解氮含量，降低土壤pH值，加速淋鹽，抑制返鹽，降低土壤表層鹽分含量，促進(jìn)玉米株高、葉片數(shù)的增加和地上部分干物質(zhì)的積累[9]。

本研究通過對菌株P(guān)FK的pH值、解磷轉(zhuǎn)化率的動態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，PFK溶磷菌具有較強(qiáng)的降解難溶性無機(jī)磷 Ca3（PO4）2 的能力，在無機(jī)磷液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)6 d時，無機(jī)磷濃度達(dá)到886.2 mg/L，pH值達(dá)到1.87，pH值與解磷量關(guān)系密切。通過設(shè)置不同的pH值梯度、NaCl濃度梯度對PFK的耐鹽堿性能進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，PFK具備很強(qiáng)的耐堿性能，當(dāng)pH值達(dá)到9.0時，其生長量、解磷能力均不受影響，PFK的生長受鹽離子濃度影響較大，隨著離子濃度的升高生長量逐漸降低，當(dāng)培養(yǎng)液中NaCl濃度達(dá)到10%時仍能生長，但生長量很小。小麥盆栽試驗表明：PFK菌劑對鹽堿土上小麥的生長有促進(jìn)作用。添加PFK菌劑能使小麥莖粗、株高和根長都顯著增加，鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別增產(chǎn)20.15%、30.95%；添加2%PFK菌劑和氮肥、鉀肥的增產(chǎn)效果最好，鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別增產(chǎn)41.94%、47.62%，與空白對照處理相比差異極顯著?？傮w來看，PFK菌劑在低肥力和鹽漬化土壤中表現(xiàn)出較好的效果，其具體機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究，對于PFK在鹽堿土的改良中的推廣還需要深入系統(tǒng)地探索。

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[9]逄煥成，李玉義，嚴(yán)慧峻，等. 微生物菌劑對鹽堿土理化和生物性狀影響的研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2009，28（5）：951-955.endprint

3結(jié)論與討論

石灰性土壤中富含石灰質(zhì)，但是可溶性磷含量比較低，使用磷肥后大部分磷與土壤中的Ca2+、Fe3+、Al3+等結(jié)合形成難溶性磷酸鹽而不能被植物吸收利用，尤其是在石灰性土壤中，磷被固定得速度更快，因此在石灰性土壤中磷的利用率更低[4]。研究發(fā)現(xiàn)，微生物對土壤中磷的轉(zhuǎn)化起關(guān)鍵作用[5]，有益微生物在其生命活動過程中能產(chǎn)生大量有機(jī)酸，不斷釋放出土壤中的遲效態(tài)氮磷鉀，能有效改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力，這些因素都會對鹽堿地種植作物和改良鹽堿土起到一定的積極作用，因此研究利用生物肥改良、利用鹽堿土具有重要的意義[6-7]。嚴(yán)慧峻等認(rèn)為，施用微生物復(fù)混肥可以明顯增加土壤細(xì)菌數(shù)量，降低土壤容重、含鹽量和白菜中硝酸鹽含量，提高白菜可溶性糖的含量，對白菜產(chǎn)量的提高也有一定作用[8]。逄煥成等認(rèn)為，施用微生物菌劑明顯改善了土壤營養(yǎng)與環(huán)境狀況，有利于土壤中鉀細(xì)菌、枯草芽孢桿菌的生長繁殖，有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀的含量，一定程度增加土壤堿解氮含量，降低土壤pH值，加速淋鹽，抑制返鹽，降低土壤表層鹽分含量，促進(jìn)玉米株高、葉片數(shù)的增加和地上部分干物質(zhì)的積累[9]。

本研究通過對菌株P(guān)FK的pH值、解磷轉(zhuǎn)化率的動態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，PFK溶磷菌具有較強(qiáng)的降解難溶性無機(jī)磷 Ca3（PO4）2 的能力，在無機(jī)磷液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)6 d時，無機(jī)磷濃度達(dá)到886.2 mg/L，pH值達(dá)到1.87，pH值與解磷量關(guān)系密切。通過設(shè)置不同的pH值梯度、NaCl濃度梯度對PFK的耐鹽堿性能進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，PFK具備很強(qiáng)的耐堿性能，當(dāng)pH值達(dá)到9.0時，其生長量、解磷能力均不受影響，PFK的生長受鹽離子濃度影響較大，隨著離子濃度的升高生長量逐漸降低，當(dāng)培養(yǎng)液中NaCl濃度達(dá)到10%時仍能生長，但生長量很小。小麥盆栽試驗表明：PFK菌劑對鹽堿土上小麥的生長有促進(jìn)作用。添加PFK菌劑能使小麥莖粗、株高和根長都顯著增加，鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別增產(chǎn)20.15%、30.95%；添加2%PFK菌劑和氮肥、鉀肥的增產(chǎn)效果最好，鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別增產(chǎn)41.94%、47.62%，與空白對照處理相比差異極顯著。總體來看，PFK菌劑在低肥力和鹽漬化土壤中表現(xiàn)出較好的效果，其具體機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究，對于PFK在鹽堿土的改良中的推廣還需要深入系統(tǒng)地探索。

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[5]楊寧，張榮標(biāo)，張永春，等. 基于微生物生態(tài)效益的土壤肥力綜合評價模型[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2013，44（5）：108-112.

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[7]向文良，馮瑋，郭建華，等. 一株解磷中度嗜鹽菌的分離鑒定及解磷特性分析[J]. 微生物學(xué)通報，2009，36（3）：320-327.

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