張妙宜　陳宇豐　周登博　起登鳳　高祝芬　張錫炎

摘 要 為了提高鉀肥的利用效率，根據(jù)解鉀菌的特性及分離方法，從藥用植物蓖麻根際土壤中分離出6株高效解鉀菌，測(cè)定并分析它們的解鉀效率。結(jié)果表明：獲得1株最高效、穩(wěn)定的解鉀細(xì)菌，將其命名為MY-1。通過形態(tài)觀察、生理生化特性和16S rDNA基因序列分析，初步鑒定菌株MY-1是嗜線蟲賽雷氏菌（Serratia nematodiphila）。并對(duì)菌株MY-1的發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，確定其在溫度37 ℃，時(shí)間24 h，鉀長石粉量為10 g，pH值為5，搖床轉(zhuǎn)速為250 r/min，以蔗糖和硫酸銨為碳、氮源時(shí)，發(fā)酵效果最佳，發(fā)酵液中可溶性鉀含量最高，達(dá)65.04 mg/L。菌株MY-1有穩(wěn)定且較強(qiáng)的解鉀能力，將為今后微生物菌肥研究、開發(fā)及土壤肥力優(yōu)化提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 蓖麻；根際土壤；微生物；解鉀；發(fā)酵條件優(yōu)化

中圖分類號(hào) S565.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

蓖麻系蓖麻屬大戟科一年或多年生草本喜溫作物，原產(chǎn)地非洲東部，適種于熱帶地區(qū)[1]，其綜合利用價(jià)值高，是世界上十大油料作物之一，具有一定的藥用價(jià)值。它周身是寶，從葉片、莖稈到根部均可入藥，根系發(fā)達(dá)，呈圓錐形，主根入土可深達(dá)2～4 m，側(cè)根橫向分布可達(dá)1.5～2 m，耐旱性和抗貧瘠能力極強(qiáng)[2]。在含鉀量高的鹽堿地中，蓖麻的另一“耐鹽”特性能運(yùn)用自身的耐鹽性機(jī)制從根部向地上部運(yùn)輸，提高鉀的吸收效率，維持鉀、鈉離子的平衡[3]。

地殼礦質(zhì)元素中排名第7位的鉀元素含量為2.47%，是作物生長的重要營養(yǎng)要素之一[4]，對(duì)促進(jìn)作物生長發(fā)育、提高代謝能力、增強(qiáng)酶活性和作物光合作用，以及增強(qiáng)作物抗病、抗凍、抗旱、抗鹽等能力起重要作用[5]。然而鉀在土壤中有95%是以礦物鉀的形態(tài)存在于鉀長石和云母這兩大礦物中，無法被作物直接吸收利用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用化肥鉀肥補(bǔ)充作物生長所需的鉀元素，見效雖快，卻破壞了土壤結(jié)構(gòu)、造成有機(jī)質(zhì)含量逐年下降[6]，不利于生態(tài)平衡與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

硅酸鹽細(xì)菌（Silicate bacteria）俗稱“解鉀菌”，大量存在于土壤中，1912年被Bassalik首次分離于蚯蚓腸道中，1939年被科研人員從土壤中分離并被正式命名，1950年其釋放鋁硅酸鹽礦物中鉀元素的能力被前蘇聯(lián)學(xué)者亞歷山大羅夫發(fā)掘[7]，之后人們開始嘗試研究利用其改善土壤中可溶性鉀嚴(yán)重缺失的狀況。解鉀菌能分解土壤中鉀長石等不溶性無機(jī)礦物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為可供作物直接吸收利用的有效鉀，溶磷固氮、改善作物氮磷營養(yǎng)[8]，促進(jìn)作物生長，改良土壤環(huán)境。

近年來更有研究結(jié)果表明，根際解鉀菌比普通解鉀菌更能產(chǎn)生對(duì)土壤微生物活性有促生作用的分泌物[9]。根際土壤解鉀菌通過刺激作物生長激素分泌，增強(qiáng)作物對(duì)環(huán)境的脅迫耐性和對(duì)病原菌的抗病性[10]。史靜靜[11]從棉花根際分離篩選出5株（K1111、K1114、K2115、K3105和K3205）具有親和性的促生效果明顯的優(yōu)良PGPR菌株；羅娜等[12]從降香黃檀、檀香根際土壤中分離篩選出解鉀率高達(dá)221.18%的惡臭假單胞菌JT-K21。茍志輝[13]從油茶根際分離純化出73株解鉀細(xì)菌，其中菌株K50的活性達(dá)121.71 mg/kg；陳宇豐[14]從香蕉根際土壤中篩選出16株高效解鉀菌，并最終獲得解鉀率約為20%的陜西鏈霉菌（Streptomyces shaanxiensis）M3-4。但受氣候、土壤類型、作物品系等綜合因素的影響，作物根際土壤解鉀菌的解鉀能力在一定程度上受到制約。

本研究以鉀長石粉為唯一鉀源對(duì)蓖麻根際土壤進(jìn)行解鉀細(xì)菌的分離與篩選，獲得6株解鉀能力較強(qiáng)的細(xì)菌，選取其中1株抗逆性較好，生長能力較強(qiáng)，且解鉀能力最佳的解鉀細(xì)菌MY-1作為研究對(duì)象，通過觀察菌株的形態(tài)、生理生化特征，分析16S rDNA序列；優(yōu)化發(fā)酵條件，測(cè)定該解鉀菌株的解鉀能力，為研究開發(fā)具有穩(wěn)定高效解鉀能力的作物根際解鉀菌提供理論基礎(chǔ)，以緩解當(dāng)前土壤“少鉀”現(xiàn)狀。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品采集 土壤樣品分別采自海南省臨高縣南寶鎮(zhèn)、美臺(tái)鎮(zhèn)、皇桐鎮(zhèn)3地的蓖麻植株根際土壤。采用五點(diǎn)交叉取樣法，共采集土樣8份，分別放入無菌封口袋中混勻、封口、編號(hào)，裝入冰盒內(nèi)保存后，除去根系、石塊等雜物，4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 儀器設(shè)備 超凈工作臺(tái)：SW-CF-1F，蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司；生化培養(yǎng)箱：SPX-150，北京恒瑞天創(chuàng)機(jī)電設(shè)備有限公司；冷凍離心機(jī)：ST16R，德國Thermo公司；PCR儀：9701，賽飛（中國）有限公司；水平電泳槽：HR/022，北京恒瑞天創(chuàng)機(jī)電設(shè)備有限公司；凝膠成像儀：BG-gds Auto，北京百晶生物技術(shù)有限公司；恒溫水浴鍋：HHS-11-2，杭州匯爾儀器；紫外可見分光光度計(jì)：UV1000，上海天美科學(xué)儀器有限公司。

1.1.3 主要試劑 分析純?cè)噭毫姿岫溻洝⒘蛩徭V、氯化鈉、無水硫酸鈣、碳酸鈣、磷酸氫二鈉、氯化鐵、蔗糖等；生化試劑：酵母粉、胰蛋白胨、瓊脂、四苯硼鈉等。

1.1.4 培養(yǎng)基 分離培養(yǎng)基：葡萄糖10.0 g，碳酸鈣5 g，磷酸二氫鉀0.2 g，硫酸鎂0.2 g，無水硫酸鈣0.2 g，氯化鈉 0.2 g，瓊脂15 g，去離子水1 000 mL，pH7.2；篩選培養(yǎng)基：蔗糖5 g，磷酸氫二鈉2 g，硫酸鎂0.5 g，碳酸鈣0.1 g，氯化鐵0.005 g，土壤礦物1 g，瓊脂20 g，蒸餾水1 000 mL，pH7.0～7.5；LB營養(yǎng)培養(yǎng)基：酵母粉5 g，胰蛋白胨10 g，氯化鈉l0 g，瓊脂20 g，去離子水1 000 mL，pH7.2～7.5。

1.2 方法

1.2.1 根際土壤解鉀菌的分離、篩選 （1）初篩：將新鮮土樣（10 g）放入無菌水（90 mL）中，利用磁力攪拌器充分混合均勻后，在無菌操作條件下，采用稀釋涂布平板法分別配制10-4、10-5、10-6三個(gè)濃度梯度的土壤懸液備用，各吸取100 μL懸液涂布于分離培養(yǎng)基上（每個(gè)梯度設(shè)3個(gè)重復(fù)），37 ℃下培養(yǎng)1～3 d，觀察細(xì)菌菌落生長和形態(tài)特征，運(yùn)用平板劃線法純化直至獲得純培養(yǎng)。

（2）復(fù)篩：將初篩獲得的純化菌株轉(zhuǎn)接到以鉀長石為唯一鉀源的篩選培養(yǎng)基上，37 ℃下培養(yǎng)2 d，采用四苯硼鈉滴定法測(cè)定鉀，菌落周圍呈現(xiàn)亮藍(lán)色，初步確定含有解鉀細(xì)菌，將其純化得到6種菌株，分別編號(hào)MY-1、MY-2、MY-3、MY-4、MY-5、MY6，并保存至LB斜面培養(yǎng)基上擴(kuò)大培養(yǎng)。

（3）解鉀能力測(cè)定：將測(cè)定取出的培養(yǎng)液樣品倒入蒸發(fā)皿中，用恒溫水浴鍋干燥蒸餾至10 mL，加入4 mL H2O2繼續(xù)蒸發(fā)除去菌體及殘?jiān)翢o粘稠物，4 ℃，4 000 r/min，離心10 min，收集上清液至容量瓶（50 mL）中定容。同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照（未接種），每個(gè)處理重復(fù)3次，利用火焰原子吸收光度計(jì)測(cè)定鉀含量（mg/L）。

1.2.2 解鉀菌的鑒定 （1）菌株形態(tài)學(xué)和生理生化鑒定：將保藏處理的菌種活化后，37 ℃下培養(yǎng)1～3 d，觀察其菌落形態(tài)特征，然后挑取菌株分別進(jìn)行細(xì)菌革蘭氏、莢膜、芽孢染色鏡檢觀察，并參考《常見細(xì)菌鑒定手冊(cè)》[15]、《伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊(cè)》[16]對(duì)菌株進(jìn)行生理生化測(cè)定。

（2）菌株16S rDNA分子生物學(xué)鑒定：將活化后的菌種接入LB液體培養(yǎng)基中，選用16S rDNA通用引物27F（5′-AGAGTTTGATCCTG-GCTCAG-3′）和1492R（5′-GGTTACCTTGTTACGACTT-3′），建立PCR擴(kuò)增體系進(jìn)行擴(kuò)增（表1）。

擴(kuò)增處理后的DNA樣品，經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳預(yù)檢測(cè)后，送往北京六合華大基因股份有限公司純化測(cè)序，獲得DNA序列后輸入GenBank，用Blast程序與數(shù)據(jù)庫中的所有序列進(jìn)行比對(duì)，使用鄰接法Neighbor Joining method[17]選取最相似的模式菌株作為參比對(duì)象，運(yùn)用MEGA5.05軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。

1.2.3 解鉀細(xì)菌發(fā)酵條件優(yōu)化 解鉀菌自身的遺傳特性、種類成分決定了它對(duì)難溶性鉀礦石有高效的解鉀作用，為盡可能地使菌株MY-1的解鉀量達(dá)到最大化，本研究通過優(yōu)化菌株的培養(yǎng)時(shí)間、pH值、鉀長石粉量、搖床轉(zhuǎn)速、碳源種類、氮源種類共6個(gè)因素，設(shè)定每個(gè)因素適合的水平數(shù)，并通過單因素方差設(shè)計(jì)，分析在不同培養(yǎng)條件下解鉀菌MY-1的解鉀量變化，得出MY-1的最佳發(fā)酵條件。

（1）培養(yǎng)時(shí)間對(duì)解鉀量的影響：在LB培養(yǎng)基上將已篩選出的解鉀菌株培養(yǎng)24 h，然后接種到無菌水中，置于搖床上充分震蕩，制成懸液備用；另配制解鉀培養(yǎng)基（無鉀），取100 mL分裝于已加有1 g鉀長石粉的三角瓶（250 mL）內(nèi)，121 ℃，25 min滅菌后，接入1%接種量的備用懸液，37 ℃，150 r/min，分別在培養(yǎng)12、24、36、48、60、72 h后取樣。

（2）pH值對(duì)解鉀量的影響：配制解鉀菌備用懸液和無鉀解鉀培養(yǎng)基（步驟同上），調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH值分別為3、4、5、6、7、8、9，培養(yǎng)2 d后取樣。

（3）鉀長石粉量對(duì)解鉀量的影響：配制解鉀菌備用懸液和無鉀解鉀培養(yǎng)基（步驟同上），分別加入0.5、1、1.5、2.5、5、10 g的鉀長石粉，培養(yǎng)2 d后取樣。

（4）搖床轉(zhuǎn)速對(duì)解鉀量的影響：配制解鉀菌備用懸液和無鉀解鉀培養(yǎng)基（步驟同上），分別置于50、100、150、200、250 r/min轉(zhuǎn)速的搖床上振蕩，培養(yǎng)2 d后取樣。

（5）不同碳源種類對(duì)解鉀量的影響：配制解鉀菌備用懸液和無鉀解鉀培養(yǎng)基（步驟同上），分別以葡萄糖、蔗糖、乳糖、果糖、淀粉、麥芽糖為碳源，培養(yǎng)2 d后取樣。

（6）不同氮源種類對(duì)解鉀量的影響：配制解鉀菌備用懸液和無鉀解鉀培養(yǎng)基（步驟同上），分別以氯化銨、硝酸銨、硫酸銨、硝酸鈉、酵母粉、蛋白胨為氮源，培養(yǎng)2 d后取樣。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用WPS和SAS9.1統(tǒng)計(jì)軟件DUI對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 根際土壤解鉀菌的篩選

本研究對(duì)蓖麻根際土壤樣品進(jìn)行涂布處理，初步篩選得到83株菌，通過分離、初篩等步驟挑取6株生長效率高、具高效解鉀能力的菌株，再經(jīng)過優(yōu)化發(fā)酵條件、采用過氧化氫灰化法[18]等進(jìn)一步地優(yōu)化鑒定菌株，并使用火焰原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定這6株解鉀細(xì)菌的可溶性解鉀含量，得出其解鉀能力均較強(qiáng)。其中接種MY-1菌株的培養(yǎng)液所產(chǎn)生的速效鉀含量最高，解鉀效果較其他菌株更加明顯，因此，確定以MY-1菌株為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，進(jìn)行生理生化特性鑒定和發(fā)酵條件優(yōu)化，分析其解鉀特性的變化為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

2.2 解鉀菌MY-1的生理生化鑒定

由表2可知，菌株能使明膠液化，接觸酶、硝酸鹽還原、甲基紅等試驗(yàn)呈現(xiàn)陽性；不能水解淀粉、纖維素，丙二酸、乙酰甲基甲醇、硫化氫等試驗(yàn)呈現(xiàn)陰性。

在碳源利用方面：菌株MY-1可利用α-乳糖、D-纖維二糖、D-果糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、D-甘露糖、D-山梨醇、D-海藻糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、L-苯丙氨酸、棉子糖、木聚糖、肌醇、松三糖、鼠李糖、水楊苷、可溶性淀粉和蔗糖，但不能利用核糖。

在氮源利用方面：菌株MY-1可利用L-精氨酸、L-苯基丙氨酸、甘氨酸、L-乙硫氨酸、纈氨酸、組氨酸和乙酸銨作為唯一氮源，但不能利用L-絲氨酸、蛋氨酸、L-羥基脯氨酸、L-半胱氨酸、硝酸銨、氯化銨、硫酸銨、草酸銨和四水合鉬氨酸。

菌株MY-1的最適生長溫度為37 ℃，pH值為5；且能生長在NaCl含量小于10%的培養(yǎng)基上。

2.3 菌株16S rDNA分子生物學(xué)鑒定

對(duì)菌株MY-1進(jìn)行測(cè)序，獲得1 530 bp的序列片段，將菌株的序列分別在GenBank和EzBioCloud數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行同源性比對(duì)，并選取20株同源性較高的標(biāo)準(zhǔn)菌株序列，與靶標(biāo)菌株MY-1的基因序列一起，應(yīng)用MEGA 5.1軟件的相關(guān)功能構(gòu)建鄰接距離矩陣法系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)化樹（圖1）[19]。結(jié)果顯示，菌株MY-1與鏈霉菌屬（Streptomyces）的同源性均較高，大多數(shù)的序列聚集在同一節(jié)點(diǎn)處，并且具有較近的遺傳距離。MY-1與嗜線蟲賽雷氏菌Serratia nematodiphila DSM 21420T（JPUX01

000001）和粘質(zhì)沙雷氏菌Serratia marcescens subsp.sakuensis KREDT（AB061685）親緣關(guān)系最近，相似率均達(dá)100%。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育樹相似性和同源性分析結(jié)合形態(tài)特征、培養(yǎng)特征和生理生化特征，鑒定此菌株為嗜線蟲賽雷氏菌（Serratia nematodiphila）。

2.4 解鉀菌MY-1發(fā)酵條件的優(yōu)化研究

2.4.1 不同培養(yǎng)時(shí)間對(duì)解鉀菌解鉀量的影響 由圖2可知，在72 h內(nèi)，菌株MY-1對(duì)鉀長石的解鉀能力變化顯著。當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間從12 h增加至36 h時(shí)，解鉀量總體呈上升趨勢(shì)，并在36 h時(shí)達(dá)到峰值，解鉀量為44.57 mg/L；在36 h后，48、60、72 h的解鉀量略有下降并保持較平穩(wěn)狀態(tài)，分別為34.95、35.61、34.62 mg/L。這表明菌株MY-1在培養(yǎng)了36 h后的解鉀能力最強(qiáng)，在36 h后因受代謝產(chǎn)物的影響，其解鉀能力略有降低但基本處于平穩(wěn)狀態(tài)。這對(duì)今后開發(fā)具有穩(wěn)定解鉀能力的菌肥生產(chǎn)具有十分重要的意義。

2.4.2 不同pH值條件對(duì)解鉀菌解鉀量影響 由圖3可知，調(diào)節(jié)培養(yǎng)pH值可使菌株MY-1的解鉀能力發(fā)生顯著變化.設(shè)定pH值從3～9，菌株解鉀能力總體為先升后降，在pH為5時(shí)達(dá)到峰值，解鉀量為31.30 mg/L，比pH3時(shí)的解鉀量飆升了40.32%；將pH值調(diào)至6，開始明顯下降，降至8.72 mg/L；并在pH值為7、8時(shí)保持穩(wěn)定，均為7.06 mg/L；當(dāng)pH9時(shí)解鉀量降至最低值4.74 mg/L。這表明改變pH值對(duì)菌株MY-1的解鉀量變化有顯著影響，菌株MY-1最適合酸性環(huán)境下生長，這為改良土壤肥力提供有利依據(jù)。

2.4.3 不同鉀長石粉量對(duì)解鉀菌解鉀量影響 由圖4可知，在鉀長石粉量為0.5、1.0 g時(shí)，解鉀量變化甚小，分別為42.58、46.23 mg/L；當(dāng)增加到1.5、2.5、5.0 g時(shí)，菌株解鉀能力呈穩(wěn)定增加趨勢(shì)，解鉀量分別為73.46、94.04、112.30 mg/L；當(dāng)加入10.0 g的鉀長石粉時(shí)，菌株的解鉀能力最強(qiáng)，解鉀量為183.01 mg/L。這表明菌株MY-1的解鉀能力隨著鉀長石粉量的增加而遞增，不溶性鉀礦石含量越高，解鉀能力越高，這對(duì)充分利用土壤鉀元素有著重要的意義。

2.4.4 不同搖床轉(zhuǎn)速對(duì)解鉀菌解鉀量的影響 由圖5可知，從50～250 r/min為觀察周期，搖速每間隔50 r/min提取1次培養(yǎng)液測(cè)定其解鉀量，在50、100、150、200 r/min時(shí)，解鉀量穩(wěn)定增加，分別為36.61、50.88、55.53、63.17 mg/L；當(dāng)搖床轉(zhuǎn)速為250 r/min時(shí)，菌株解鉀量達(dá)到峰值為63.50 mg/L，比轉(zhuǎn)速為200 r/min時(shí)略高，但基本保持恒定。這表明不同搖床轉(zhuǎn)速對(duì)菌株MY-1的解鉀能力產(chǎn)生顯著影響，搖速增大時(shí)，解鉀量也隨之增加，并在250 r/min轉(zhuǎn)速時(shí)，解鉀量最佳。

2.4.5 不同碳源種類對(duì)解鉀菌解鉀量的影響 由圖6可知，不同碳源種類對(duì)菌株解鉀量影響的強(qiáng)弱順序?yàn)椋赫崽?葡萄糖>乳糖>果糖>淀粉>麥芽糖。以蔗糖為碳源時(shí)，接種了菌株MY-1的培養(yǎng)液解鉀量最大，達(dá)32.62 mg/L，其次是葡萄糖；以麥芽糖碳源時(shí)，解鉀效果最差，解鉀量降至1.56 mg/L。這表明該解鉀菌發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)，以蔗糖、葡萄糖、乳糖為碳源，發(fā)酵效果最好，解鉀量最大，其中蔗糖是發(fā)酵時(shí)的最佳碳源。

2.4.6 不同氮源種類對(duì)解鉀菌解鉀量的影響 由圖7可知，不同的氮源種類對(duì)解鉀菌解鉀量的影響強(qiáng)弱順序?yàn)椋毫蛩徜@>氯化銨>硝酸銨>硝酸鈉>酵母粉>蛋白胨，以硫酸銨為氮源時(shí)，解鉀量達(dá)42.0 mg/L，以蛋白胨為氮源時(shí)，解鉀效果最差，解鉀量為2.33 mg/L。這表明解鉀菌MY-1發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)，對(duì)氮源的利用以有機(jī)氮為主，有機(jī)氮利用效率優(yōu)于無機(jī)氮，且以硫酸銨為氮源，發(fā)酵效果最好。

3 討論

解鉀菌能分解鉀長石、云母等不溶硅鋁酸鹽類無機(jī)礦物，大量存在于土壤中，并將土壤中的固態(tài)鉀分解轉(zhuǎn)化為可溶性速效鉀。已有大量研究結(jié)果表明，從作物根際土壤中分泌出來的解鉀菌更能產(chǎn)生對(duì)土壤微生物活性有促生作用的分泌物，劉璇等[20]從青島即墨煙草根際土壤中篩選到的8株解鉀菌并最終確定其中1株變棲克雷伯氏菌（Klebsiella variicola）產(chǎn)生的速效鉀能力最強(qiáng)；張朝輝等[21]從環(huán)神農(nóng)架煙區(qū)烤煙根際土壤分離出1株使鉀有效性提高約27%的解鉀菌K03；羅華元等[22]從云煙高端品牌直煙區(qū)根際土壤中分離出77株解鉀菌株，并高溫篩選獲得1株解鉀活性達(dá)10.6 mg/L的側(cè)孢芽孢桿菌（Bacillus Lateraporus）K77解鉀菌。目前以藥用植物根際土壤解鉀菌為研究對(duì)象的報(bào)道還相對(duì)較少，從慕東艷等[23]在黑龍江省6個(gè)地區(qū)栽培的藥用植物根際土壤樣品中，分離和鑒定出真菌35屬86種的試驗(yàn)可以看出，藥用植物根際土壤的菌類多樣性可研究性。油料作物蓖麻，具有很高的藥用價(jià)值，蓖麻根醇提物具有體外抗乙肝病毒和抑菌作用[24]，另一方面，蓖麻對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)和微生物的強(qiáng)化作用也不容小覷，從蓖麻根際土壤中分離篩選出的解鉀菌具有較高的解鉀活性，可為將來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利用奠定基礎(chǔ)。本研究是針對(duì)蓖麻根際土壤進(jìn)行試驗(yàn)分析，從蓖麻根際土壤中分離得到6株高效解鉀菌，通過解鉀量的測(cè)定和菌株鑒定，利用分離篩選培養(yǎng)基獲得1株高效解鉀細(xì)菌MY-1，在經(jīng)過發(fā)酵培養(yǎng)36 h后，解鉀量可達(dá)44.57 mg/L，與同類文獻(xiàn)相比[7]，發(fā)酵周期較短，這有利于加快對(duì)土壤鉀的調(diào)控速度。通過形態(tài)觀察、生理生化試驗(yàn)和16S rRNA基因序列分析對(duì)菌株進(jìn)行鑒定，初步鑒定該菌株為嗜線蟲賽雷氏菌（Serratia nematodiphila），目前研究較廣泛的高效解鉀硅酸鹽細(xì)菌多為膠質(zhì)芽孢桿菌B. mucilaginosus，如Karavaiko等[25]的研究，還未見從藥用作物根際土壤中分離出嗜線蟲賽雷氏菌的報(bào)道，菌株MY-1在不同的鉀長石粉量培養(yǎng)條件下，不溶性鉀礦石含量越高，解鉀能力越高，當(dāng)加入10 g的鉀長石粉時(shí)，解鉀量可為183.01 mg/L，絕對(duì)解鉀含量值較高，這有利于提高對(duì)根際土壤鉀元素的利用率。

解鉀菌解鉀量的多少是影響菌株性能的重要因素，本研究從海南省臨高縣蓖麻種植區(qū)根際土壤中采樣篩選出1株具有高效解鉀能力的解鉀菌株MY-1，可溶性鉀含量高達(dá)65.04 mg/L，初步鑒定為嗜線蟲賽雷氏菌（Serratia nematodiphila），通過單因素發(fā)酵條件優(yōu)化結(jié)合方差分析統(tǒng)計(jì)得出，MY-1菌株在以蔗糖和硫酸銨為碳氮源時(shí)的最佳發(fā)酵條件為：培養(yǎng)溫度為37 ℃，pH值為5，搖床轉(zhuǎn)速為250 r/min，培養(yǎng)時(shí)間為24 h，鉀長石粉量為10 g。本研究著重利用蓖麻自身能從根部向地上部運(yùn)輸鉀離子的耐鹽性機(jī)制，提取根部土壤解鉀菌，并進(jìn)行發(fā)酵條件優(yōu)化，使該解鉀菌的解鉀量達(dá)到最大化，為今后減少工業(yè)化肥，改善植株抗逆性、提高代謝能力，平衡土壤肥力和改善土壤環(huán)境提供可行性措施，進(jìn)而為今后開展有益微生物菌肥田間試驗(yàn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張良波， 李昌珠， 宋 煒. 能源植物系列講座（8）世界十大油料作物之一——蓖麻[J]. 太陽能， 2009（8）： 17-19.

[2] 張寶賢，譚德云. 中國蓖麻的發(fā)展優(yōu)勢(shì)與加快能源化利用的決策[J]. 中國農(nóng)村小康科技， 2009（12）： 12-16.

[3] 孫振鈞. 蓖麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展：從種植到利用[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012， 17（6）， 204-214.

[4] 伍善東， 雷 平， 郭照輝， 等. 1株高效解鉀菌的分離、鑒定及培養(yǎng)條件優(yōu)化[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2016， 44（5）： 77-80.

[5] 李新新， 高新新， 陳 星， 等. 一株高效解鉀菌的篩選、鑒定及發(fā)酵條件的優(yōu)化[J]. 土壤學(xué)報(bào)， 2014， 51（2）： 381-388.

[6] 周毅峰， 羅云霞， 劉華中. 解鉀菌的篩選[J]. 湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2009， 27（3）： 285-288.

[7] 陳 易， 程永毅， 郭 濤， 等.一株具紫色土親和性解鉀菌的篩選及促生效應(yīng)[J]. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2016， 38（5）： 58-65.

[8] 陳廷偉.膠質(zhì)芽孢桿菌分類名稱及特性研究（綜述）[J].土壤肥料， 2002， 5（4）： 5-10.

[9] Sugumaran P， Janarthanam B. Solubilization of potassium containing minerals by bacteria and their effect on plant growth[J]. Wor J Agr Sci， 2007， 3（3）： 350-355.

[10] Sturz A V， Christie B R， Nowak J. Bacterial endophy tes，Potential role in developing sustainable system of cropproduction[J]. Citical Reviews in Plant Sciences， 2000， 19（1）： 1-30.

[11] 史靜靜. 棉花根際解鉀菌的生理活性和促生效果評(píng)價(jià)[D]. 合肥： 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2012.

[12] 羅 娜， 周德明， 徐 睿， 等. 降香黃檀、檀香根際解鉀菌的篩選與活性研究[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2016， 37（5）： 964-970.

[13] 茍志輝. 油茶根際功能菌株的組合優(yōu)化及菌肥研究[D]. 株洲：中南林業(yè)科技大學(xué)， 2010： 1-51.

[14] 陳宇豐. 香蕉根際土壤解鉀放線菌的篩選鑒定及解鉀特性研究[J]. 生物技術(shù)通報(bào)， 2015， 31（6）： 129-137.

[15] 東秀珠， 蔡妙英. 常見細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2001： 364-398.

[16] Buchanan R E， Gibbons N E. 伯杰細(xì)菌鑒定手冊(cè)[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1984.

[17] Hong K， Gao A H， Xie Q Y， et al. Actino-mycetes for marine drug discovery isolated from man-grove soils and plants in China[J]. Mar Drugs，2009，7（1）：24-44.

[18] 陳華癸. 微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]. 北京： 農(nóng)業(yè)出版社，1962.

[19] Wang F， Xu X X， Qu Z， et al. Nonomuraea wenchangensis Sp. Nov，isolated from mangrove rhizosphere soil[J]. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology， 2011， 61（7）： 1 304-1 308. Doi， 10.1099/ijs.0.025742-0.

[20] 劉 璇， 孔凡玉， 張成省， 等. 煙草根際解鉀菌的篩選與鑒定[J]. 中國煙草科學(xué)， 2012， 33（3）： 28-31.

[21] 張朝輝， 王豹祥， 席淑雅，等. 一株烤煙根際解鉀細(xì)菌的鑒定及其在烤煙生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2011， 23（3）：553-558.

[22] 羅華元， 常壽榮， 王紹坤，等. 云煙高端品牌植煙區(qū)根際土壤高效解鉀菌的篩選[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2011， 24（5）： 1 813-1 817.

[23] 慕東艷， 呂國忠， 孫曉東，等. 黑龍江省藥用植物根際土壤真菌多樣性[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2013， 33（1）： 229-237.

[24] 唐祖年，徐雅娟，馮 梅，等. 蓖麻根提取物對(duì)HepG2 2 15HBsAg和HBeAg表達(dá)和抗菌作用的研究[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥，2010， 21（11）： 3 006-3 008.

[25] Karavaiko G I. Role of microoganisms and some physico-chemical factors of the medium in quartz destruction[J]. Mikrobiologiya， 1984， 53（6）： 976-981.