韓曉陽(yáng)，周波，董玉惠，張麗霞*，侯劍，向勤锃，黃曉琴*

?

山東茶園土壤高活性解鉀細(xì)菌的篩選鑒定及肥效研究

韓曉陽(yáng)1,2，周波3，董玉惠1,2，張麗霞1,2*，侯劍4，向勤锃1,2，黃曉琴1,2*

l. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271000；2. 作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271000；3. 泰安市農(nóng)業(yè)局，山東 泰安 271000；4. 日照市嵐山區(qū)茶業(yè)管理辦公室，山東 日照 276800

為了篩選到適合山東茶園土壤環(huán)境的解鉀菌株，以提高土壤鉀素的高效轉(zhuǎn)化效率，本研究經(jīng)過(guò)菌株富集、分離、純化等步驟，從山東茶園土壤中分離出9株解鉀細(xì)菌。通過(guò)有效鉀含量比較和菌株分類(lèi)，篩選出1株活性最強(qiáng)菌株K2，經(jīng)鑒定K2菌株為枯草芽孢桿菌（）。發(fā)酵試驗(yàn)表明，菌株K2最適宜生長(zhǎng)的條件為pH值6.0，溫度35℃，以麥芽糖、淀粉、玉米粉為碳源，酵母膏為氮源。施用該菌劑后土壤速效鉀和速效磷含量比對(duì)照最大分別提高28.40%和28.49%。茶葉產(chǎn)量最大提高36.30%，同時(shí)茶葉中氨基酸含量顯著增加，酚氨比值降低，有利于茶葉品質(zhì)的提升。菌株K2可能是一株茶園土壤高效解鉀細(xì)菌，可作為后續(xù)進(jìn)一步研究茶園專用微生物菌劑的參考。

山東茶園；解鉀細(xì)菌；枯草芽孢桿菌；肥效

茶葉是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)與保健功能。目前山東茶園面積已有約2.7萬(wàn)hm2（40多萬(wàn)畝），其土壤多由片麻巖和花崗巖發(fā)育形成（兩類(lèi)巖石中鉀長(zhǎng)石KAlSi3O8比例較大），雖然成土母質(zhì)中鉀素總量較豐富，但速效鉀含量不足[1]。為了補(bǔ)足茶樹(shù)對(duì)鉀的需求，茶農(nóng)多施用含鉀化肥?；实拇罅渴褂?，會(huì)導(dǎo)致土壤微生物多樣性降低，板結(jié)程度上升，污染了環(huán)境[2]。因此，如何在降低化肥施用量的同時(shí)，加快土壤中含鉀礦物的轉(zhuǎn)化以提高土壤有效鉀素含量，成為當(dāng)前山東茶樹(shù)營(yíng)養(yǎng)管理的研究焦點(diǎn)之一。

土壤中存在大量微生物，可與礦物質(zhì)作用改變土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)[3]。解鉀細(xì)菌是一類(lèi)能分解硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物，釋放鉀、磷和硅等元素的細(xì)菌[4]。前人已發(fā)現(xiàn)的解鉀細(xì)菌主要包括芽胞桿菌、固氮菌、假單胞菌、伯克霍爾德菌和農(nóng)桿菌等[5-7]，這些菌株應(yīng)用后不僅增加了土壤中鉀素的含量[8]，同時(shí)促進(jìn)了產(chǎn)量的提高[9]，因此越來(lái)越受到人們的關(guān)注。在山東茶園土壤中如果能篩選到高活性的解鉀菌株，制備成菌劑施用于土壤中將會(huì)加速礦物中鉀的釋放，這對(duì)于提高土壤速效鉀含量具有重要的作用。本研究從山東茶園土壤中分離篩選出具有解鉀功能的高效菌株，并對(duì)其進(jìn)行肥效研究，可為山東茶樹(shù)解鉀菌劑的研發(fā)提供菌種支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

菌種分離來(lái)源：山東省濟(jì)南市圣虎山茶園土壤。參比菌株為膠質(zhì)芽孢桿菌（AMCC100075），該菌株由山東農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心提供。

1.2 培養(yǎng)基的制備

LB液體培養(yǎng)基：蛋白胨10?g，酵母膏5?g，NaCl 10?g，定容至1?000?mL；富集培養(yǎng)基：酵母膏0.5?g，蔗糖10?g，(NH4)2SO41.0?g，Na2HPO42.0?g，MgSO4·7H2O 0.5?g，CaCO31.0?g，鉀長(zhǎng)石粉（K2O·Al2O3·6SiO2）1.0?g，定容至1?000?mL；每升富集培養(yǎng)基中加入15?g瓊脂為選擇培養(yǎng)基。培養(yǎng)基pH均調(diào)至7.0，使用前均在121℃條件下滅菌20?min[10]。

1.3 菌株的分離、純化

稱取10?g新鮮土壤樣品，采用梯度稀釋法及平板劃線法[10]進(jìn)行菌株分離純化。所純化的菌株在選擇培養(yǎng)基中能產(chǎn)生溶鉀圈的即為解鉀細(xì)菌。

1.4 菌株分類(lèi)

將菌株接種到LB液體培養(yǎng)基中，置于震蕩培養(yǎng)箱中震蕩培養(yǎng)，溫度為28℃，轉(zhuǎn)速200?r·min-1。培養(yǎng)12~24h后，5?000?r·min-1離心棄上清液，收集菌體，采用SDS-PAGE法進(jìn)行菌株分類(lèi)[11-13]。

1.5 菌株的鑒定

1.5.1 菌株分子鑒定

提取菌株總DNA，采用細(xì)菌16?S rDNA通用引物[11]（16S-8F：AGAGTTTGATYMTGG CTCAG；16?S-1510-R：AGGGYTACCTTG TTACGACTT），按文獻(xiàn)[14]的反應(yīng)體系及條件進(jìn)行PCR擴(kuò)增檢驗(yàn)。測(cè)序后將所測(cè)序列進(jìn)行Blast比對(duì)分析，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析菌株系統(tǒng)發(fā)育地位。

1.5.2 形態(tài)特征及生理生化鑒定

菌落形態(tài)特征用肉眼進(jìn)行觀察。菌株個(gè)體形態(tài)采用JEM-1200EX透射式電子顯微鏡進(jìn)行觀察[15]。根據(jù)細(xì)菌鑒定手冊(cè)[16-17]進(jìn)行菌株生理生化鑒定。

1.6 菌株解鉀能力及發(fā)酵液pH測(cè)定

將菌株接種到LB液體培養(yǎng)中，置于搖床中28℃，120?r·min-1震蕩培養(yǎng)，制備液體種子，以不接種為對(duì)照。當(dāng)菌液OD600=0.05時(shí)，吸取種子液接種到選擇培養(yǎng)基中，接種量為4%，28℃，120?r·min-1培養(yǎng)7?d。將發(fā)酵培養(yǎng)液置于離心管中，5?000?r·min-1離心10?min取上清液。利用PHS-3C型pH計(jì)測(cè)定上清液pH值，采用火焰光度法[18]測(cè)定上清液中鉀含量。

1.7 菌株特性研究

1.7.1 適宜菌株生長(zhǎng)的pH值和溫度

液體種子制備及接種量同上述1.6節(jié)內(nèi)容。pH試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：pH=4、5、6、7、8，將接種后的培養(yǎng)基置于搖床中培養(yǎng)24?h，溫度設(shè)定為28℃，轉(zhuǎn)速設(shè)定為180?r·min-1；溫度試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：15、20、25、30、35、40℃，培養(yǎng)基pH調(diào)配至7.0，轉(zhuǎn)速同上。以上試驗(yàn)震蕩培養(yǎng)后測(cè)定菌液OD600值。

1.7.2 單一碳源和氮源測(cè)定

碳源試驗(yàn)：分別用葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、可溶性淀粉、玉米粉作為初始發(fā)酵培養(yǎng)基中的唯一碳源；氮源試驗(yàn)：分別用蛋白胨、酵母膏、尿素、豆餅粉、硫酸銨作為初始發(fā)酵培養(yǎng)基中的唯一氮源。28℃，120?r·min-1培養(yǎng)48?h后，采用微生物平板計(jì)數(shù)法[10]測(cè)定發(fā)酵液活菌數(shù)，以確定最適碳源和氮源。

1.8 菌劑效果試驗(yàn)

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在山東省濟(jì)南市圣虎山的茶園，該茶園土壤基本理化性狀為有機(jī)質(zhì)含量16.1?g·kg-1，pH 5.4，硝態(tài)氮5.74?mg·kg-1，銨態(tài)氮14.82?mg·kg-1，有效磷142.82?mg·kg-1，速效鉀222.6?mg·kg-1。供試茶樹(shù)品種為福鼎大白。供試肥料為有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)含量≥40%）及自制解鉀菌劑（有效活菌數(shù)每克10.0億個(gè)；載體為麥麩、草炭、硅藻土復(fù)合而成）。

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別為有機(jī)肥（CK）、空白載體+有機(jī)肥（T1）、解鉀菌劑+有機(jī)肥（T2）。每個(gè)處理設(shè)2個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為60?m2，于5月下旬和8月上旬進(jìn)行施肥。每個(gè)小區(qū)每次有機(jī)肥施用量為36?kg，T1、T2處理載體和菌劑的施用量為0.55?kg。分別在7月底和9月底各取1次茶樣和土樣，測(cè)定茶葉產(chǎn)量及生化成分，土樣過(guò)篩風(fēng)干保存測(cè)定養(yǎng)分含量。

1.9 土壤養(yǎng)分測(cè)定

采用“之字形”取樣方式用取樣器取土，深度0~30?cm，將多點(diǎn)土樣混勻、風(fēng)干過(guò)篩保存。以2?mol·L-1氯化鉀溶液為浸提劑，土液比為1︰5（質(zhì)量比），置于往復(fù)振蕩機(jī)中(25±1)℃震蕩1?h，以浸提土壤中的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮。浸提后采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定銨態(tài)氮，雙波長(zhǎng)比色法測(cè)定硝態(tài)氮。

以pH 2.5的0.2?mol·L-1HOAc-0.25?mol·L-1NH4NO3為浸提劑，土液比為1︰10（質(zhì)量比），置于往復(fù)振蕩機(jī)中(25±1)℃震蕩5?min，以浸提土壤中的速效磷和速效鉀。浸提后采用鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷，采用火焰光度法測(cè)定速效鉀[3-4]。

1.10 茶樹(shù)百芽重及茶葉生化成分測(cè)定

試驗(yàn)采摘1芽2葉初展的茶樹(shù)鮮葉計(jì)算百芽重。參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法（GB/T 8303）進(jìn)行固樣、磨碎、保存，進(jìn)行茶葉品質(zhì)生化成分分析。水分測(cè)定參考GB/T 8304—2013、水浸出物測(cè)定參考GB/T 8305—2013、茶多酚測(cè)定參考GB/T 8313—2008、氨基酸含量測(cè)定參考GB/T 8314—2013、咖啡堿測(cè)定參考GB/T 8312—2013。

1.11 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，Duncan新復(fù)極差法對(duì)處理間進(jìn)行多重比較（< 0.05）。相關(guān)數(shù)據(jù)的作圖利用Excel 2010進(jìn)行處理。將SDS-PAGE數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換（有條帶標(biāo)記為1，無(wú)條帶標(biāo)記為0），采用NTSYS 2.1軟件進(jìn)行upgma聚類(lèi)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株的分離純化及初篩

試驗(yàn)共分離純化出菌株11株。通過(guò)利用解鉀選擇培養(yǎng)基對(duì)分離得到的菌株進(jìn)行定性初選。結(jié)果表明，能產(chǎn)生明顯溶鉀圈的解鉀菌株有9株，分別為K2、K3、K13、K15、K18、K23、K28、K52、K56。菌株溶鉀情況見(jiàn)圖1。

2.2 菌株的復(fù)篩

2.2.1 菌株分類(lèi)

試驗(yàn)采用蛋白質(zhì)電泳技術(shù)對(duì)9株初選菌株進(jìn)行了聚類(lèi)。如圖2所示，9株菌株共分成5類(lèi)。菌株K2、K3屬于同一類(lèi)群（類(lèi)群Ⅰ），菌株K23、K52屬于同一類(lèi)群（類(lèi)群Ⅱ），類(lèi)群Ⅲ僅有K28單一菌株，菌株K18、K56屬于同一類(lèi)群（類(lèi)群Ⅳ），菌株K13、K15屬于同一類(lèi)群（類(lèi)群Ⅴ）。

2.2.2 解鉀菌解鉀能力測(cè)定

由表1可知，菌株K2解鉀能力最高，其解鉀能力是對(duì)照菌株的3.16倍。此外，發(fā)酵完后培養(yǎng)液pH均出現(xiàn)了不同程度的下降，且與有效鉀濃度呈一定的負(fù)相關(guān)性，即有效鉀濃度越大，發(fā)酵液pH越小。綜合圖2和表1的結(jié)果，菌株K2活性最高。

2.3 菌株的鑒定

2.3.1 16?S rDNA分子鑒定

試驗(yàn)提取菌株總DNA后進(jìn)行了PCR擴(kuò)增檢驗(yàn)。如圖3所示，解鉀細(xì)菌K2的PCR條帶約在1?500?bp處，這與菌株16?S rDNA的理論值相符。

圖1 菌株溶鉀圈

圖2 解鉀細(xì)菌聚類(lèi)分析樹(shù)形圖

表1 解鉀菌株解鉀能力

注：同列不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平。Note: Different letters in the same row mean significant at 5% level.

測(cè)序后將所得序列進(jìn)行BLAST比對(duì)，結(jié)果表明K2與枯草芽孢桿菌（）相似率最高。選取同源性在96%以上的菌株構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)（圖4），可見(jiàn)菌株K2與親緣關(guān)系最近。同時(shí)菌株K2在GenBank中進(jìn)行登錄，登錄號(hào)為KX064394。

2.3.2 菌落、菌體形態(tài)及生理生化鑒定

通過(guò)對(duì)菌落形態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)K2菌株菌落為乳白色橢圓形，其表面褶皺，邊緣不整齊，不透明，菌落呈凸起狀。從個(gè)體形態(tài)來(lái)看，菌株K2為桿狀細(xì)菌，無(wú)莢膜（圖5）。

圖3 解鉀細(xì)菌16 S rDNA 電泳圖

圖4 解鉀細(xì)菌系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)

注：菌株個(gè)體形態(tài)的放大倍數(shù)為10 000 倍。

表2 解鉀菌生理生化特征鑒定結(jié)果

注：“+”代表陽(yáng)性，“?”代表陰性。

Note: “+”means positive, “?” means negative.

從表2可知，菌株K2革蘭氏染色、接觸酶、V-P均呈陽(yáng)性，生長(zhǎng)過(guò)程中具有需氧特點(diǎn)，可利用葡萄糖、蔗糖和半乳糖，能水解酪素，液化明膠。根據(jù)菌株形態(tài)特點(diǎn)、生理生化指標(biāo)的鑒定、分子測(cè)序結(jié)果，可以認(rèn)定K2為枯草芽孢桿菌（）。

2.4 菌株發(fā)酵條件

2.4.1 pH值及溫度對(duì)菌株的影響

如圖6所示，在pH值4~6時(shí)菌株活性隨著pH的增大而增大，在6時(shí)達(dá)到最大，隨后呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)?？梢?jiàn)，K2菌株最適宜生長(zhǎng)的pH值為6，喜歡偏弱酸的生長(zhǎng)環(huán)境。菌株在溫度為15~40℃內(nèi)均能生長(zhǎng)。隨著溫度的升高，K2菌株的活性呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，在35℃時(shí)達(dá)到最大，隨后急劇下降?？梢?jiàn)，K2菌株最適宜生長(zhǎng)溫度為35℃。

2.4.2 單一碳源、氮源對(duì)菌株的影響

如表3所示，菌株對(duì)單一碳源、氮源的利用情況不同。菌株K2在以玉米粉為唯一碳源的培養(yǎng)基中發(fā)酵生長(zhǎng)最快，而在以葡萄糖或蔗糖為單一碳源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)緩慢；在以酵母膏為唯一氮源的發(fā)酵培養(yǎng)基中生長(zhǎng)最快。

2.5 解鉀菌劑肥效

2.5.1 解鉀菌劑對(duì)茶園土壤化學(xué)成分的影響

由表4可知，在氮素含量方面，第一次施用后T2處理硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量均顯著低于T1和CK，第二次施用后T2處理中兩種形態(tài)的氮表現(xiàn)出較高的含量，其中硝態(tài)氮含量顯著大于其它處理，而銨態(tài)氮與T1和CK沒(méi)有差別。在速效磷方面，兩次施肥T2處理都表現(xiàn)出較高的含量。第一次施肥后T2處理速效磷含量比CK增加了28.49%，第二次增加了24.96%，表明該菌劑在增加土壤速效磷方面起到了促進(jìn)作用。此外，兩次試驗(yàn)施用菌劑后土壤速效鉀含量顯著高于其它處理。第一次施肥后T2處理比CK增加了26.26%，第二次增加了28.40%，說(shuō)明該菌劑能有效的促進(jìn)土壤鉀的釋放。綜合兩次施肥結(jié)果可知，施用該菌劑能較好地提高茶園土壤肥力，特別是在提高磷鉀含量方面作用顯著。

圖6 不同pH 和溫度中菌株的活性

表3 單一碳源、氮源活菌數(shù)

注：不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平。

Note: Different letters mean significant at 5% level. mg·kg-1

表4 不同施肥處理對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

注：同行中不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平。

Note: Different letters mean significant at 5% level within the same line.

表5 不同施肥處理對(duì)茶樹(shù)百芽重的影響

2.5.2 解鉀菌劑對(duì)茶樹(shù)百芽重的影響

從表5可以看出，第一次施肥后T2菌劑處理顯著大于其它處理，增產(chǎn)率達(dá)到36.3%。從第二次施肥結(jié)果來(lái)看，百芽重均出現(xiàn)了一定程度的下降，但T2處理仍顯著高于其它處理。綜合分析來(lái)看，T2處理茶樹(shù)百芽重增重顯著，兩次施肥效果相當(dāng)，而T1處理與CK處理沒(méi)有明顯差異。可見(jiàn)，施用自制解鉀菌劑能顯著提高茶樹(shù)百芽重，且效果穩(wěn)定。

2.5.3 解鉀菌劑對(duì)茶葉生化成分的影響

從表6可以看出，第一次施肥后，水浸出物含量以T2最高，水浸出物越多茶湯內(nèi)含物越豐富。通過(guò)施用菌劑降低了茶葉中咖啡堿的含量，T2比單施有機(jī)肥降低8.99%。茶多酚含量不同處理間未表現(xiàn)出差別，而氨基酸則以T2最高。茶葉酚氨比值出現(xiàn)了差異，以T2最小。第二次施肥后，T2處理水浸出物含量略大于T1和CK，但沒(méi)有差異?？Х葔A與氨基酸含量與第一次施肥相似，而茶多酚含量下降明顯。兩次施用空載體的處理與單施有機(jī)肥的處理均沒(méi)有明顯差異。綜合兩次施肥結(jié)果可知，解鉀菌劑能顯著增加鮮葉中氨基酸含量，降低酚氨比，使茶葉滋味更加鮮爽，有利于茶葉品質(zhì)的提高。

3 討論

山東土壤中富含鉀硅酸鹽礦物，該礦物只有在理化因素和微生物的作用下，通過(guò)分解逐步釋放出鉀，供植物生長(zhǎng)利用。因此，篩選可高效降解鉀的微生物對(duì)于提高土壤有效鉀含量至關(guān)重要[19]。解鉀菌作為一種有益功能菌，可將束縛態(tài)鉀轉(zhuǎn)化成有效鉀供植物吸收利用[20]。本研究從茶園土壤中篩選出了高活性解鉀菌株K2。經(jīng)鑒定K2為枯草芽孢桿菌（）。前人從水稻植株根際、菜園等處分離獲得多株高效解鉀菌株，亦多為假單胞菌屬和芽孢桿菌屬等屬菌株[21-23]，且孫海新[24]也發(fā)現(xiàn)茶園土壤中解鉀細(xì)菌多為芽孢桿菌屬，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

不同解鉀微生物的解鉀能力存在較大差異。前人對(duì)微生物解鉀機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，微生物可以通過(guò)酸溶、酶解、莢膜吸收等[25-27]方式進(jìn)行解鉀。本試驗(yàn)在對(duì)解鉀細(xì)菌生長(zhǎng)特性研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，該菌株喜歡在偏酸性的環(huán)境中繁殖，同時(shí)隨著解鉀量的增大，發(fā)酵液的pH值降低幅度越大，這與燕紅等[28]試驗(yàn)結(jié)果相似。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)可能是該菌在繁殖過(guò)程中有酸性物質(zhì)分泌[29-30]，從而導(dǎo)致環(huán)境中pH值下降。對(duì)于引起pH值下降的原因以及菌株解鉀機(jī)制將在后續(xù)的試驗(yàn)中進(jìn)一步研究。

表6 不同施肥處理對(duì)茶葉品質(zhì)的影響

注：同行中不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平。

Note: Different letters mean significant at 5% level within the same line.

此外，一些微生物除了具有解鉀的功能外，還具有解磷、固氮等其它功能。燕紅等[28]在發(fā)酵解鉀菌株過(guò)程中出現(xiàn)了顯著的溶磷特點(diǎn)，可溶性磷增加量達(dá)6.81?μg·mL-1。韓麗珍等[31]人從茶樹(shù)根際土壤中篩選出GD-3和GD-12解鉀菌，菌株除了具有解鉀能力外，還具有解磷、產(chǎn)NH3、產(chǎn)HCN能力，可分泌嗜鐵素及具有ACC脫氨酶活性。本試驗(yàn)在接種后也發(fā)現(xiàn)，土壤中不僅速效鉀的含量有較大的提升，速效磷的含量也顯著提高，可能該菌產(chǎn)生了同時(shí)具有溶鉀和溶磷的酸性成分[28]，從而促進(jìn)了鉀、磷含量的提高。

目前研究表明野生菌株在擴(kuò)繁的過(guò)程中容易導(dǎo)致某些功能喪失和活力下降，降低微生物的功效。因此，本項(xiàng)目下一步將在菌株K2的基礎(chǔ)上，采用紫外誘變技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改良，以提高菌株的活性和解鉀能力，從而保證菌株功效的穩(wěn)定性。

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Screening, Identification and Fertilizer Efficiency of Potassium Bacterium from the Soils of Tea Garden in Shandong

HAN Xiaoyang1,2, ZHOU Bo3, DONG Yuhui1,2, ZHANG Lixia1,2*,HOU Jian4, XIANG Qinzeng1,2, HUANG Xiaoqin1,2*

1. College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agriculture University, Tai'an 271018, China; 2. State key Laboratory of Crop Biology, Tai'an 271018, China; 3. Tai'an Agricultural Bureau, Tai'an 271018, China; 4. Tea Industry Administration Office of Lanshan, Rizhao 276800, China

The potassium bacterium suitable for soil environment in Shandong tea garden was screened to improve the transformation efficiency of soil potassium.By the experimental procedure of enrichment culture and microbial purification, 9 potassium bacterium strains were obtained from the soil of tea garden in Shandong Province. According to the activity comparison and taxonomy of strains, a strain with the highest activity was selected. The strain K2 was identified as. Meanwhile, the effects of growth environment of the strains were measured. The results showed that the optimum pH and temperature for K2 were 6.0 and 35℃. It was suitable for K2 to ferment with maltose, starch and corn flour as the carbon source, and with yeast extract as the nitrogen source. After applying the bacteria agent, the contents of available potassium and phosphorus in tea garden soil increased by 28.40% and 28.49% respectively. Meanwhile the tea yield increased by 36.30%. The amino acid contents in tea were also significantly increased, and the polyphenols/amino acids decreased, which benefit tea quality.The K2 may be a high efficient potassium bacterium in tea garden soil, which can be used as a reference for further research on special microbial inoculum in tea garden.

tea garden in Shandong, potassium bacterium,, fertilizer efficiency

S571.1；S154.3

A

1000-369X(2018)01-078-09

2017-06-05

2017-08-01

山東省“雙一流”獎(jiǎng)補(bǔ)資金，泰安市科技發(fā)展專項(xiàng)（201340629）、泰安市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化扶持項(xiàng)目（02032909）、泰安市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（201640576）

韓曉陽(yáng)，男，講師，主要從事茶樹(shù)生理與生態(tài)方面的研究。*通訊作者zlx_sdau@163.com，31532504@qq.com