钾细菌
硅酸盐细菌
硅酸盐细菌硅酸盐细菌作为菌肥，在前苏联和我国研究较早、应用较多。
一些研究认为硅酸盐细菌(Silicate bacteria)由于其生命活动作用可将含钾矿物中的难溶性钾溶解出来供作物利用，并将其称为钾细菌，用这类菌种生产出来的肥料叫硅酸盐菌肥，俗称钾细菌肥。
(一)硅酸盐细菌肥料的应用基础硅酸盐细菌一方面由于其生长代谢产生的有机酸类物质，能够将土壤中含钾的长石、云母、磷灰石、磷矿粉等矿物的难溶性钾及磷溶解出来为作物和菌体本身利用，菌体中富含的钾在菌死亡后又被作物吸收；另一方面它所产生的激素、氨基酸、多糖等物质促进作物的生长。
同时，细菌在土壤中繁殖，抑制其它病原菌的生长。
这些都对作物生长、产量提高及品质改善有良好作用。
(二)硅酸盐细菌种类及其生产应用硅酸盐细菌主要指胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)的一个变种或环状芽胞杆菌(B.circulans)、及其它经过鉴定的菌株。
B.circulans 是得到国际承认的菌株，有文献表明其有一定毒力，需慎重对待。
但我国和前苏联学者一般认为硅酸盐细菌是指胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)，国际上现已承认其分类上的名称。
后来有些研究表明某些非硅酸盐细菌也有类似的分解钾磷的功能。
硅酸盐细菌在选择培养基平板上，菌落表面湿润而光滑，质地粘稠并有弹性，无色透明隆起度大，像半颗玻璃珠；菌体长杆形，大小为4～7微米×1～1.2微米，连同荚膜，大小为7～10微米×5～7微米，荚膜比菌体大10～15倍，有时甚至有2～4层荚膜。
需要说明的是荚膜的产生、大小、层数与培养基的营养成分密切相关，营养丰富时，不形成荚膜或荚膜较小，反之荚膜大而肥厚，层数增多，荚膜的有无是鉴别硅酸盐细菌的重要形态特征。
菌体两端钝园，菌体中往往有1～2个大脂肪类颗粒。
此外，菌体中央还能形成粗大的椭圆形芽胞。
革兰氏染色阴性，用复红染色能清晰地看到硅酸盐细菌形态特征。
解钾菌的分离筛选及其解钾能力测定
解钾菌的分离筛选及其解钾能力测定孙金凤;翟景琳;钱坤;李佳琦【摘要】采集农作物、蔬菜、梨树等根际土样,采用以钾长石为唯一钾源的亚历山鲍罗夫培养基分离筛选解钾菌.根据解钾圈大小,从梨树、蚕豆、豌豆、黄豆根际土壤中初步筛选得到9株解钾菌,将这9株解钾菌接种解钾液体培养基,培养后,采用火焰光度计法测定速效钾含量.发酵液中有效钾含量最高为13.5 mg/L,比对照组增加了11.98 mg/L.通过单因素试验,确定菌株生长的最适碳源是蔗糖,最适氮源是蛋白胨,初始pH值6.5;最适的培养条件为摇床转速为160 r/min,培养温度为25℃,培养7d,初始OD值为0.02,装液量为80 mL/250 mL.在这些适宜培养条件下,菌株的菌体密度提高了45％.【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2017(026)005【总页数】5页(P52-56)【关键词】根际土壤;解钾菌;解钾圈;火焰光度法【作者】孙金凤;翟景琳;钱坤;李佳琦【作者单位】淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安223003;淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安223003;淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安223003;淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安223003【正文语种】中文【中图分类】S18钾元素可以增强植物的抗倒伏能力、抗逆性、抗病性以及某些酶的活性等。
农业生产中氮、磷、钾比例为1:0.4:0.16，这些物质主要是从化肥中吸取，但钾的比例远小于国外肥料(1:0.5:0.4)，所以钾供应不足已成为限制农产品产量的重要因素之一[1]。
钾肥供钾，虽然见效快，但土壤结构会被破坏、腐殖质含量会逐年下降，因此，大量使用化学肥料不符合农业的可持续发展需要[2]。
土壤中95%的钾是农作物不能利用的矿物钾形态，只有不超过土壤中总钾量2%的速效钾是农作物可以利用的钾形态[3]。
解钾菌的研究和应用可以实现矿物钾的生物有效化利用。
解磷解钾微生物筛选
解磷解钾微生物的筛选与初步鉴定微生物是土壤肥力的核心，土壤中的微生物不仅数量巨大，而且种类极多。
许多微生物对土壤氮、磷和钾等养分的转化和供给起非常重要的作用。
氮、磷和钾均是作物生长发育必需的大量元素。
根瘤菌可以与豆科植物共生固氮, 在生物固氮中占有重要的地位。
溶磷菌、硅酸盐细菌(又名钾细菌)能够分解土壤中的固定态磷、固定态钾转化为作物可以直接吸收利用的有效磷、有效钾。
因此，高效的解磷、解钾菌株对于提高土壤肥力具有非常重要的作用。
一、实验目的1、从各类土样中筛选高效的解磷解钾菌株2、熟悉菌株筛选、分离纯化、鉴定等具体操作流程二、实验原理分别配制以磷酸钙、钾长石为唯一磷源或钾源的筛选培养基，在该培养基上，只有能分解利用磷酸钙、钾长石的菌株才能够生长。
因为磷酸钙、钾长石不能溶解于培养基，故在固体培养基平板上表现为浑浊，若菌株能够利用磷酸钙、钾长石，则在培养基中形成以菌落为中心的透明圈，因此可以通过是否产生透明圈来筛选目的菌株。
分别筛选细菌和真菌。
为筛选到真菌，采用在培养基中加入链霉素方法来抑制细菌生长。
三、材料和方法1、材料各处取得的土样；培养基种类如下（g/l）：（1）牛肉膏蛋白胨培养基：（2）解磷菌株筛选培养基：无机磷固体培养基：葡萄糖l0 g，(NH4)2SO40.5 g，酵母粉0.5 g，MgSO4·7H2O 0.3 g，氯化钠0.3g，氯化钾0.3 g，FeSO4·7H2O 0.03 g，MnSO4·7H2O 0.03 g，Ca3(PO4)2 2 g，琼脂粉18 g，蒸馏水1000 mL，pH 7.2，ll5℃灭菌20 min。
（3）钾长石固体培养基：蔗糖 5 g，葡萄糖 5 g，(NH4)2SO4 0.5 g，酵母粉0.5 g，MgSO4·7H2O 0.3 g，磷酸氢二钠2 g，FeSO4·7H2O 0.03 g，MnSO4·7H2O 0.03 g，钾长石2 g，琼脂粉18 g，蒸馏水1000 mL，pH 7.2，ll5℃灭菌20 min。
一株高效解钾菌的筛选
一株高效解钾菌的筛选谭康;吴泽英;顾永丽;周娟;杨友联;吴汉福【摘要】为开发微生物解钾菌肥料,采用钾长石为唯一钾源的选择性培养基,从贵州六盘水玉米地土壤分离初筛得到11株解钾菌.通过摇瓶释钾及火焰分光光度计测钾含量,复筛得到高效解钾菌株1株(LPSU2015K5),解钾率为1.84％.形态及革兰氏染色观察表明菌株LPSU2015K5具有荚膜,为革兰氏阴性杆菌.【期刊名称】《六盘水师范学院学报》【年(卷),期】2018(030)003【总页数】4页(P52-55)【关键词】解钾菌;筛选;解钾能力【作者】谭康;吴泽英;顾永丽;周娟;杨友联;吴汉福【作者单位】六盘水师范学院生物科学与技术学院,贵州六盘水 553001;六盘水师范学院生物科学与技术学院,贵州六盘水 553001;六盘水师范学院生物科学与技术学院,贵州六盘水 553001;六盘水师范学院生物科学与技术学院,贵州六盘水553001;六盘水师范学院生物科学与技术学院,贵州六盘水 553001;六盘水师范学院化学与材料工程学院,贵州六盘水 553001【正文语种】中文【中图分类】S154.3钾可以增进作物的抗病、抗逆性，是农作物必需的基本营养元素之一。
但我国能被利用的钾资源非常贫乏，已被发现的储量仅占全世界储量的0.66%。
可利用钾资源储量少［1］，导致我国约有七成的耕地钾贫乏，成了制约我国农作物品质改善、产量提高的重要因素［2］。
虽然有效钾含量较少，但我国拥有丰富的、以钾长石为主的难溶性硅铝酸钾矿产资源。
因此有效的开发钾长石资源是解决农业生产中可溶性钾匮乏问题的重要方法和途径。
钾细菌，又称硅酸盐细菌(Silicate bacteria)，是能将土壤中难溶性的钾转变为可溶性状态，供给植物生长发育用的一类微生物［3］。
人们试图从高效解钾菌株的分离和选育［4］中开辟一条将难溶性的钾转变为可溶性状态的解决途径。
为此，本研究从贵州六盘水地区长期耕作的玉米地土壤样品中分离筛选具有解钾活性的菌株，以期为深入研究钾细菌在难溶性钾矿物分解中的作用，以及开发微生物解钾菌肥料奠定基础。
土壤微生物对植物所需各大中微量元素的转化作用
土壤微生物对植物所需各大中微量元素的转化作用作者：ets时间：2009-5-15浏览：【字体：小大】作物生长所必需的元素按其需求量分为大、中、微量三种，共13种。
这些元素在土壤中以不同形式存在，有些元素的形式不经转化是不能被植物吸收利用的。
而元素的转化必须在微生物的作用下才能进行。
因此微生物的生命活动在矿质营养元素的转化中起着十分重要的作用。
下面就微生物对这13种元素中的N、P、K、S、Fe、Mn 6种元素的转化作用进行简单介绍。
一、微生物在氮转化中的作用氮循环由6种转化氮化合物的反应组成，包括固氮、同化、氨化（脱氨）、硝化作用、反硝化作用及硝酸盐还原。
氮是生物有机体的主要组成元素，氮循环是重要的生物地球化学循环。
（1）固氮：固氮是大气中氮被转化成氨（铵）的生化过程。
固氮微生物都具有固氮基因和由其编码合成的固氮酶，生物固氮是只有微生物或有微生物参与才能完成的生化过程。
（2）氨化作用:氨化作用是有机氮化物转化成氨的过程。
它是通过微生物的胞外和胞内酶系以及土壤动物释放的酶催化的。
首先是胞外酶降解含氮有机多聚体，然后形成的单聚体被微生物吸收到细胞内代谢，产生的氨释放到土壤中。
氨化作用放出的氨可被微生物固定利用和进一步转化。
（3）硝化作用：硝化作用是有氧条件下氨被氧化成硝酸盐的过程。
硝化作用是由两群化能自养细菌进行的，先是亚硝酸单胞菌将氨氧化为亚硝酸；然后硝酸杆菌再将亚硝酸氧化为硝酸。
氨和亚硝酸是它们的能源。
（4）硝酸盐还原和反硝化作用：土壤中的硝酸盐可以经由不同途径而被还原，包括同化还原和异化还原两方面，还原产物可以是亚硝酸、氧化氮、氧化亚氮等。
同化还原是指微生物将吸收的硝酸盐逐步还原成氨用于细胞物质还原的过程。
植物、真菌和细菌都能够进行NO3-的同化还原，在同化硝酸酶系催化下先形成NO2-继而还原成NH2OH,最后成为NH3，由细胞同化为有机态氮。
硝酸盐的异化还原比较复杂，有不同途径。
因微生物和条件不同，可以只还原为NO和N2O，也可以还原为分子氮。
土壤微生物在促进植物生长方面的作用
村乡科技XIANGCUN KEJI86XIANGCUN KEJI2019年7月（下）土壤微生物在促进植物生长方面的作用柴苗苗（土地工程建设集团有限责任公司，陕西西安710075）［摘要］在植物生长过程中，土壤微生物对其生长发育有着十分重要的影响。
与此同时，植物根系也为土壤微生物提供了充足的养分。
那么，土壤微生物究竟是如何促进植物生长的，本文将就此进行详细的分析。
［关键词］土壤微生物；植物生长；作用［中图分类号］S154.3［文献标识码］A［文章编号］1674-7909（2019）21-86-2微生物的生长需要一定的营养、空气和水，以及适当的渗透压、pH值和温度。
土壤环境适宜微生物的生长发育。
然而，由于土壤有机质含量、pH值和水分含量的差异，土壤微生物含量往往存在一定的差异。
微生物的代谢可以为土壤提供产生氮、磷、钾等元素所需的物质，提高土壤肥力，促进植物健康生长。
下面笔者将详细分析土壤微生物在促进植物生长中的作用。
1土壤微生物有助于固定氮素氮、磷、钾等元素是植物生长所必需的营养物质。
土壤微生物的作用是将空气中的惰性元素氮转化为离子氮，通过一系列的化学过程直接被植物吸收，最终为植物的生长提供更加充足的养分。
最早的共生固氮是在1886年植物根瘤菌的分离中被发现的，当前随着科技的不断发展和进步，生物学家所研究出来的固氮生物越来越多，其中固氮细菌有3种类型：自生固氮细菌、共生固氮细菌和联合固氮细菌。
比较常见的有固氮球菌、蓝藻念珠菌、弗兰克氏菌、放线菌和芽孢杆菌等［1］。
在非共生固氮活动中，植物根系环境对非共生固氮起着极其重要的促进作用。
例如，肠杆菌、固氮螺杆菌和固氮细菌都属于根际非共生固氮细菌，这些固氮细菌往往与高等作物有专性联系。
例如，稻谷、小麦及甘蔗在生长过程中也含有这些菌属。
相关研究表明，1g糖中所含固氮细菌可以固定约30mg氮，使固氮作用越来越明显，对促进植物生长具有更加积极的作用。
2土壤微生物有助于释放难溶矿质中的营养元素微生物能分解土壤中的不溶性矿物，并将其转化为可溶性矿物化合物。
胶冻样类芽孢杆菌
胶冻样类芽孢杆菌胶冻样芽胞杆菌（亦称硅酸盐细菌），俗称钾细菌，是农田中较为常见的一种土壤细菌。
硅酸盐细菌作为菌肥，在前苏联和我国研究较早、应用较多。
五十年代初，苏联学者亚历山大罗夫首先报导从土壤中分离到此种特殊细菌，一些研究认为硅酸盐细菌(S il ic a te ba ct er ia)由于其生命活动作用可将含钾矿物中的难溶性钾溶解出来供作物利用，并将其称为钾细菌，用这类菌种生产出来的肥料叫硅酸盐菌肥，俗称钾细菌肥。
胶冻样类芽孢杆菌具有繁殖快速、生命力强、安全无毒等特点；胶冻样类芽孢杆菌具有解磷、解钾、固氮、大幅提高肥料利用率，减少化肥用量。
胶冻样类芽孢杆菌是土壤中一种重要功能菌，它能分解长石、云母等铝硅酸盐类的原生态矿物，使土壤中难溶性K、P、Si等转变为可溶性供植物生长利用，同时还可以产生多种生物活性物质促进植物生长。
一．胶冻样类芽胞杆菌有与众不同的主要形态特征为：（1）菌落无色透明隆起如半粒玻璃珠；（2）菌体粗长，包有肥大荚膜；（3）芽孢为肥大椭圆形，复红着色深。
这三点形态特征和新近分类鉴定的近源新种土壤芽胞杆菌在形态上极为相似，但和其他细菌很容易区分。
二．胶冻样类芽孢杆菌菌粉微生物肥料的作用和功效：胶冻样类芽孢杆菌菌粉微生物肥料是一种有机的生物活体，是继有机肥、化肥、微量元素肥之后的又一种新型肥料。
微生物肥料可以说是无公害农业和有机农业生产的理想肥料，在农业可持续发展中有着广阔开发应用前景。
三．胶冻样类芽孢杆菌菌粉微生物肥料的作用：1、高活性菌胶冻样类芽孢杆菌菌粉，在土壤中繁殖生长，可起到固氮、解磷、解钾并释放出可溶性钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素的作用，既增进了土壤肥力，又为作物提供了可吸收利用的全面营养元素。
化肥利用率明显提高。
2、胶冻样类芽胞杆菌对磷钾矿物有利用和分解能力，但在短时间内释放出的速效磷钾含量并不高，特别是以对钾长石的分解能力更低，这与此类岩石矿物的特殊结构有关。
微生物肥料的种类及其特性
微生物肥料的种类及其特性目前关于微生物肥料分类研究常见的为两种，第一种方法是按照制品中特定微生物的种类分为细菌肥料、真菌肥料、放线菌肥料等，这种分类方法简单又容易理解，但很难从名称上熟悉其作用，因而不利于实际应用；第二种方法是以微生物肥料的作用机制划分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料、外生菌根菌肥料等，这种分法功能明确，便于推广，目前较为普及使用。
GB20287—2006《农用微生物菌剂》将微生物菌剂按内含的微生物种类或功能特性综合分为根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、解磷类微生物菌剂、硅酸盐微生物菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、促生菌剂、菌根菌剂、生物修复菌剂等。
产品按剂型分为：液体、粉剂和颗粒剂。
NY/T1113—2006《微生物肥料术语》将微生物肥料分为三大类：微生物接种剂、复合微生物肥料和生物有机肥。
我国目前市场上出现的微生物肥料品种主要有：固氮菌类肥料、根瘤菌类肥料、解磷微生物肥料、硅酸盐细菌肥料、光合细菌肥料、芽孢杆菌制剂、分解作物秸秆制剂、微生物生长调节剂类、复合微生物肥料类、与PGPR类联合使用的制剂以及AM菌根真菌肥料、抗生菌5406肥料等。
一、根瘤菌肥料根瘤菌是一类好气的革兰阴性细菌，它通过豆科植物的根毛，从土壤侵入根内，形成根瘤。
豆科植物为根瘤含菌组织，提供生活和固氮作用所必需的能量和矿物营养。
目前根瘤菌大面积作为肥料，还只在豆科作物上，其他作物还处在研究阶段。
我国的根瘤菌菌剂，要求每克菌肥含活菌3亿个，杂菌含量不超过1%。
根瘤菌制剂的出现已有100年的历史，它的普遍应用也有70年的历史，是世界上公认效果稳定、最好的微生物肥料。
根瘤菌肥料的应用原理是通过肥料拌种、土壤接种后在相应的豆科种子周围存活、繁殖；当豆科萌发出幼根后，肥料中的相应根瘤通过根部，在一系列生理过程和生物化学过程后侵入，在较短的时间后即可在豆科植物根部形成根瘤；侵入的根瘤菌在根瘤内生存，依靠豆科植物提供的营养，可实现生物固氮。
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钾细菌摘要从供试土壤样品中筛选出几株高效解磷、解钾和自生固氮菌菌株,其中,以菌株Ｐ1、Ｋ1、Ｎ1解磷、解钾和固氮效果最好。
盆栽试验结果显示:与对照相比,高效菌株组合Ｐ1Ｋ1Ｎ1能使番茄和油菜的生物量分别提高65.9%和68.4%。
1.1.3培养基。
①ＬＢ培养基:胰蛋白10.0ｇ,ＮａＣｌ10.0ｇ,酵母粉5.0ｇ,Ｈ2Ｏ1000ｍｌ,ｐＨ值7.2。
②阿须贝培养基:甘露10.0ｇ,ＮａＣｌ0.1ｇ,ＫＨ2ＰＯ40.2ｇ,ＣａＣＯ35.0ｇ,ＭｇＳＯ4·7Ｈ2Ｏ0.2ｇ,ＣａＳＯ40.1ｇ,Ｈ2Ｏ1000ｍｌ,ｐＨ值7.0。
③解钾细菌培养基:甘露醇10.0ｇ,酵母粉0.4ｇ,ＭｇＳＯ4·7Ｈ2Ｏ0.2ｇ,Ｋ2ＨＰＯ40.5ｇ,ＣａＣＯ31.0ｇ,ＭｇＣｌ20.2ｇ,Ｈ2Ｏ1000ｍｌ,ｐＨ值7.2～7.4。
④解磷细菌培养基:葡萄糖10.0ｇ,ＦｅＳＯ40.03ｇ,ＭｇＳＯ4·7Ｈ2Ｏ0.3ｇ,ＮａＣｌ0.3ｇ,(ＮＨ4)2ＳＯ40.5ｇ,ＫＣｌ0.3ｇ,ＭｎＳＯ40.03ｇ,ＣａＨＰＯ4或Ｃａ3(ＰＯ4)28.0ｇ,Ｈ2Ｏ1000ｍｌ,ｐＨ值7.0。
⑤固体发酵培养基:麸皮95.0ｇ,麦糠5.0ｇ,ＣａＣＯ31.0ｇ,ＫＨ2ＰＯ40.5ｇ,Ｋ2ＨＰＯ40.5ｇ,Ｈ2Ｏ120ｍｌ,ｐＨ值7.0。
解磷细菌的分离筛选。
在不含磷的基本培养基中添加一定量难溶性的磷酸盐[ＣａＨＰＯ4或Ｃａ3(ＰＯ4)2]制成固体选择性培养基。
将供试土样作系列梯度稀释后涂平板,根据溶磷圈大小挑取单菌落作为初筛的产物。
在250ｍｌ三角瓶中添加100ｍｌ不含磷的基本培养基,加入磷矿粉0.5ｇ,并接种初筛菌株,28℃180ｒ/ｍｉｎ培养7ｄ,钼锑抗比色法[3]检测发酵液中可溶性磷的含量。
解钾细菌的分离筛选。
挑取在阿须贝培养基和钾细菌选择性培养基上都能生长的产荚膜光滑油滴状菌落,接种在100ｍｌ,含钾长石矿粉0.5ｇ的不含钾基本培养基中,28℃180ｒ/ｍｉｎ培养7ｄ,原子吸收法[3]测发酵液中可溶性钾的含量。
自生固氮菌的分离筛选。
以阿须贝培养基作为选择性培养基,挑取在阿须贝固体平板上能旺盛生长并形成棕色、褐色或黑色色素的菌落,接种在无氮的液体基本培养基中摇瓶培养,利用气相色谱法测其固氮酶活性[4],挑取固氮酶活性高的菌株。
细菌的鉴定。
对筛选出的几株高效解磷细菌、解钾细菌和自生固氮菌进行菌落形态比较、革兰氏染色及一系列生理生化反应,根据菌落特征和生理生化特征对筛选出的高效菌株进行鉴定。
复合菌剂盆栽试验。
取灭菌的田间耕作土,每盆装土2ｋｇ,试验设1个对照(不接菌)和2个处理(①Ｐ1Ｋ1Ｎ1和②Ｐ2Ｋ2Ｎ2),每处理施浇含菌108个/ｍｌ复合菌剂30ｍｌ,对照浇蒸馏水,共设3个重复。
盆栽番茄每盆定植2株,生长期60ｄ;盆栽油菜每盆定植2株,生长期50ｄ。
观察复合菌剂对番茄、油菜植株生长的影响,采收后统计其生物量。
(1)微生物肥料是指通过微生物的生命活动,增加植物营养元素的供应量,改善植物营养状况,从而增加作物的产量。
微生物解磷机制可能与微生物分泌的有机酸有关,有机酸使难溶性的磷转化为能被作物吸收利用的可溶性磷。
(2)硅酸盐细菌能分解钾长石、云母等硅酸盐类矿物使难溶性钾转化为植物吸收利用的有效钾,同时,还能分解土壤中无效磷成为有效磷,并且有微弱的固氮能力，对农作物有很好的增产效果。
(3)共生固氮菌有宿主专一性,如根瘤菌只能与豆科植物共生,使用范围较窄,而自生固氮菌不受这些因素限制不仅能施用于豆科植物,对非豆科植物也能提供有效的氮源,有一定的促生效果。
(4)通过试验筛选出的几株微生物高效菌株,解磷、解钾和自生固氮菌菌株新组合Ｐ1Ｋ1Ｎ1效果最好,对农作物增产作用最大。
——董昌金，蒋宝贵，复合微生物肥料高效菌株的筛选，安徽农业科学，2005,33(1):56-57摘要：为了筛选解磷解钾能力强的磷钾细菌新菌株用于有机菌肥的研制，分别以磷矿粉和钾长石为底物进行磷钾细菌的摇瓶发酵试验，并测定发酵液中有效磷钾的含量，选择解磷解钾能力强的磷钾细菌进行米高粱盆栽试验，当植株生长至拔节时切取地上部分测定其生物产量和植株内磷钾元素含量．结果表明：大部分喷施菌液的植株磷钾元素含量及其生物产量均明显高于对照，其中混合菌株发酵液的处理生物产量最高，由此确定S-2，S-6，S-12 和ACCC10010 为新菌肥生产用菌株组合．中国钾肥资源少，靠大量进口才能满足农业生产的需要．长期大量使用氮肥和普遍采用高产品种，加剧了土壤有效钾元素的消耗，导致农田土壤缺钾的矛盾越来越突出[1]，而且会使土壤结构的破坏和植物病害日趋严重．另外化肥的大量流失将造成生态环境的破坏，化肥在农产品中的残留，既降低了农产品品质，又危害人体健康，从而产生令人担忧的社会问题[2，3]．实际上土壤中的钾元素并不少，其含量一般为1%~2.5%(以K2O计)，高的可达4%，但绝大多数是以硅酸盐矿物的形式存在于土壤中而不能被植物吸收利用．如何将土壤中钾元素转化为能被植物吸收利用的有效态钾，减少化肥的使用量，是摆在农业科技工作者面前的重要课题．钾细菌能分解硅酸盐矿物，从而将土壤中无效钾元素转化为有效态钾便于植物吸收利用，达到增产增收和提高农产品品质的目的．目前国内在这方面的研究还不多[4]．本研究通过测定磷、钾细菌摇瓶发酵液中磷钾元素含量的方法，选择解磷解钾能力强的菌株进行盆栽试验，以此确定钾细菌肥料生产用菌株，为有机菌肥的开发和生产提供理论依据。
钾细菌S-2，S-6，S-10 和S-12 从土壤中分离得到；钾细菌ACCC10064 和磷细菌ACCC10010，ACCC10048 由中国农科院菌种保藏中心提供．试验土壤为第四纪红土、黄土、菜园土取自湖南省微生物研究所附近．盆栽米高粱种子由湖南省农业科学院作物研究所提供．发酵底物：钾长石和磷矿粉，由长沙化工厂提供．试剂：氯化钾(优级纯)，磷酸二氢钾(优级纯)．试验仪器：AA7001 型原子吸收光度计(北京东西电子公司)，摇床．1.2 试验方法1.2.1 摇瓶发酵试验以钾长石或磷矿粉为底物[5]，500 mL 三角瓶中装培养液100 mL，接斜面菌种1环，摇床转速为150 r/min，28 ℃培养5 d，以不接种摇瓶作对照，每菌株重复3 次．培养液过滤后冷藏保存供速效钾和磷含量测定用．1.2.2 盆栽试验将第四纪红土与菜园土风干，并粉碎后以4∶1的比例混合均匀，测定其有效钾含量，每盆装土 1.5kg．试验设单菌株、各菌株混合制成的菌肥和空白对照处理，每处理 5 盆．接种方法是：播种后用含量为106/mL 菌落的菌液500 mL 湿润盆土，菌肥则以每盆1 g 覆盖种子再复土、浇水．苗三叶后每盆留苗3 株，留的苗应大小均匀一致．生长期内每隔5 d 施 1 次0.3%的尿素溶液，每盆100 mL，雨天或盆土过湿时不施，且不再用其他肥料．生长至拔节时取地上部分，测定生物产量和植株体内速效磷、钾含量．1.2.3 磷钾含量的测定土壤样品的处理：分别称取适量土壤样品，加10 倍量的1 mol/L 中性醋酸铵溶液振荡30 min 后过滤，滤液用于速效钾的测定；加等量氯化铵和16倍量碳酸钙750 ℃灼烧1 h，冷却后加水煮20 min，倾泻过滤，反复数次直至无Cl－存在，定容后用于总钾的测定．植株样品的处理：称取干燥并粉碎的植株样品适量，用硫酸—双氧水消煮法消化完全后冷却，加少量水转移至100 mL 容量瓶中，并用水定量至刻度，用于速效钾的测定．以磷酸二氢钾为标准物质，采用钼锑抗比色法[6]测定磷；以KCl 为标准物质，采用火焰原子吸收分光光度法[7]测定钾．[6] 中国土壤学会农业化学专业委员会．土壤农业化学常规分析方法[M]．北京：科学出版社，1980．[7] 谢克金．同一酸溶待测液中土壤全磷和全钾的测定[J]．土壤肥料，1995，(1)：46-48．摇瓶发酵和盆栽试验结果显示，从土壤中分离得到的 3 株新型钾细菌S-2，S-6，S-12 和磷细菌ACCC10010 具有显著的解磷解钾和促进植物生长的能力．盆栽试验表明，多菌株混合施用比单菌株效果更佳，从而确定混合菌株S-2，S-6，S-12 和ACCC10010 为菌肥生产用菌株群，为新型微生物菌肥的研制和开发奠定了理论和物质基础．――赵晨曦，刘前刚，张志元，磷钾细菌解磷解钾能力的研究，湖南农业大学学报(自然科学版)，2004，30（6）：519-521摘要:以ＰＳ01Ｐ菌株为出发菌株,经过紫外线诱变,选育出一株解磷能力明显提高的菌株ＰＳ28Ｐ,其解磷量达257 24ｍｇ·Ｌ-1,比出发菌株提高了281 95%。
通过对ＰＳ28Ｐ碳源、氮源、装液量和发酵温度等发酵条件的研究,确定了最佳发酵条件,即玉米粉0 5%,豆粕粉3 5%,鱼粉0 3%,装液量为50ｍＬ(250ｍＬ三角瓶),35℃培养40ｈ为宜。
菌量达到2 35×109ｍＬ-1。
磷是植物生长发育不可缺少的大量营养元素之一,是植物的重要组成成分,同时又以多种方式参与植物体内各种生理生化过程,对促进植物的生长发育和新陈代谢起着重要的作用[1]。
世界上绝大部分农业土壤缺磷(总磷不缺,活性磷缺),我国农田中约2/3严重缺磷[2]。
土壤中95%以上的磷为无效形式,植物很难直接吸收利用[3]。
目前农业生产中大多通过施用可溶性磷肥为植物提供有效磷。
磷酸根化学性质活泼,施入土壤后能很快与土壤中的其它成分发生反应,大部分磷与土壤中的Ｃａ2+、Ｆｅ3+、Ｆｅ2+、Ａｌ3+结合,形成难溶性磷酸盐。
使植物对其利用的有效度随时间延长而降低,最终以难溶性磷酸盐或吸附态形式滞留于土壤中,难以被植物直接吸收[4]。
为此,人们采用了许多方法提高磷肥的利用率,其中利用植物根际与磷循环相关的生物学系统来调节植物根际磷的有效性是重要的途径之一。
这个系统包括植物本身对土壤难溶态磷的吸收与利用以及土壤中某些微生物参与的难溶态磷的释放与利用。
大量的研究结果证明,土壤中存在大量的微生物,能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态[5],这些微生物称为解磷菌。
将其中的解磷细菌作成肥料施入土壤,使其生长代谢在作物根际形成一个磷供应较充分的微区,以改善作物磷元素的供应[6],能够提高土壤有效磷含量,增加作物吸收磷量,提高作物产量[7～10]。
但是,由于现行的解磷细菌的解磷能力不十分理想,仍难以满足农业生产的需要。
为了选育优良的菌株,作者以ＰＳ01Ｐ菌株为出发菌株,经过紫外线诱变,选育出一株解磷能力明显提高的菌株ＰＳ28Ｐ。
并对其发酵条件进行了初步探讨。
1 2培养基斜面培养基:ＬＢ培养基。
无机磷合成培养基:葡萄糖10ｇ,硫酸铵0 5ｇ,氯化钾0 3ｇ,磷酸三钙5ｇ,水1000ｍＬ,ｐＨ7 2。