土壤中解磷菌的筛选鉴定及其解磷效果的研究
摘要：磷是植物生长的重要物质基础之一，是植物体内核酸及多种酶、辅酶、ATP等重要组成成分，对细胞的增长和繁殖起着重要的作用。土壤中磷素的固定现象严重，有效磷含量低，影响植物的生长发育。利用微生物的解磷作用，可将难溶性磷转化为可溶性磷，提高土壤中有效磷含量。本研究建立了解磷菌的筛选体系，利用筛选体系从南京傅家边精品草莓园土壤中筛选获得一批解磷菌。通过选择性平板分离筛选，根据溶磷圈法初步判定解磷能力的大小，液体摇瓶解磷实验，检测菌株的解磷效果，培养5天和9天，菌株FZ-1、FZ-4的解磷效果分别为77.1mg/L、1740.0mg/L。以菌株的形态特征及16SrDNA序列分析，初步鉴定解磷菌FZ-1为门多萨菌假单胞菌属 (Pseudomonas mendocina)，FZ-4为黑曲霉（Aspergillus niger）。土培实验表明，土培9天，菌株FZ-1、 FZ-4分别对石灰性土壤的解磷效果为21.6mg磷/kg、35.7 mg磷/kg。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
1.文献综述 2
1.1磷对植物生长的重要作用 2
1.2土壤中的磷 2
1.3提高土壤中磷元素营养的其他途径 3
1.4解磷菌 3
1.4.1解磷菌的应用 3
1.4.2解磷菌的种类 3
1.4.3解磷菌的分布 4
1.4.4解磷菌的解磷机理 4
1.5国内外关于解磷菌的研究 4
1.5.1国外关于解磷菌的研究 4
1.5.2我国关于解磷菌的研究 4
1.6解磷菌的研究意义及目的 4
2.材料与方法 5
2.1 材料 5
2.1.1土样 5
2.1.2培养基 5
2.1.4主要试剂及其配置 6
2.2解磷菌的初筛 6
2.2.1制备蒙金娜（Pikovskao’s medium）固体平板 6
2.2.2解磷菌的分离与纯化 6
2.2.3初筛 透明圈法[16] 6
2.3解磷菌
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的复筛 7
2.3.1摇瓶培养 7
2.3.2钼锑钪比色法测溶液中PO43的含量 [17] 7
2.4解磷菌的鉴定 7
2.4.1解磷菌的形态观察 7
2.4.2解磷菌16SrDNA序列的测定 7
2.5土培实验 7
2.5.1主要试剂及仪器 7
2.5.1.1主要试剂 7
2.5.1.2主要仪器 8
2.5.2实验原理 8
2.5.3土壤前处理 8
2.5.4土培实验设计 8
2.5.5土壤中有效磷的测定 8
2.5.6标准曲线的绘制 8
2.5.7结果计算 8
3.结果与分析 9
3.1解磷菌的初筛 9
3.2菌株FZ1、FZ4在液体培养基中的溶磷效果 12
3.2.1磷标准曲线 12
3.2.2 菌株FZ1、FZ4液体培养过程中pH及 PO43的变化情况 12
3.3解磷菌的鉴定 14
3.3.1菌株FZ1的形态特征和生理生化特征 14
3.3.2解磷菌的16SrDNA序列分析 15
3.3.3菌株FZ4的形态观察 15
3.4解磷菌的土壤培养实验 16
4.结果与讨论 17
4.1解磷菌的筛选 17
4.2解磷菌的鉴定及解磷效果 17
致谢 18
参考文献 18
土壤中解磷菌的筛选、鉴定及其解磷效果的研究
引言
1.文献综述
1.1磷对植物生长的重要作用
植物生长最重要的营养元素之一，磷是一种不可再生的资源之一[1,2,3]。磷是原生质的重要组成成分，高能磷酸键是能量的载体，磷在植物能量代谢、氮代谢、碳水化合物代谢及物质的转运过程中起着重要作用[2,4]，它可以提高作物抗寒、抗旱能力，增强植物体内对酸碱的缓冲性能[5]。土壤磷素循环与碳、氮、硫等元素的循环不一样，是典型的沉积循环,主要在土壤、植物和微生物之间进行[2]。植物体内的磷分为有机态磷和无机态磷，有机态磷以磷脂、核酸、脂素存在；无机态磷以钙、镁、钾的磷酸盐存在。磷通常集中在富于生命力的幼嫩组织[4]。
水分胁迫，尤其是干旱，是影响作物生产力最主要因素。在干旱条件下，作物生产力水平可通过许多方法得到提高，近年来的研究表明，有些矿物元素，特别是磷在提高作物抗旱性能方面有着及其重要的作用。有关研究表明[8]，一定条件下，磷可改变植物体内新陈代谢途径、提高水分利用率、促进根系生长，同时可调节作物吸收其他能够增强其抵御干旱能力的元素[6]。因此，磷元素对植物的生长而言，是仅次于氮元素的最重要元素之一，植物的生根、开花、结果、植物的抗病性、植物的固氮作用以及光合作用等生命活动，都受到磷元素含量的影响。
动物和微生物的可以通过捕食或分解代谢补充所需的磷元素，而植物对于磷元素的吸收主要来自植物根部对土壤中可溶性磷元素的吸收。因此，土壤中磷元素是影响植物生长最重要的营养成分之一[5]，而且植物所需的磷元素只存在于土壤的磷化合物中，大约95%以上的磷化合物是以难溶盐的形式存在。由于这些难溶性磷化合物的溶解度非常低，不易被植物根系吸收，因而造成植物缺磷的现象。
1.2土壤中的磷
土壤中的磷元素是以无机磷和有机化合物两种状态存在，无机磷主要是指原生矿物和次生矿物，原生矿物大部分是磷灰石，次生矿物主要是化合态即沉淀态的磷酸盐，分为闭蓄态和非闭蓄态两种。闭蓄态磷活性较低，供磷能力弱，非闭蓄态磷酸盐包括磷酸铁、磷酸铝、磷酸三钙三种形态，在一定条件下可以释放出来，供植物利用。土壤中的有机磷50%是磷酸肌醇、磷脂、核酸和少量的磷蛋白、磷酸糖，另外50%在化学形态和性质上还不清楚。土壤中的有机磷必须在微生物的作用下转变成可利用的无机态形式才能被利用[2]。土壤中能被植物吸收利用的有效态无机磷含量很低,一般只占全磷量的2%一3%。不能满足农物高产的需要[2,9]。
就我国而言，74%的耕地缺磷，而且土壤95%以上的磷为无效磷，植物很难直接吸收利用[6,7,8]。易溶性的磷肥施入土壤后，在土壤中发生了多种化学和物理化学反应，大部分与土壤组分反应，成为植物难以利用的形态，有效态磷变为难溶性磷，这个过程称为磷的固定[2]。土壤中积累的磷可供世界范围内的农作物生长100年[8]，虽然土壤中磷全量很高，但由于土壤磷固定现象的存在，使得可提供给植物生长发育的有效磷含量很低[9]。
1.3提高土壤中磷元素营养的其他途径
为了提高作物产量，解决粮食问题，施用化学磷肥是效果最快的选择。但是由于土壤中磷的固定现象存在，增施磷肥实际上是一种高收入、低产出的途径，而且存在许多隐患：
第一方面由于很多土壤中含有大量无定型氧化铁、铝、碳酸钙等，对可溶性磷有极强的吸附固定作用，导致施入土壤中的磷肥当季利用率只有10%25%，大部分磷肥以不可利用的磷酸盐的形态积累于土壤中。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
1.文献综述 2
1.1磷对植物生长的重要作用 2
1.2土壤中的磷 2
1.3提高土壤中磷元素营养的其他途径 3
1.4解磷菌 3
1.4.1解磷菌的应用 3
1.4.2解磷菌的种类 3
1.4.3解磷菌的分布 4
1.4.4解磷菌的解磷机理 4
1.5国内外关于解磷菌的研究 4
1.5.1国外关于解磷菌的研究 4
1.5.2我国关于解磷菌的研究 4
1.6解磷菌的研究意义及目的 4
2.材料与方法 5
2.1 材料 5
2.1.1土样 5
2.1.2培养基 5
2.1.4主要试剂及其配置 6
2.2解磷菌的初筛 6
2.2.1制备蒙金娜（Pikovskao’s medium）固体平板 6
2.2.2解磷菌的分离与纯化 6
2.2.3初筛 透明圈法[16] 6
2.3解磷菌
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的复筛 7
2.3.1摇瓶培养 7
2.3.2钼锑钪比色法测溶液中PO43的含量 [17] 7
2.4解磷菌的鉴定 7
2.4.1解磷菌的形态观察 7
2.4.2解磷菌16SrDNA序列的测定 7
2.5土培实验 7
2.5.1主要试剂及仪器 7
2.5.1.1主要试剂 7
2.5.1.2主要仪器 8
2.5.2实验原理 8
2.5.3土壤前处理 8
2.5.4土培实验设计 8
2.5.5土壤中有效磷的测定 8
2.5.6标准曲线的绘制 8
2.5.7结果计算 8
3.结果与分析 9
3.1解磷菌的初筛 9
3.2菌株FZ1、FZ4在液体培养基中的溶磷效果 12
3.2.1磷标准曲线 12
3.2.2 菌株FZ1、FZ4液体培养过程中pH及 PO43的变化情况 12
3.3解磷菌的鉴定 14
3.3.1菌株FZ1的形态特征和生理生化特征 14
3.3.2解磷菌的16SrDNA序列分析 15
3.3.3菌株FZ4的形态观察 15
3.4解磷菌的土壤培养实验 16
4.结果与讨论 17
4.1解磷菌的筛选 17
4.2解磷菌的鉴定及解磷效果 17
致谢 18
参考文献 18
土壤中解磷菌的筛选、鉴定及其解磷效果的研究
引言
1.文献综述
1.1磷对植物生长的重要作用
植物生长最重要的营养元素之一，磷是一种不可再生的资源之一[1,2,3]。磷是原生质的重要组成成分，高能磷酸键是能量的载体，磷在植物能量代谢、氮代谢、碳水化合物代谢及物质的转运过程中起着重要作用[2,4]，它可以提高作物抗寒、抗旱能力，增强植物体内对酸碱的缓冲性能[5]。土壤磷素循环与碳、氮、硫等元素的循环不一样，是典型的沉积循环,主要在土壤、植物和微生物之间进行[2]。植物体内的磷分为有机态磷和无机态磷，有机态磷以磷脂、核酸、脂素存在；无机态磷以钙、镁、钾的磷酸盐存在。磷通常集中在富于生命力的幼嫩组织[4]。
水分胁迫，尤其是干旱，是影响作物生产力最主要因素。在干旱条件下，作物生产力水平可通过许多方法得到提高，近年来的研究表明，有些矿物元素，特别是磷在提高作物抗旱性能方面有着及其重要的作用。有关研究表明[8]，一定条件下，磷可改变植物体内新陈代谢途径、提高水分利用率、促进根系生长，同时可调节作物吸收其他能够增强其抵御干旱能力的元素[6]。因此，磷元素对植物的生长而言，是仅次于氮元素的最重要元素之一，植物的生根、开花、结果、植物的抗病性、植物的固氮作用以及光合作用等生命活动，都受到磷元素含量的影响。
动物和微生物的可以通过捕食或分解代谢补充所需的磷元素，而植物对于磷元素的吸收主要来自植物根部对土壤中可溶性磷元素的吸收。因此，土壤中磷元素是影响植物生长最重要的营养成分之一[5]，而且植物所需的磷元素只存在于土壤的磷化合物中，大约95%以上的磷化合物是以难溶盐的形式存在。由于这些难溶性磷化合物的溶解度非常低，不易被植物根系吸收，因而造成植物缺磷的现象。
1.2土壤中的磷
土壤中的磷元素是以无机磷和有机化合物两种状态存在，无机磷主要是指原生矿物和次生矿物，原生矿物大部分是磷灰石，次生矿物主要是化合态即沉淀态的磷酸盐，分为闭蓄态和非闭蓄态两种。闭蓄态磷活性较低，供磷能力弱，非闭蓄态磷酸盐包括磷酸铁、磷酸铝、磷酸三钙三种形态，在一定条件下可以释放出来，供植物利用。土壤中的有机磷50%是磷酸肌醇、磷脂、核酸和少量的磷蛋白、磷酸糖，另外50%在化学形态和性质上还不清楚。土壤中的有机磷必须在微生物的作用下转变成可利用的无机态形式才能被利用[2]。土壤中能被植物吸收利用的有效态无机磷含量很低,一般只占全磷量的2%一3%。不能满足农物高产的需要[2,9]。
就我国而言，74%的耕地缺磷，而且土壤95%以上的磷为无效磷，植物很难直接吸收利用[6,7,8]。易溶性的磷肥施入土壤后，在土壤中发生了多种化学和物理化学反应，大部分与土壤组分反应，成为植物难以利用的形态，有效态磷变为难溶性磷，这个过程称为磷的固定[2]。土壤中积累的磷可供世界范围内的农作物生长100年[8]，虽然土壤中磷全量很高，但由于土壤磷固定现象的存在，使得可提供给植物生长发育的有效磷含量很低[9]。
1.3提高土壤中磷元素营养的其他途径
为了提高作物产量，解决粮食问题，施用化学磷肥是效果最快的选择。但是由于土壤中磷的固定现象存在，增施磷肥实际上是一种高收入、低产出的途径，而且存在许多隐患：
第一方面由于很多土壤中含有大量无定型氧化铁、铝、碳酸钙等，对可溶性磷有极强的吸附固定作用，导致施入土壤中的磷肥当季利用率只有10%25%，大部分磷肥以不可利用的磷酸盐的形态积累于土壤中。
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