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磷资源利用新途径的探索──磷矿的微生物处理

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武汉化工学院学报 1995年第3期17卷 36-40页

作者：魏以和钟康年肖太阳武汉化工学院崇阳县科委

溶磷微生物能将不溶性磷源转化为水溶性或枸溶性磷源，从而提供了一条利用中低品位磷块岩的新途径。本文回顾了溶磷微生物的研究与应用情况；介绍了用中低品位磷块岩、肥土、稻糠与溶磷微生物混合制成的菌磷肥田间试验所取得的良好结果... 详细信息

溶磷微生物能将不溶性磷源转化为水溶性或枸溶性磷源，从而提供了一条利用中低品位磷块岩的新途径。本文回顾了溶磷微生物的研究与应用情况；介绍了用中低品位磷块岩、肥土、稻糠与溶磷微生物混合制成的菌磷肥田间试验所取得的良好结果；讨论了微生物的溶磷机理。由于对能源及资源的节省，利用溶磷微生物处理中低品位磷块岩生产磷肥将具有巨大的经济潜力。

关键词：溶磷微生物磷肥磷块岩微生物处理

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土壤中主要溶磷菌种类及其作用机制

北方园艺 2023年第14期 139-145页

作者：温佳旭陈雪丽肖洋万书明孙磊方海瑞黑龙江大学现代农业与生态环境学院黑龙江哈尔滨150000 黑龙江省农业科学院黑龙江省黑土保护利用研究院黑龙江省土壤微生物生态联合实验室黑龙江哈尔滨150086

土壤中磷资源丰富,然而约95%的磷无法被植物直接利用。溶磷微生物是一类可以通过自身繁殖和代谢将土壤中无效态的磷转化为植物可以直接吸收利用的有效态磷的功能微生物。该研究综述了土壤中溶磷微生物的种类、分布特征,溶磷机理及其促... 详细信息

土壤中磷资源丰富,然而约95%的磷无法被植物直接利用。溶磷微生物是一类可以通过自身繁殖和代谢将土壤中无效态的磷转化为植物可以直接吸收利用的有效态磷的功能微生物。该研究综述了土壤中溶磷微生物的种类、分布特征,溶磷机理及其促生作用等。同时,对溶磷微生物资源在农业中的应用进行展望,旨在溶磷微生物资源收集、开发应用以及建立资源节约、环境友好的农业生产方式提供参考依据。

关键词：土壤溶磷微生物溶磷机制有机磷无机磷

解磷细菌的分离筛选及其对盆栽樟树苗生长的影响分析

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解磷细菌的分离筛选及其对盆栽樟树苗生长的影响分析

作者：吴小花江西农业大学

学位级别：硕士

在植物生长发育中,磷是构成机体的重要物质。土壤中的磷元素主要是难溶性磷,导致植物不易吸收转化。溶磷微生物可通过转化土壤中的磷素形态,将其中难溶性磷溶解成可溶性磷,从而提高土壤对植物生长的磷元素供给水平。研究利用土壤中的溶... 详细信息

在植物生长发育中,磷是构成机体的重要物质。土壤中的磷元素主要是难溶性磷,导致植物不易吸收转化。溶磷微生物可通过转化土壤中的磷素形态,将其中难溶性磷溶解成可溶性磷,从而提高土壤对植物生长的磷元素供给水平。研究利用土壤中的溶磷微生物活化土壤中的磷元素,不仅可以提升农作物对磷素的吸收利用,而且能有效降低化学磷肥的投入。从江西农业大学水稻试验田中采集土样,采用稀释涂布法从蒙金娜固体培养基上初筛获得3株解磷细菌。利用液体含磷培养基结合比色法复筛,获得1株溶磷能力相对较高且遗传稳定的解磷菌株JP-3,其解磷能力为161.05 mg/L,相对于空白实验可溶性磷增加率为401.24%。通过对其形态学观察、生理生化检测,及其16s r DNA基因序列测定和比对,初步鉴定该菌为芽孢杆菌属,并命名为Bacillus sp.JP-3。开展了Bacillus sp.JP-3解磷培养条件的优化,结果表明不同营养要素和培养条件对有效磷转化释放存在较大影响。Bacillus sp.JP-3在初始p H值为6.5、碳源选择葡萄糖浓度为10g/L、氮源选择硫酸铵浓度为1.5 g/L、氯化钠浓度为0.30 g/L,此时解磷能力最高达到246.61 mg/L,较优化前提高了53.13%。考察了解Bacillus sp.JP-3对樟树苗的生长发育影响,结果表明:将蛭石和Bacillus sp.JP-3配施接种于盆栽土壤中,与对照组相比较,株高增加了17.02%、根长增加了18.14%、茎长增加了22.85%、茎粗增加了23.39%和干重增加了29.30%,植株全磷含量也较对照组增加了22.22%。以上结果说明Bacillus sp.JP-3对樟树苗的生长发育具有显著的促进作用。总之,本研究通过开展Bacillus sp.JP-3的筛选鉴定、培养条件优化及其对盆栽樟树苗生长发育影响等研究,旨在为该解磷菌在园林绿化中的应用提供一定的科学依据。

关键词：溶磷微生物 Bacillus sp.JP-3 解磷能力培养优化生长发育

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DSE真菌促进蓝莓磷吸收的影响机制研究

DSE真菌促进蓝莓磷吸收的影响机制研究

作者：谭艺贵州大学

学位级别：硕士

本研究以‘莱格西’蓝莓(Vaccinium corymbosum L.)和DSE(Dark septate endophytes,DSE)福廷瓶头霉(Phialocephala fortinii)为研究材料,探究DSE对7种难溶性磷酸盐的溶磷效果及解磷机理,通过不同磷水平下对蓝莓接种DSE进行盆栽试验,从... 详细信息

本研究以‘莱格西’蓝莓(Vaccinium corymbosum L.)和DSE(Dark septate endophytes,DSE)福廷瓶头霉(Phialocephala fortinii)为研究材料,探究DSE对7种难溶性磷酸盐的溶磷效果及解磷机理,通过不同磷水平下对蓝莓接种DSE进行盆栽试验,从生理和分子层面揭示DSE促进蓝莓磷吸收的的影响机制。主要研究结果如下:1)DSE对磷酸三钙、磷酸铁、磷酸铝、磷酸锌、磷矿粉、卵磷脂和植酸钙7种难溶性磷酸盐都有一定的溶解能力。有效磷含量增量依次是:植酸钙>磷矿粉>磷酸铝>磷酸三钙>磷酸锌>卵磷脂>磷酸铁。在5种无机磷酸盐中对磷矿粉的溶解效果最好,在2种有机磷酸盐中对植酸钙的溶解效果较好。DSE通过产生菌丝、分泌胞外磷酸酶、产生有机酸(主要是乳酸、琥珀酸、苹果酸,以及特有的DL-3-苯基乳酸、3-羟基-3-甲基谷氨酸、苯丙酮酸),同时降低发酵液的pH值协同作用溶解难溶性磷酸盐,增加环境中的可溶性磷含量。2)接种DSE后蓝莓苗木生长发育得到了不同程度的促进。在中等磷水平下,菌根侵染率、菌根贡献率、菌根吸磷贡献率都最高,促生效果中磷>高磷>低磷,且在有机磷中比在无机磷中效果更好。接种DSE后蓝莓植株磷元素含量显著增加,相关性分析发现,一方面DSE通过增强蓝莓根系活力,改变蓝莓根系形态:扩大根的延伸范围(接菌后根长增加)、增加吸收面积(根表面积、根尖数、根分叉数、根体积增加),使蓝莓可吸收到更多的磷;另一方面除DSE自身可分泌部分有机酸、磷酸酶外,还可促使蓝莓分泌更多的有机酸(乳酸、(R)-3-羟基丁酸、3-羟基苯乙酸、L-焦谷氨酸、琥珀酸、邻羟基苯乙酸、吲哚-3-乙酸等)、磷酸酶(酸性磷酸酶、中性磷酸酶、植酸酶)等根系分泌物来活化基质中的难溶性磷源,使基质pH值降低,有效磷含量增加。3)对蓝莓根际微生物进行16S r-DNA和ITS扩增高通量测序,发现接种DSE后根际土中假单胞菌属、芽孢杆菌属、蛭弧菌属、剑菌属(Ensifer)、Aquicella细菌,Phialocephala、拟棘壳孢属和被孢霉属真菌显著增加。环境因子关联分析发现,这些微生物与土壤全磷、pH呈显著负相关,与土壤酸性磷酸酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶、植酸酶、有效磷含量呈显著正相关。假单胞菌属、芽孢杆菌属是常见的溶磷细菌菌属。接种DSE引起了蓝莓根际微生物种群结构的改变,大量提高了假单胞菌属和芽孢杆菌属等溶磷微生物种群的比例。4)将菌根吸磷贡献率最大的处理进行转录组测序分析发现,接种DSE后,上调表达的差异基因数目是下调基因的5.95倍。通过KEGG富集分析发现,苯丙素合成代谢通路、代谢途径、次生代谢物合成途径、各种植物次生代谢产物的生物合成途径、油菜素内酯生物合成途径、氨基糖和核苷酸糖代谢、谷胱甘肽代谢、戊糖和葡萄糖醛酸盐相互转化途径、不饱和脂肪酸的生物合成途径、MAPK信号通路-植物等相关通路差异显著富集;通过GO富集分析发现,生物过程显著富集的主要为代谢过程、单体代谢过程、细胞过程;细胞组分为膜;分子功能为催化活性和结合。DSE促进磷酸盐转运蛋白Pht1家族的Vc:Pht1;4(Vadar＿017380)的基因表达量显著上调,是CK处理的4.26倍(194.85/45.76);Vc:Pht1;4(Vadar＿017380)是菌根-上调型磷酸盐转运基因。本研究将菌根技术与蓝莓吸收磷联系起来,初步阐明了DSE调控蓝莓吸收磷的机制,将有助于进一步认识DSE与宿主植物的关系,对于利用DSE增加土壤可溶性磷含量、促进植物对磷的有效利用和加速蓝莓菌根化育苗工作提供理论依据,在提高作物产量和保护环境等方面都具有较好的经济和社会意义。

关键词：蓝莓 DSE 难溶性磷酸盐溶磷微生物磷酸盐转运蛋白基因

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稻田溶磷菌的筛选及其作用研究

稻田溶磷菌的筛选及其作用研究

作者：郑志广湖南农业大学

学位级别：硕士

磷元素参与植物生长的全过程,是农业生产的重要因素,对水稻的生长过程有着不可替代的作用。红壤作为我国南方地区的主要土壤类型,有效态磷不足5%,很难满足水稻等作物生长所需;而化学磷肥的生产及供应趋于下滑,长期施用也带来生态环境问... 详细信息

磷元素参与植物生长的全过程,是农业生产的重要因素,对水稻的生长过程有着不可替代的作用。红壤作为我国南方地区的主要土壤类型,有效态磷不足5%,很难满足水稻等作物生长所需;而化学磷肥的生产及供应趋于下滑,长期施用也带来生态环境问题。土壤中含能够将难溶磷转化为可溶性磷的溶磷微生物,而高效溶磷微生物的获得及广泛应用成为本领域当前研究的热点,对于提高磷肥利用率,协调保证粮食安全,节约磷资源以及减少环境污染风险等问题具有现实意义。本文以湖南典型水稻土为材料,分离筛选出具有溶磷效果的优势溶磷菌株,将其接种于土壤进行培养,分析土壤理化性质、磷素转化及温室气体排放,探究溶磷菌的溶磷能力及相关作用,以期为溶磷菌的应用提供理论参考。研究结果如下:1、从水稻土中筛选出15株具有溶磷效果的菌株。经过室内溶磷能力实验,其溶磷能力在71.43mg/L～161.50mg/L之间。其中将溶磷量最高的一株命名为P2-6。结果还表明,菌株有效磷含量与溶磷圈的大小呈显著正相关,与菌液pH值呈显著负相关。将P2-6添加至土壤进行培养实验。2、所选溶磷菌无论在不同酸碱度土壤中,或同硝化抑制剂组合加入土壤中,均能促进土壤的磷活化,从而增加土壤有效磷含量。溶磷菌影响土壤海德利磷分级组分的相对含量,减少固态磷（残留态磷和盐酸磷）的相对含量,增加有效态磷（树脂提取态磷和碳酸氢钠磷）相对含量。溶磷菌促使稳定形态的磷转化为中等活性和活性态的磷,中等活性态的磷转化为活性态磷。3、所选溶磷菌对土壤铵态氮和硝态氮含量及磷酸酶活性产生影响。添加溶磷菌增加土壤铵态氮含量,减少硝态氮的含量;对土壤磷酸酶活性发挥着促进作用;添加硝化抑制剂和溶磷菌抑制了土壤的硝化作用。相关性分析和RDA分析表明,土壤pH、NO（硝态氮）和ALP（碱性磷酸酶）是影响磷组分转化和溶磷菌在土壤体系磷活化能力主要影响因子,其他理化因子也发挥着作用。4、所选溶磷菌和硝化抑制剂组合添加至土壤,能影响温室气体的排放。硝化抑制剂和溶磷菌的添加增加了土壤中CO排放,对土壤CH排放的影响很小,能对土壤NO的排放起到抑制作用,硝化抑制剂双氰胺（DCD）和菌液配合施用的抑制效果最好。

关键词：溶磷微生物土壤磷素土壤理化温室气体

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功能性微生物菌株的筛选及组合菌群活性研究

功能性微生物菌株的筛选及组合菌群活性研究

作者：孙亚凯天津大学

学位级别：硕士

随着生物技术的进展,复合微生物肥料成为农业微生物技术中普遍关注的课题。功能微生物菌群作为复合微生物肥料的核心部分,是微生物肥料生产中的关键技术。本文自行筛选出功能微生物菌群中的重要组成部分溶磷、固氮、解钾菌,分别对其活... 详细信息

随着生物技术的进展,复合微生物肥料成为农业微生物技术中普遍关注的课题。功能微生物菌群作为复合微生物肥料的核心部分,是微生物肥料生产中的关键技术。本文自行筛选出功能微生物菌群中的重要组成部分溶磷、固氮、解钾菌,分别对其活力进行了研究,并且进行了简单的混合发酵实验,初步确定出效果良好的菌群组合。通过Pikovskava解无机磷培养基筛选得到了11株溶磷微生物,液体发酵实验表明其中4株菌Bmp5、Bmp6、Bmp7和Fmp9具有较高的溶磷活力。以巨大芽孢杆菌As1.223和荧光假单胞菌As1.867作为对照菌株,在液体发酵条件下,考察了四株菌对磷酸钙、磷酸铁、磷酸铝、磷酸氢钙、卵磷脂五种不同磷源的溶解作用。结果表明四株供试菌株对磷酸钙、磷酸铝、磷酸氢钙溶解能力明显高于磷酸铁、卵磷脂。以磷酸钙为磷源,Fmp9的溶磷量比As1.867和As1.223分别高出约92%和48%;以磷酸氢钙为磷源物质,Bmp5的溶磷量是As1.223的2.17倍,而Bmp6溶磷量高达785.51mg/L,比As1.867高出约35%,为As1.223的3.43倍;以磷酸铝为磷源时,As1.223的溶磷量明显高于其它菌株。研究了四株菌株在混合培养条件下溶磷活力的变化情况,结果发现Bmp5+Bmp7和Bmp6+Bmp7溶磷活力急剧下降,Bmp5+Fmp9和Bmp6+Fmp9为相对较好的组合。 Bmp5培养条件优化实验结果表明它的适宜pH值范围是5.5.0,最适碳氮源物质均为草酸铵,最佳培养温度为35℃。加入Fe,Ca,Mn,Zn等离子,对其解磷能力有一定的促进作用,而Cu,Ni会抑制其解磷。经鉴定,Bmp5为蜡状芽孢杆菌。分离出活力较高的固氮菌CBN1、FN3和FBN32分别比对照菌株褐球固氮菌As1.502高出154%、34%和37%;活力较高的解钾菌CKN1,CK3,BK2分别比对照菌株胶质芽孢杆菌As1.153高出58%,23%和47%。功能菌群混合发酵实验获得了固氮、溶磷、解钾活力均相对较高的组合(Ⅱ) Bmp5+FNCKN1和组合(Ⅵ)Bmp5+Fmp9+FNCKN1。

关键词：复合微生物肥料微生物功能菌群溶磷微生物固氮微生物解钾微生物

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几株高效溶磷菌株对不同磷源溶磷活力的比较

农业工程学报 2007年第5期23卷 195-197页

作者：吕学斌孙亚凯张毅民绿色合成与转化教育部重点实验室天津大学化工学院天津300072

在液体培养条件下,研究了4株溶磷菌株(Bmp5、Bmp6、Bmp7和Fmp9)对不同磷源溶解能力的差异并与荧光假单孢菌As1.867和巨大芽孢杆菌As1.223进行了比较,探讨了菌株组合培养对溶磷活力的影响。结果表明,4株菌株对磷酸钙、磷酸铝、磷酸氢钙... 详细信息

在液体培养条件下,研究了4株溶磷菌株(Bmp5、Bmp6、Bmp7和Fmp9)对不同磷源溶解能力的差异并与荧光假单孢菌As1.867和巨大芽孢杆菌As1.223进行了比较,探讨了菌株组合培养对溶磷活力的影响。结果表明,4株菌株对磷酸钙、磷酸铝、磷酸氢钙溶解能力明显高于磷酸铁和卵磷脂。以磷酸钙为磷源时,Fmp9的溶磷量比As1.867和As1.223分别高出约92%和48%;而以磷酸铝为磷源时,As1.223的溶磷量明显高于其他菌株;在磷酸氢钙为磷源的条件下,Bmp6为优势菌株,溶磷量高达785.51mg/L。对比研究发现,Bmp5、Bmp6、Bmp7及Fmp9的优势磷源分别为卵磷脂、磷酸氢钙、磷酸铝和磷酸钙。组合培养表明,Bmp5+Fmp9和Bmp6+Fmp9较单株菌的溶磷量有所增加,为较好的组合。试验得到的溶磷微生物配方已经应用于生物复合肥料的研究,并进行了盆栽实验,得到了较好的效果。该研究可为土壤生物肥料工业的微生物学研究提供借鉴。

关键词：溶磷微生物溶磷量菌株组合磷源

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磷灰石矿物的微生物改性及其应用

生物加工过程 2017年第4期15卷 51-56,68页

作者：苏慕田达李真胡水金南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095

磷灰石中储藏着地球上90%以上的磷(P),是一种应用非常广泛的矿物材料,已成为矿物、生物、医学和环境领域的研究热点。然而,磷灰石矿物极低的溶解度限制了其在众多领域的应用效率,同时也是自然界生物地球化学循环中磷素输入的主要限制因... 详细信息

磷灰石中储藏着地球上90%以上的磷(P),是一种应用非常广泛的矿物材料,已成为矿物、生物、医学和环境领域的研究热点。然而,磷灰石矿物极低的溶解度限制了其在众多领域的应用效率,同时也是自然界生物地球化学循环中磷素输入的主要限制因子。自然界中的溶磷微生物能促进磷灰石矿物的溶解,提高磷灰石中磷的利用效率。本文中,笔者综述了微生物对磷灰石矿物的改性作用及其在农业、环境领域中的应用,为磷灰石在肥料开发、环境修复、磷化工、生物医学等方面的拓展应用提供借鉴。

关键词：磷灰石溶磷微生物生物肥料磷矿物材料环境修复

巨大芽孢杆菌ZS-3溶无机磷机制及其对樟树的促生作用

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生物技术通报 2020年第8期36卷 45-52页

作者：钱婷叶建仁南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院南京210037

旨在探究巨大芽孢杆菌ZS-3菌株溶无机磷特性和相应的溶磷机制,为利用和提高其改善土壤中难溶磷资源的利用率提供理论依据和技术途径。通过NBRIP培养基、钼锑抗比色法、稀释涂布法、酸碱滴定法等方法测定菌株的溶磷量、菌落生长情况和可... 详细信息

旨在探究巨大芽孢杆菌ZS-3菌株溶无机磷特性和相应的溶磷机制,为利用和提高其改善土壤中难溶磷资源的利用率提供理论依据和技术途径。通过NBRIP培养基、钼锑抗比色法、稀释涂布法、酸碱滴定法等方法测定菌株的溶磷量、菌落生长情况和可滴定酸度,通过扫描电镜(SEM)观察Ca3(PO4)2表面形态特征,通过高效液相色谱法和对硝基苯磷酸二钠法测定发酵液中有机酸种类、含量和磷酸酶活性,选择2种不同类型的土壤,通过盆栽实验测定菌株ZS-3对樟树生长及土壤理化性质的影响。结果显示,菌株ZS-3在连续培养168 h期间最大溶磷量出现在培养96 h时,为188μg/mL;菌体数量最大达2.34×10^9 CFU/mL,出现在培养72 h时;培养初期24 h内pH下降速度最快,从初始8.06降至5.14,可滴定酸度呈缓慢上升趋势。SEM实验表明菌株ZS-3与Ca3(PO4)2作用后能使其表面变得凸凹不平。ZS-3的溶磷过程中酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性较低。ZS-3在培养过程中会产生大量有机酸,以外泌乙酸和甲酸为主,含量分别为484.12 ng/μL和255.1 ng/μL;施菌处理对2种不同类型土壤栽种的樟树都具有促生作用,土壤速效磷含量均提高且低磷土壤速效磷含量增长量更显著。菌株ZS-3能够高效溶解无机磷,促进樟树生长,有望为溶磷微生物肥料的开发提供物质资源。

关键词：巨大芽孢杆菌溶磷微生物有机酸促生作用