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青贮玉米(Z.mays L.silage maize)是草食性牲畜的优质饲料。随着对青贮玉米产业的重视,青贮玉米的种植面积逐年扩增,导致农户化肥施用量不断增加,土壤微生物群落改变,致使土壤营养成分不足。微生物肥料可以提供优质菌株,提高植物对土壤中营养成分的利用率,其中,溶磷菌株能够将作物不能吸收的无效磷转化为可以吸收利用的有效磷,在土壤中起着非常重要的作用。本研究从青贮玉米根际土壤中分离溶磷菌株,进行多种难溶磷源的筛选及鉴定后,利用盆栽和大田评价菌株对青贮玉米生长的影响。以期为开发兼溶多种难溶磷源的微生物肥料提供优质菌株,为缓解过量使用化肥带来的环境污染问题奠定基础。主要研究结果如下:
1.溶磷菌株的分离筛选
以磷酸钙为唯一磷源,从青贮玉米根际土壤中分离出37株溶磷菌株,初步筛选得到溶磷菌株20株。通过摇瓶复筛得到能够溶解磷酸钙的菌株10株,再通过多种难溶磷源的筛选实验,进一步筛选得到6株溶磷菌。
2.溶磷菌株的鉴定
根据细菌形态学、16S rDNA序列分析和生理生化检测对筛选出的溶磷菌进行鉴定,确定LH-2为阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)、LH-5为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、LH-8为菠萝泛菌(Pantoea ananatis)、LH-10为萨拉曼卡假单孢菌(Pseudomonas helmanticensis)、LH-12为摩拉维亚假单孢菌(Pseudomonas moraviensis)和LH-13为乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)。
3.溶磷菌株对盆栽青贮玉米的促生效果
通过盆栽实验评价了溶磷菌株对青贮玉米的促生效果。结果表明,在发芽实验中筛选出LH-5、LH-8、LH-10和LH-13可以促进平皿中青贮玉米种子的发芽,这4株菌株的发芽率及发芽势均高于对照组,其中LH-13最为显著(P<0.05);这5株溶磷细菌LH-2、LH-5、LH-8、LH-10和LH-13能够促进盆栽玉米的生长。其中,接种菌株LH-13在株高及地上干鲜重方面,分别增加了46.83%、55.74%、54.95%;地下干鲜重也显著提高(P<0.05),分别为2.26g和7.12g;根长方面,菌株LH-8促进根长的生长,最长根长为29.90cm。生理指标方面,LH-13菌株根活力值达到了8.69mg/g/h,LH-5菌株叶绿素含量增加量为19.20%,最为显著(P<0.05);可溶性蛋白测定结果从大到小依次为LH-8、LH-5、LH-13、LH-10、LH-2和LH-12。
4.溶磷菌对大田青贮玉米的促生效果
对通过盆栽实验筛选到的5株溶磷菌,进一步在大田进行了对青贮玉米的促生效果评价。结果表明,接种菌株后对促进青贮玉米株高效果从大到小依次为LH-8、LH-13、LH-10、LH-5和LH-2;接种菌株LH-10和LH-13对青贮玉米茎粗增加量分别为13.40%和13.70%,具有明显的促进作用;鲜重及干重方面,经LH-13菌株接种处理后,青贮玉米鲜干重与对照组相比分别增幅为22.67%和24.53%。
1.溶磷菌株的分离筛选
以磷酸钙为唯一磷源,从青贮玉米根际土壤中分离出37株溶磷菌株,初步筛选得到溶磷菌株20株。通过摇瓶复筛得到能够溶解磷酸钙的菌株10株,再通过多种难溶磷源的筛选实验,进一步筛选得到6株溶磷菌。
2.溶磷菌株的鉴定
根据细菌形态学、16S rDNA序列分析和生理生化检测对筛选出的溶磷菌进行鉴定,确定LH-2为阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)、LH-5为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、LH-8为菠萝泛菌(Pantoea ananatis)、LH-10为萨拉曼卡假单孢菌(Pseudomonas helmanticensis)、LH-12为摩拉维亚假单孢菌(Pseudomonas moraviensis)和LH-13为乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)。
3.溶磷菌株对盆栽青贮玉米的促生效果
通过盆栽实验评价了溶磷菌株对青贮玉米的促生效果。结果表明,在发芽实验中筛选出LH-5、LH-8、LH-10和LH-13可以促进平皿中青贮玉米种子的发芽,这4株菌株的发芽率及发芽势均高于对照组,其中LH-13最为显著(P<0.05);这5株溶磷细菌LH-2、LH-5、LH-8、LH-10和LH-13能够促进盆栽玉米的生长。其中,接种菌株LH-13在株高及地上干鲜重方面,分别增加了46.83%、55.74%、54.95%;地下干鲜重也显著提高(P<0.05),分别为2.26g和7.12g;根长方面,菌株LH-8促进根长的生长,最长根长为29.90cm。生理指标方面,LH-13菌株根活力值达到了8.69mg/g/h,LH-5菌株叶绿素含量增加量为19.20%,最为显著(P<0.05);可溶性蛋白测定结果从大到小依次为LH-8、LH-5、LH-13、LH-10、LH-2和LH-12。
4.溶磷菌对大田青贮玉米的促生效果
对通过盆栽实验筛选到的5株溶磷菌,进一步在大田进行了对青贮玉米的促生效果评价。结果表明,接种菌株后对促进青贮玉米株高效果从大到小依次为LH-8、LH-13、LH-10、LH-5和LH-2;接种菌株LH-10和LH-13对青贮玉米茎粗增加量分别为13.40%和13.70%,具有明显的促进作用;鲜重及干重方面,经LH-13菌株接种处理后,青贮玉米鲜干重与对照组相比分别增幅为22.67%和24.53%。