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山西省是我国重要的煤炭生产基地之一,矿区复垦工作已开展多年,但形势依然严峻,其关键是改善土壤条件、恢复土地的再利用。钾是植株生长必需的营养元素,矿区土壤养分贫瘠,缺钾比较严重,解钾菌的研究对恢复矿区土壤钾素利用十分必要。本试验通过山西孝义、长治、古交等典型矿区复垦土壤中解钾菌的筛选、鉴定和解钾效果试验,结合盆栽和模拟验证试验,筛选出对矿区复垦土壤养分恢复和作物生长具有促进作用的土著优势菌株,对丰富我国解钾菌资源有非常重要的意义。选择培养初筛得到26株解钾菌,形态学观察结果,菌落形态的共同特点是圆形透明、湿润光滑、边缘整齐、有突起、较为粘稠。过氧化氢灰化法对菌株进行解钾率的测定,复筛得到5株解钾能力较强的菌株(K15、K17、K19、K24和K26),其解钾率分别为21.18%、22.29%、27.89%、23.4%和17.89%,均高于市售标准菌株GSY(胶质芽孢杆菌),其中K19解钾率最高。复筛菌株电子显微镜下观察结果表明,5株菌均为杆状、有荚膜,革兰氏染色为阴性。其中,K19为长杆状,有芽孢,另外四株菌为短杆状,无芽孢。5株菌在阿须贝、有机磷、无机磷培养基上均生长,说明其有一定的固氮和解磷能力。生理生化实验结果表明,5株菌过氧化氢酶、蔗糖发酵试验均呈阳性反应,并可利用蔗糖、甘油、甘露醇、淀粉为碳源,硝酸盐和铵盐为氮源,均可在pH值7-11,NaCl含量为1.0%的培养基上正常生长,说明他们可适应碳源范围广,具有较强的耐酸碱和耐盐能力;他们也可产氨、产吲哚,甲基红、VP、氧化酶、柠檬酸盐、苯丙氨酸脱氨酶、硫化氢产生试验均呈阴性反应。其中K19与GSY较为相似,硝酸盐还原试验和卵磷脂酶试验呈阴性反应,在无氮培养基上生长最好,说明其固氮能力较强。通过采用Biolog鉴定法和16S rDNA测序法对5株菌进行了鉴定,结果表明K15、K17、K24和K26亲缘性较高,为鞘氨醇杆菌,K19为胶质类芽孢杆菌。选择解钾效果最好的菌株K19和K24制成液体菌剂,进行盆栽试验和室内模拟验证试验,试验结果显示:接种解钾菌不仅有利于植株的生长及生物量的积累,以及植株对氮、磷、钾的吸收,同时也增加了矿区土壤中速效钾、缓效钾的含量,提高了土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,增加了土壤中细菌和放线菌的数量,改善了土壤微生物群落结构的多样性。其中,K19菌液效果尤其显著,已达到与市售标准解钾菌(GSY)或每亩施用9.45 kg氯化钾肥料相当的效果,且表现出更多的优越性。研究结果表明,土著解钾菌K19解钾效果明显,可利用碳源丰富,抗逆性强,可作为解钾生物肥的有效备用菌株。