本研究以革蘭氏陰性菌Pseudomonas fluorescens CHA0、F113、Phl1c2、PF5與陽性菌Bacillus megaterium X14為研究對象，通過各菌株及菌株組合的溶磷能力評判組合效果，并進(jìn)一步通過玉米盆栽試驗驗證其應(yīng)用效果。
【方法】
通過菌株在NBRIP培養(yǎng)基中對難溶磷源Ca3(PO4)2的溶解能力評價各菌株及菌株組合的溶磷能力，測量接菌處理后的玉米干重、株高和全磷含量評價各菌株和菌株組合的盆栽應(yīng)用效果。
供試菌株
4株熒光假單胞菌CHA0，F(xiàn)113，Phl1c2，PF5(G–)，1株巨大芽孢桿菌X14(G+)。
5株菌均可以在以Ca3(PO4)2為難溶磷源的NBRIP液體培養(yǎng)基中生長溶磷，其中X14在培養(yǎng)基中溶磷能力較差，但定殖能力較強(qiáng)，盆栽應(yīng)用效果較好。
菌生長量
將菌液低速(1500 r/min)離心3 min，然后取2 mL菌液用等體積1 mol/L HCl稀釋，以去除上清液中殘留的磷酸鈣顆粒，600 nm處測定細(xì)菌生長量[18]。
結(jié)果與分析
溶磷菌及其復(fù)配組搖瓶實驗結(jié)果
室內(nèi)搖瓶試驗中，分別測定了單株陰性菌、陽性菌、陰性菌與陰性菌組合以及陰性菌與陽性菌組合后，在NBRIP液體培養(yǎng)基中的溶磷量，OD600和pH值。結(jié)果表明(表1)，各陰性菌發(fā)酵液中溶磷量均顯著高于陽性菌株，其中最高為菌株P(guān)F5溶磷量可達(dá)到603.0μg/mL。比較生長量和培養(yǎng)基pH值發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)基中各陰性菌的增殖能力和降低pH的能力遠(yuǎn)高于陽性菌，其中菌株P(guān)F5生長最快(OD600=0.45)，CHA0降低介質(zhì)pH能力最強(qiáng)(pH=4.43，初始值為7.00)。將各陰性菌分別與和陽性菌X14組合后接種于培養(yǎng)基中，結(jié)果顯示，發(fā)酵液中可溶磷含量均顯著低于接種單株陰性菌的處理，且其生長量也明顯降低。而不同陰性菌株相互組合后，其發(fā)酵液中可溶磷含量顯著高于對應(yīng)的陰性菌和陽性菌的處理。整體結(jié)果顯示，在無機(jī)磷培養(yǎng)基中，陰性菌間的組合溶磷效果最優(yōu)，其次是單株陰性菌，再次是陰性菌與陽性菌的組合，而陽性菌X14溶磷效果最差。
表1溶磷菌對Ca3(PO4)2的溶解能力
接種陰性菌株對玉米根系生長的影響
接種4株陰性菌株的玉米總干重結(jié)果表明，菌株P(guān)F5促進(jìn)玉米生長效果最好，而測定玉米植株根系干重發(fā)現(xiàn)，接種菌株P(guān)hl1c2和PF5的玉米根系較為發(fā)達(dá)(圖1)，其中接種PF5效果最為突出，根系占玉米植株總干重的比例可達(dá)15.6%，其次為Phl1c2 14.6%，F(xiàn)113 13.2%，而菌株CHA0對玉米根系生長的效應(yīng)最弱，只有12.3%。表明菌株P(guān)hl1c2和PF5對玉米根系生長的促進(jìn)效應(yīng)較為明顯。
陰性菌株產(chǎn)促生物質(zhì)的檢測
通過檢測4株陰性菌株發(fā)酵液中的促生物質(zhì)(表2)，發(fā)現(xiàn)菌株P(guān)F5以產(chǎn)IAA和GA為主，其中IAA含量最高，GA次之；鐵載體A/Ar比值越低含量越高，Phl1c2的GA和鐵載體含量均為最高值；菌株F113和CHA0產(chǎn)GA和IAA均為中等水平，其中CHA0產(chǎn)鐵載體的能力高于菌株F113。生長素和赤霉素作為植物促生物質(zhì)能夠促進(jìn)植物生長，且同時存在時有明顯的協(xié)同效應(yīng)，菌株通過分泌促生物質(zhì)增加玉米根系生長，使其產(chǎn)生更多的玉米根系分泌物供根際微生物利用生長。
圖1接種陰性菌對玉米干質(zhì)量的影響
表2陰性菌株分泌的促生物質(zhì)
【結(jié)果】
1)純培養(yǎng)實驗中CHA0、F113、Phl1c2、PF5在NBRIP無機(jī)磷液體培養(yǎng)基中可溶磷含量均顯著高于X14，且4株陰性菌兩兩組合后，培養(yǎng)基中可溶磷含量顯著高于對應(yīng)的陰性菌與陽性菌的組合，即陰性菌組合后的溶磷效果高于陰性菌與陽性菌組合后的溶磷效果。2)單菌比較，盆栽試驗接種陽性菌X14對玉米生長及全磷吸收累積量的效果與陰性菌的差異不及室內(nèi)實驗顯著，說明該陽性菌盆栽應(yīng)用效果較好。比較菌株組合的處理，發(fā)現(xiàn)接種陰性菌與陽性菌組合的處理，其對玉米生長及全磷吸收累積量的效果與接種對應(yīng)的陰性菌組合的處理效果相近，甚至顯著高于一些陰性菌組合。3)綜合比較室內(nèi)實驗結(jié)果與盆栽試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)陽性菌X14雖然在培養(yǎng)基中溶磷效果差，但在盆栽試驗中，無論是單菌還是與陰性菌組合后的處理均表現(xiàn)出了良好的溶磷效果，且部分陰性菌與該陽性菌配合后，在玉米盆栽應(yīng)用中促生和溶磷效果最佳。
【結(jié)論】
與陰性菌組合相比，陽性菌與陰性菌組合室內(nèi)溶磷效果均較差，但盆栽應(yīng)用效果良好，甚至優(yōu)于部分陰性菌組合，表明篩選溶磷菌株組合時，單一的室內(nèi)純培養(yǎng)結(jié)果不能作為唯一的評價指標(biāo)，應(yīng)同時結(jié)合盆栽的促生及溶磷效果。
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