全 文 ：第 12卷 第 3期
2 0 0 4年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco-Agriculture
VolJ12 No．3
July， 2004
黑土区高效溶磷真菌筛选及其溶解磷矿粉效果的研究*
王光华 周克琴 金 剑 潘相文 赵 英
(中国科学院东北地理与农业生态研究所 哈尔滨 150040)(黑龙江省科技推广中心 哈尔滨 150001)
摘 要 黑土区高效溶P真菌筛选及其溶解磷矿粉效果的试验结果表明，溶 P真菌溶 P效果高于溶 P细菌，且其
溶 P性状稳定。曲霉菌“P39”、“P37”和青霉菌“P66”、“Pl”溶P效果高于其他供试菌，菌株之间溶 P活性与培养液
pH值和有机酸含量间不存在必然相关性，推测不同菌株间溶 P活性差异与菌株产生的有机酸种类和数量有关。
关键词 溶P真菌 溶 P作用 有机酸 pH值 磷矿粉
CIl呻se 0f phosphate-solubilizing fungal strains with high efficiency in black soil．WANG Guang-Hua，ZHOU Ke-Qin，JIN
Jia PAN Xiang-Wen(Institute of Northeast(却 phy and Agncultur~ Ecology，Chinese Academy of Sdences，Harbin
150040)，ZHAO Ying(Technolcgy Extension Center of Hdlon~iang P noe，Harbin 150001)， ，2004，12(3)：143 145
Abstract The choo6e of phosphate~solubilizing fungal strains with high efficiency in black soil and rock phosphate solubi—
lization in liquid culture&re studied in this paper．The results show that phosphate~solubilizing fungi(PSF)&re more effi—
cient and more stable than phosphate-solubilizing bacteria(PSB)．Aspergillus spp‘P39’，‘P37’and Penicillium spp
‘P66’，‘Pl’have a strong ability of phosphate solubilization．Moreover there is no oorrelation between the ability of phos—
phate solubilization with pH and organ ic acid content in the c~ture filter．The differences among the phosphate solubiliza—
ion of phosphate~solubilizing fungi may be due to the variation and am ount of organic acids produced by phosphate-solubi—
lizing fungi．
Key w0 k Phosphate~solubilizing fung i，Phosphate solubilization，Organic acids，pH，Rock phosphate
不同溶 P菌株溶 P能力差异很大，且溶P机制也因菌株不同而异，一般溶 P菌的溶 P作用与产生有机
酸有关n’ 。本试验研究了黑土区主栽作物大豆和小麦根际土壤中高效溶 P菌的筛选，并在离体条件下验
证其对宜昌产低品位磷矿粉的溶解效果，为降低生产成本，提高土壤潜在 P素利用率寻求有效途径。
1 试验材料与方法
供试土壤样品取自中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨园区和中国科学院海伦农业生态实验
站农田大豆及小麦根际土。采用稀释平板法筛选溶 P菌，其筛选培养基为 Pikovskaya培养基，配方为每 kg
蒸馏水含葡萄糖 lOg、MgSO4·7H2O 0．3g、NaC1 0．3g、KCl 0．3g、(N1-I4)2SO4 0．5g、FeS04·4H20 0．03g、
MnSO4·4H2O 0．03g、磷酸三钙 5．0g、酵母粉0．5g和琼脂 18g，其中磷酸三钙单独灭菌，置于平板之前混匀。
溶 P真菌筛选培养基加入0．02％硫酸链霉素以抑制细菌生长，溶 P真菌对难溶性 P的溶解试验分固体平板
溶解磷酸三钙和液体培养溶解磷矿粉两部分进行，固体培养为将筛选出的溶 P真菌在PDA上扩繁，用灭菌
水配成约 10 cfu／mL的孢子悬液，吸取 20t*L孢子悬液滴加至含有磷酸三钙的筛选培养基平板上，待水分吸
收后倒置于 25℃培养箱中培养，定期测量菌落和溶 P圈直径，4次重复；液体培养为将 100~L孢子悬液接种
以宜昌产磷矿粉(过 100目筛，含P92．5g／kg)为P源的筛选液体培养基中，置28℃、160r／rain摇床培养3d和6d
后，于4℃、1万 r／rain离心 15min，测定上清液含 P量、pH值和总酸含量，3次重复；以钼锑抗比色法测定上清液
含 P量，用密特勒320型pH计测定 pH值，以溴甲酚紫为指示剂，用0．1rnolNaOH滴定测定有机酸含量。
2 结果与分析
2．1 溶 P菌的筛选
试验筛选出36株具有溶P作用的微生物(主要为细菌和真菌)，并进行继代培养和复筛实验发现细菌溶
*“十五”国家重点科技攻关项目(2OO1BA()(】7)和中国科学院东北地理与农业生态研究所前沿领域项目(KZCX3一SW—NA一004)共同资助
收稿日期：2003—01—26 改回日期：2003—02—28
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P效果远低于真菌，且溶 P效果表现很不稳定，许多菌株在继代培养中丧失溶 P功能，这与赵小蓉等研究结
果一致⋯。本研究重点筛选出几株相对溶 P效果较高的溶 P真菌，编号为“P39”、“P37”、“P66”、“P1”、
“P41”、“P2．2”、“P2．3”、“P2．4”和“P=2．8”，其中“P39”、“P37”为曲霉菌(Aspergillus spp)，其他为青霉菌
(Penicillium spp)。
2．2 溶 P真菌平板溶 P效果
溶 P圈、菌落生长直径是测定溶 P菌溶 P能力的指标之一，表 1为不同溶 P菌在 Pikovskaya培养基上
溶解磷酸三钙的效果，2株曲霉菌“P39”和“P37”在平板菌落生长直径最大，但其溶 P圈直径仅稍大于菌落生
表1 溶P真菌在平板培养基中溶P效果 长直径；而青霉菌“P66”和“P1”在平板
Tab．1 S0l _衄l沛of phosphate-solubilizingftmgal St~kSincubated13tlmildmedit~n 菌落生长直径虽小于“P39”和“P37”．
菌株号 培养 5d Incubated for 5d 培养 7d Incubated for 7d
Name of 菌落生长直径／rT1rT1 溶 P圈／rT1rT1 菌落生长直径 mm 溶 P圈／rT1rT1
strains Diam eter of colony Diam eter of halo Diameter of colony Diameter of halo
但表现出较好的溶 P效果，其溶 P圈
直径比菌落生长直径大 6．5～10mm
左右；其他菌株虽具有溶 P效果，但基
本表现为菌丝生长过的地方出现溶 P
圈。溶 P圈>菌落直径，表明曲霉菌
“P39”、“P37”和青霉菌“P66”、“P1”在
以磷酸三钙为 P源培养基上生长良
好，表现出较高溶 P效果。
2．3 溶 P真菌对磷矿粉的溶解效果
由表2可知液体培养下不同菌株
溶 P效果差异很大，曲霉菌株“P39”、
“P37”和青霉菌株“P66”、“P1”活化磷
矿粉中难利用态磷的能力明显高于其他参试菌株，这与平板溶P实验结果相一致。当培养 3d时曲霉菌对磷
矿粉中P活化效率高达50％～60％左右，青霉菌也达 40％左右，但随培养时间的延长(培养 6d)而培养液中
有效态磷浓度有所下降，其原因可能与菌体生长消耗培养液中P有关。
表 2 不同溶 P菌株在液体培养基中溶 P效果
Tab．2 Solubilization of rock phosphate by different phosphate-solubilizing fungal strains in liquid medium
菌株号 培养3dIncubatedfor 3d 培养6dIncubatedfor 6d 菌株号 培养3dIncubatedfor 3d 培养6dIncubatedfor 6d
Name of溶P量／rng·g一 占加入p／％ 溶P量／n增·g 占加入p／％ Nameof溶P量／n增·g diana p／％ 溶P量／n ·g一 diana p／％
strains Soluble P Percentage tO Soluble P Percentage tO strains Soluble P Percentage to Soluble P Percentage to
mnte~．t total P content total P content total P content total P
P39 58．32 62．92 47．96 51 73 P2．2 13．16 14．19 12．24 13．21
P37 46．72 50．37 46．56 50．21 P2．3 15．56 16．76 9．00 9．71
P66 38．04 41．03 38．44 41．46 P2．4 13．20 14．25 11．80 12．75
P1 37．72 40．68 35．64 38．42 P2．8 10．28 11．11 6．64 7．15
P41 25．28 27．26 25．76 27 80 CK 0．44 0．48 1．52 1．66
P39 P37 P66 P1 P41 P2 2 P2．3 P2 4 P2 8 CK
菌株号
2．4 溶 P真菌溶 P效果与培养液 pH值和总酸含量的关系
有研究表明溶 P菌溶 P能力与培养液 pH值间存在一
定相关性_2 ]，但也有研究证明两者间不存在显著相关
性_3]。由图1可知所有参试菌株培养 3d时，培养液 pH值
均比对照降低 3以上，至培养 6d后菌株“P41”、“P2．2”、
“P2．3”和“I)2．8”培养液 pH值有较大回升。培养 3d时所
有供试菌株培养液中 pH值相差较小，但各菌株间溶 P效
果差异较大，其原因是不同菌株溶P机制可能不同，培养液
图1 不同溶P菌株对培养液pH值的影响 pH值变化与其溶 P能力之间不存在必然相关性。图2表
Fig．1 Efect。f diferent phosphat SOlubilizing 明培养 3d时溶 P效果差的“P2．2”、“P2．3”、“P2．4”菌株培
fun stmins o pH change 0f liquid medium 养液中有机酸含量高于溶 P效果较好的“P39”、“P37”、
“P66”、“P1”和“P41”等菌株，且随培养时间的延长而各菌株有机酸含量增加，但溶P量增加不显著。“P66”、
8 7 6 5 4 3 2 O
}{口
第 3期 王光华等：黑土区高效溶磷真菌筛选及其溶解磷矿粉效果的研究 145
“P1”和“P41”3个菌株培养液中有机酸含量虽低于其他
菌株，但其溶 P效果却明显高于“P2．2”、“P2．3”、“P2．4”
和“P2．8”菌株，表明不同菌株溶 P效果与培养液中有机
酸含量之问也不具相关性，其原因可能是不同菌株之间
溶 P机制不同，不同菌株分泌的有机酸种类和数量差异
很大，且不同有机酸对 Fe、 、Ca、Mg等金属离子的络合
或螯合能力存在差异，而导致菌株间溶 P效果差异。
3 小 结
对黑土区大豆和小麦根际土壤筛选出的具有溶 P作
P39 P37 P66 P1 P4I P2．2 P2．3 P2．4 P2．8
菌株号
用的微生物研究结果表明，真菌溶 P效果包括溶 P率和 图2 不同菌株溶P量与培养液有机酸含量之间关系
溶P功能的稳定性方面均优于溶 P细菌，这一研究结果 Fig．2 The relationship between rock phosphate solubiliza一
与国内外研究结论相一致u引。本研究筛选出的曲霉菌 non with。rgan acid production bY diferent ftmgal吼rains
株“P39”、“P37”和青霉菌株“P66”、“P1”对宜昌产磷矿粉具有较强溶解活性，且不同菌株间溶 P活性与培养
液 pH值和有机酸含量之间不存在必然相关性，推测不同菌株之间溶 P活性差异与菌株产生的有机酸种类
和数量有关。
参 考 文 献
赵小蓉，林启美．微生物解磷的研究进展．土壤肥料，2001(3)：7～11
郑少奎等．矿石之微生物脱磷机理的初步研究．高校地质学报，2000，6(2)：345～348
赵小蓉，林启美，李保国．溶磷菌对4种难溶性磷酸盐溶解能力的初步研究．微生物学报，2002，42(2)：236-241
Camningharn J．E．，Kuiack C．Production of citric and oxalic acids and solubilization of calcium phosphate by Penicilllum bilaii．App1．En r
on．Micmbiol，1992，58：1451～1458
Nahas E．Factors determining rock phosphate solubilization by microorganisms．W0rld J．Microbio1．Bioteehnol，1996，112：567～572
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