全 文 ：第 13卷 第 3期
2 0 0 5年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VoI．13 NO．3
July， 2005
石灰性土壤中解磷优势菌的筛选研究*
郜春花 王 岗 董云中 焦晓燕 张乃明
(山西省农业科学 院土壤肥料研究所 太原 030031)(云南农业大学 昆明 650000)
摘 要 从石灰性土壤作物根 际土样筛选 出2株具有较强解 P能力的优势菌株“B2”和“t367”，平板培养溶 P圈 D／d
值分别为 5．1和 3．8，液体摇床培养过程中产生苹果酸、丙二酸、草酸和乳酸等多种有机酸，产酸总量分别为对照的
28．25和 19．78倍 ，pH分别较对照下降2．3和 1．1，将“B2”和“B67”的培养液分别接种到 4个不 同地 区土壤 中恒温
恒湿培养 20d后测定结果表明，所有土壤 中速效磷含量均有所提高，且接种“B2”处理分别 为对 照的 2．64、3．04、
1．71和 2．2O倍，接种“B67”处理分别为对照的2．12、1．90、1．35和 1．78倍，且发现其溶 P效果和土壤磷酸酶活性
与有效活菌数变化趋势基本一致。
关键词 石灰性土壤 解 P 优势菌 筛选
Selection of dominant bacteria for phosphate liberation in calcareous soil．GAO Chun-Hua，W ANG Gang，D0NG Yun—
Zhong，JIAO Xiao—Yan(Institute of Soil and Fertilizer，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan 030031，Chi—
na)，ZHANG Nai—Ming(Yunnan Agricultural University，Kunming 650000，China)，CJEA，2005，13(3)：133～135
Abstract B2 and 1367 were identified as two best bacteria to promote phosphate liberation from crops rhizos phere．During
incubation in culture media with B2 and 1367，the phosphate dissolved circles in plate culture，i．e．D／d values ，are 5．1 and
3．8 respectively for B2 and 1367．More than one kind of organic acids，including malic acid，malonic acid，oxalic acid and
lactic acid，are produced and the total amount of acid is 28．25 and 19．78 times of control，respectively．Further the pH of
culture media decline 2．3 and 1．1 units，respectively．W hen four soil samples，colected from diferent areas，are incubated
with the above culture med ia for 20 days under the conditions of constant temperature and humidity，available phosphate in
four soil samples is enhanced by B2 and 1367．Available phosphate contents are 2．64，3．04，1．71 and 2．20 times of four
control samples ，respectively when the abo ve four soil samples are incubated with B2；whereas available phosphate contents
are 2．12，1．90，1．35 and 1．78 times of four control samples ，respectively when the abo ve four soil samples are incubated
with 1367．Also it is found that phosphate lyolysis is positively related to the available number of bacteria an d phosphatase
activity in soil．
Key words Calcareous soil，Phosphate liberation，Dominant bacteria，Selection
(Received May 4，2004；revised July 1，2004)
据报道 ，石灰性土壤全 P含量约为 1～1．5g／kg，但 P素多处于被固定的无效状态 ，且施入土壤的 P肥利
用率仅为 5％～25％⋯。山西省耕地严重缺 P，全省有 26个县 70％以上耕地缺乏速效磷(<5mg／kg) j。
目前国内有关解 P微生物方面的研究已多见诸报道，而针对石灰性土壤 的研究尚少见报道。本试验研究了
自筛选的 2株优势菌在石灰性土壤中的解 P效果 ，为进一步研究解 P微生物及生物肥料提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验先后在山西省太原、榆次、原平 、运城 、忻州和应县等地采集作物根际土样 4O多个 ，所选作物包括玉
米、小麦、棉花、茄子和杂草等。分离试验以合成培养基为基础 ，成分为 C6H12O6·H2O 10g／L、NaC1 0．3g／L、
KC1 0．3g／L、MgS04·7H2O 0．3g／L、FeS04·7H2O 0．03g／L、MnSO4·4H2O 0．03g／L、琼脂 18g／L及蒸馏水
1000mL，根据筛选对象不同，再加适量卵磷脂或沉淀性磷酸盐[Ca3(P04)2]。初筛以平板上菌落周围出现的
溶磷圈大小与清晰度为筛选标准 J，复筛在相同培养条件下比较液体菌剂的浑浊度 J，同时测定其 pH值变
化 ，以不接种培养液为对照。测定解 P能力步骤为用纸层析法进行定性产酸分析 J，酸碱 中和滴定法测定
*山西省科学技术委员会青年基金项目(20011039)部分研究内容
收稿日期 ：2004—05—04 改 回日期：2004—07—01
134 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
总酸量；解 P微生物培养液中加入一定量难溶性无机磷 ，培养一定时间后比色法测定所释放有效磷含量，根
据菌液和残渣有效磷含量及对照比较结果 ，分析其溶 P效果；测定方法参照文献 [6]。选择山西省临汾、介
休、忻州和应县 4个有代表性地区耕地 0-20cm土层土壤并风干粉碎过筛灭菌，置 50g土于培养皿中，分别
接种 5mL所筛选优势菌株“B2”和“B67”菌液，25～30℃恒温恒湿培养 20d后测定土壤有效活菌数 、有效磷
含量和碱性磷酸酶活性，每处理 2个重复。
2 结果与分析
2．1 解 P细菌分离及分离菌株生长特征
先用平板培养法进行解 P细菌的分离 ，选择其中生长速度快、菌落大 、透明圈大且亮或有淡黄色解 P晕
圈的菌株作为解 P细菌的初选菌株，本试验共筛选出108株 ，其中有分解卵磷脂能力的菌株共 51株，能溶解
磷酸三钙的菌株共 57株。之后将 D／d值>2的 17株菌株复筛，液体摇床培养，30℃ 120r／min培养 36h后
观察菌悬液浑浊度并测其 pH值变化，选出 D／d值分别为 5．1和 3．8、菌液浑浊度最大、pH降低 2．3和 1．1、
编号为“132”和“1367”2个菌株作为解 P优势菌株。其中“B2”菌株直径 0．1～0．4cm，圆形 ，乳白色，个体形态
为杆状，有边生或中生芽孢，革兰氏阳性 ；“B67”直径 0．3～0．7cm，圆形，稍大 ，液蜡状 ，有隆起，表面光滑粘
稠，无色透明，个体形态为杆状 ，革兰氏阴性。“B2”和“1367”菌株属有机营养型，c源为有机碳 ，在各种有机
表1 菌株液体培养及溶P效果 碳源上均能生长，大批培养时在土豆培养基
Tab．1 Bacterium culture in liquid and P lyolysis 上生长良好，适宜温度为 28～30℃，适宜 pH
值 7．0～7．5。“132”和“1367”液体 120r／min
摇床培养，液体逐渐变 浑浊且 有黏性，颜 色
为浅黄色，约 10～12h进入对数生长期，24～
26h进入稳定生长期，36h活菌数开始下降，
72h后静置瓶底呈现较多沉淀(见表 1)。
2．2 解 P菌株溶 P效果
“B2”和“1367”菌株 72h培养液 9500 r／min离心，上清液经纸层析分析 ，确认含有苹果酸 、丙二酸、乳酸和
琥珀酸等有机酸成分且各酸含量不同，具体含量尚待进一步研究。“B2”菌液总酸含量为 9．519mmol／L，较
初始 1．783mmol／L增加 7．736mmol／L；“B67”菌液总酸含量为 6．667mmol／L，较初始 2．001mmol／L增加
4．666mmol／L；对照总酸含量为 0．337mmol／L，“132”、“B67”菌株产酸总量分别为对照的 28．25倍和 19．78
倍。以磷酸三钙为唯一 P源的培养基分别接种“B2”和“B67”菌株 ，培养 36h测定结果见表 1，培养液 pH值
较对照明显下降。培养液中有效磷含量分别为对照的 16．09倍和 11．68倍 ，残渣中有效磷含量分别为对照
的 5．90倍和 4．62倍 ，有效磷总含量分别为对照的 13．92倍和 10．18倍 ，说明液体培养过程中“B2”和“1367”
有很强的分解难溶性无机磷能力。相 同温度、湿度和培 表2不同土壤中。12 与。167 溶P效果及对土壤磷酸酶活性的影响
养条件下临汾、忻州、应县 、介休 4个地区 0～20cm土层 Tab·2 Efect of132 and1367∞the Plyay~and ph~hatase
土壤中分别接种 100g／kg的“B2”和“1367”菌液 ，20d后 4
种土壤有效磷含量均有所提高(见表 2)，其 中忻州接种
“B2”处理效果最佳 ，土壤有效磷含量为对照的3．04倍 ，
土壤磷酸酶活性增加 59．34％，其他组合土壤有效磷含
量分 别 为 对 照 的 1．35～ 2．64倍 ，磷 酸 酶 活 性 增 加
19．88％～49．38％，表明“B2”和“B67”菌株在 4个地 区
供试石灰性土壤上均有较强解 P能力 ，即菌液能分解或
溶解原土壤中储存的无效 P，从而提高土壤供 P水平，同 *表中数值为2次重复平均值，**室温为37℃。
时测得土壤有效活菌数有所增加 ，接种“B2”处理临汾、忻州、应县和介休 4种土壤中活菌数含量初始值均为
0．51亿个／g，接种“1367”处理初始值均为0．21亿个／g，而接种“B2”处理结束值分别为 1．03亿个／g、1．23亿
个／g、0．9亿个／g和 1．1亿个／g，接种“B67”处理结束值分别为0．6亿个／g、0．71亿个／g、0．48亿个 和
0．52亿个／g，接种“B2”和“B67”菌剂 20d后 4种土壤有效磷含量和磷酸酶活性与有效活菌数变化趋势基本
一 致。
9 0 3 8
3 2 9 2
4 7 1 4
4 8 7 4
0 6 1 4
5 7 2 4
8 2 1 4
5 8 6 5
3 4 1 3
3 4 6 3
2 5 1 3
0 7 2 2
3 3 1 2
5 9 3 2
6 0 3 6
7 0 5 7
3 6 1 2
6 6 9 3
2 7 9 5
4 9 8 2
汾 州 县 休
临 忻 应 介
第 3期 郜春花等：石灰性土壤中解磷优势菌的筛选研究 135
3 小 结
“B2”和“B67”在固体平板上 D／d值分别为 5．1和 3．8，液体摇床培养约 8～10h进入对数生长期 ，24～
26h进入稳定生长期 ，36h后活菌数开始下降，pH值也有明显降低，分别较对照下降 2．3和 1．1，同时产生苹
果酸、丙二酸、草酸、乳酸和琥珀酸等有机酸，产酸总量分别为对照的 28．25倍和 19．78倍 ，其含量有待进一
步研究。无机磷培养基中接种“B2”、“B67”并培养 72h后有效磷含量分别为对照的 13．92倍和 10．18倍 ，证
明其有较强分解难溶性无机磷能力。“B2”和“B67”在 4个地区供试石灰性土壤上均有较强解 P能力 ，且发
现同一菌种同时具备解 P、溶 P能力且解 P能力和土壤磷酸酶活性与有效活菌数变化趋势基本一致，但是否
正相关尚待进一步研究。
参 考 文 献
陆文清 ．石灰性土壤难溶态磷的微生物转化和利用．植物营养与肥料学报 ，1999，5(4)：377～383
刘耀宗 ，张经元 ．山西土壤 ．北京：科学出版社 ，1992．305～313
唐 勇，陆 玲 ，杨启银．解磷微生物及其应用的研究进展．天津农业科学 ，2OOl，7(2)：1～5
肖和艾 ，龚惠群．江南丘陵红壤中解磷菌株的筛选试验初报．农业现代化研究，1994，15(6)：369～371
南京农业大学．土壤农化分析．北京：中国农业出版社 ，1986．72～74
中国科学院南京土壤研究所微生物室 ．土壤微生物研究方法 ．北京：科学技术出版社，1985．248～250
吉 林 省 安 图 县 实 施 生 态 经 济 强 县 战 略
吉林省安图县位于吉林省 东部山区，与朝鲜接壤，总面积 7438km 。安图县委 、县人民政府大力实施生态经济强县战略决
策，并于 2003年通过省级生态示范区试点考核全面达标，农民年人均收入达 2605元，城市单位 GDP能耗 1．42t／万元 ，人 口自
然增长率为 2．2‰，环境保护投资 占GDP比例为 1．44 96；全县森林覆盖率达 87％，退化土地治理 率为 76％，矿山土地开垦率
为 45％；秸秆综合利用率达 85％。农用薄膜 回收率为 85％，受保护基本农 田面积达 86％，畜禽粪便 处理率为 100 96。明月镇、
二道镇大气环境质量达国家二级标准，二松水 系、布尔哈 通河出境 断面水质符合 生态功能 区要求，城镇 固体废弃物处理 率为
50％．城镇人均公共绿地 面积为 8．53m 。几年来安图县委、县人 民政府重点建设生态效益型特 色农 业体 系、生态型工业主导
体 系和生态型旅游产业体 系等三大生态产业体 系，并形成以特 色农业 建设基地、生态工业产业体 系为龙头，生态旅游产业为
先导的发展模式。一是重点建设生态效益型特色农业体 系，发展生态农业，着力建立农 、特、林、牧产业群，围绕长白山药材大
县建设 。加快农业产业结构调整，发展特 色农业基地，以人 参、西洋参、轮叶党参、穿山龙、红景天等为主的植物类药材留存 面
积达 6700hm 。发展 药用动物蜂 4 3万群 、梅花鹿 6700头和放养林蛙 3亿只，2003年全县仅药材 1项收入 达 1．12亿元 ，农民
人均收入达 1000元。2001年以福满生态经济沟为中心的环明月湖 3．3333万 hm 有机食品基地获得 国际欧盟组织认证。二
是建设生态型工业主导产业体 系，立足本县特 色资源优势，首先 以吉林省人 民政府命名的“长 白山大型天然矿泉水基地”为契
机 。加大 了矿泉水项 目招 商力度 ，成功引进 了总投 资为 3．8亿元的海南椰风集 团矿泉水项 目，而投资为 3000万元的韩国星岛
公司 10万 t矿泉水项 目也拟于近期 开始施工；其次重点打响“天然、纯正、独特”的长白山药品品牌 ，抓好敖东金海发药业主导
药品的市场运作 。提 高市场 占有率；再次严格执行国家绿 色标准 ，大力发展绿 色食品加工业，重点抓好 总投 资为 1．1亿元 的汪
氏蜜蜂 园、总投资为 8500万元的九牛乳业和总投 资为 6000万元的延边原始林生 态保健品项 目，并扩 大了福满山珍食品速 冻
项 目精深深加 工规模，提 高其生产加工能力 ；三是建设生态型旅游产业体 系，科 学编制 了生态旅游规 划，重点抓好县城明月镇
和长 白山旅游经济开发 区 2个 中心生态旅游城镇 的建设 ，并以建设“安图长白山文化风情线”为载体 ，综合 开发 山水林 田湖，
立足于保持原貌 。相继在明长旅游公路沿线建设 了雪山湖、长白松 苑、万宝朝鲜族 民俗村、长白山药 园、福满生态经济沟、长白
山文化博 览城等景点，其 中福满生态经济沟成为吉林省 目前唯一 1家农业旅游示范 区，特别是该县在生 态示范区建设过程 中
注重引导各级干部和群众树立 5种观念，即树立生态是资源的观念 ，生态是优 势的观念，生态是品牌的观念 ，生态是市场 的观
念。生态是形象的观念，把 青山绿水留给子孙后代是义不容辞的责任。