植物根际促生菌剂的研发及其对芦苇生长发育的促进作用
芦苇湿地是重要的生态系统，具有较高的经济价值和生态价值。本文针对近年来辽河口芦苇湿地严重退化、生物量显著降低、生态功能明显下降等问题，分析了原因，以提高土壤中N、P元素含量和改善芦苇湿地微生境为角度，以促进芦苇生长为目的，进行芦苇根际促生菌剂的研发，并考察菌肥的施加对芦苇生长的影响。 解磷菌和自生固氮菌是植物根际促生细菌的重要组成成分，可以将土壤中植物不能直接利用的磷转化成有效磷，将空气中的N2通过生物固氮作用供给植物生长，提高植物对氮、磷的利用。利用蒙金娜培养基、Ashby培养基等选择性培养基，从辽河口芦苇湿地根际土壤中筛选出3株解磷菌和3株固氮菌。分别将其接种到液体培养基中进行培养，检测菌液中可溶性正磷酸盐和氨氮的含量变化。结果显示，7天后，以不溶性无机磷[Ca3(PO4)2]为磷源培养的解磷菌液可溶性正磷酸盐的平均含量为95.2mg·L-1，解磷率为23.8％，其中菌株P2解磷能力最强，解磷率达到26.35％;以有机磷（卵磷脂）为磷源培养的解磷菌液可溶性正磷酸盐的平均含量为5.87mg·L-1，解磷率为65.2％，其中菌株P3解磷能力最强，解磷率达到73.4％;固氮菌菌液的氨氮平均含量为0.88mg·L-1，其中N2的固氮能力最强，菌液氨氮含量达到达到0.93mg·L-1。同时，通过室内栽种芦苇实验，监测芦苇生长状况和土壤肥力的变化。结果显示，35天后，施加菌液的芦苇与对照组相比，株高增长8％以上，生物量平均提高50％;施加菌液后土壤的肥力和活性明显提高，其中速效氮、有效磷、脲酶活性、磷酸酶活性以及微生物活性与初始值相比分别提高27％、60％、60％和66％和23％。此外，有三株菌还具有分泌植物生长激素(IAA)的能力。通过菌种鉴定，这三株解磷菌分别为Bacillusmegaterium、Bacillus aquimaris、Pseudomonas plecoglossicida，固氮菌分别为Pseudomonas brassicacearum、Sphingomonas mali、Enterobacter asburiae。结合本研究结果和相关文献报道，这些菌种具备一定的解磷、固氮能力，同时也具备植物生防、促生、降解污染等多种功能，是制备PGPR的理想菌种。利用PCR-DGGE技术对施加菌剂后土壤微生物种群进行解析，发现促生菌剂在土壤中稳定存在并能成为优势种群，土壤细菌的多样性有所提高，且对土壤原有的微生物群落不会造成明显的干扰。 综上所述，我们认为，这几株菌对芦苇生长具有显著的促进作用，为下一步菌种的优化、复配以及菌剂的制备和应用奠定基础，对芦苇群落的恢复和芦苇品质的提升具有潜在的应用价值。
芦苇;生长发育;植物根际促生菌剂;土壤肥力
中国海洋大学
硕士
环境工程
赵阳国
2015
中文
S564.2;S506
71
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）