解磷菌是什么菌?解磷微生物種類及分布
解磷菌一般指通過菌體生長(zhǎng)繁殖過程中分泌的代謝物或者與其他菌體協(xié)同產(chǎn)生某些作用,將難溶性的磷轉(zhuǎn)化為能被植物吸收的有效磷,便于植物直接吸收利用。根據(jù)解磷菌作用底物不同,解磷菌分為有機(jī)磷分解菌和無機(jī)磷分解菌,兩者之間沒有嚴(yán)格界限,部分菌種同時(shí)具備降解有機(jī)磷和無機(jī)磷作用。
解磷微生物種類及分布
細(xì)菌、真菌和放線菌中都具有解磷功能的微生物種類,在不同生態(tài)環(huán)境土壤中也均有解磷功能微生物分布,解磷菌在土壤中的數(shù)量及種類受環(huán)境因素、土壤類型、土壤理化性狀、人為干擾等因素影響。我國(guó)旱地土壤中的溶磷菌數(shù)量大約為107cfu/g,占土壤微生物總數(shù)的27%~82%,其中解磷類細(xì)菌所占比例最大。解磷細(xì)菌數(shù)量與土壤有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān),因土壤類型而異,黑鈣土溶磷菌最多,達(dá)4.89×107cfu/g,瓦堿土最少,只有2×104cfu/g。
林啟美等在研究不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤中溶磷細(xì)菌數(shù)量時(shí)發(fā)現(xiàn),溶磷類細(xì)菌不僅總數(shù)差異很大,而且細(xì)菌總數(shù)占總菌數(shù)的比例也有很大差異。易艷梅等發(fā)現(xiàn),溶磷微生物在不同生態(tài)區(qū)土壤中的分布各不相同,磷礦區(qū)土壤中溶磷微生物數(shù)量和種群豐度普遍高于重金屬污染區(qū)和鹽漬區(qū)。在極端生態(tài)環(huán)境條件下,也存在解磷菌,Pankaj等從印度喜馬拉雅地區(qū)玉米根際土壤中篩選出的波狀假單胞菌(Pseudomonascorrugata),經(jīng)過誘發(fā)突變后,在4~28℃條件下,具有良好的解磷能力。Gaind等在1991年從45℃的高溫環(huán)境中發(fā)現(xiàn)枯草芽胞桿菌、環(huán)狀芽胞桿菌(Bacilluscirculans)及3株黑曲霉都具有良好的解磷性能。
根際效應(yīng)明顯影響解磷菌的分布,即根際土壤中的解磷菌類數(shù)量比其周圍土體多,但并不一定是根際微生物的優(yōu)勢(shì)菌群。Sperber發(fā)現(xiàn),植物根際土壤解磷菌數(shù)量遠(yuǎn)大于其他區(qū)域土壤的數(shù)量。Katznelson等對(duì)小麥根圈解磷菌篩選結(jié)果為根際土壤中的解磷菌比非根際土壤高6~18倍。趙小蓉等對(duì)小麥和玉米土壤解磷菌的研究表明,根際土壤比非根際土壤解磷菌數(shù)量高10~100倍。
不同植物根際解磷菌數(shù)量種類也有很大差異,遼寧省微生物科學(xué)研究院采集50多種野生植物根際土壤篩選解磷菌,結(jié)果表明在同一地點(diǎn)采集的不同種類植物,其根際解磷菌數(shù)量、種類差異巨大,具有解磷圈菌落數(shù)量最高比最低高10倍以上。Sundara等發(fā)現(xiàn),小麥根際解磷菌主要是芽胞桿菌屬和埃希氏菌屬,Elliott等分析春小麥根際解磷菌主要是芽胞桿菌屬、假單胞菌屬和鏈霉菌屬。
易艷梅等發(fā)現(xiàn),磷礦區(qū)土壤中溶磷微生物數(shù)量和種群豐度普遍高于重金屬污染區(qū)和鹽漬區(qū),但優(yōu)勢(shì)種屬間數(shù)量差異不明顯;重金屬污染土壤中解磷細(xì)菌比例較高,但種群?jiǎn)我?優(yōu)勢(shì)種群為巨大芽胞桿菌,重金屬污染區(qū)解磷細(xì)菌數(shù)量與土壤重金屬綜合污染指數(shù)呈顯著正相關(guān)(P<0.01),解磷細(xì)菌豐度與有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05);鹽漬土中解磷細(xì)菌少,優(yōu)勢(shì)種群為假單胞桿菌屬(Pseudomonas)、芽胞桿菌屬(Bacillus)和黃單胞桿菌屬(Flavobacterium),其數(shù)量和種群豐度分別與有機(jī)質(zhì)和有效磷含量呈顯著相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。
耕作措施影響土壤中解磷菌類微生物數(shù)量,臧威等研究發(fā)現(xiàn),小麥、水稻、玉米、大豆根際土壤中分布大量解磷菌,菌數(shù)達(dá)到(2.15~6.68)×105cfu/g,涉及解磷菌群明顯不同,分別涉及9、11、13、12個(gè)菌屬。
李雙喜等研究發(fā)現(xiàn),生物耕作處理土壤中無機(jī)磷分解菌最多,表層(0~5 cm)的無機(jī)磷分解菌為1.14×106個(gè)/g,生物耕作及免耕處理分別是機(jī)械耕作的1.42、1.29倍,不同處理間無機(jī)磷分解菌數(shù)量差異顯著,接種蚯蚓和免耕處理都能增加無機(jī)磷分解菌的數(shù)量;吳瑕等發(fā)現(xiàn),間作和栽培作物明顯比不種植任何作物土壤中解磷菌數(shù)量多,番茄、分蘗洋蔥根際及無苗對(duì)照土壤中無機(jī)磷分解細(xì)菌數(shù)量均呈先下降后上升的趨勢(shì),間作番茄根際土壤無機(jī)磷細(xì)菌數(shù)量明顯高于單作和無苗對(duì)照,且在定植第23天和37天時(shí),差異均達(dá)顯著水平(P<0.05);分蘗洋蔥在定植第23天時(shí),間作分蘗洋蔥根際土壤中無機(jī)磷細(xì)菌數(shù)量顯著低于單作,而間作后期,單作和間作土壤無機(jī)磷細(xì)菌數(shù)量無顯著差異,但兩種處理均顯著高于無苗對(duì)照(P<0.05)。秸稈還田明顯增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量,還可促進(jìn)土壤麥角固醇積累,其對(duì)溶磷微生物群體和高效溶磷菌生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用,并且可顯著增加耕層土壤中細(xì)菌、霉菌、放線菌、解磷解鉀菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌等數(shù)量,改善土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性。
解磷微生物種類
解磷菌種類繁多,目前已經(jīng)報(bào)道的解磷菌有20多個(gè)屬,其中具有解磷作用的細(xì)菌種類及數(shù)量最多,并且目前市場(chǎng)上應(yīng)用最多的解磷菌也是細(xì)菌,如巨大芽胞桿菌。具有解磷作用的細(xì)菌種類主要有芽胞桿菌屬、假單胞桿菌屬、歐文氏菌屬(Erwinia)、伯克氏菌屬(Burkholderia)、土壤桿菌屬(Agrobacterium)、西地西菌屬(Cedecea)、沙雷氏菌屬(Serratia)、黃桿菌屬(Flavobaccterium)、腸細(xì)菌屬(Enterbacter)、微球菌屬(Micrococcus)、固氮菌屬(Azotobacter)、不動(dòng)細(xì)菌屬(Acinetobacter)、根瘤菌屬(Bradyrhizobium)、沙門氏菌屬(Salmonella)、色桿菌屬(Clromobacterium)、產(chǎn)堿菌屬(Alcaligenes)、節(jié)細(xì)菌屬(Arthrobacter)、硫桿菌屬(Thiobacillus)和埃希氏菌屬(Escherichia)。
已經(jīng)篩選出且被證明具有解磷作用的真菌種類比較少,實(shí)際應(yīng)用于生產(chǎn)的種類更少,在生產(chǎn)上應(yīng)用比較多的具有解磷作用的真菌主要是菌根菌類。具有解磷功能的真菌類群主要有青霉菌屬(Penicillium)、曲霉菌屬(Aspergillus)、鏈格孢屬(Alternaria)、根霉屬(Rhizopus)、短梗霉屬(Aureobasidium)、鐮刀菌屬(Fusarium)、踝節(jié)菌屬(Talaromyces)、小菌核菌屬(Sclerotium)、酵母菌屬(Saccharomyces)和菌根菌(Arbuscularmy)。
具有解磷作用的放線菌主要是鏈霉菌屬(Streptomyces),雖然鏈霉菌屬放線菌解磷作用相對(duì)較差,但由于其獨(dú)特的防病功能,使其具有較好的應(yīng)用前景。
相關(guān)新聞推薦
1、鯽魚戴氏西地西菌生長(zhǎng)曲線繪制及藥敏試驗(yàn)結(jié)果(一)
2、甘露聚糖對(duì)S.cerevisiae酵母菌株生長(zhǎng)及抗氧化活性的影響(二)