鹽堿地旱生蘆葦根際解磷菌株篩選及促生特性

王繼蓮, 王冬玲, 周 茜, 張 甜, 李明源

(1.喀什大學生命與地理科學學院,新疆 喀什 844006; 2.新疆帕米爾高原生物資源與生態自治區重點實驗室,新疆 喀什 844006)

磷是植物必不可少的礦質元素,對其代謝、生長和繁殖有重要影響[1-2]。中國超過70%的耕地土壤缺乏能被植物直接吸收利用的速效磷,主要原因是磷素易被土壤固定,與Ca2+、Al3+、Fe3+等反應形成不溶性化合物沉積在土壤中,導致植物生長緩慢或停滯[3]。為提高農業生產效率,大量施加外源無機磷肥是增加土壤有效磷供應,維持作物高產的主要手段。然而植物對磷肥的利用率極低(<25%),長期大量施肥不僅造成磷素盈余,引起土壤性質惡化,部分土壤磷還會隨水體滲流遷移,造成地下水污染,導致更嚴重的生態問題[4-5]。因此,如何提升土壤磷的供給,又不給生態環境造成額外負擔,成為人們關注的新焦點,微生物肥料應運而生。

微生物在元素循環中扮演著重要角色,一些類群能夠將難溶性磷轉化為可溶性磷來改善植物磷素供應,稱為解磷微生物(Phosphate solubilizing microorganisms, PSM)。研究結果表明,PSM主要依賴其代謝產生的多種有機酸來酸化難溶性磷酸鹽[6],還有部分解磷菌可在生長過程中分泌植酸酶、核酸酶、磷脂酶等多種水解酶,通過裂解有機磷化合物的磷脂鍵使其轉化成速效磷[7-8]。劉玲利等[9]將解磷菌施入土壤,有效活化了復墾土壤磷素,同時土壤堿性磷酸酶活性增加,促進了油菜生長。巨大芽胞桿菌BacillusmegateriumHZP1和腸桿菌Enterobactersp.PSB-1發酵后,培養基中可溶性磷含量相比對照顯著提高,接種大豆和紫云英后,植株地上部分生物量、根瘤鮮質量和根瘤數明顯增加[10]。莊馥璐等[11]從蘋果根際分離的解磷菌株Enterobactersp.PsbM4可有效礦化植酸鈣產生無機磷,促進擬南芥生長。

特定的有效菌種是微生物菌肥的核心。迄今微生物菌肥已取得了快速發展,但基于土壤類型、地域和氣候的不同,不同宿主植物的根際解磷菌群存在明顯差異。因此,生物菌肥產品難以具有普適性,從不同生境植物針對性遴選高效解磷菌株仍然是開發有區域特效的微生物肥料的有效手段。旱生蘆葦(Phragmitesaustralis)是新疆鹽堿地廣泛分布的典型鹽生植物,適應性廣、抗逆性強,其對鹽堿的適應能力與根際菌群密切相關[12-13]。本研究擬從新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州鹽堿地旱生蘆葦根際篩選解磷菌,分析其促生特性和分類地位,并通過接種試驗觀察其對鹽堿條件下作物生長的影響,為研制鹽堿地專用微生物肥料提供優良菌種資源。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

樣品采自新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州鹽堿地(39°40′N,76°41′E)。該地區全年干旱少雨,土壤pH值8.0～8.5,全鹽含量12.1 g/kg。植被以鹽節木(Halocnemumstrobilaceum)、鹽穗木(Halostachyscaspica)、旱生蘆葦(Phragmitescommunis)等耐鹽堿植物為主。2021年10月,采用多點采樣法沿S型線路隨機挑取長勢良好的旱生蘆葦,挖去表面浮土,沿根系生長方向小心挖取根系及周圍的土壤。

盆栽供試土壤采集自新疆喀什郊區未耕種的鹽堿地,去除表層浮土后挖取10～30 cm土層的土壤。土壤pH值8.57,可溶性鹽含量0.36%,堿解氮、速效鉀和有效磷含量分別為28.64 mg/kg、99.57 mg/kg、18.92 mg/kg,有機質含量為17.36 g/kg。

1.2 培養基

采用NBRIP培養基分離解無機磷菌株[14],采用Mongina培養基篩選解有機磷菌株[15],采用LB培養基加40%甘油保存菌種。

1.3 解磷菌的篩選

稱取10 g根際土壤樣品加入到含有玻璃珠的無菌水中,充分振蕩30 min使顆粒分散。取上清液依次10倍梯度稀釋后,分別吸取不同濃度梯度的上清液涂布于NBRIP和Mongina平板上,每個稀釋梯度重復3次,28 ℃恒溫培養3～5 d。挑取溶磷圈較大、形態不同的菌落在LB平板上多次劃線純化,獲得純菌落。

1.4 溶磷能力測定

用鉬銻抗比色法[16]測定磷含量,分別吸取5 mg/L的磷標準溶液0 ml、1 ml、2 ml、3 ml、4 ml、5 ml、6 ml于50 ml容量瓶中,然后加入碳酸氫鈉溶液(0.5 mol/L,pH值8.5)10 ml,再加入鉬銻抗試劑5 ml,用去離子水定容。以磷濃度為橫坐標,OD700值為縱坐標繪制標準曲線。將解磷菌以2%接種量分別接種至50 ml的NBRIP和Mongina液體培養基中,每株菌株3次重復,以不接菌的培養基作為對照,28 ℃,180 r/min培養7 d后測定發酵液pH值。同時將發酵液10 000 r/min離心15 min,取一定量上清液測定磷含量,并分析磷含量與發酵液pH值的相關性。

1.5 16S rDNA擴增及系統發育分析

用無菌牙簽輕輕挑取單菌落,置于50 μl 裂解Buffer (TaKaRa公司產品)中,80 ℃熱變性15 min,然后低速離心5 min。取1～3 μl上清液用通用引物27F(5′-AGAGTTTGATC-CTGGCTCAG-3′)和1492R(5′-GGTTACCTTGTTACGACTT-3′)對分離物進行擴增。PCR產物用限制性內切酶MspⅠ和HaeⅢ酶切,并進行圖譜分析,相同圖譜選取1～2株代表性菌株由生工生物工程(上海)股份有限公司測序,測序結果提交EZBioCloud數據庫比對,通過MEGA 6.0軟件,用鄰接法(Neighbor-joining)構建解磷菌株的系統發育樹。

1.6 促生試驗

1.6.1 種子催芽及接菌處理 擬南芥種子為哥倫比亞野生型,消毒后用無菌牙簽點播于花卉基質(不含鹽堿土壤)育苗盤,覆保鮮膜,待種子發芽至兩片嫩葉進行接種處理。分別選取解磷能力較強的前5株菌株,接種于LB液體培養基,培養溫度28 ℃,180 r/min振蕩培養36 h,統一調整菌液OD600為0.8(活菌數1×109CFU/ml),分別接種菌株培養液、滅活的菌株培養液。每8 d灌根1次,每次灌根菌液用量為5 ml,對照用等量無菌LB培養基灌根。每個處理5次重復。光照培養室參數設置為25 ℃,光照14 h/黑暗10 h,定期補水并調換育苗盤位置,以保證受光一致,統一管理32 d后取樣。測量相關指標,分析解磷菌株對非鹽堿脅迫下植株生長的影響。

將供試鹽堿土壤與花卉基質按質量比7∶3混勻,高溫滅菌后備用。供試小麥品種新冬60號系喀什地區主推小麥品種。將健康飽滿的種子用1%的次氯酸鈉浸泡5 min,經無菌水沖洗5次以上后平鋪于濕潤的濾紙上,28 ℃催芽48 h。挑選圓潤飽滿且芽長一致的種子,每盆播種9粒種子,同上述方法進行菌液灌根處理,研究解磷菌株對鹽堿土種植小麥的促生效應。

1.6.2 指標測定 隨機抽取不同處理的擬南芥幼苗和小麥幼苗,用卷尺測量株高,游標卡尺測量莖粗;將植株地上部分與地下部分分開,用分析天平精確測量地上部分和地下部分鮮質量。植株經105 ℃高溫殺青30 min后烘至恒質量,用分析天平測量地上部分干質量和地下部分干質量,對擬南芥根系發育情況進行顯微觀察。采用SPSS 21.0和Origin 8.5軟件對數據進行統計分析及繪圖。

2 結果與分析

2.1 解磷菌株的篩選及解磷能力測定

從旱生蘆葦根際土壤中共篩選到47株解磷菌株,其中32株能溶解無機磷,溶磷量為55.8～722.3 mg/L,以菌株PM-9的解磷能力最強(圖1A)。有37株菌可溶解有機磷,溶磷量為11.8～34.4 mg/L,以菌株PM-20的解磷能力最強(圖1B)?？扇芙鉄o機磷菌株的發酵液pH值為4.24～7.46,發酵液pH值與發酵液中可溶性磷含量呈顯著負相關(R2=0.830,P<0.05),說明菌株溶解無機磷能力越強所產生的發酵液pH值越低?？扇芙庥袡C磷菌株的發酵液pH值為6.04～6.89,菌株溶解有機磷能力與發酵液pH值無明顯相關關系。

2.2 25株代表菌株16S rDNA序列分析及系統進化樹構建

基于限制性酶切片段長度多態性的分析結果,共選取了25株代表菌株進行16S rDNA測序,系統發育樹如圖2所示。所有菌株隸屬于7個屬,以腸桿菌屬(Enterobacter)為絕對優勢屬,占總數的60%。假單胞菌屬(Pseudomonas)有3株,占總數的12%。類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)和不動桿菌屬(Acinetobacter)各2株,各占總數的8%。芽孢桿菌屬(Bacillus)、Mammaliicoccus和Paeniglutamicibacter各1株,各占總數的4%。

2.3 促生效果

2.3.1 溶解無機磷菌株對擬南芥的促生效果 相較于對照,滅活的菌株培養液對擬南芥株高均無顯著影響(P>0.05),未滅活的菌株培養液使擬南芥株高顯著提高11.8%～28.1%(P<0.05)(圖3)。接種未滅活的Bacillussp.PN-2、未滅活的Enterobactersp.PM-9、未滅活的Enterobactersp.PM-13、未滅活的Enterobactersp.PN-7以及滅活的Enterobactersp.PM-13培養液的擬南芥地上部分鮮質量顯著高于對照(P<0.05)。其中接種未滅活的Bacillussp.PN-2培養液的擬南芥地上部分鮮質量最大,相較于對照顯著提高62.4%(P<0.05)。

接種未滅活的Pseudomonassp.PN-1、未滅活的Bacillussp.PN-2、未滅活的Enterobactersp.PM-9、未滅活的Enterobactersp.PN-7、滅活的Pseudomonassp.PN-1以及滅活的Enterobactersp.PN-7培養液的擬南芥地上部分干質量顯著高于對照(P<0.05)。在所有處理中,接種未滅活的Bacillussp.PN-2培養液的擬南芥地上部分干質量最大,相較于對照顯著提高52.2%。接種未滅活的Pseudomonassp.PN-1、未滅活的Bacillussp.PN-2、未滅活的Enterobactersp.PM-13培養液的擬南芥地下部分干質量顯著高于對照(P<0.05)。在所有處理中,接種未滅活的Bacillussp.PN-2培養液的擬南芥地下部分干質量最大,相較于對照顯著提高36.0%(P<0.05)。相比對照,接種未滅活的Bacillussp.PN-2培養液的擬南芥主根更發達,側根數量明顯增多(圖4)?？傮w而言,溶解無機磷菌株中未滅活的Bacillussp.PN-2培養液對擬南芥的促生效果更明顯。

A9:菌株PM-9;A13:菌株PM-13;B7:菌株PN-7;B1:菌株PN-1;A4:菌株PM-4;B2:菌株PN-4;A5:菌株PM-5;B13:菌株PN-13;A17:菌株PM-17;B6:菌株PN-6;A7:菌株PM-7;A3:菌株PM-9;B3:菌株PN-3;A16:菌株PM-16;B19:菌株PN-19; B4:菌株PN-4;A23:菌株PM-23;B8:菌株PN-8;B10:菌株PN-10;B12:菌株PN-12;A19:菌株PM-19;A8:菌株PM-8;A24:菌株PM-24;B11:菌株PN-11;A12:菌株PM-12;A11:菌株PM-11;A26:菌株PM-26;A22:菌株PM-22;A25:菌株PM-25;B20:菌株PN-20;B9:菌株PN-9;A15:菌株PM-15;A20:菌株PM-20;A2:菌株PM-2;B14:菌株PN-14; B18:菌株PN-18;A1:菌株PM-1;B15:菌株PN-15;B16:菌株PN-16;A14:菌株PM-14;B5:菌株PN-5;A18:菌株PM-18;A6:菌株PM-6;A10:菌株PM-10;B17:菌株PN-17。

PN-2:Bacillus sp.PN-2;PN-19:Mammaliicoccus sp.PN-19;PM-1:Paenibacillus sp.PM-1;PN-18:Paenibacillus sp.PN-18; PN-14:Paeniglutamicibacter sp.PN-14;PN-17:Acinetobacter sp.PN-17;PM-23:Acinetobacter sp.PM-23;PN-15:Pseudomonas sp.PN-15;PM-22:Pseudomonas sp.PM-22;PN-1:Pseudomonas sp.PN-1;PN-3:Enterobacter sp.PN-3;PN-4:Enterobacter sp.PN-4;PN-9:Enterobacter sp.PN-9;PN-7:Enterobacter sp.PN-7;PM-5:Enterobacter sp.PM-5;PM-8:Enterobacter sp.PM-8;PM-2:Enterobacter sp.PM-2;PM-12:Enterobacter sp.PM-12;PM-13:Enterobacter sp.PM-13;PM-25:Enterobacter sp.PM-25;PN-5:Enterobacter sp.PN-5;PN-6:Enterobacter sp.PN-6;PN-8:Enterobacter sp.PN-8;PN-12:Enterobacter sp.PN-12;PM-9:Enterobacter sp.PM-9。

CK:對照,無菌LB培養基;PN-1、PN-2、PM-9、PM-13、PN-7見圖2注。不同柱上標有不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

A:接種LB培養基的擬南芥根系顯微圖;B:接種滅活的Bacillus sp.PN-2培養液的擬南芥根系顯微圖;C:接種未滅活的Bacillus sp.PN-2培養液的擬南芥根系顯微圖;D:從左到右分別為接種LB培養基、接種滅活的Bacillus sp.PN-2培養液、接種未滅活的Bacillus sp.PN-2培養液的擬南芥植株。

2.3.2 溶解有機磷菌株對擬南芥的促生效果 接種滅活的Enterobactersp.PM-2和Enterobactersp.PM-20培養液的擬南芥株高與對照相比無顯著差異(P>0.05),其他處理擬南芥株高均較對照顯著提高,所有處理中接種未滅活的Pseudomonassp.PM-1培養液的擬南芥株高最高,相較于對照顯著提高46.7%(P<0.05)(圖5)。接種未滅活的Pseudomonassp.PM-1、未滅活的Enterobactersp.PM-2、未滅活的Enterobactersp.PM-5培養液的擬南芥地上部分鮮質量顯著高于對照(P<0.05),其他處理擬南芥地上部分鮮質量和對照相比無顯著差異(P>0.05)。所有處理中接種未滅活的Pseudomonassp.PM-1培養液的擬南芥地上部分鮮質量最大,相較于對照顯著提高58.2%(P<0.05)。接種未滅活的Pseudomonassp.PM-1、未滅活的Enterobactersp.PM-2、未滅活的Enterobactersp.PM-5培養液的擬南芥地上部分干質量顯著高于對照(P<0.05),其他處理擬南芥地上部分干質量和對照相比無顯著差異(P>0.05)。所有處理中接種未滅活的Pseudomonassp.PM-1培養液的擬南芥地上部分干質量最大,相較于對照顯著提高79.9%(P<0.05)。

接種未滅活的Pseudomonassp.PM-1、未滅活的Enterobactersp.PM-2、未滅活的Pseudomonassp.PN-14、未滅活的Enterobactersp.PM-5和滅活的Pseudomonassp.PM-1培養液的擬南芥地下部分干質量顯著高于對照(P<0.05),其他處理擬南芥地下部分干質量和對照相比無顯著差異(P>0.05)。所有處理中接種未滅活的Pseudomonassp.PM-1培養液的擬南芥地下部分干質量最大,相較于對照顯著提高59.3%(P<0.05)?？傮w而言,溶解有機磷菌株中未滅活的Pseudomonassp.PM-1對擬南芥的促生作用最明顯,具有較大開發潛力。

2.3.3 溶解無機磷菌株對鹽堿脅迫下小麥的促生效果 所有處理中,接種未滅活的Enterobactersp.PM-9培養液的小麥地上部分鮮質量、株高、地上部分干質量、地下部分鮮質量、地下部分干質量最大(圖6、圖7)。接種未滅活的Enterobactersp.PM-9培養液的小麥地上部分鮮質量較對照顯著提高40.3%(P<0.05),株高較對照顯著提高18.1%(P<0.05),地上部分干質量較對照顯著提高57.5%(P<0.05),地下部分鮮質量較對照顯著提高39.0%(P<0.05),地下部分干質量較對照顯著提高74.9%(P<0.05)。接種未滅活的Bacillussp.PN-2培養液的小麥莖粗最大,較對照顯著提高18.1%?？傮w而言,溶解無機磷菌株中Enterobactersp.PM-9對鹽堿脅迫下小麥的促生效果最佳。

2.3.4 溶解有機磷菌株對鹽堿脅迫下小麥的促生效果 所有處理中,接種未滅活的Enterobactersp.PM-2培養液的小麥地上部分鮮質量、地上部分干質量、莖粗、地下部分干質量最大(圖8)。接種未滅活的Enterobactersp.PM-2培養液的小麥地上部分鮮質量較對照顯著提高34.7%(P<0.05),地上部分干質量較對照顯著提高74.4(P<0.05),莖粗較對照顯著提高56.1%(P<0.05),地下部分干質量較對照顯著提高26.4%(P<0.05)。接種未滅活的Pseudomonassp.PM-1培養液的小麥地下部分鮮質量最大,較對照顯著提高41.9%。接種未滅活的Enterobactersp.PM-5培養液的小麥株高最大,較對照顯著提高71.9%?？傮w而言,溶解有機磷菌株中未滅活的Enterobactersp.PM-2的促生效果更突出。

CK:對照,無菌LB培養基;PM-1、PM-2、PM-20、PN-14、PM-5見圖2注。不同柱上標有不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

CK:對照,無菌LB培養基;PN-1、PN-2、PM-9、PM-13、PN-7見圖2注。不同柱上標有不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

A圖中從左到右為接種LB培養基、滅活的Bacillus sp.PN-2培養液、未滅活的Bacillus sp.PN-2培養液的小麥;B圖中從左到右為接種LB培養基、滅活的Enterobacter sp.PM-9培養液、未滅活的Enterobacter sp.PM-9培養液的小麥。

3 討 論

解磷菌的解磷活性對土壤磷素轉化有重要意義,但不同植物因根系分泌物、地理生境等的差異,其根際微生物群落組成有較大差別,這勢必會影響解磷菌的遺傳多樣性。孟建宇等[17]從內蒙古荒漠灌木根際土壤中分離的解磷菌分屬6綱21屬,以Bacillus為優勢菌屬;莊馥璐等[11]從蘋果根際土壤中分離的解磷促生菌主要屬于Pseudomonas和Enterobacter;杜慧慧等[18]從不同生境滇重樓根際土壤中篩選的解磷菌均屬于Bacillus。本研究從旱生蘆葦根際土壤中分離出的解磷菌包括腸桿菌屬、假單胞菌屬、不動桿菌屬和芽孢桿菌屬等7個屬,以腸桿菌屬占絕對數量優勢,反映出不同生境的植物根際蘊藏的解磷菌種群有較大差異。相似的土壤質地、氣候條件等環境因素趨于塑造相近的微生物群落。許芳芳[19]從內蒙古荒漠植物根際土壤中獲得的耐鹽堿解磷菌優勢屬,主要包括腸桿菌屬、芽孢桿菌屬和假單胞菌屬;柳鑫鵬等[20]從松嫩平原鹽堿土植物根際土壤中篩選的促生菌主要為不動桿菌屬、假單胞菌屬和腸桿菌屬,與本研究結果有相似之處。說明腸桿菌屬、不動桿菌屬、芽孢桿菌屬和假單胞菌屬等作為重要的解磷菌資源,在荒漠鹽堿土中廣泛分布。

土壤速效磷含量是評價土壤供磷水平、確定磷肥用量、評估農田磷環境風險的重要指標,但不同細菌種類溶解無機磷和礦化有機磷的能力差異較大。陳巖巖等[21]分離自板栗根際土壤中的菌株BurkholderiacepaciaP6能夠溶解無機磷、有機磷的量分別為75.98 mg/L、40.30 mg/L。駱韻涵等[22]從紅樹林根際土壤中篩選出2株溶解無機磷菌Bacilluscepacia NBRC14074和BacilluspumilusATCC7061,溶磷量分別為409.9 mg/L和90.79 mg/L。王艷霞等[23]從田菁根際土壤中分離的腸桿菌Enterobactersp.N102能夠溶解無機磷和有機磷的量分別為36.29 mg/L和1.23 mg/L。而本研究中有機磷溶磷量超過30 mg/L的菌株有5株,無機磷溶磷量超過400 mg/L的有12株,與上述報道相比具有更高的解磷能力。此外,本研究結果表明,菌株培養液pH值與菌株溶解無機磷能力呈顯著負相關,與駱韻涵等[22]的研究結果一致。有研究結果表明,溶解無機磷菌株在培養過程中會產生多種有機酸,導致培養液的pH值下降[24]。因此推測本研究中解磷菌的溶磷過程中伴隨有機酸的積累,菌株通過酸化作用釋放磷酸三鈣中的磷元素。而鹽堿土壤中,解磷菌富集的有機酸能較好地降低鹽堿土的pH值,緩解高鹽堿環境的脅迫。Al-enazy等[25]發現,耐鹽堿解磷菌菌劑配施磷石膏,提高了堿化土壤質量,土壤酶活和理化性質得到顯著改善。而有機磷的礦化主要依靠菌株分泌胞外磷酸酶,把有機磷水解為簡單的無機磷酸鹽來增加土壤中有效磷含量,對土壤pH值影響相對較小。不足的是,本研究目前僅通過盆栽試驗評價了解磷微生物的生物學效應,后期會進一步考察其對土壤中磷素形態轉化及植株磷素吸收的影響,為解磷菌改良鹽堿土壤提供更多理論支持。

一般的解磷微生物雖具有促生特性,但耐鹽堿能力有限,在高鹽堿土壤中的存活力較低,嚴重影響了其促生能力的發揮。Bacillussp.PN-2、Paenibacillussp.PM-1等對擬南芥表現出促生效應,進一步發現其對鹽堿土種植的小麥也有促生作用,但能否最終實際應用到大田有待后續驗證。由于本試驗的供試土壤為事先滅菌的,最大程度排除了土壤中土著菌群、原生動物、線蟲等因素的干擾,更能客觀反映菌株對作物的促生作用。但是在野外田間條件下,擾動微生物在根際定殖的因素錯綜復雜,涉及根系分泌物的種類和數量、植物生長狀況、細菌營養型、趨化性及自我調節機制等。如馬鈴薯根系分泌物和酚酸能吸引萎縮芽孢桿菌QHZ3在根際定殖[26],稗草根系分泌物對根際微生物的定殖有選擇性[27],植物根系構型的改變可誘導不同種群的定殖[28],根系生長速率影響假單胞菌的積累[29]。此外,微生物的定殖與土壤溫度、質地、含水量、含氧量等非生物因素也有密切關系[30]。鑒于實驗室與田間自然生境的巨大差異,考慮到后期的實際應用,追蹤、比較解磷菌在控制條件及野外的定殖動態有重要意義。

CK:對照,無菌LB培養基;PM-1、PM-2、PM-20、PN-14、PM-5見圖2注。不同柱上標有不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

鹽堿化問題是制約新疆,乃至中國西北地區土地資源深度利用的重要限制因素[31-32]。但在這類生境中卻生長著抗逆性極強的植物種質,其以強悍的耐鹽堿特性成為不同鹽堿化地區的優勢植被。其根際促生菌可釋放多種信號分子來改變植物生理狀態,增加對惡劣環境的抵抗力[33-35]。因此,對鹽堿地土著植物根際土壤中解磷菌進行篩選,有助于發掘新的功能菌株資源,具有重要的經濟和生態效益。此外有研究結果表明[36],根際促生菌能介導根際環境中整個微生物群落結構,使其與植物形成良性互作關系,以此促進植物生長[37]。蘆葦的抗逆性強,在傳統淡水作物無法生長的鹽堿地上仍生長良好,具有短期成型、快速成景、生物量高的優點,其廣泛的適應性和強悍的抗逆性與根際促生菌的互作機制有待進一步探究。

4 結 論

本試驗從新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州鹽堿地旱生蘆葦根際土壤中篩選出47株解磷細菌,其中溶解無機磷菌株32株,溶磷量為55.8～722.3 mg/L,溶磷量與發酵液pH值呈顯著負相關;溶解有機磷菌株37株,溶磷量為11.8～34.4 mg/L。所有菌株隸屬于7個屬,以腸桿菌屬(Enterobacter)占絕對優勢。盆栽試驗結果表明,解磷菌株對非鹽堿脅迫下生長的擬南芥及鹽堿脅迫下生長的小麥幼苗有促生作用,解磷菌株有效促進了擬南芥植株的生長和根系發育,以芽孢桿菌Bacillussp.PN-2和類芽孢桿菌Paenibacillussp.PM-1對非鹽堿脅迫下擬南芥植株的促生作用最突出,以Enterobactersp.PM-9和Enterobactersp.PM-2對鹽堿脅迫下小麥的促生作用最突出。本研究篩選出的解磷菌株在鹽堿地植物促生方面具有一定應用潛力。