盐碱地植物根际固氮芽孢杆菌的分离与鉴定

盐碱地植物根际固氮芽孢杆菌的分离与鉴定

土壤碱化是世界上最严重的环境问题之一，包括人口扩张的各个方面，逐渐使人们在广泛的土地上开发新的二次盐碱，加速土壤盐碱化进程。在当今提倡生态效益为重的前提下,生物改良措施已成为研究的热点。本文针对这一问题,采用微生物菌肥在盐碱地造林中的应用,改善植物营养环境或产生生理活性物质,刺激调节植物生长所起的作用,提高树种的成活率,为盐碱地的治理改良提供科学依据。1材料和方法1.1土壤样品及其来源从内蒙古磴口地区盐碱地上的植物——甘草、紫花苜蓿、樟子松、苦豆、刺槐、紫穗槐和沙棘等的根际土壤中,应用无氮培养基分离出固氮细菌。1.2%mgso47h2o蔗糖10g,CaCO31g,K2HPO4·3H2O0.5g,MgSO4·7H2O0.2g,NaCl0.2g,琼脂15～20g,蒸馏水1000mL,pH7.0～7.2。1.3成土壤悬浮液称取植物根际土壤0.5g于50mL灭菌蒸馏水中,振荡20min,制成土壤悬浮液。吸取1mL于灭菌培养皿中,倒入约20mL融化的无氮琼脂培养基,摇匀,待凝固后倒置于26～28℃温箱中培养,2d后,选其单菌落,取菌涂片染色,镜检,作纯度比较,对具有代表性的固氮菌落经再纯化后保存备用。1.4材料6-05和沙棘根际土壤菌株96-02来自甘草根际土壤;96-05来自紫花苜蓿根际土壤;96-10来自沙棘根际土壤。3菌株均由中国科学院微生物研究所蔡妙英鉴定。1.5培养母种菌液菌剂母种制备将菌种96-02、96-05、96-10同时接种于盛有200mL液体无氮培养基的三角瓶中,振荡培养2～3d(120次/d),经检查无污染者即为母种菌液。草炭载体制备将草炭土用无氮液体培养基拌成一定湿度(含水量50%～60%)后,装入聚丙烯塑料袋中,每袋0.5kg,然后在121℃下灭菌1.5～2h,冷却后接种母种菌液,每袋约10mL,混匀后,放入25℃温箱培养4～5d,涂片染色镜检菌体生长情况,备用。1.6新疆杨、枸杞、白榆、元宝枫、杏、林的选择试验地点陕西榆林地区,内蒙古磴口实验站。试验树种沙枣、沙棘、新疆杨、旱柳、柽柳、枸杞、白榆、元宝枫、梨和杏。试验方法于1997年4月和9月分别在内蒙古磴口和陕西榆林地区穴植造林时,施入生物菌剂,按常规方法进行管理,并适时观察苗木成活率、生长量等。1.6.1生长量测量测定每株的地径和新枝长。1.6.2生物量测量从土中取出全株,去除根土,并按照叶、茎、根三部分,分别装入纸袋,在60～80℃烘箱中经12～24h烘干,冷却后称其重量。1.6.3样品及待测液制备按“森林土壤分析方法”(国家标准GB)进行测定。测定项目有氮、磷、钾、钠、钙、镁等。样品待测液采用硫酸-高氯酸消煮法;各化学成分分析方法为氮-扩散法,磷-钼锑抗比色法,钾、钠-火焰光度法,钙、镁-EDTA容量法。2结果与分析2.1巨大芽孢杆菌鉴定根据中国科学院微生物所检测鉴定报告,由沙棘根际土壤分离的96-10号菌株经鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium);由甘草和紫花苜蓿根际土壤分离的96-02、96-05号菌株鉴定为蜂房芽孢杆菌(Bacillusalve)。2.2炭加营养液接种菌种采用榆林地区的草炭土为载体进行菌剂生产条件试验。结果表明(表1),草炭加营养液经灭菌后,接种96-02、96-05菌种,其含菌数最高,比不加营养液的灭菌草炭高,均达到290×106个·g-1以上,因此,在菌剂生产中采用草炭加营养液灭菌后再接种培养,其含菌数高,保证了菌剂质量。2.3不同树种生物固沙对成活率的影响在内蒙古磴口试验林场和陕西榆林地区对不同树种进行了田间施肥试验。结果表明,10个树种的成活率均比对照高,其中效果最明显的是旱柳(表2),施肥后是对照成活率的3.5倍,表3中,沙棘成活率是对照的2.1倍,梨为2.16倍。生长量的测定表明,新疆杨最为明显,施菌为不施菌的为2.7倍,旱柳次之。2.4叶、茎、根的生物量表4、5表明,在榆林试验区对杏、梨、枸杞施用2、5、10号菌剂后,叶、茎、根的生物量都有所增加。在造林试验中,施菌剂的树种成活率和生长量比对照有较大幅度提高,其中沙棘、元宝枫成活率较为明显。2.5不同树种叶片n、p、k含量由表6可看出,在榆林试点,梨、杏、枸杞施用2、5、10号菌剂后,叶中的N、P、K含量均高于对照,各树种的成活率、生长量、生物量都有一定提高(表4、5)。这一结果说明,在西北地区盐碱地造林中施用生物菌剂,可以提高造林成活率,并能促进生长。3蜂房芽孢杆菌batering由甘草、沙棘、紫花苜蓿根际土壤中分离的3株固氮芽孢杆菌,经鉴定:代号为96-10菌株定名为巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium),代号为96-02和96-05菌株定名为蜂房芽孢杆菌(Bacillusalve)。采用草炭土为载体加一定量的无氮培养基营养液灭菌后,接入固氮