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红壤对磷有强大吸附固定力,磷肥易被土壤中活性铁、铝固定而使有效态磷转化为各种形态的非有效磷,从而大大降低磷肥的利用率。解磷菌能使土壤中难溶性或不溶性的磷转化为易于被植物吸收利用的磷,制成的解磷菌剂可以提高土壤有效磷含量,增加作物产量。
从江西鹰潭红壤中分离筛选得到2株高效解磷细菌菌株Y8、T4,其中Y8是经过紫外诱变筛选获得的。菌株Y8的HD/CD值(溶磷圈直径HD与菌落直径CD比值)可达到3.25。菌株Y8鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus),与生产中应用的徐州华龙高效复合菌肥厂的解磷细菌X3相比,菌株Y8降解有机磷、溶解Ca3(PO4)2的能力均比较高,分别为155.3mg·L-1和240.1mg·L-1。菌株T4鉴定为伯克霍尔德菌属(Burkholderiasp),菌株T4溶解AlPO4和磷矿粉的能力达到334.2mg·L-1、193.1mg·L-1。研究了各种理化因子对菌株Y8、T4解磷能力的影响,确定了菌株Y8的最佳培养条件为葡萄糖20g·L-1、NH4(SO4)2g·L-1、pH7.0、温度为35℃,在该条件下菌株Y8溶解Ca3(PO4)2的量为295.6mg·L-1;菌株T4的最佳培养条件为乳糖15g·L-1,KNO31.0g·L-1,pH7.0,温度为30℃,最佳培养条件下溶解AlPO4的量为806.3mg·L-1。通过3因素4水平正交实验发现,不同条件组合对菌株解磷能力和生长量的影响不同,各因子对菌株Y8解磷能力影响顺序为温度>氮源>pn值>碳源;而各因子对T4解磷能力影响顺序为pH值>氮源>碳源>温度。
将菌株Y8、T4制成菌剂,研究在实验室培养条件下施用菌剂对江西红壤、江苏句容爽水性土壤解磷能力的影响。结果表明两种土壤施用Y8、T4两种解磷菌剂后,土壤中有效磷的含量增加,最大增加土壤有效磷量为6.01mg·L-1;菌剂Y8的解磷能力优于菌剂T4:两种菌剂在江西红壤中的解磷效果均优于江苏句容爽水性土壤。
分别于2008年和2009年将菌剂施用于江西鹰潭红壤稻田。结果显示,在育秧秧田施用菌剂可使秧苗生长较为粗壮。小区试验的结果表明,施用菌剂Y8、T45.1kg/亩可代替部分化学肥料而不减产:根据2008年的试验结果,解磷菌剂的施用可减少水稻田施用30％复合肥量:而2009年试验结果表明在晚稻田中施用解磷菌剂5.1kg/亩后几乎可以不要再施磷肥。