硅酸盐细菌培养及解钾方法

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硅酸盐细菌解钾作用研究进展

ｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｔｏｄｉｒｅｃｔｔｈｅｆｕｔｕｒｅｓｔｕｄｙｉｎｇ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｌｉｃａｔｅｂａｃｔｅｒｉａ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍｒｅｌｅａｓｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ；ｏｐｔｉｍａｌｃｕｌｔｕｉｒｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；ｐｒｏｓｐｅｃｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＰｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒｅｌｉｅｓｏｎｉｍｐｏｒｔｉｎＣｈｉｎａｗｈｉｃｈｈａｓ“ｒｉｃｈ ’ ’ ａｎｄ“ ｐｏｏｒ ”ｐｏｔａｓｓｉｕｍｓｏｉｌ．Ｓｉｌｉｃａｔｅｂａｃｔｅｉｒａｃａｎｒｅｌｅａｓｅｐｏ —
ｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｕｌｔｕｉｎｒｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｉｌｉｃａｔｅｂａｃｔｅｉｒａ，ｔｈｅｐｏｔａｓｓｉｕｍｒｅｌｅａｓｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｓａｎｄｔｈｅｓｉｌｉｃａｔｅｂａｃｔｅｒｉａａｐｐｌｉ —
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词：硅酸盐细菌；解钾机理；最适条件；前景展望文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２— ４５５０．２０１５．０２．０６９

硅酸盐细菌

硅酸盐细菌硅酸盐细菌作为菌肥，在前苏联和我国研究较早、应用较多。

一些研究认为硅酸盐细菌(Silicate bacteria)由于其生命活动作用可将含钾矿物中的难溶性钾溶解出来供作物利用，并将其称为钾细菌，用这类菌种生产出来的肥料叫硅酸盐菌肥，俗称钾细菌肥。

(一)硅酸盐细菌肥料的应用基础硅酸盐细菌一方面由于其生长代谢产生的有机酸类物质，能够将土壤中含钾的长石、云母、磷灰石、磷矿粉等矿物的难溶性钾及磷溶解出来为作物和菌体本身利用，菌体中富含的钾在菌死亡后又被作物吸收；另一方面它所产生的激素、氨基酸、多糖等物质促进作物的生长。

同时，细菌在土壤中繁殖，抑制其它病原菌的生长。

这些都对作物生长、产量提高及品质改善有良好作用。

(二)硅酸盐细菌种类及其生产应用硅酸盐细菌主要指胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)的一个变种或环状芽胞杆菌(B.circulans)、及其它经过鉴定的菌株。

B.circulans 是得到国际承认的菌株，有文献表明其有一定毒力，需慎重对待。

但我国和前苏联学者一般认为硅酸盐细菌是指胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)，国际上现已承认其分类上的名称。

后来有些研究表明某些非硅酸盐细菌也有类似的分解钾磷的功能。

硅酸盐细菌在选择培养基平板上，菌落表面湿润而光滑，质地粘稠并有弹性，无色透明隆起度大，像半颗玻璃珠；菌体长杆形，大小为4～7微米×1～1.2微米，连同荚膜，大小为7～10微米×5～7微米，荚膜比菌体大10～15倍，有时甚至有2～4层荚膜。

需要说明的是荚膜的产生、大小、层数与培养基的营养成分密切相关，营养丰富时，不形成荚膜或荚膜较小，反之荚膜大而肥厚，层数增多，荚膜的有无是鉴别硅酸盐细菌的重要形态特征。

菌体两端钝园，菌体中往往有1～2个大脂肪类颗粒。

此外，菌体中央还能形成粗大的椭圆形芽胞。

革兰氏染色阴性，用复红染色能清晰地看到硅酸盐细菌形态特征。

《土壤微生物生态工程》—硅酸盐细菌（解钾菌）

《⼟壤微⽣物⽣态⼯程》—硅酸盐细菌（解钾菌）（⼀）硅酸盐细菌的发现硅酸盐细菌，在我国被称为解钾菌，是⼀类能分解硅酸盐矿物的细菌。

1912年前苏联学者Bassalik⾸先从蚯蚓肠道中分离出⼀株细菌，发现其能分解长⽯、云母、⼟壤矿物等铝硅酸盐类的原⽣态矿物，使⼟壤中难溶性K、P、Si等转变为可溶性物质供植物⽣长利⽤。

1939年，有⼈直接从⼟壤中分离出这种细菌并命名为硅酸盐细菌( silicate bacterium)。

1950年Alexandrov从岩⽯材料中也分离出⼀株产黏液的能分解硅酸盐的细菌，并定名为胶质芽孢杆菌硅酸盐亚种(Bacillus mucilaginosus subsp. siliceus)，但限于当时的条件未对其作进⼀步研究，因此该种的分类地位长期以来未得到国际承认。

（⼆）硅酸盐细菌分类地位的确⽴1986年Avakyan Z．A．通过对Alexandrov保存的胶质芽孢杆菌进⾏深⼊研究，在前苏联微⽣物杂志发表了名为《新种Bacillus mucilaginosus》的研究报告。

同年Avakyan Z．A．等采⽤对其表型、化学特性和遗传型综合分析的⽅法（包括脂肪酸成分、DNA-RNA同源性分析及16S rRNA序列分析）将之与环状芽孢杆菌(Bacillus. cirulans)、多黏芽孢杆菌(Bacillus. polymyxa）等⽐较以确定其分类地位。

其对硅酸盐细菌模式菌株1840D描述为：在马铃薯琼脂上的菌落为光滑边缘、平坦、湿润、有光泽，直径为0. 5cm。

在阿须贝培养基上的菌落为隆起、半透明（透明），有黏液、边缘平坦、胶质黏稠直径为0.5～1.0cm，细胞不运动，伴有圆形末端，形状正规，单个伴有被膜⼤⼩为(1.0～1.2)×(4.0～7.0)cm，⾰兰染⾊不稳定。

在含有碳和铵态氮的⼈⼯培养基上能完成整个发育周期，形成芽孢为椭圆形，在⽆氮培养基上不能形成芽孢。

该描述1998年在IJSB 发表，从⽽确⽴了胶质芽孢杆菌（Bacitlus mucilaginosus）作为⼀个种的分类地位。

“胶冻样芽孢杆菌”解磷、解钾、又固氮

“胶冻样芽孢杆菌”解磷、解钾、又固氮胶冻样芽胞杆菌（亦称硅酸盐细菌），俗称钾细菌，是农田中较为常见的一种土壤细菌。

硅酸盐细菌作为菌肥，在前苏联和我国研究较早、应用较多。

五十年代初，苏联学者亚历山大罗夫首先报导从土壤中分离到此种特殊细菌，一些研究认为硅酸盐细菌(Silicate bacteria)由于其生命活动作用可将含钾矿物中的难溶性钾溶解出来供作物利用，并将其称为钾细菌，用这类菌种生产出来的肥料叫硅酸盐菌肥，俗称钾细菌肥。

胶冻样类芽孢杆菌具有繁殖快速、生命力强、安全无毒等特点；胶冻样类芽孢杆菌具有解磷、解钾、固氮、大幅提高肥料利用率，减少化肥用量。

胶冻样类芽孢杆菌是土壤中一种重要功能菌，它能分解长石、云母等铝硅酸盐类的原生态矿物，使土壤中难溶性K、P、Si等转变为可溶性供植物生长利用，同时还可以产生多种生物活性物质促进植物生长。

一．胶冻样类芽胞杆菌有与众不同的主要形态特征为：（1）菌落无色透明隆起如半粒玻璃珠；（2）菌体粗长，包有肥大荚膜；（3）芽孢为肥大椭圆形，复红着色深。

这三点形态特征和新近分类鉴定的近源新种土壤芽胞杆菌在形态上极为相似，但和其他细菌很容易区分。

二．胶冻样类芽孢杆菌菌粉微生物肥料的作用和功效：胶冻样类芽孢杆菌菌粉微生物肥料是一种有机的生物活体，是继有机肥、化肥、微量元素肥之后的又一种新型肥料。

微生物肥料可以说是无公害农业和有机农业生产的理想肥料，在农业可持续发展中有着广阔开发应用前景。

三．胶冻样类芽孢杆菌菌粉微生物肥料的作用：1、高活性菌胶冻样类芽孢杆菌菌粉，在土壤中繁殖生长，可起到固氮、解磷、解钾并释放出可溶性钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素的作用，既增进了土壤肥力，又为作物提供了可吸收利用的全面营养元素。

化肥利用率明显提高。

2、胶冻样类芽胞杆菌对磷钾矿物有利用和分解能力，但在短时间内释放出的速效磷钾含量并不高，特别是以对钾长石的分解能力更低，这与此类岩石矿物的特殊结构有关。

硅酸盐细菌的分离及其解钾活性的初步比较

Ｖ０．７Ｎｏ４１２．
Ｄｅ．０ｃ２０６
硅酸盐细菌的分离及其解钾活性的初步比较
徐大勇，李峰，贺雪丽
（淮北煤炭师范学院生物系，徽淮北２５０）安３００
摘
要：用无氮培养基从淮北地区某花圃中采集来的土壤中筛选出７株芽孢杆菌，对其进行菌落、菌体形态观察和生
参考文献：
【】李元芳．硅酸盐细菌肥料的特性和作用【１１Ｊ．土壤肥料，９４２：８— ９１９（）４４．Ｉ】盛下放，为一．硅酸盐菌株ＮＴ菌株释钾条件的研究ｉ】２黄ＢＪ，中国农业科学，０２３（）６３— ７，２０，５６：７６７
１３４解钾作用试验．．供试土壤选取淮北煤炭师范学院花园土（土类，褐山红土）土壤ｐ６８，机质８１ｋ～，全氮．Ｈ。７有．６ｇ・ｇ１７ｋ一速效磷８２ｇ・ｇ，效钾３４４．２ｇ。ｇ，．４ｍｋ速１．０ｍｇ・ｇ．ｋ土壤自然风干一周，２０目筛，过０称取５ｇ土
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维普资讯
第２第４期７卷
２０年ｌ０６２月

几株硅酸盐细菌菌株的分离及解钾、解硅活性

几株硅酸盐细菌菌株的分离及解钾、解硅活性作者：来源：《湖北农业科学》2013年第21期摘要：从水稻田和玉米田土样中分别分离适用于水田作物和旱田作物的硅酸盐细菌，对能够在亚历山大罗夫培养基上生长且符合硅酸盐细菌菌落特征的细菌菌株进行菌种鉴定，然后测定在不同供氧条件下菌株的解硅、解钾能力。

结果表明，从水稻田土样中分离得到菌株2株，从玉米田土样中分离得到菌株1株，经鉴定均属于硅酸盐细菌的一种——胶冻样类芽孢杆菌（Paenibacillus mucilaginosus）。

在不同供氧条件下，这3株菌株均具有一定的解硅、解钾活性，供氧充足的条件下菌株h-5的解硅活性最高，可以使发酵液中水溶性硅含量达到4.5μg/mL以上，菌株s-4解钾活性最高，可以使水溶性钾含量达到46.73 mg/L以上。

分离自水田的2株菌株在微氧条件下仍能保持较高的解硅、解钾活性，具有作为生物肥料的出发菌株应用于水田作物的较大潜力。

关键词：硅酸盐细菌；分离；鉴定；解硅活性；解钾活性中图分类号：S154.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）21-5147-06Isolation of Several Silicate Bacteria Strains and Determination of Their Activity of Releasing Silicon and PotassiumLI Jia，ZHANG Ai-min，WANG Wei，ZHU Bao-cheng（College of Life Science， Hebei Agricultural University， Baoding 071001， Hebei，China）Abstract： From the soil samples of paddy field in Hunan area and corn field in Hebei area，several silicate bacteria strains were isolated Then the strains were identified by morphological and culture features observation. The activity of releasing silicon and potassium of these strains on different levels of oxygen dissolution were determined. The results showed that two strains and one strain were obtained from paddy soil and corn field soil， respectively. These three strains were all identified as Paenibacillus mucilaginosus， a kind of silicate bacteria. These three strains had a certain level of activity of releasing silicon and potassium. Among them， strain h-5 had the highest activity of releasing silicon， the content of water soluble silicon in its fermentation broth could reach over 4.5 μg/mL. Strain s-4 had the highest activity of releasing potassium， the content of water soluble potassium in its broth were over 46.73 mg/L. The activity of releasing silicon and potassium of two strains obtained from paddy soil were stabler on different levels of oxygen dissolution than thatof other strain. On the condition of low oxygen dissolution， the two strains obtained from paddy soil could still keep a relatively high activity of releasing silicon and potassium.Key words： silicate bacteria； isolation； identification； activity of releasing silicon；activity of releasing potassium硅酸盐细菌（Silicon bacteria）是指能分解硅酸盐类矿物的细菌[1]。

硅酸盐细菌菌种

ICS 65．080B 10N Y 中华人民共Sn国农业行业标准NY 882—2004硅酸盐细菌菌种Silicate·Dissolving bacteria culture2005-01—04发布2005—02—01实施中华人民共和国农业部发布NY 882—2004日lj置本标准的附录A、附录B、附录C、附录D和附录E为规范性附录。

本标准由中华人民共和国农业部提出并归口。

本标准起草单位：农业部微生物肥料质量监督检验测试中心。

本标准主要起草人：曹风明、李俊、沈德龙、姜昕、葛一凡。

INY 882—2004硅酸盐细菌菌种1范围本标准规范了农用硅酸盐细菌菌种的特征、要求、检验方法、评价方法以及菌种的纯化、复壮和保藏。

本标准适用于农用微生物菌剂和微生物肥料生产中使用的硅酸盐细菌菌种。

2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

NY厂r 798--2004复合微生物肥料GB／r17419--1998含氨基酸叶面肥料NY／r301—1995有机肥料速效钾的测定3术语硅酸盐细菌菌种Silicate-Dissolving Bacteria Culture是指一类在土壤中能通过自身的生命活动，分解硅铝酸盐类矿物，释放钾素营养，改善植物的营养条件，并具备生产应用性能的细菌纯培养物。

4菌种特征硅酸盐细菌菌种包括胶质芽孢秆菌(Bacillus mucilaginosus)和i壤芽孢杆菌(Bacillus edaphic“5) 两个种。

4．1细胞形态营养体：粗长杆状，两端钝圆，革兰氏染色反应不定，产生聚口一羟基丁酸盐(PHB)颗粒。

在培养基A．1上(参见附录A)菌体大小为(1．0～1．2),ttm×(2．5--7．0)m，菌体周围有厚荚膜。

硅酸盐细菌培养及解钾解硅能力的研究

ＨｏｇＸｕｉｔ１ｎｉｊｅ．ｅａ
（ａｉｇＡｒｄｔｒＴｃｎｌｙＥｔｓｎＣｎｅ，ａｉ６４１Ｃｉａ１Ｄｑｎｇｃｕ￣ｅｈｏｇｘｅｉｅｔｒＤｑｎ１３１，ｈｎ）ｉｏｎｏｇ
Ａｂｔａｔｈｅｕｔｈｗｄｔｅｂｓｕｔｒｉｆｔｅｔｏｓｉａｅｂｃｅｉｓ２ｈ。Ｈｓｄｗｎａｄｗｉｕｔｒｉｓｒｃ：Ｔｅｒｓｌｓｏｅｈｅｔｌｅｔｓｃｕｍｅｏｗｉｃｔａｔｒｗａ４ｐｗａｏｗｒｔｃｌｅｔｈｌａｈｕｍｅｇｉｇｏｐｔ９ａ６．Ｔｅｂｓｍｐｒｔｒｓ３Ｃ，ｈａｕｆｐｗａ０．Ｈｉｈ—ｃｐｃｔｘｇｎｗｓｂｎｆｏｎｎｕｏ５．ｔｈ３ｈｅｔｔｅｅａｕｅｗａ０ｏｔｅｖｌｅｏＨｓ７．ｇａａｉｏｙｅａｅｅｔｔｙｉｏｔｅｇｏｔｆｂｃｅａｈｂｌｙｏｏａｓｕｓｌｔｎｏｅＬｔａｎｗｓ１ｅｃｎ．Ｔｅｉｃｅｓｎｏｔｎｆｅｆｃｉｅｈｒｗｈｏａｔｒ．Ｔｅａｉｔｆｐｔｓｉｍｏｕｉｔ１ｓｒｉａ６ｐｒｅｔｈｎｒａｉｇｃｎｅｔｏｆｔｉｉｏｆｈｅｖｓｌｏｓ．６ｉｃｎＷａ８８％ｂｈ１ｔａｍｅｔｏａｅｔＫ．，ｌｂｌｙｏｏａｓｍｏｕｉｎｏｅＬｔａｎｗａｅｃｎ．ｉｙｔｅＬｒｔｎｍｐｒｄｗｉＣｅｃｈＩｅａｉｔｐｔｓｉｓｌｔｆｈ２ｓｒｉｓｐｒｅｔ１ｉｆｕｏｔ９Ｔｅｉｃｅｓｎｏｔｎｆｃｉｅｗａ．０ｈｎｒａｉｇｃｎｅｔｅｅｔｓ９３％ｂｈ２ｔａｍｅｔｃｍｐｒｄｗｉｆｏｖｙｔｅＬｒｔｎｏａｅｔＣＫ．ＴｅａｉｔｏａｓｍｏｕｉｎｏｅｈｈｂｌｙｏｐｔｓｉｉｆｕｓｌｔｆｏｔｅＬ１＋Ｌｓ１％．Ｔｅｉｃｅｓｎｏｔｎｆｅｆｃｉｅｗｓ１６％ｂｈｈ２ｗａ８ｈｎｒａｉｇｃｎｅｔｏｆｔａ０．８ｅｖｙｔｅＬ１＋ＬｒａｍｅｔｃｍｐｒｄｗｉＫ．２ｔｔｎｏａｅｔＣｅｈｈｙｄｓｏｖｄｐｔｓｉｍｅｋｙａｄｈｄｓｒｎｂｌｙｏｉｃｎｓｌｔ．Ｔｅｉｓｌｅｏａｓｕｗａｌｎａｔｏｇａｉｔｆｓｌｏｏｕｉｎｉｉｏ

硅酸盐菌剂的解钾作用和田间施用成效研究

硅酸盐菌剂的解钾作用及田间施用成效研究那文志1徐凤花2鲍玉杰3马丽敬3仲小芳3（1黑龙江省农垦乳品检测中心，黑龙江哈尔滨150078；2东北农业大学生命科学学院150030；3黑龙江省八一农垦大学农学院163319）摘要：通过田间实验及摇瓶实验研究了硅酸盐菌剂的解钾作用和对作物的增高增产效应。

结果说明：田间实验中，硅酸盐菌剂使大豆产量比对照增产%。

在摇瓶培育条件下，硅酸盐细菌能通过破坏钾长石的晶格结构，使矿物中的钾释放出来，其含量比对照增加23%左右。

关键词：硅酸盐菌剂；钾长石；钾；释放Effects of potassium release of silicate bacterium fertilizerand its field experimentWen-zhi Na 1 Feng-hua Xu 2 Yu-jie Bao 3 Li-jing Ma 3 Xiao-fang Zhong 3(1Milk Determination and Test Center of Agricultural Development of Hei long jiang province, Harbin 150078;2 College of life Science, Northeast Agricultural University, haerbin 150030;3 College of Agriculture, HLJ August First Land Reclamation University 163319)ABSTRACT:Potassium release from soil and yield increase of crops by silicate bacterium were studied by field and shake flask experiments.The results showed that yield of soja was increased by % compared to controls in field experiment.Under shake flask study , the structure of feldspar was decomposed that the K content in fermented fluid of silicate bacterium was in creased by23%.Key words silicate bacterium fertilizer ; feldspar ; potassium; release硅酸盐细菌又称钾细菌，它是胶质芽孢杆菌的一个变种，革兰氏染色呈阴性[1]。

硅酸盐菌剂的应用效果及其解钾作用的初步研究

收稿日期 : 1999 04 2
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学
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第 23 卷
1 2
辣椒盆栽试验设对照、KCl、NBT 菌剂、灭活 NBT 菌剂 4 个处理 , 3 个重复。每钵加土 3 kg 。土壤类型为黄棕壤 ,
有机质 11 56 g/ kg, 全氮 1 14 g/ kg, 全钾 12 81 g/ kg, 速效钾 51 20 mg/ kg, pH 6 6。每钵施入 0 98 g 尿素, 0 92 g 过磷酸钙, 再按各处理要求分别加 0 1g KCl, NBT 菌剂 3 mL 或灭活该菌剂。拌匀后移栽三叶期辣椒苗, 每钵加去离子水 900 mL。按常规管理 , 注意补充水分和病虫害防治, 同时测定原始对照土样的本底值。 1 3 水稻砂培试验试验设完全营养液组 ( 全量钾 ) 、1/ 2 量钾、1/ 3 量钾和缺钾组。水稻培养液采用霍格兰营养液, 配方见文献 [ 5] 。除完全营养液组外, 其它各组均设接菌、接灭活菌和不接菌 3 个处理 , 重复 3 次。完全营养液组每只塑料杯中加石英砂 300 0 g, 其它各组每杯加 220 0 g 石英砂和 80 0 g 钾长石粉 , 混匀, 再按每杯 5 mL 的接种量接入菌液 ( 1 77 107 个 / mL) , 混匀装杯。以同样方法接入灭活菌液 ( 121 , 20 min 灭菌) , 然后每杯中加缺钾营养液 40 mL , 28 静置培养 20 d, 其间每隔 5 d 加 1 次营养液 ( 10 mL) 。移栽三叶期水稻秧苗, 每杯 3 株, 2 d 后按处理加入营养液 40 mL 。常规管理 , 注意补充水分和病虫害防治。培养至缺钾组中的水稻出现缺钾症状时采样 , 测定植株中的钾, 同时测定培养基质中的速效钾及全钾。 1 4 棉花田间试验在密度、氮磷肥用量、栽培管理措施相同的前提下, 设不施钾 ( CK) , 施钾 ( K2O) 150 0, 262 5, 375 0 kg/ hm 以及硅酸盐菌剂与灭活硅酸盐菌剂各 3 000 mL / hm 等 6 个处理。小区面积 20 m , 随机区组设计, 每处理重复 4 次。试验在通州纱场乡同乐 11 组徐祥训家棉田进行。土壤类型为潴育型水稻土 , 有机质 15 1 g/ kg, 全钾 21 g/ kg, 速效钾 122 4 mg/ kg, pH 8 0。栽培方式为移栽地膜棉, 行距 127 cm, 株距 33 cm, 植株密度 4 68 万 / hm 2 。肥料运筹为 : 5 月 10 日施碳铵 ( 折氮 93 75 kg/ hm 2 ) 和过磷酸钙 600 kg/ hm 作定植肥, 7 月 11 日施第 1 次花铃肥 ( 碳铵, 折氮 112 5 kg/ hm ) , 7 月 31 日施第 2 次花铃肥 ( 用量同第 1 次) , 盖顶肥未施用。常规管理。 1 5 摇瓶试验 21 只 500 mL 三角瓶 , 每瓶加钾长石粉 3 0 g 和缺钾培养液 200 mL, 在 121 入硅酸盐菌剂 10 mL。对照接等量灭活菌液。28 设 3 个重复。 1 5 1 样品处理 1 5 2 测定项目取培养一定时间的样品 , 用体积分数为 6% 的稀 H2 O2 处理。过滤, 吸滤液 5 mL 转入硅酸盐细菌数量采用平板法, pH 值采用 pH 计测定 , 钾用原子吸收分光光度法测定 , 消煮管中 , 用浓 H2 SO4 H 2O2 消煮, 测钾。钾长石残渣用去离子水洗, 阴干。用扫描电镜观察钾长石结构。下灭菌 20 min, 然后接振荡培养 0, 12, 24, 48, 84, 96, 108 h 后取样分析。

硅酸盐细菌菌株的分离及其解钾解硅活性初探

硅酸盐细菌菌株的分离及其解钾解硅活性初探王伟1,李佳1,刘金淑2,朱宝成1*(1.河北农业大学生命科学学院,河北保定071001;2.河北众邦生物技术有限公司,河北保定071001)摘要 [目的]研究硅酸盐细菌在不同供氧条件下解硅、解钾的能力。

[方法]参照硅酸盐细菌菌株形态特征,从河北地区玉米田土样中分离得到1株h -3菌株。

通过对其进行菌落形态、生理生化特征鉴定和16S rD N A 全序列分析,鉴定其种属。

并对h -3菌株进行解钾及解硅能力的测定。

[结果]结果表明,h -3菌株为硅酸盐细菌,属于胶质芽孢杆菌(B ac illu s m u cilagino sus);通过将其解钾及解硅能力与市售生物钾肥k -7菌株比较发现,h -3菌株活性较高,具有作为生物钾肥和硅肥进一步研究的潜力。

[结论]该研究结果为生物肥料用于旱田作物提供一定的理论依据。

关键词硅酸盐细菌;分离;解钾活性;解硅活性中图分类号 S182 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)17-07889-03Iso la tio n o f th e S ilic a te B a c te ria S tra in an d D e te rm in a t ion o f th e A c t iv ity o f R e le a s in g S ilic o n an d Po ta s s ium W ANG W e i e t a l (C o lle ge o f L ife S cien ce ,A g r icu ltu ra l U n iv e rsity o f H ebe i ,B aod in g ,H ebe i 071001)A b s tra c t [O b je ctive]T h e pu rpose o f th is re se arch w a s to s tudy th e a ctiv ity o f re lea sin g silicon an d po ta ss iumo f s ilica te ba cte ria un de r th e d iffe ren t con d ition s o f o xygen.[M e th od]Asilica te bac te ria s tra in h -3w as iso la ted fromth e so il sam p le s o f cornfie ld in H ebe i are a an d u sed a s a k in d o f b io lo g ica l fe rtilize app lied to d ry -farm fie l d.T h e m o rph o log y ch arac te ristics ,ph ys io log ica l and b ioch em ica l p rope rtie s an d 16S rD N A sequ en ce o f th e bacte r ia stra i n w e re s tu d ied.T h e activ ity o f re le as i n g s ilicon an d po tassiumo f th e s tra in h -3w as de te rm i n ed.[R e su lt]T h e re su lts sh ow ed th a t th e silica te bacte r ia stra i n h -3w as iden tified as B acillu s m uc ilag ino su s .C om par in g th e leve l o f activ ity o f re le as i n g silicon and po ta ssiumw ithth e com m e rcia l stra in k -7,th e stra i n h -3h ad re la tive ly h igh e r activ ity.S o it h ad po ten tia l eva l u a tionfo r u sin g as b io log ica l fer tilize.[C on clu sion ]T h is re sea rch w ill p rov ide th e th eo re tica l re f-eren ces fo r b io log ica l fe r tilize r applied g lebe crops .K e y w o rd s S ilica te ba cte ria ;Iso la tion;A ctiv ity o f re lea sin g po ta ss ium;A ctiv ity o f re lea sin g s ilicon作者简介王伟(1983-),女,河北邢台人,硕士,助教,从事农业微生物学的科研工作。

硅酸盐细菌NBT菌株解钾机理初探(精读)

第39卷第6期土壤学报Vol 39,No 6 2002年11月ACTA PED OLOGI CA SINIC A Nov.,2002硅酸盐细菌NBT菌株解钾机理初探盛下放黄为一(南京农业大学资源与环境科学学院,南京 210095)摘要摇瓶条件下,对硅酸盐细菌NBT菌株发酵液及其代谢产物分解钾长石的作用进行了研究。

结果表明,培养48h的NB T菌株发酵液能活化钾长石中的钾、硅、铝。

28振荡10天后的滤液中K,SiO2,Al2O3含量分别达184.1、39.8和12.6mg L-1,分别比灭菌发酵液中的K,SiO2,Al2O3含量增加106.1%、63.1%和133.3%。

NB T菌株发酵液中含有大量的有机酸、氨基酸、荚膜多糖。

摇瓶试验表明,三者都有较强的分解钾长石的能力,28 振荡10天后的滤液中的K含量分别达110.8、84.9和19.7mg L-1。

另外,三者间有明显的协同作用,三者的混合液可使解钾能力提高62.2%。

三者分解钾长石的能力是通过酸溶和络合作用来实现的。

关键词硅酸盐细菌,解钾机理,钾长石,代谢产物,酸溶和络合溶解中图分类号 Q93,S14近20年来,先进农业技术的应用使农作物获得持续高产,农田钾素携出量远大于补给量,钾素亏缺日益严重,钾已成为继N、P元素之后限制农作物产量和品质的第3种大量元素[1]。

我国钾矿资源贫乏,单靠进口无法满足当前和将来农业对钾肥的巨大需求。

土壤中90%~98%的钾主要以作物不能直接吸收利用的矿物钾形式存在。

因此,矿物钾的生物有效化是解决土壤中有效钾素亏缺的重要途径之一。

一些研究表明[2,3],硅酸盐细菌能分解钾长石、云母等铝硅酸盐类矿物,使土壤中难溶性的钾、磷、硅等元素转变为可溶性,可供植物吸收利用。

但也有一些学者[4]认为,硅酸盐细菌分解钾长石的能力很低或无分解钾长石能力。

南京农业大学微生物学系分离筛选出一株溶磷、解钾能力很强的硅酸盐细菌(NB T菌株)。

硅酸盐细菌NBT菌株解钾效能及对钾的吸持作用

植物营养与肥料学报2001,7(4):459～466Plant Nutrition and Fertilizer Science硅酸盐细菌NB T菌株解钾效能及对钾的吸持作用盛下放,黄为一,曹晓英(南京农业大学资源与环境科学学院,江苏南京210095)摘要:在摇瓶和土壤耗竭条件下研究了硅酸盐细菌NB T菌株的解钾作用以及对作物生长的促进作用。

结果表明,在摇瓶条件下,培养120h,NB T菌株可以从钾长石中释放K159.1mg/L,比接灭活菌对照(48.8mg/L)增加226.02%;耗竭条件下NB T菌株在未灭菌土壤中的解钾作用与在灭菌土壤中的解钾作用相当。

在未灭菌土壤中,NB T菌株释放的矿物钾占植株吸钾量的14.4%～43.1%;不接菌或接灭活菌处理土壤中矿物钾的释放量为零或极少。

NB T菌株的解钾效能与土壤中速效性钾及有机质含量密切相关。

土柱试验表明,供试土壤接种硅酸盐细菌后的土壤滤液中流失的钾比接种灭活硅酸盐细菌后的土壤滤液中流失钾减少29.6%～56.5%;硅酸盐细菌NB T菌株荚膜多糖吸附钾的量占加入钾的量的31.8%～69.4%。

NB T菌株的吸钾作用与NB T菌株本身及荚膜多糖的多少密切相关。

关键词:硅酸盐细菌;矿物钾;耗竭;解钾作用;吸钾中图分类号:S154.39 文献标识码:A 文章编号:1008-505X(2001)04-0459-08我国可溶性钾肥资源十分匮乏,然而含钾岩石却十分丰富[1],研究如何将含钾矿物中的钾释放出来,为作物能吸收利用,具有重要的理论和实际意义[2]。

硅酸盐细菌能分解原始的仅仅由硅酸盐和铝硅酸盐组成的含钾矿物,不仅具有溶磷、解钾等作用,亦有固氮能力[3～5]。

据研究,施入土壤的钾肥其利用率只有40%～60%[6]。

为提高肥料利用效率,通常采用向肥料中加入一些化学物质或生物制剂,使钾肥长效或增效。

但钾肥中加入的化学物质或生物制剂往往无实效,或微生物无法存活,其效果很难评说[7]。

硅酸盐细菌肥料的施用方法

硅酸盐细菌肥料的施用方法
钾细菌肥料又称生物钾肥、硅酸盐菌剂，是由人工选育的高效硅酸盐细菌，经过工业发酵而成的一种生物肥料。

该菌剂除了能强烈分解土壤中硅酸盐类的钾外，还能分解土壤中难溶性的磷。

不仅可改善作物的营养条件，还能提高作物对养分的利用能力。

钾细菌肥料可用作基肥、追肥、拌种或藤根，但在施用时应注意以下几个方面的问题。

1、作基肥时，钾细菌肥料最好与有机肥料配合施用。

因为硅酸盐细菌的生长繁殖同样需要养分，有机质贫乏时不利于其生命的进行。

2、紫外线对菌剂有杀灭作用。

因此，在储、运、用时应避免阳光直射，拌种时应在避光处进行，待稍晾干后（不能晒干）,立即播种、覆土。

3、钾细菌肥料可与杀虫、杀真菌病害的农药同时配合施用（先拌农药，阴干后拌菌剂）,但不能与杀细菌农药接触，苗期细菌病害严重的作物（如棉花）,菌剂最好采用底施，以免耽误药剂拌种。

4、钾细菌适宜生长的pH值范围为5.0～8.0。

因此，钾细菌肥料一般不能与过酸或过碱的物质混用。

5、在钾严重缺乏的土壤上，单靠钾细菌肥料，往往不能满足需求。

特别是在早春或冬前低温情况下（钾细菌的适宜生长温度为25～30℃）,其活力会受到抑制而影响其前期供钾。

因此，应考虑配施适量化学钾肥，使二者效能互补。

但钾细菌肥料与化学钾肥之间存在着明显的拮抗作用，二者不宜直接混用。

⑥由于钾细菌肥料施入土壤后，从繁殖到释放速效钾需经过一个过程，为保证充足的时间以提高解钾、解磷效果，必须注意早施。

附注：。

解钾培养基使用说明书

解钾培养基使用说明书储存条件：常温保存，3年有效。

产品说明：解钾培养基又名硅酸盐细菌培养基，可用于解钾菌（硅酸盐细菌）的筛选和培养。

这类菌株具有对钾长石、云母等钾矿石的分解，把难溶性的钾元素转化为土壤中可溶性的钾供给植株利用。

本培养基主要由葡萄糖提供能源，硫酸铵提供氮源，钾长石为指示组份，磷酸盐为缓冲液，镁、铁和锰盐为微量元素，琼脂为凝固剂，低浓度的酵母粉提供其他生长因子。

成分组成：（g/L）成分组成：MM5081-500g MM5080-500g 葡萄糖55硫酸铵0.50.5酵母粉0.50.5硫酸镁0.30.3磷酸氢二钠22硫酸亚铁0.030.03硫酸锰0.030.03钾长石22琼脂15-Total weight25.3610.36配制方法：1.称取适量培养基，加蒸馏水至1L，搅拌均匀，可加热促溶；2.调pH值至7.2；3.121℃高温灭菌15min或115℃高温灭菌20min；4.固体培养冷却到50℃左右倒板。

使用说明（仅供参考）：A固体培养基1.在硅酸盐细菌培养基上进行划线接种或用灭菌的牙签进行点种接菌；2.在28℃恒温培养箱中培养3d；3.观察硅酸盐细菌培养基平板中是否有透明油滴状菌落出现，有透明油滴状菌落则证明有解钾能力。

B液体培养基1.500mL三角瓶，每瓶分装100mL解钾培养基，加入取5mL菌悬液(1×108CFU/mL)，以混合灭菌后的菌悬液为对照，每个处理重复5次；2.28℃、120r/min摇床培养7天后，将菌悬液4500r/min离心20min，收集上清液，加2mL6% H2O2消煮1h，再离心，取上清液；3.用电感耦合等离子体光谱法测定上清液中水溶性钾含量，将接种了解钾菌菌悬液的处理与对照处理进行比较，计算解钾菌的解钾量。

解钾量(mg/L)=菌悬液中K+含量-对照液中K+含量。