我国磷矿资源缺乏,尤其是高品位的磷矿;虽然土壤中磷含量很高,但能被植物吸收利用的有效态无机磷却很低,土壤中绝大部分磷为无效磷,土壤中积累了大量的难溶性磷。磷是许多发展中国家农业生产重要的限制因素,提高土壤中磷的利用效率将具有战略性意义。解磷微生物菌剂能分解土壤中难溶态磷的细菌制成的解磷细菌肥料,使解磷细菌在作物根际形成一个磷素供应较为充分的微区。一、解磷微生物溶解难溶性磷化物的机制可归结为以下几类: 1、分泌有机酸起作用:这些酸既能降低pH 值,又可与铁、铝、钙等离子结合,从而使难溶性磷酸盐溶解;通过代谢活动产生有机酸(细菌一般分泌乳酸、氨基酸、草酸、延胡索酸和柠檬酸等,真菌主要分泌草酸、丙二酸和乳酸等),这些酸一方面直接溶解土壤中难溶性磷酸盐。 2、有机酸另一方面则是通过鳌合作用释放出土壤磷素:腐解植物残体而产生胡敏酸和富里酸。这两种酸能与复合磷酸盐中的钙、铁鳌合,从而释放出磷酸根,与铁、铝及磷酸盐形成稳定的可溶性复合物,可以被植物吸收利用。 3、生物矿化作用:即通过分泌植酸酶、核酸酶和磷酸脂酶等物质,分别将植酸、核酸和磷酸脂等有机磷降解。 将分解利用不同磷素来源如分解卵磷脂类的细菌称为有机磷细菌,分解磷酸三钙的细菌称为无机磷细菌。二、目前主要研究和应用的解磷微生物种类: 细菌:巨大芽胞杆菌;氧化硫硫杆菌;芽胞杆菌属或类芽胞杆菌属的一些种; 真菌:青霉菌、黑曲霉,根霉属、镰刀菌属、AM菌根菌等,具有非常强的溶磷能力。巨大芽孢杆菌
(1)、菌体形态特征:此菌的菌体实在粗大,因而拉丁文学名称其为为巨大芽孢杆菌。(2)、芽孢形态特征: 有大芽孢,椭圆形偏端或中位;孢囊多为背端生,芽孢内不着色,无色;成熟孢囊不膨大。 (3)、菌落形态特征:在专用培养基上菌落圆形,有同心圈,表面光滑;菌落不透明,由灰白色变棕黄色,边缘整齐;菌落扁平,微隆起微绉折。 (4)、生理生化特征:革兰氏染色阳性;在肉汤培养基中生长很快,有较强分解核酸和卵磷脂的能力,也能从难溶的无机磷灰石中释放出正磷酸盐。 三、解磷能力的测定 解磷能力是表征解磷微生物作用的重要指标,可采用定性法和定量法两种方法测定。 定性法一般指的是平板溶磷圈法。 平板溶菌圈法:将溶磷菌株在含有难溶性磷酸盐或有机磷的固体平板培养基上培养,测定周围菌落产生透明圈的大小。无机磷平板一般采用磷酸钙盐固体培养基,接种菌株培养数天后,以磷酸钙盐平板上菌落周围出现透明圈的视为有解无机磷能力的菌株。有机磷平板一般采用卵黄平板培养基,以卵黄平板上菌落周围出现混浊圈的视为有解有机磷能力(卵磷脂被水解形成脂肪和磷酸)。
溶磷圈直径(D)和菌落生长直径(d)的比值(D/d)是表征解磷菌相对解磷能力的一个指标。