解磷细菌9320提升玉米根区土壤肥力的机制研究

针对农业生产中对微生物肥料作用机制了解甚少的状况，以解磷细菌肥料为实验材料，研究解磷细菌9320在玉米根区的作用机制。采用GFP标记细菌基因、激光共聚焦显微镜观测的方法追踪细菌。以玉米根盒研究体系和高效液相色谱法及液质联用定位分析方法，以玉米植株生长的表观指标及有效磷含量作为土壤肥力的衡量标准，配合玉米根活力的实时监测，发现玉米根际微环境中解磷菌株与植物根系的应答行为，以定位定量分析确定植物-微生物-土壤互作中具有调控作用的特殊信号物质，探究信号应答行为对土壤肥力的影响，揭示解磷细菌提升土壤肥力的规律。本研究将破译玉米→解磷细菌9320→土壤之间具有调控解磷作用的信号物质。从细菌解磷的分子调控机理出发阐明肥料中的解磷细菌9320提升玉米根区土壤肥力的机制。对于认识玉米-解磷细菌-根区土壤相互作用的过程，并为人为调控这个过程提供理论依据，对微生物肥料的发展意义重大，还可发展持续的农业生产力。

解磷细菌9320提升玉米根区土壤肥力的机制研究.国家自然科学基金项目结题报告摘要2012-2015..中文摘要..（对项目的背景、主要研究内容、重要结论、关键数据及其科学意义等做简单概述，1000字以内）.针对农业生产中对微生物肥料作用机制了解甚少的状况，以解磷细菌肥料为实验材料，研究解磷细菌9320在玉米根区的作用机制。为了观察玉米根区、根系生长和解磷菌9320施入玉米根区，以及解磷菌9320在玉米根区定殖，定殖根区的解磷菌9320与玉米根系的相应影响情况，项目组创建了新型透明栽培盒和可视性栽培盒，并获得国家发明专利授权。授权发明专利1：一种植物根系生长与微生物肥料及肥效的测定方法，专利申请号：201310075241.8，申请日期：20130311，2015年08月19日授权，发明专利号：ZL201310075241.8。授权发明专利2：直接观察植物根系生长与微生物相互关系的透明装置及方法，专利申请号：201310075242.2，申请日期：20130311，2015年06月17日授权，发明专利号：ZL201310075242.2。本项目共获得5项发明专利授权。.利用栽培盒研究体系，引进绿色微藻模拟实验，辅以多种检测分析手段。以玉米植株生长的表观指标及有效磷含量作为土壤肥力的衡量标准，配合玉米根系活力的实时监测，发现玉米根际微环境中解磷菌株与植物根系的应答行为，以定位定量分析确定植物-微生物-土壤互作中的关系，揭示解磷细菌提升土壤肥力的规律和机制。.在玉米栽培期间，向玉米根区施入解磷菌9320，玉米根区的解磷菌9320的数量，随着施入的剂量而增加。玉米根区的解磷菌9320的数量与解磷效果成正比，最高的解磷效果比空白对照增加了660.64%。解磷菌9320可以定殖于玉米根部，这些解磷菌提高了根长，根体积，提升了根系活力，加快了玉米苗吸收有效磷的速度，使玉米根部的“有效磷洼地”更明显，实验中解磷菌9320使玉米根区有效磷提高了640%，根际有效磷降低了500%。因此解磷的动力更足，又反过来促使解磷菌9320启动和加速解磷过程。盆栽玉米的干物质增加了80%，大田试验植物的干物质增加了74.87%。.本研究对于认识玉米-解磷细菌-根区土壤相互作用的过程，并为人为调控这个过程提供理论依据，对微生物肥料的发展意义重大，还可发展持续的农业生产力。