彭艳, 孙鑫, 周培富, 杨成, 曾广能, 范百龄

贵州两处茶园溶磷青霉菌的筛选、鉴定及溶磷能力分析

彭艳1,*, 孙鑫1, 周培富2, 杨成1, 曾广能1, 范百龄1

1. 贵州民族大学生态环境工程学院, 贵州 550025 2. 贵州民族大学 民族医药学院, 贵州 550025

为维持土壤自然完整性、活化利用土壤中难溶性磷, 从贵州名茶产地都匀、贵定茶园土壤中筛选高效溶磷真菌, 为制备真菌肥料提供菌种资源。利用溶磷指数(SPI)、形态特征和ITS rDNA序列筛选、鉴定菌株, 并采用液体摇床培养实验测定鉴定菌株在以磷酸钙、磷酸铁或磷酸铝为唯一磷源的无机磷液体培养基中的溶磷能力。共筛选到7个高效溶磷菌落, 经形态观察分属2种菌株, 鉴定为微紫青霉()和赭绿青霉()。液体培养基接种、摇床培养15 d, 微紫青霉菌在以Ca3(PO4)2、Fe3(PO4)2或AlPO4为唯一磷源的上清液中有效磷含量分别为73.47 mg·L–1、30.93 mg·L–1和14.00 mg·L–1, 4℃继续保存至30d后对Fe-P和Al-P的溶解量分别达到72.20 mg·L–1、32.84 mg·L–1; 赭绿青霉菌培养15d的溶磷量分别为30.72 mg·L–1、4.14 mg·L–1和1.51 mg·L–1, 30d对Fe-P和Al-P的溶解量分别达到35.19 mg·L–1和10.98 mg·L–1。微紫青霉菌溶解无机磷能力明显优于赭绿青霉菌, 有望应用于地区缺磷茶园土壤真菌肥料的制备。

茶园; 溶磷真菌; 溶磷能力; 微紫青霉; 赭绿青霉

0 引言

磷(P)元素是植物生长发育的必须营养元素, 参与植物体内的糖类代谢、含氮化合物代谢、碳水化合物运输等生理过程, 并能调节植物光合作用。据报道, 我国约74%耕地土壤缺磷, 磷肥在土壤中当季利用率一般只有10%—25%[1-2], 缺磷会导致植物糖分运输、蛋白质合成受阻, 生长缓慢, 植株矮小, 新生长的叶片小而薄, 产量降低。实际上许多土壤的全磷含量相当高, 但植物可吸收的有效磷很低[3], 尤其是热带、亚热带高温多雨地区, 养分大量淋失, 土壤中铁、铝等对磷强烈固定, 土壤缺磷已成为作物生长的主要限制因素[4]。传统的改土施肥法并不能有效解决土壤缺磷问题, 且长期过量施用化肥、高复种指数和连作等会导致土壤地力和肥料利用率下降, 土壤质量健康、农产品质量安全问题日益严重。因此, 挖掘与利用土壤中难溶性磷来解决土壤缺磷问题, 一直是相关研究工作者普遍关注的问题。2017年联合国世界土壤日主题活动让“亲土种植”理念备受关注, 该理念倡导“种植与环保并举”, 涵盖“改良土壤, 减肥增效、品质提升, 综合管理”等要求, 这对活化土壤中难溶性磷、提高磷肥效率和产品品质、环境友好等方面的要求越发突出。

近年来, 欧美等发达经济体系纷纷聚焦生物经济, 认为其是增进经济、科研全球竞争力、实现智慧发展和绿色发展的关键要素; 我国也相继出台相关政策, 中共中央、国务院《关于加大改革创新力度加快农业现代化建设的若干意见》明确要“大力推广生物有机肥”, 国家发展改革委《“十三五”生物产业发展规划》提出要“突破微生物和生物功能物质筛选与评价……等关键技术, 创制和推广一批高效固氮溶磷、促生增效、新型复合及专用等绿色高效生物肥料新产品”。生物肥料是指一类含有大量活的微生物的特殊肥料, 施入土壤后通过微生物生命代谢活动来提供作物需要的营养物质或产生激素来刺激作物生长, 改善农产品品质, 目前推广应用的主要有根瘤菌类肥料、固氮菌类肥料、溶磷解钾菌类肥料、抗生菌类肥料和真菌类肥料等。土壤溶磷微生物(也称解磷微生物)可通过释放质子、分泌有机酸和磷酸酶等代谢产物, 或是将植酸磷等同化为自身生物量、与其他生物竞争磷等方式[5-8]来活化土壤中难溶的有机或无机磷酸盐, 与植物对磷营养的吸收关系密切[9], 对提高磷肥利用率有重要作用[10], 且其接种低磷土壤后的作物增产幅度大于接种高磷土壤[11-12]。土壤中溶磷真菌的数量远远低于溶磷细菌, 但普遍认为真菌的溶磷量是细菌的几倍甚至上百倍, 且其遗传性状稳定[13], 传代培养后一般不易失去溶磷能力。

茶是贵州省第三大经济作物, 也是贵州农村经济重要组成部分。2018年贵州省茶园面积达752万亩, 居全国第一位, 年总产值394亿元, 带动贫困人口45.2万元, 脱贫人数13.7万人; 其中涉茶贫困户人均年收入4381.2元, 较非涉茶贫困户人均年收入高2109元。 “十四五”时期, 随着“一带一路”战略的继续实施和贵州交通建设的大发展, 贵州茶产业将迸发出巨大的需求。然而, 贵州茶园缺磷现象严重[14-16], 40%以上处于速效磷缺乏(3—5 mg·kg-1)、很缺乏(<3 m·kg-1)水平[17], 在茶园管理上茶农通常采用垅间秸秆覆盖、施草木灰、堆积茶树修剪枝、施农家肥等方式来增加土壤有机质含量, 部分茶场配施有机肥和无机肥(如硝酸钾、氮钾宝、尿素等), 总体上较少施磷肥。在缺磷土壤上只施氮钾肥不但会因养分失调而危害作物正常生长, 还会加剧氮肥损失率[18], 致使茶园生产投入成本增大, 并产生水体富营养化、N2O等温室气体排放等环境问题。前人研究发现, 各种茶树对磷反应都非常敏感, 磷的生物学效应和增产提质效果明显[19], 土壤速效磷、无机磷中的含磷酸盐(Al-P)与茶叶中的茶多酚、水浸出物含量显著正相关[20], 缺磷使得叶片中茶多酚、游离氨基酸、黄酮类化合物、水浸出物总量和酚氨比降低[3], 影响茶汤品质和口感。为维持土壤自然完整性、开发本土微生物资源、增加缺磷茶园土壤磷素营养、提高农民经济收入, 本研究从土壤磷素含量较适宜的2个名茶产区(都匀市, 盛产都匀毛尖茶; 贵定县, 盛产贵定云雾茶)筛选土壤溶磷真菌, 观察菌株菌丝和孢子形态、分生孢子结构等, 并对菌株进行分类鉴定, 分析其溶磷能力, 为制备适用于地区缺磷茶园的真菌肥料提供研究基础。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于贵州省黔南州都匀市和贵定县, 其中都匀地处107°7′—107°46′ E, 25°51′—26°26′ N之间, 西与贵定县相邻, 贵定县地处107°08′—107°15′ E, 26°40′—26°47′ N之间, 同属亚热带季风湿润气候, 无霜期长、雨量丰沛, 多云雾照、阴雨天, 茶园面积均在20万亩左右, 土壤类型以黄壤为主。

1.2 样品采集

以土壤类型、茶树种类、海拔高度、气候条件为指标, 选择万亩以上规模的茶场, 2018年5月顺着省道和县道在远离林缘且生境因子基本一致的茶园沿途采集土壤样品, 每个采样点设置3个样方, 每个样方5 m×10 m, 刮去枯枝落叶和浮土后按S形法采集样方内0—20 cm的表层土壤, 拣出树根、石头等, 分别混合成一个土壤样品, 装入铁丝无菌采样袋后带回实验室于4 ℃保存。采样点茶树种均为福鼎大白茶(. cv.), 土壤类型为黄壤, 其中都匀市采集茶园土壤4份、贵定县采集5份(表1)。

1.3 供试材料

1.3.1 培养基

无机磷培养基: 葡萄糖10 g, (NH4)2SO40.5 g, 酵母浸出粉0.5 g, NaCl 0.3g, KCl 0.3 g, MgSO40.3 g, FeSO4·7H2O 0.03 g, MnSO4·H2O 0.03 g, Ca3(PO4)25.0 g, 琼脂15 g, 蒸馏水1000 mL, pH 7.0—7.5。

PDA培养基: 马铃薯浸粉5 g, 葡萄糖20 g, 琼脂15 g, 氯霉素0.1 mL, 蒸馏水1000 mL, pH 5.8—6.26。

无机磷液体培养基: Ca-P液体培养基是在无机磷培养基的基础上去掉琼脂; Fe-P和Al-P液体培养基分别将Ca3(PO4)25.0 g 替换为Fe3(PO4)25.0 g、AlPO45.0 g, 再去掉琼脂。

1.4 分析测定

1.4.1 理化测定和形态观察

在pH酸度计上测定土壤pH值, 水土比为2.5:1; 采用钼锑抗比色法[21]测定菌株溶磷能力; 利用光学显微镜(ICC50 HD)拍摄菌株菌丝和孢子形态及孢子结构图片。

1.4.2 溶磷真菌的初筛

无菌条件下称取10 g于4 ℃冰箱保存的新鲜土壤样品, 加入装有90 mL 0.85%灭菌的生理盐水的锥形瓶中, 于28℃数显振荡培养箱中振荡30 min, 转速280 r·min-1, 使土样与水完全混合。用0.85%灭菌水将土壤样品稀释至10–2—10–5倍, 分别用吸取0.1 mL土壤悬浮液涂布于无机磷培养基平板上, 每个浓度重复3个平板。倒置于28 ℃恒温生化培养箱培养7 d, 4 ℃保存3 d后, 挑取平板上具有溶磷圈且长势良好的真菌菌落, 迭代培养4次以增强其溶磷能力至出现明显溶磷圈, 测定菌落直径()和溶磷圈直径(), 计算溶磷指数(),=(+)/。选取值在2.1—2.5之间的真菌菌落, 转接到PDA培养基斜面4 ℃保存。

注：*为固体聚磷酸铵肥田间肥效滴灌(水肥一体化)试验基地，1为空白对照CK(水肥一体化推荐施肥量),2为水肥一体化推荐施肥量+0.5% DMPP ( 3,4-二甲基吡唑磷酸盐); 2.同一列不同大或小写字母表示组间在0.05水平上差异显著。

1.4.3 菌株复筛

在PDA培养基上选取6个6 mm直径的菌块, 分别接入以磷酸钙(5 mg·L–1)、磷酸铝(5 mg·L–1)、磷酸铁(5 mg·L–1)为唯一磷源的无机磷液体培养基中。以接入无菌水作为对照, 每个处理设3个重复。接种后于28 ℃、200 r·min-1摇床培养15 d, 4 ℃冰箱保存至30 d, 定时测定发酵液pH值。发酵液用超声波破碎并10000 r·min-1离心各10 min, 取上清液采用钼锑抗比色法在波长700 nm下测定可溶性磷含量。

1.4.4 溶磷真菌DNA的提取和鉴定

用土壤基因组DNA提取试剂盒提取菌株DNA, 采用真菌鉴定通用引物ITS1(5'-TCCGTAGG TGAACCTGCGG-3')、ITS4(5'- TCCTCCGCTTATTG ATATGC-3')在PCR仪上进行扩增, 反应体系为: T5 Mix 25 μL, PF(10P) 1 μL, PR(10P) 1 μL, gDNA 1 μL, dH2O 20 μL, 引物各1 μL; 扩增条件为: 94 ℃预变性5 min, 98 ℃变性10 s, 55 ℃退火15 s, 72 ℃延伸10 s, 30个循环, 然后72 ℃终延伸5 min, 4 ℃保存。PCR扩增产物用1%琼脂糖电泳, 150 V、100 mA、20 min电泳观察ITS扩增效果并拍照。PCR 产物电泳条带切割所需 DNA 目的条带, 纯化PCR产物用送成都擎科生物技术有限公司测序。

1.5 数据处理

数据采用Excel 2010计算处理, 用Sigmaplot 13.0绘图。

2 结果与分析

2.1 菌株初筛

选取无机磷培养基平板上具有明显溶磷圈且长势良好的7个真菌菌落, 肉眼观察菌落形态、大小、颜色等, 镜检后初步判定来源于两种不同菌株。菌株1在无机磷培养基上28 ℃培养5天, 4 ℃培养6天, 直径35—60 mm, 有不规则放射状皱纹, 呈现兼绒状, 菌丝无隔, 分生孢子结构较少, 分生孢子面呈豆绿色, 反面呈现不同程度的赭黄色, 初步判断为青霉菌。菌株2在无机磷培养基上28 ℃培养5天, 4 ℃培养10天, 直径45—65 mm, 同心圆状分布, 呈现兼绒状, 菌落中心淡黄褐色, 菌落最外围呈灰绿色; 菌丝有隔, 分生孢子结构较多, 分生孢子面呈蓝绿色, 反面呈现不同程度的赭黄色, 初步判断为青霉菌。两种菌株菌丝和孢子形态、分生孢子结构见图1。

2.2 菌株复筛及其溶磷能力分析

菌落1和菌落2在不同磷源构成的无机磷液体培养基中, 菌丝均聚集成球, 培养48 h后能观察到微丸的形成, 15 d后在接种菌落2的Al-P液体培养基中观察到直径2.0—3.0 mm的真菌球; 两个菌落的菌丸和菌球在颜色、大小和质地上存在差异, 菌落2较菌落1生长更快, 表现为菌落和菌丝更多。球团的形成和结构与孢子接种剂浓度、pH和生长培养基的组成、特定真菌菌株的遗传属性等广泛因素有关, pH值为5.0可刺激赭绿青霉球团的生成[22]。

由图2可知, 菌落1和菌落2对Ca-P的溶解能力明显高于Fe-P和Al-P, 菌株1在9d时溶磷量最高(73.47 mg·L–1), 菌落2在12 d达到最高(30.72 mg·L–1); 菌落1对Fe-P和Al-P也有一定溶解能力, Fe-P溶解量从第9 d开始逐渐增高, 15 d达到30.93 mg·L–1, 15 d培养期后4 ℃冰箱保存至30 d达到峰值72.20 mg·L–1, Al-P溶解量也从12 d的2.05 mg·L–1增至15 d的 14.00 mg·L–1, 30 d达到峰值32.85 mg·L–1, 对Ca-P的溶解度则从73.47 mg·L–1降低至21.74 mg·L–1。菌落2在15 d内对Fe-P和Al-P溶解能力较低(<5 mg·L–1), 30 d有大幅度增加, 分别达到35.19 mg·L–1、10.98 mg·L–1。

2.3 菌株鉴定

真菌菌株1的4个测序样本均来自GD2样点的培养菌落(GD2-1、GD2-4、GD2-6、GD2-8), 样本序列在NCBI比对结果为微紫青霉(), 相似度100%, 登录号KM268697.1。真菌菌株2的3个测序样本分别来自GD1、GD2和GD4样点的培养菌落(GD1-3、GD2-2、GD4-5), 样本序列在NCBI比对结果为赭绿青霉(), 相似度100%, 登录号KY977590.1。

3 讨论

3.1 两种菌株的分布、生理生化特性及其应用研究

微紫青霉和赭绿青霉同属青霉属(), 在土壤中广泛分布。目前, 对微紫青霉的研究相对较多, 在《中国真菌志(第35卷)青霉属》、《中国真菌总汇》中均有相关表述, 而赭绿青霉未出现在其名录中。

图1 真菌菌落菌丝形态(a)、分生孢子结构和分生孢子(b、c)

Figure 1 Mycelium morphology (a), conidia structure and conidia (b, c) of fungal colony

图2 不同磷源的真菌溶磷量及发酵液pH值

Figure 2 The amount of phosphorus and the pH value in the solution among different phosphorus sources

表2 菌株分布、生理生化特性及应用研究

3.2 菌株适用的土壤生境特征分析

贵州茶园土壤pH值介于3.8—6.5, 有机质、全氮、全磷、速效磷含量分别在7.43—174.04 g·kg–1、0.09—5.60 g·kg–1、0.19—1.31 g·kg–1、0.21—166.01 mg·kg–1之间, 总体上看土壤有机质、全氮含量较为丰富, 大部分处于第二次全国土壤普查分级标准Ⅲ级以上, 但普遍存在缺磷情况, 速效磷缺乏(Ⅴ级)和很缺乏(Ⅵ级)的土壤占比40%以上[17]。本研究中都匀市茶园土壤pH值在4.9—5.6之间, 贵定县在3.6—5.1之间, 全磷含量均达到Ⅰ级标准(>1.0 g·kg–1), 速效磷含量处于Ⅰ级(很丰富, >40 mg·kg–1)和Ⅳ级(适宜, 5~—10 mg·kg–1)之间(表1), 初筛得到的溶磷真菌溶磷能力并不高(SPI<2), 在无机磷固体平板上迭代培养后其溶磷能力逐渐增强并稳定(SPI>2), 具有明显溶磷圈的溶磷菌株均来自贵定县, 尤其是土壤速效磷含量处于Ⅰ级标准、pH为4.0的土壤。

3.3 土壤pH和磷素含量对真菌种类及数量的影响

多数研究认为, 溶磷菌培养液pH与菌株溶磷量间存在显著相关关系[38-39], 本研究中Ca-P液体培养基中接种菌落1微紫青霉菌的发酵液初始pH为8.2, 在15 d培养期内pH均在4.5以上(图2), 溶磷量与发酵液pH呈显著负相关(=-0.88,<0.05); 但接种菌落2赭绿青霉菌的发酵液溶磷量随培养时间的增加呈缓慢增加趋势, 至12 d达到最高值30.72 mg·L–1(图2), 远低于文献[40]的65.81 mg·L–1, 与pH也没有显著的相关关系, 或与赭绿青霉菌在Ca-P液体培养基中初期生长较前者快速, pH值由8.2急剧降低至3.96有关(图2), 该过程可能有较多有机酸分泌, pH在4.5—7.0之间或更有利于酸性茶园土壤中的真菌活化土壤难溶性磷。虽然真菌同时产生不同的有机酸会提高其溶解不溶性磷酸盐的潜力[41], 但真菌活化土壤难溶性磷的能力还受到土壤特性、溶磷真菌与其它微生物间的交互作用、作物种类[10]、土壤磷吸附能力[42]、载体种类[43]等多种因素的影响。

在固体聚磷酸铵肥田间肥效滴灌(水肥一体化)试验基地, 未施入DMPP ( 3,4-二甲基吡唑磷酸盐)的GD3样点和配施0.5% DMPP的GD4样点土壤全磷和速效磷含量没有显著性差异, 而pH差异显著(<0.05, 表1), 两者均未筛选到SPI高于2的微紫青霉, 仅在pH为4.0的GD4样地筛选到1株具有明显溶磷圈的赭绿青霉; GD2和GD4的pH同为4.0, GD2的速效磷含量(164.66 mg·kg–1)显著高于GD4(52.02 mg·kg–1), 前者筛选到4株SPI大于2.1、具有较好溶磷能力的微紫青霉和1株赭绿青霉; GD5样点pH低于4.0, 其速效磷含量达到了214.75 mg·kg–1, 并未筛选到有明显溶磷圈的真菌, 表明在茶园土壤中施入一定量的磷肥、提高土壤速效磷含量有助于溶磷真菌种群的生长和溶磷能力的增加, 极强酸性土壤环境更有利于累积土壤速效磷(pH与速效磷相关系数= –0.74,<0.05), 但pH过高和过低均会影响菌株溶磷能力[38], pH低于4.0或不利于真菌生长。

3.4 微紫青霉制备真菌生物菌肥潜力分析

贵州地处亚热带地区, 酸性土壤占土地面积70%以上, 土壤中Fe、Al等对磷强烈固定, 将溶磷真菌接种到土壤中, 是增加土壤中可溶性磷的可靠来源[44], 具有显著的促生和增产作用[45-46]。目前, 对土壤溶磷真菌的研究主要集中于曲霉和青霉, 还包括一些蓝状菌[47], 多数溶磷菌株对Ca-P的溶解能力高于Fe-P、Al-P和磷矿粉[38, 48-49], 但对南方酸性土壤来说, 更期望筛选出对Fe-P和Al-P溶解能力较好的菌株。本研究筛选出微紫青霉()和赭绿青霉()2种菌株, 于无机磷固体培养基(Ca-P)培养12 d后赭绿青霉的溶磷圈更大更明显, SPI值高于微紫青霉, 但对Fe-P和Al-P的溶解能力弱于微紫青霉(图2); 无机磷液体培养基培养15 d, 微紫青霉对Ca-P、Fe-P和Al-P的溶磷量分别为73.47 mg·L–1、30.93 mg·L–1和14.00 mg·L–1, Pandey等人[50]认为包括微紫青霉在内的7种青霉菌在第15 d后磷溶解度会最大, 我们也发现无机磷液体培养基培养至30 d, 微紫青霉对Fe-P和Al-P的溶磷量分别达到了72.20 mg·L–1、35.19 mg·L–1。30d培养期间微紫青霉的最高溶磷量高于赵小蓉等人[19]研究发现的最适条件时(NH4+-N为氮源)青霉菌1TCRiF5对Ca-P、Fe-P和Al-P的溶磷量(分别为69.70 mg·L–1、1.52 mg·L–1和12.86 mg·L–1); 高于龚明波等人[51]从非石灰性潮土作物根际筛选出的棘孢青霉()溶磷量(分别为26.42 mg·L–1、41.43 mg·L–1、31.26mg·L–1); 低于张建峰等人[39]从北方草场盐碱地土壤中筛选到1株绳状青霉P1()的对Ca-P和Al-P溶磷量(分别为1137.65 mg·L–1、96.02 mg·L–1)、高于其对Fe-P的溶磷量(15.34 mg·L–1), 可能与其高Ca-P底物含量(10 g·L–1)、菌株耐高盐有关。江红梅等人[46]从内蒙古向日葵盐碱地中筛选出1株草酸青霉(), 对Ca-P和Al-P的溶磷量分别达972 mg·L–1、988 mg·L–1, 该菌株能在7.5%Na Cl培养基中正常生长, 与水稻土、黏性潮土、盐潮土和石灰性潮土适配性较好。总体上, 微紫青霉对无机磷的溶解能力低于耐高盐青霉菌, 但优于其他青霉菌, 对Fe-P和Al-P具有较好溶解能力, 适用于茶园酸性土壤的微生物溶磷菌肥开发。

此外, 茶树最适pH在5.0—5.5之间[52], 但酸雨、茶土淋溶富铝、施肥、种植密度、种植年限、翻耕条件、高产及茶树根际有机酸分泌等因素都会导致茶园土壤酸化, 致使土壤肥力降低、重金属元素累积, 从而影响茶叶的产量和品质, 且pH低于4.0也不利于微紫青霉生长。生物炭因其孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物, 能让土壤变得肥沃, 利于植物生长。相关研究表明, 溶磷菌接种酸性土壤后, 施用生物炭的土壤溶磷菌数量是不施用的10.5—15.25倍, 并能显著提高土壤pH值和速效磷含量, 起到活化土壤磷素作用[53]。因此, 利用生物炭做微紫青霉菌肥载体, 制备地区缺磷茶园的专用真菌肥料, 既能开发本地微生物菌种资源、提高土壤pH值, 也能在一定程度上活化酸性土壤中的难溶性Fe-P、Al-P, 满足地区生态茶园建设需求。

4 结论

(1) 从研究区茶土中筛选到7个高效溶磷真菌菌落, 分属2种不同菌株, 经鉴定分别为微紫青霉()和赭绿青霉()。

(2) 液体培养基摇床培养条件下, 接种微紫青霉菌和赭绿青霉菌均能有效溶解Ca3(PO4)2、Fe3(PO4)2和AlPO4, 在以Ca3(PO4)2为唯一磷源的上清液中培养15d, 其有效磷含量分别达73.47 mg·L–1、30.72 mg·L–1; 以Fe3(PO4)2为唯一磷源的上清液中培养至30d, 其有效磷含量分别达72.20 mg·L–1、35.19 mg·L–1; 以AlPO4为唯一磷源的上清液中培养至30 d, 其有效磷含量分别达32.84 mg·L–1、10.98 mg·L–1。微紫青霉对无机磷的溶解能力明显优于赭绿青霉。

(3) 微紫青霉菌作为溶磷微生物的菌种资源, 有望应用于地区茶园土壤微生物肥料的制备中, 未来可考虑采用生物炭载体、调节茶土pH值等方式增加其溶磷能力, 改善土壤缺磷现状。

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Screening, identification and analysis of phosphate-solubilizingin tea soil

PENG Yan1,*, SUN Xin1, ZHOU Peifu2, YANG Cheng1, ZENG Guangneng1, FAN Bailing1

1.Guizhou Minzu University Eco-Environment Engineering College, Guiyang 550025, China 2.Guizhou Minzu University School of Chinese Pharmacy, Guiyang 550025, China

In order to maintain the natural soil integrity, activate the use of soil insoluble phosphorus and provide seed resources for the preparation of microbial fertilizer, high efficient phosphate-solublizing fungi were screened from Duyun and Guiding famous tea gardens in Guizhou Province. The soluble phosphorus index (SPI), morphological characteristics and ITS rDNA sequence were used to screen and identify the strain. The inorganic phosphate-solubilizing ability of the strain in the liquid medium with calcium phosphate, iron phosphate or aluminum phosphate as the sole phosphorus source was determined by liquid shaking bed culture experiment. A total of 7 highly efficient phosphate-solubilizing fungal colonies, which belonged to two strains by morphological observation, were screened. The two strains were identified asand. After liquid medium inoculation and shaker culture for 15 days, the available phosphorus content ofwas 73.47 mg·L–1, 30.93 mg·L–1and 14.00 mg·L–1respectively in the supernatant with Ca3(PO4)2, Fe3(PO4)2or AlPO4as the only phosphorus source, and the dissolution of the latter two reached 72.20 mg·L–1and 32.84 mg·L–1respectively after being stored at 4℃ for 30 days. At the same time, the available phosphorus content ofwas 30.72 mg·L–1, 4.14 mg·L–1and 1.51 mg·L–1respectively during 15 days incubation period, and the latter two reached 35.19 mg·L-1and 10.98 mg·L-1respectively in 30 days.The ability ofto dissolve inorganic phosphorus is obviously better than that of, which is expected to be applied in the preparation of soil fungal fertilizer of phosphorus deficient tea gardens in the region.

tea gardens; phosphate-solubilizing fungi; phosphate-solubilizing ability;;

10.14108/j.cnki.1008-8873.2020.03.016

S154.3

A

1008-8873(2020)03-113-09

2000-00-00;

2000-00-00

国家自然科学基金项目(41563013); 贵州省科技厅科技计划项目(黔科合基础﹝2018)1074号); 贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字﹝2016)161号); 贵州省科学技术基金项目(黔科合J字﹝2013)2147号)

彭艳(1983—), 女, 四川南充人, 博士, 副教授, 主要从事生物环境地球化学研究, E-mail:yan.jane.peng@gmail.com

彭艳, 孙鑫, 周培富, 等. 贵州两处茶园溶磷青霉菌的筛选、鉴定及溶磷能力分析[J]. 生态科学, 2020, 39(3): 113–121.

PENG Yan, SUN Xin, ZHOU Peifu, et al. Screening, identification and analysis of phosphate-solubilizingin tea soil [J]. Ecological Science, 2020, 39(3): 113–121.