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| Enterobacter hormaechei WD01溶磷培养条件优化及对土壤无机磷转化的影响 |
| Condition optimization for phosphorus solubilization by Enterobacter Hormaechei WD01 and its influence on soil inorganic phosphorus conversion |
| 投稿时间：2025-02-07 |
| DOI：10.13254/j.jare.2025.0071 |
| 中文关键词: 溶磷菌，培养条件，正交优化，无机磷分级，磷酸酶，土培试验 |
| 英文关键词: phosphorus-solubilizing bacteria, culture condition, orthogonal optimisation, inorganic phosphorus fractionation, phosphatase, soil culture experiment |
| 基金项目:吉林省科技发展计划项目（20230203158SF）；吉林省自然科学基金项目（20220101181JC）；吉林省教育厅科学技术研究项目（JJKH20220344KJ） |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 季欣悦 | 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118
农业农村部盐碱土改良与利用(东北内陆盐碱地)重点试验室, 长春 130118 | | | 张凤麟 | 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118
农业农村部盐碱土改良与利用(东北内陆盐碱地)重点试验室, 长春 130118 | | | 王聆卉 | 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118
农业农村部盐碱土改良与利用(东北内陆盐碱地)重点试验室, 长春 130118 | | | 孙云云 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心), 长春 130033 | | | 陈伟东 | 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118
农业农村部盐碱土改良与利用(东北内陆盐碱地)重点试验室, 长春 130118 | | | 王海坤 | 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118
农业农村部盐碱土改良与利用(东北内陆盐碱地)重点试验室, 长春 130118 | | | 黄宁 | 吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118
农业农村部盐碱土改良与利用(东北内陆盐碱地)重点试验室, 长春 130118 | 176877376@qq.com |
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| 中文摘要: |
| 本研究以根际溶磷菌 Enterobacter hormaechei WD01为对象，旨在优化其溶磷培养条件，并探究其对土壤中无机磷形态的转化能力，以期为开发高效溶磷菌剂及促进土壤磷素调控提供数据支撑。试验以培养基中可溶磷含量为评价指标，将单因素试验法与正交试验相结合，探寻该菌株的最优发酵条件；分析添加不同外源磷的土壤接种WD01菌液对无机磷形态的转化，以及其对土壤微生物量和磷酸酶活性的影响。经优化后，确定最优培养条件为：初始pH 6，培养温度28 ℃，碳源为15 g·L-1葡萄糖，氮源为 0.50 g·L-1硫酸铵，磷源为 5 g·L-1磷酸三钙。在最优条件下，WD01的最大溶磷量可达 323.53 mg·L-1，较优化前提高了 63.07%；培养 28 d后，土壤中 Ca2-P和 Ca8-P的含量在磷酸三钙和磷酸二氢钾处理下，分别提高了 30.56%、24.83% 和 36.87%、4.84%，说明WD01促进了Ca10-P向可利用态的转化；WD01在培养前期定殖良好，菌落数最高达到8.4×107 CFU·g-1，降低了土壤pH，并显著提高了土壤磷酸酶的活性（P<0.05）。研究表明，WD01 既能分解矿物磷（如磷酸三钙），又可降解传统菌株无法处理的植酸钙类磷源，在碱性环境下仍保持溶磷能力。经优化培养后WD01的溶磷量显著提升（P<0.05）；土培试验中，WD01定殖良好并改善了土壤pH，促进了土壤无机磷形态的有效性转化，同时增强了土壤磷酸酶活性。未来研究可对WD01在全磷含量高、速效磷含量低的土壤做进一步有效性验证，并开发配套菌剂工艺，为绿色农业中磷资源的高效利用提供新策略。 |
| 英文摘要: |
| This study investigated the rhizospheric phosphate-solubilizing bacterium Enterobacter hormaecheii WD01 to optimize its phosphate-solubilizing culture conditions and evaluated its ability to transform soil inorganic phosphorus（P）fractions, aiming to provide a theoretical foundation for developing efficient microbial inoculants and soil phosphorus management strategies.Using soluble phosphorus content in the medium as the evaluation criterion, single-factor experiments and orthogonal array design were combined to optimize fermentation conditions. Effects of WD01 inoculation on the transformation of inorganic P fractions, soil microbial biomass, and phosphatase activity were analyzed in soil amended with different exogenous phosphorus sources. Optimal culture conditions were determined to be initial pH 6, temperature 28 ℃, 5 g·L-1 tricalcium phosphate, 15 g·L-1 glucose, and 0.50 g·L-1 ammonium sulphate. Under these conditions, WD01 achieved a maximum phosphate solubilisation of 323.53 mg·L-1, an increase of 63.07%. After 28 days of soil incubation, Ca2-P and Ca8-P contents increased by 30.56%, 24.83% and 36.87%, 4.84% respectively, indicating an enhanced conversion of Ca10-P into plant-available forms. WD01 successfully colonised the soil（8.4 × 107 CFU·g-1）, reduced soil pH and significantly increased phosphatase activity（P<0.05）.WD01 demonstrated dual phosphorus-solubilizing capabilities, effectively degrading both mineral phosphorus（tricalcium phosphate）and organic phosphorus（calcium phytate）while maintaining activity under alkaline conditions（pH 9）. Optimised cultivation significantly increased its solubilization efficiency（P<0.05）. Soil experiments confirmed its ability to colonize, modulate pH and promote phosphorus bioavailability. Future studies should validate the field performance of WD01 under complex conditions and develop compatible inoculant formulations to promote sustainable phosphorus use in agriculture. |
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