枯草芽孢杆菌L5的促生机理及其修复盐碱土壤效果研究

摘要

土地盐碱化严重影响土壤结构和土壤肥力，对农业生产和生态环境的可持续发展具有不良影响。从甘肃中部盐碱土壤中筛选出最高能耐受15%盐浓度和pH为11的植物根际细菌，假设该细菌在适应盐碱环境的过程中，能够对土壤环境和植物生长起到调节作用，因而对该细菌的生理特性和促生性能展开系列研究。16S rRNA序列分析鉴定该细菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，命名为L5，其最适生长条件为：培养温度30℃、pH为7、NaCl浓度2%、接种量2%；生理特性研究发现，L5具有解有机磷和无机磷、分泌吲哚乙酸和产铁载体的能力；代谢组学分析表明，L5受盐碱胁迫后，通过上调氨基酸和酸类代谢物的表达量来适应和抵抗胁迫环境，而这些代谢物又具有促进植物生长的作用；植物盆栽实验证实，添加L5菌液使土壤pH和电导率分别降低9.13%和23.64%，土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性和有机质质量分数分别增加了2.49倍、2.96倍、2.25倍、3.91倍，碱解氮、有效磷、速效钾分别增加45.80%、15.95%、46.80%。种植的小麦叶片叶绿素含量、脯氨酸含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性分别上升3.30%、52.96%、55.89%、61.11%、56.88%，丙二醛质量分数降低了30.83%。研究表明，L5能够显著降低土壤盐碱程度，提高土壤肥力，促进植物生长，可以作为改善盐碱土壤环境的珍贵菌种资源。

关键词

盐碱土壤 / 耐盐碱细菌 / 代谢组学 / 土壤肥力 / 小麦促生