我國磷礦資源缺乏,尤其是高品位的磷礦;雖然土壤中磷含量很高,但能被植物吸收利用的有效態無機磷卻很低,土壤中絕大部分磷為無效磷,土壤中積累了大量的難溶性磷。磷是許多發展中國家農業生產重要的限制因素,提高土壤中磷的利用效率將具有戰略性意義。解磷微生物菌劑能分解土壤中難溶態磷的細菌制成的解磷細菌肥料,使解磷細菌在作物根際形成一個磷素供應較為充分的微區。一、解磷微生物溶解難溶性磷化物的機制可歸結為以下幾類: 1、分泌有機酸起作用:這些酸既能降低pH 值,又可與鐵、鋁、鈣等離子結合,從而使難溶性磷酸鹽溶解;通過代謝活動產生有機酸(細菌一般分泌乳酸、氨基酸、草酸、延胡索酸和檸檬酸等,真菌主要分泌草酸、丙二酸和乳酸等),這些酸一方面直接溶解土壤中難溶性磷酸鹽。 2、有機酸另一方面則是通過鰲合作用釋放出土壤磷素:腐解植物殘體而產生胡敏酸和富里酸。這兩種酸能與復合磷酸鹽中的鈣、鐵鰲合,從而釋放出磷酸根,與鐵、鋁及磷酸鹽形成穩定的可溶性復合物,可以被植物吸收利用。 3、生物礦化作用:即通過分泌植酸酶、核酸酶和磷酸脂酶等物質,分別將植酸、核酸和磷酸脂等有機磷降解。 將分解利用不同磷素來源如分解卵磷脂類的細菌稱為有機磷細菌,分解磷酸三鈣的細菌稱為無機磷細菌。二、目前主要研究和應用的解磷微生物種類: 細菌:巨大芽胞桿菌;氧化硫硫桿菌;芽胞桿菌屬或類芽胞桿菌屬的一些種; 真菌:青霉菌、黑曲霉,根霉屬、鐮刀菌屬、AM菌根菌等,具有非常強的溶磷能力。巨大芽孢桿菌
(1)、菌體形態特征:此菌的菌體實在粗大,因而拉丁文學名稱其為為巨大芽孢桿菌。(2)、芽孢形態特征: 有大芽孢,橢圓形偏端或中位;孢囊多為背端生,芽孢內不著色,無色;成熟孢囊不膨大。 (3)、菌落形態特征:在專用培養基上菌落圓形,有同心圈,表面光滑;菌落不透明,由灰白色變棕黃色,邊緣整齊;菌落扁平,微隆起微縐折。 (4)、生理生化特征:革蘭氏染色陽性;在肉湯培養基中生長很快,有較強分解核酸和卵磷脂的能力,也能從難溶的無機磷灰石中釋放出正磷酸鹽。 三、解磷能力的測定 解磷能力是表征解磷微生物作用的重要指標,可采用定性法和定量法兩種方法測定。 定性法一般指的是平板溶磷圈法。 平板溶菌圈法:將溶磷菌株在含有難溶性磷酸鹽或有機磷的固體平板培養基上培養,測定周圍菌落產生透明圈的大小。無機磷平板一般采用磷酸鈣鹽固體培養基,接種菌株培養數天后,以磷酸鈣鹽平板上菌落周圍出現透明圈的視為有解無機磷能力的菌株。有機磷平板一般采用卵黃平板培養基,以卵黃平板上菌落周圍出現混濁圈的視為有解有機磷能力(卵磷脂被水解形成脂肪和磷酸)。
溶磷圈直徑(D)和菌落生長直徑(d)的比值(D/d)是表征解磷菌相對解磷能力的一個指標。