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摘 要

本实验为了提高土壤中钾的含量，使农作物更好的生长，以解钾菌的特性和分离方法为依据，从土壤样品中筛选并且分离出解钾菌，测定菌株的解钾效率，并分析讨论所得到的结果。我们通过解钾菌筛选培养基分离筛选出6株高效解钾菌，并将菌株接入液体培养基进行扩配，保菌。通过形态观察，对解钾菌进行鉴定。通过改变反应条件，用火焰分光光度法测定解钾菌在：30℃下加入20 mL菌液;30℃下加入10 mL菌液；20℃下加入10 mL菌液三个不同条件下的解钾效率。结果表明，LK1、LK2、LK3为有效菌株，30℃接种量20 mL的条件下，解钾菌的解钾效率较高。

关键词：解钾菌 钾元素 分离方法

Screening and Identification of Potassium Dissolution Bacteria

ABSTRACT

In order to increase the content of potassium in the soil and make the crop grow better, this experiment was based on the characteristics and methods of solving the potassium bacteria, and the potassium-dissolving bacteria were screened and separated from the soil sample to determine the potassium-releasing efficiency of the strain and analyzed. Discuss the results obtained. We isolated and screened six strains of potassium-solubilizing bacteria through the solution of potassium screening medium, and the strains were added to the liquid medium for expansion and preservation. Through morphological observation, potassium bactericidal bacteria were identified. By changing the reaction conditions, potassium spectrophotometry was determined by flame spectrophotometry by adding 20 mL of broth at 30°C; adding 10 mL of broth at 30°C; and adding 10 mL of broth at 20°C to release potassium under three different conditions. effectiveness. The results showed that LK1, LK2, and LK3 were effective strains, and the potassium-resolving bacteria had higher potassium-releasing efficiency under the conditions of inoculation of 20 mL at 30°C.

Key Words:Potassium killer；Potassium；Separation method

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2土壤缺钾修复现状 2

1.2.1 土壤中钾元素概述 2

1.2.2土壤缺钾的修复 2

1.3 解钾菌 3

1.3.1 解钾菌的概述 3

1.3.2 解钾菌的作用机理 3

1.4 本论文的研究目的及内容 3

1.4.1 本课题研究目的及意义 3

1.4.2 本课题的主要研究内容 4

第二章 实验材料与方法 5

2.1 实验材料 5

2.1.1 实验主要试剂 5

2.1.2 实验主要仪器 5

2.2 培养基 6

2.3 实验方法 6

2.3.1 解钾菌的筛选 6

2.3.2 解钾菌的鉴定 6

2.3.3.不同条件下解钾菌解钾效率的测定 8

第三章 结果与讨论 10

3.1 不同培养条件下6株菌种培养基中的钾含量 10

3.2 单株菌在不同培养条件下的钾含量 12

第四章 结论与展望 16

3.1 结论 16

3.2 展望 16

参考文献 17

致谢 19

第一章 绪论

研究背景

人们认为钾元素是活细胞中必要的应要素，并且也是细胞中的主要成分，也是植物在生长和发育过程中的主要营养素，对植物系统中的许多功能都具有很重要的作用，其在农作物的生长、发育、产量和抗病性方面的重要作用已在多种植物物种中得到证明。

钾元素在植物体内含量较高，具有极强的移动性，因而分布相当广泛。它主要状态为离子形态或可溶性钾形态，在活跃的器官及组织中起到重要作用。钾元素在植物对光能的利用方面起到重要作用，如它在植物对光能的利用利用方面起到促进作用，使植物的光合作用得到增强。它也参与调节植物细胞的渗透压，并且参与植物中化合物的运输。钾元素还赋予农作物对非生物和生物胁迫的抗性，使得优质作物的产量得到提高并提供对植物病害的抗性。它促进农作物表皮组织细胞的生长，改善细胞保持水分的功能的，使植物的蒸腾作用减弱，故而使得作物的抗旱能力得到增强。它还能增加作物体内糖分储备，使农作物在抗寒方面的能力有所提升。植物中若是钾元素含量供应不足，将会导致其叶片边缘发黄，也可能导致植物生长缓慢和植物根部发育不完全。植物只能从土壤中获取钾元素，然而土壤中可溶性钾的浓度非常低，范围为4.0〜30.0 g kg^-1，因此化肥钾肥是土壤中可利用钾的重要来源。

20世纪80年代以前，中国几乎所有的农业作业都只使用有机肥料，出现钾肥含量不足的状况。自20世纪80年代以来，钾肥得到了广泛的应用，农作物的产量因此得到了提升，然而这也使土壤缺钾状况越来越严重，恶性循环。我国肥料中的氮、磷、钾比例为1 ∶ 0.4 ∶ 0.16，远小于发达国家的1 ∶ 0.5 ∶ 0.4，从这样的比例中可以看出，土壤缺钾的状态已经成为我国作物产量最大的限制因素。土壤缺钾的状况刺激了钾肥的施用量。然而，除了增加成本之外，肥料的广泛使用还会破坏土壤结构，减少土壤中有机物质的含量，并且加剧环境污染。这表明土壤缺钾和钾肥缺乏已成为中国农业可持续发展的重要制约因素^[19-23]。在土壤中存在四种钾，即矿物钾，可用钾或可交换钾，不可交换钾和可溶性钾，大部分钾（90％-98％）以土壤矿物形式存在，不能直接被植物吸收^[29-30]。因此，人们对利用微生物溶解含钾矿物越来越感兴趣，寻找化学钾肥的替代品对于农业的可持续发展来说是十分必要的。

近年来，粮食安全和环境可持续发展的重要性日益受到重视，这一现象有利于中国有机农业的快速发展。在严格限制使用化肥和农药的情况下，为了补充钾素在植物种植中的需求，一种可能的选择是可以充分利用土壤中的钾库。土壤钾储量丰富，但是土壤钾基本为不溶性钾，其中只有1-2％可直接被植物吸收。土壤中的钾元素很多，但是大多都以固态的形式存在于钾长石和云母这类矿物质中，约占土壤中钾元素的90%~98%，而这些钾元素只能被很缓慢的释放出来。这使得土壤呈现了既缺钾又富钾的悖论。将固定缓慢释放的不溶性钾转化为可被植物吸收利用的可溶性钾是一种更经济可行的方法。研究表明，各种土壤微生物可以从钾长石，云母和伊利石等含钾矿物中释放出可溶性钾。这些微生物释放出有机酸，它迅速溶解岩石并螯合硅离子，释放出钾离子进入土壤^[24-27]。已经有实验表明，粘质芽孢杆菌和土壤芽孢杆菌可以产生多糖和羧酸，例如酒石酸和柠檬酸，以溶解钾化合物。使用可以溶解钾的微生物增加土壤中有效钾离子的浓度可以缓解土壤中钾元素缺乏的现状。一些研究表明，解钾菌和含钾矿物的应用增加了土壤中有效钾的数量并促进了植物对钾的吸收。

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