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该研究从8个省份的不同类型土壤分离到297株芽孢杆菌，从中筛选到一株解磷、解钾特异菌株，对其解磷解钾效应、抑菌物质的分离、发酵条件及其试验应用效果进行了评价，主要研究成果如下：一、多功效芽孢杆菌的分离和筛选从全国8个省份分离到297株芽孢杆菌，其中89株具有解磷解钾活性，从中筛选解磷解钾强度高的菌株。1、解磷解钾活性定量分析通过液体摇瓶解磷解钾试验，测定89株菌株培养液中水溶性磷和水溶性钾的含量，以胶冻样类芽孢杆菌K-7（ACCC10013）为参比菌株，遴选出解磷解钾活性较高的BY-3、BY-4、CX-7、CX-14、NX-42、NX-43和SS-12菌株，其中CX-7菌株对磷酸三钙和钾长石的分解能力分别为K-7菌株的1.84和2.53倍。2、病原微生物拮抗试验采用平板对峙法测定BY-3、BY-4、CX-7、CX-14、NX-42、NX-43和SS-12菌株及其培养液对小麦、棉花等病原微生物的拮抗作用试验，证实各菌株均具有拮抗的功效，其中CX-7菌株抗菌谱较广，对棉花黄萎病菌（Verticillium dahliae）、棉花立枯病菌（Rhizoctonia solani）、小麦赤霉病菌（Fusarium graminearum）、小麦根腐病菌（Fusarium culmorum）和棉花枯萎病菌（Fusarium oxysporum）均有抑菌活性，抑菌圈直径分别为17.3mm、18.3mm、16.7mm、20.1mm和16.9mm。3、盆栽试验通过玉米盆栽，研究了BY-3、BY-4、CX-7、CX-14、NX-42、NX-43和SS-12菌株对玉米的促生长作用，结果表明接种CX-7菌株的玉米株高较对照增加7.8%，叶面积增加18.0%，采用3414统计软件进行生物统计，均达到极显著性差异水平，与其他菌株比较达显著性差异水平。二、CX-7菌株的鉴定及代谢产物分析1、CX-7菌株的鉴定通过对CX-7菌株进行菌体、芽孢形态和菌落形态观察，进行相关生理生化反应测定，并结合16S rDNA序列测定、同源性比和建立系统发育树，依据伯杰氏细菌学鉴定手册，鉴定CX-7菌株为克里不所类芽孢杆菌（Paenibacillus kribbensis）。2、CX-7菌株的代谢产物分析通过高效液相色谱仪测定CX-7菌株发酵液含有四种有机酸含量分别为4.57mg/L，12.63mg/L，10.48mg/L和10.12mg/L；采用乙醇沉淀测定其培养液中多糖含量达到8.5mg/L。通过硫酸铵沉淀法得到CX-7菌株的抗菌蛋白类物质，该蛋白对棉花枯萎病病原微生物具有拮抗作用，该蛋白最适作用pH值7.0，温度25℃，Mg2+和Mn2+具有激活作用，Cu2+、Zn2+和Na+具有抑制作用。经DEAE-Sephadex离子交换树脂分离纯化，并经SDS-PAGE检测该蛋白的分子量约为50KDa，三、CX-7菌株发酵条件研究1、最佳产芽孢条件研究采用单因子和正交试验方法，通过测定培养液中芽孢形成率，确定了CX-7菌株的最佳培养基配比为淀粉5%，豆饼粉1.5%，MgSO40.07%，NaCl0.05%；最佳培养条件为摇瓶种子种龄20h，接种量4%，培养基初始pH8.0，装量100mL/250mL。2、20m3发酵试验利用20m3发酵罐进行CX-7菌株发酵试验，经多次试验证实，采用克氏瓶种子接种发酵周期在36h左右，芽孢生物量达到8.9×108cfu/mL；最佳通风比1:0.8-1.0，接种量8%，培养温度32-34℃。3、CX-7菌株发酵液后处理工艺研究CX-7菌株发酵液离心浓缩工艺为，流量0.5T/h，浓缩倍率8倍，收率95%。采用旋转闪蒸干燥器进行干燥，工艺参数为入口温度135℃、出口温度50-60℃，进料速率80kg/h，在此条件下得到CX-7菌株菌粉，含菌量为2.89×1010cfu/g，含水量≤5%。四、CX-7菌株应用效果研究1、CX-7菌株对土壤酶活性及磷钾养分的影响通过玉米盆栽试验，测定了不同生长期根际土土壤酶活力、速效磷及速效钾含量。结果证实玉米接种CX-7芽孢杆菌，到五叶期土壤各种酶活性均高于对照，其中蔗糖酶活性增加5.27mg/g·24h（四叶期）；过氧化氢酶活性增加0.47（0.1moL/LK2MnO4）mL/g；磷酸酶活性增加0.29PhOH mg/g；脲酶活性增加0.18NH3-N mg/g；速效钾含量提高20.0%；速效磷含量提高57.4%。因此接种该菌株可改善玉米根际土壤的生态环境。2、CX-7菌株制剂的大田应用试验采用简单对比试验进行烟草接种试验，结果表明，亩基施CX-7菌株制剂（50亿/克）0.5kg，能促进烟株生长发育，提高烟叶产量、上等烟叶率和中上等烟叶率，提高烟叶等级，同时底施该肥料制剂，可减少一半的基肥施用，增加烟农的收益。采用拌种方法进行小麦小区试验，亩施用CX-7菌株制剂（50亿/克）0.1kg，可促进小麦的生长发育，提高小麦产量。