综述：从砒砂岩中分离、鉴定和表征植物促生细菌及其作为微生物接种剂在土壤修复中的应用

本文综述了从砒砂岩地区分离筛选具有固氮、溶磷、产IAA和铁载体功能的植物促生菌(PGPB)，并通过盆栽实验验证了其接种剂对土壤养分（有机质、速效氮磷钾）和苜蓿、沙打旺生长的显著提升作用，为黄河脆弱生态区微生物修复提供了新策略。

　　

1 引言

砒砂岩是一种广泛分布于黄河盆地和鄂尔多斯高原的松散胶结沉积岩。由于其蒙脱石含量高（20–30%）而石英含量较低（约50%），遇水后迅速崩解，导致严重土壤侵蚀，并成为黄河中上游粗泥沙的主要来源。其低机械强度和贫瘠的肥力限制了传统保育措施的效果。本研究提出了一种生态友好的植物-微生物联合策略来修复退化的砒砂岩地区。

2 材料与方法

从内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗的砒砂岩裸露区、野生苜蓿根际以及聚鑫隆煤矿修复区共分离获得97株细菌。通过功能筛选，最终选出5株兼具溶磷（有机与无机）、固氮、产IAA和铁载体能力的优良菌株（F11、F6、G1、G3、P9）。经16S rRNA测序鉴定，它们分别属于克雷伯氏菌(Klebsiella)、不动杆菌(Acinetobacter)、草螺菌(Herbaspirillum)、假单胞菌(Pseudomonas)和沙雷氏菌(Serratia)。

研究采用盆栽实验，以紫花苜蓿(Medicago sativa)和沙打旺(Astragalus adsurgens)为指示植物，在砒砂岩基质中接种不同菌株的细菌悬浮液（BS1–BS5）及以羊粪-秸秆生物炭为载体的微生物接种剂（MI1–MI3）。测定土壤有机质、速效氮、磷、钾含量，以及脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性，并记录植株株高和鲜重变化。

3 结果

3.1 功能性状分析

菌株G1表现出最高的固氮酶活性（224.46 U/L）和IAA产量（88.13 mg/L）。F6在有机磷溶解（283.19 mg/L）和铁载体产生（85.6%）方面领先，而G3则显示出最强的无机磷溶解能力（182.44 mg/L）。

3.2 细菌悬浮液的效果

接种细菌悬浮液显著改善了土壤肥力和植物生长。以G1菌株（BS3）处理效果最显著，使沙打旺的速效氮、磷、钾含量分别提高了55.8%、137.6%和38.6%，植株鲜重增加31.0%。苜蓿的相关指标也呈现类似趋势。

3.3 微生物接种剂的增效作用

由F11和G1复合制成的微生物接种剂MI3表现最优。在沙打旺盆栽中，土壤有机质、速效氮、磷、钾含量分别提升46.3%、71.3%、59.7%和24.3%；苜蓿土壤中相关指标增幅达47.1%~81.8%。同时，土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性也显著提高，最高增幅达99%。植物株高和鲜重分别增加41.9%和67.2%，显著优于单菌悬浮液处理。

4 讨论

本研究筛选出的PGPB菌株通过多种机制促进植物生长和土壤改良：溶磷细菌通过酸化和酶水解释放被固定的磷；固氮菌补充生物可利用氮；IAA刺激根系发育，增强养分吸收；铁载体缓解铁限制压力。微生物接种剂采用羊粪-生物炭载体，不仅为菌株提供保护与栖息场所，还进一步改善土壤结构、调节pH，并通过持续释放碳源和矿物质维持微生物活性与功能。

复合接种剂（MI3）表现出比单一菌株悬浮液更强的促进效果，说明菌株间可能存在协同作用，能够更有效地激活土壤微生物群落、增强酶活性和养分循环效率。

5 结论

本研究成功从砒砂岩土壤中筛选出多株具多种植物促生功能的细菌，其中以F11和G1复合制成的微生物接种剂MI3对提升土壤肥力、酶活性和促进苜蓿、沙打旺生长效果最为显著。该策略为砒砂岩地区的生态修复提供了可靠、经济且环境友好的微生物技术支持，具备良好的应用前景。后续将在二老虎沟示范区开展田间试验以验证其长期有效性。