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土壤盐渍化是全球严峻环境问题，影响土壤健康与植物生产力。研究人员开展 “筛选耐盐细菌作为植物生长促进和煤炭溶解剂” 的研究。从盐渍土中分离出 14 种细菌，筛选出 5 种具植物促生（PGP）和煤炭溶解能力的菌株，有望用于盐渍土改良和提高植物生产力。
土壤盐渍化，就像土地的一场 “慢性疾病”，正逐渐侵蚀着全球大量的耕地。目前，大约 20% 的耕地和 50% 的灌溉土地都受到了盐分的影响，预计到 2050 年，一半的肥沃农田可能会被盐碱化，这对全球农业生产构成了巨大威胁。传统的盐碱地改良方法，如盐淋洗、使用石膏等改良剂，不仅成本高昂，而且效果有限，还可能对农业生态系统造成负面影响。因此，寻找一种高效、环保且经济的盐碱地改良方法迫在眉睫。
在这样的背景下，来自哈萨克斯坦、德国和中国等多个国家研究机构的研究人员，开展了一项旨在筛选耐盐细菌作为植物生长促进和煤炭溶解剂的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为盐碱地的治理带来了新的希望。
研究人员用到的主要关键技术方法有：一是采样与样品处理，从哈萨克斯坦盐渍区的废弃煤渣堆采集土壤和煤炭样品，并进行理化性质分析；二是微生物分离与筛选，利用特定培养基从土壤中分离细菌，通过多指标实验筛选具有 PGP 和煤炭溶解能力的菌株；三是分子生物学鉴定，对筛选菌株进行 16S rRNA 基因测序鉴定；四是设置实验评估，进行生物量生产、盐碱胁迫缓解和生物相容性测试等实验评估菌株效果。
研究结果如下：
- 细菌的分离与筛选：研究人员从艾草（Artemisia annua L.）根际土壤中成功分离出 14 种形态各异的细菌。经过一系列严格的筛选，最终确定了 5 种具有全面植物生长促进特性的菌株，它们分别属于芽孢杆菌属（Bacillus）、叶杆菌属（Phyllobacterium）、节杆菌属（Arthrobacter）和假单胞菌属（Pseudomonas）。
- 煤炭溶解特性：通过平板试验和浸没培养试验，研究人员发现这 5 种菌株都能够有效地溶解煤炭。其中，芽孢杆菌属的 B. paramycoides Lb-1 表现最为突出，在培养第 8 天，其吸光度值达到了 3.76±0.3 。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示，这些菌株溶解煤炭后产生的产物具有多种功能基团，进一步证实了它们对煤炭的生物转化能力。
- 盐碱条件下的生物量生产：所有菌株在 1000 mM NaCl 的高盐环境下都展现出了生产生物量的能力。其中，P. frederiksbergensis AMA1、P. koreensis MPA1 和 A. subterraneus Y1 表现出了较强的生物量生产能力和高盐耐受性。
- 对奇亚籽发芽和生长的影响：接种实验表明，不同菌株对奇亚籽（Salvia hispanica L.）的发芽和生长有着不同的影响。虽然在发芽率上，各处理组与对照组之间没有显著差异，但在幼苗的生长方面，差异较为明显。例如，A. subterraneus Y1 和 P. frederiksbergensis AMA1 能够显著促进奇亚籽幼苗的地上部分生长，而 B. paramycoides Lb-1 和 P. ifriqiyense JS1 在煤炭添加的盐碱条件下，对奇亚籽幼苗的根长有显著影响。
- 生物相容性评估：生物相容性测试发现，大多数菌株之间具有较高的生物相容性，但 A. subterraneus Y1 与 P. ifriqiyense JS1 和 P. frederiksbergensis AMA1 之间存在拮抗作用。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次筛选并鉴定出了对盐碱胁迫具有积极响应，同时具备植物生长促进和煤炭溶解能力的菌株。这些菌株在盐碱地修复和提高植物生产力方面具有巨大的潜力。一方面，它们可以通过溶解煤炭，将煤炭转化为有益的腐殖质，改善土壤结构和肥力；另一方面，它们的植物生长促进特性能够帮助植物在盐碱环境中更好地生长。然而，目前对于这些菌株溶解煤炭和促进植物生长的具体机制还不完全清楚，未来需要进一步深入研究。此外，研究人员还计划研究这些菌株组合使用的效果，以及它们在自然环境中的实际应用性能。这项研究为盐碱地的治理提供了新的思路和方法，有望推动可持续农业的发展，对于解决全球土壤盐渍化问题具有重要的意义。
