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在土地退化问题日益严峻的当下，为探寻替代化肥的有效途径，研究人员开展了纳米羟基磷灰石（nHA）作为根际细菌载体的研究。结果显示，nHA 成功合成且能有效维持根际细菌活力。这为生物肥料的发展提供了新方向，意义重大。
近年来，印度尼西亚土地退化问题愈发严重，过度使用化肥是主要 “元凶”。随着人口增长，粮食需求不断攀升，这一问题带来了一系列恶果，比如土壤生物多样性锐减、土壤和水体受到污染，自然生态系统的平衡也被打破。为了应对这些棘手的环境挑战，农业领域将目光投向了生物肥料，其中植物生长促进根际细菌（plant growth promoting rhizobacteria）成为研究热点。不过，在实际应用中，如何保证根际细菌在不利环境下的活力成了难题，寻找合适的载体材料迫在眉睫。在此背景下，研究人员对纳米材料产生了浓厚兴趣，纳米羟基磷灰石（nHA）因具有独特优势，如能提供磷元素、生物相容性好、吸附能力强等，成为备受关注的研究对象 。
来自未知研究机构的研究人员针对 nHA 作为根际细菌载体展开了研究。研究成果发表在《Beilstein Journal of Nanotechnology》上，为生物肥料的发展提供了重要依据。
在研究方法上，主要采用了以下几种关键技术：一是利用水热法合成 nHA，通过控制特定的温度和时间条件，得到所需的材料；二是运用 X 射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等技术对 nHA 进行表征，分析其结构、形态等特征；三是借助总平板计数（TPC）法、定性评估法等检测根际细菌在 nHA 载体上的活力、解磷能力和固氮活性；四是通过 16S rRNA 测序对根际细菌进行分子鉴定。
研究结果如下：
- nHA 的合成与表征：研究人员通过水热法，在 230°C 下反应 48 小时，成功合成了 nHA，得到白色粉末状产物。XRD 分析表明，合成的 nHA 与 ICSD #157481 标准相符，属于 P63/m 空间群，其特征（211）峰在 2θ = 31.77°。利用 Scherrer 方程计算得出晶体大小为 34.27nm。SEM 观察发现，nHA 呈球形，平均粒径为 68.08nm，孔隙率达 54.78%，其 pH 值为 8.95，EC 值为 55.4μs/cm。
- 根际细菌 - nHA 的活力：对负载在 nHA 载体上的根际细菌进行 28 天的活力测试，结果显示，Pd 和 Tb 根际细菌在接种 7 天后达到最高种群数量，分别为 2.48×107CFU/mL 和 1.04×107CFU/mL。在观察期内，Pd 根际细菌数量逐渐下降，而 Tb 根际细菌在接种 7 天后未被检测到。但总体而言，负载在 nHA 载体上的根际细菌与未使用载体的根际细菌相比，生存能力相当，且 Tb 根际细菌在载体上的活力更高。这表明 nHA 能有效作为载体保存用于植物应用的根际细菌。
- 根际细菌 - nHA 的解磷能力：接种在 nHA 载体上 21 天的根际细菌，依然具备解磷能力，在培养皿中出现了清晰的透明圈，这证实了根际细菌菌株与载体的良好兼容性。与接种前相比，接种 21 天后，Pd 和 Tb 根际细菌的解磷指数（SI）变化不大，且负载在 nHA 载体上的 Tb 根际细菌解磷指数高于接种前。
- 根际细菌 - nHA 的固氮活性：通过监测无氮溴百里酚（NFB）培养基中颜色从黄色到蓝色的转变，定性评估负载在 nHA 载体上的根际细菌的固氮活性。结果表明，所有负载在载体上的根际细菌都具有固氮能力。
- 根际细菌的分子鉴定和形态分析：对 Pd 和 Tb 根际细菌菌株进行 16S rRNA 测序分析，Pd 根际细菌被鉴定为 Brevundimonas olei，与 Brevundimonas olei 菌株 Prd2 相似度达 100%；Tb 根际细菌被鉴定为 Bacillus altitudinis，与 Bacillus altitudinis 菌株 NPB34b 相似度为 100%。染色结果显示，两者均为革兰氏阳性、杆状的根际细菌。
研究结论与讨论部分指出，nHA 成功合成且符合相关标准，其晶体大小、形态等特征明确。负载在 nHA 载体上的根际细菌，不仅保持了与未使用载体时相当的活力，还保留了解磷和固氮活性。同时，准确鉴定出两种根际细菌菌株。这一研究成果意义非凡，为生物肥料中使用 nHA 作为根际细菌载体提供了有力的理论和实践支持，有望推动农业向绿色、可持续方向发展，减少对化学肥料的依赖，助力解决土地退化等环境问题。
