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为解决化学肥料带来的环境污染等问题，研究人员开展从锡金有机番茄根际分离、鉴定植物生长促进细菌（PGPB）并探究其作为生物肥料潜力的研究。结果发现 8 种菌株有显著 PGP 特性，可促进番茄幼苗生长，对可持续农业意义重大。
在全球人口飞速增长的当下，粮食需求与日俱增，传统农业过度依赖化学肥料。化学肥料虽能提升产量，却带来了环境污染、土壤重金属积累等诸多问题，严重影响生态平衡和食品安全。为了探寻更绿色、可持续的农业发展之路，来自锡金大学（Sikkim University）等机构的研究人员，将目光投向了植物生长促进细菌（plant growth - promoting bacteria，PGPB），致力于挖掘它们在农业领域的巨大潜力。
此次研究聚焦于锡金有机番茄根际的 PGPB，成果发表在《Scientific Reports》上。研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样本采集，在锡金多个地区的有机番茄种植地，采集不同生长阶段的番茄根际土壤样本。接着进行细菌的分离与筛选，通过一系列培养基培养和稀释涂布等操作，从样本中分离出细菌，并对其进行形态学和生化特征分析。然后利用多种检测方法，对细菌的植物生长促进特性进行评估，如采用特定培养基检测其溶解磷酸盐和锌的能力，通过显色反应等定量分析吲哚 - 3 - 乙酸（indole - 3 - acetic acid，IAA）、赤霉素（gibberellic acid，GA3）等物质的产生量。最后，通过 16S rRNA 基因测序技术对筛选出的细菌进行分子鉴定。
研究结果如下：
- 细菌分离与鉴定：从锡金不同番茄种植地共分离出 70 株细菌，经筛选和鉴定，最终确定 8 株具有突出植物生长促进（plant growth - promoting，PGP）特性的菌株，分别属于芽孢杆菌属（Bacillus）、克雷伯氏菌属（Klebsiella）、肠杆菌属（Enterobacter）和 Priestia 属。
- PGP 特性分析：在体外实验中，这些菌株展现出多种 PGP 特性。其中，克雷伯氏菌（Klebsiella variicola）AST1 产生 IAA 的能力最强，浓度高达 125.33 ± 0.2 μg mL-1 ；四川肠杆菌（Enterobacter sichuanensis）AST4 在氨产生（55.14 ± 0.03mM）、磷酸盐溶解（564.6 ± 0.19 μg mL-1 ）方面表现优异，且具有较强的固氮能力；四川肠杆菌 SG2 的赤霉素（GA3）产量较高（18.3 ± 0.02 μg mL-1 ），且铁载体产生率达 85%。
- 温室实验结果：在温室实验中，接种这些菌株的番茄幼苗在多个生长指标上显著优于未接种的对照组。例如，克雷伯氏菌 AST1 使番茄幼苗株高增加 70%、根长增加 86%、叶片数量增加 36.6%，根鲜重和干重分别增加 77% 和 58.3%。
研究结论和讨论部分表明，这些从锡金有机番茄根际分离出的 PGPB 菌株，在促进植物生长方面潜力巨大。它们不仅能产生多种植物激素，还能溶解土壤中难以被植物吸收的营养元素，提高土壤肥力，为植物生长创造更有利的环境。这一研究为可持续农业提供了新的生物肥料选择，有望减少农业生产对化学肥料的依赖，降低环境污染，保障生态平衡和食品安全。然而，研究也存在一定局限性，如未深入探究这些菌株发挥作用的分子机制，未来可针对此开展进一步研究，以更好地挖掘这些菌株在农业领域的应用价值，推动可持续农业的发展。
