神府矿区高效解磷菌的分离及其对煤矸石养分的活化作用

　　 摘要:

【背景】煤矸石是煤炭开采过程产生的固体废物，表面富含微生物及营养元素。【目的】从煤矸石表面筛选高效解磷菌，并探讨不同培养条件下菌株对养分的活化效果，进而为“煤矸石-微生物-植物”生态恢复提供种质资源和理论依据。【方法】采用以卵磷脂为磷源的培养基，筛选煤矸石表面的解磷微生物，通过测定解磷圈直径比菌落直径(D/d)大小分析菌株对煤矸石的速效磷释放能力；选择并纯化解磷效果最佳的菌株，利用扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR)对培养优化处理前后的煤矸石进行表征，并在此基础上探讨菌株与煤矸石的相互作用。【结果】分离出4株解磷微生物，经分子生物学鉴定均隶属于假单胞菌属(Pseudomonas)，其中解磷效果最佳的菌株形成的D/d为3.77，菌落大小为2-4 mm，呈乳白色且革兰氏染色阴性，经过24 h培养后OD₆₀₀值达最高1.70，发酵液pH值为7.95。该菌株能有效促进煤矸石养分活化，SEM观察到解磷菌吸附在煤矸石表面，FT-IR分析显示活化前后的煤矸石分别在波长1 000 cm^-1和2 850 cm^-1处的官能团发生了伸缩振动。【结论】最佳解磷菌活化处理后，煤矸石速效磷含量最高达22.39 mg/kg。培养条件优化实验结果显示，添加培养至对数生长期(OD₆₀₀=1.70)的菌液70 mL (煤矸石:接种量固液比=1:7)对100目粒径煤矸石的养分活化效果最佳。本研究筛选到的高效解磷菌不仅可以提高煤矸石养分利用效率，还为煤矸石资源循环利用及矿山生态修复提供了一条新途径。