1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

前言

磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一，土壤中的磷绝大部分呈有机或无机磷化物状态，植物不能直接吸收。解磷微生物通过自身代谢可促进难溶磷的溶解，使之变为可供植物直接吸收利用的磷形态，同时，还可降低肥料成本，对环境进行微生物修复，提高作物产量。并且，其降解产物在食品生产方面也有重要作用。本课题在完成产物分析的基础上对其培养条件及降解条件进行独立的研究，期望能通过实验判断其发酵过程和降解过程是否具有偶联性，完成单因素优化实验，为正交试验及高密度培养提供有效可靠的理论数据。

1.解磷微生物的概述

1.1解磷微生物

解磷微生物自1908年被sackeet发现和报道以来，至今已有近100年的研究历史。经历了以下研究阶段：对解磷微生物的认识、高效解磷菌筛选、解磷能力测定、大田效果检验、大田施用、解磷机制研究和解磷微生物的基因工程改造^[1]。解磷微生物（psm）是一类能够将植物难以吸收利用的磷转化为可利用形态的微生物，可促进植物对磷的吸收，使植物能够适应酸性、缺磷等不良环境^[2-3]。除细菌外，真菌和放线菌也具有解磷的能力，而且真菌的解磷能力普遍较强，在植物根际的解磷微生物数量远比非根际土壤多。

1.2解磷作用及机理

微生物的解磷机制复杂多样，因菌株的不同而有所不同。目前，关于微生物的解磷机制，有以下观点被人们普遍接受。（1）通过生命代谢活动产生有机酸（细菌一般分泌乳酸、氨基酸、草酸、延胡索酸、琥珀酸和柠檬酸等，真菌主要分泌草酸、丙二酸和乳酸等）^[4]，sperber 等^[5-7]研究表明，解磷细菌产生的有机酸主要有生乳酸、羟基乙酸、延胡索酸、琥珀酸和α-酮基葡萄糖酸，这些有机酸，既能降低培养介质的ph 值，又能与ca² 、fe³ 、fe² 、al³ 等离子螯合而使难溶性磷酸盐溶解^[5]。有机酸机制溶磷作用与分泌酸的种类、数量、机制缓冲性能、磷酸根螯合离子数量等有关，尤其受土壤中钙离子数量的影响^[6]。（2）微生物的解磷作用主要是由于在其代谢过程中分泌质子的缘故，使介质的ph 值降低，从而使磷矿粉溶解。asea发现一些解磷菌只有在介质中有nh⁴ 存在时，才具有溶解无机磷酸盐的能力。但是，赵晓蓉发现，虽然微生物解磷与培养液中ph 值存在一定相关性，但降低ph 值并不是微生物解磷的必要条件^[5-6]。（3）解磷真菌对土壤中难溶有机磷的溶解主要通过酶解作用。当环境中的磷低于一定含量时，微生物在代谢过程中就可以分泌植酸酶、核酸酶和磷酸酶物质，将有机磷降解，释放出植物可吸收利用的磷。微生物的这种酶解作用易受环境条件的影响，微碱性环境下更适于其发挥作用。产生有机酸和酶解作用是目前微生物解磷的主要机制，有些微生物也可通过呼吸作用产生co₂ 或在nh 同化时释放质子使介质ph 值下降从而溶解钙磷酸盐。磷细菌释放h₂s 与磷酸铁作用也可以达到溶磷的目的^[7]。从目前的研究来看，微生物解磷机制比较复杂，对它的研究今后还需加强。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1、要研究或解决的问题

（1） 对实验菌培养条件进行优化，得到最适培养条件

（2） 对实验菌发酵条件进行优化，得到最适发酵条件