小球藻与枯草芽孢杆菌对种子萌发和土壤养分含量的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2025年第11期北京时间：

作者：卡依拉·阿布都艾尼，阿不都克力木·白克尔，艾萨江·图合提，陈永坤，艾山江

单位：1.新疆师范大学沙漠藻研究院，新疆 乌鲁木齐 830054 ;2.河北省科学院生物研究所，河北 石家庄 050081

摘要：长期大量施用化肥已导致我国农业面临资源浪费、土壤质量下降、作物产量减少及生态失衡等问题，而微藻可释放生物活性物质及微量元素，通过刺激土壤益生菌增殖和促进植物种子萌发改良土壤结构，因此，探究微藻与益生菌的协同作用对缓解土壤退化、提升农业可持续性具有重要研究意义。为了探究小球藻（Chlorella sorokiniana）活藻、细胞破碎液及上清液与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）混合液对小麦种子萌发和土壤养分的影响。设计两个方面的处理组，一组是微藻影响枯草芽孢杆菌生长的 7 个处理，包括空白对照（CK，未添加处理）、仅微藻培养基（Q-1）、仅菌培养基（Q-2）、单独枯草芽孢杆菌（Q-3）、活藻 + 菌（Q-4，活体小球藻液与菌液混合）、上清液 + 菌（Q-5，藻上清液与菌液混合）、破碎液 + 菌（Q-6，藻破碎液与菌液混合）；另一组是小麦盆栽试验的 10 个处理，包括空白对照（CK，未添加处理）、仅微藻培养基（A-1）、仅菌培养基（A-2）、 单独枯草芽孢杆菌（A-3）、单独活藻（A-4，仅添加活体小球藻液）、单独上清液（A-5，仅添加小球藻离心上清液）、单独破碎液（A-6，仅添加小球藻细胞破碎液）、活藻 + 菌（A-7，活体小球藻液与菌液混合）、上清液 + 菌（A-8）、破碎液 + 菌（A-9）。结果表明，Q-4 处理可使菌体提前 2 h 进入对数生长期，培养 16 h 时生物量达峰值[（1.032±0.021）mg/L]，较 CK[（0.397±0.018）mg/L]显著提升 51.48%（P＜0.01）；Q-6 处理虽达到最大生物量的时间较晚（18 h），但其最终浓度[（1.498±0.019）mg/L]仍显著高于 CK（P＜0.01）。A-7 处理显著提高发芽率（83.33% vs.CK 68.3%）、发芽势（85.4% vs. CK 52.1%）及发芽指数（18.7 vs. CK 12.4），并缩短发芽时间 0.5~1 d（P＜0.05）；A-7 处理显著改善土壤理化性质，电导率降低 21.5%、盐分含量减少 18.3%、pH 下降 0.8， 同时铵态氮、有效磷、速效钾含量分别增加 34.2%、27.6% 和 22.1%；还提高了土壤细菌多样性（Shannon 指数： 5.8 vs. CK 4.2），优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）（32.7%）、拟杆菌门（Bacteroidota）（18.5%）、放线菌门 （Actinnobacteriota）（15.9%）。研究结果为微藻与益生菌协同改良盐碱化土壤及提高作物产量提供了理论依据。

关键词：小球藻;枯草芽孢杆菌;种子萌发;微藻土壤改良;微生物群落结构

基金资助：河北省科学院科技计划重点研发项目（24313，25313）；伊犁哈萨克自治州科技计划重点研究与技术开发专项（YZD2024A12）；丝绸之路经济带创新驱动发展试验区、乌昌石国家自主创新示范区科技发展计划（2024LQ02003）