中文摘要：

针对农业生产中对微生物肥料作用机制了解甚少的状况，以解磷细菌肥料为实验材料，研究解磷细菌9320在玉米根区的作用机制。采用GFP标记细菌基因、激光共聚焦显微镜观测的方法追踪细菌。以玉米根盒研究体系和高效液相色谱法及液质联用定位分析方法，以玉米植株生长的表观指标及有效磷含量作为土壤肥力的衡量标准，配合玉米根活力的实时监测，发现玉米根际微环境中解磷菌株与植物根系的应答行为，以定位定量分析确定植物-微生物-土壤互作中具有调控作用的特殊信号物质，探究信号应答行为对土壤肥力的影响，揭示解磷细菌提升土壤肥力的规律。本研究将破译玉米→解磷细菌9320→土壤之间具有调控解磷作用的信号物质。从细菌解磷的分子调控机理出发阐明肥料中的解磷细菌9320提升玉米根区土壤肥力的机制。对于认识玉米-解磷细菌-根区土壤相互作用的过程，并为人为调控这个过程提供理论依据，对微生物肥料的发展意义重大，还可发展持续的农业生产力。

结论摘要：

解磷细菌9320提升玉米根区土壤肥力的机制研究国家自然科学基金项目结题报告摘要2012-2015 中文摘要 （对项目的背景、主要研究内容、重要结论、关键数据及其科学意义等做简单概述，1000字以内）针对农业生产中对微生物肥料作用机制了解甚少的状况，以解磷细菌肥料为实验材料，研究解磷细菌9320在玉米根区的作用机制。为了观察玉米根区、根系生长和解磷菌9320施入玉米根区，以及解磷菌9320在玉米根区定殖，定殖根区的解磷菌9320与玉米根系的相应影响情况，项目组创建了新型透明栽培盒和可视性栽培盒，并获得国家发明专利授权。授权发明专利1一种植物根系生长与微生物肥料及肥效的测定方法，专利申请号201310075241.8，申请日期20130311，2015年08月19日授权，发明专利号ZL201310075241.8。授权发明专利2直接观察植物根系生长与微生物相互关系的透明装置及方法，专利申请号201310075242.2，申请日期20130311，2015年06月17日授权，发明专利号ZL201310075242.2。本项目共获得5项发明专利授权。利用栽培盒研究体系，引进绿色微藻模拟实验，辅以多种检测分析手段。以玉米植株生长的表观指标及有效磷含量作为土壤肥力的衡量标准，配合玉米根系活力的实时监测，发现玉米根际微环境中解磷菌株与植物根系的应答行为，以定位定量分析确定植物-微生物-土壤互作中的关系，揭示解磷细菌提升土壤肥力的规律和机制。在玉米栽培期间，向玉米根区施入解磷菌9320，玉米根区的解磷菌9320的数量，随着施入的剂量而增加。玉米根区的解磷菌9320的数量与解磷效果成正比，最高的解磷效果比空白对照增加了660.64%。解磷菌9320可以定殖于玉米根部，这些解磷菌提高了根长，根体积，提升了根系活力，加快了玉米苗吸收有效磷的速度，使玉米根部的“有效磷洼地”更明显，实验中解磷菌9320使玉米根区有效磷提高了640%，根际有效磷降低了500%。因此解磷的动力更足，又反过来促使解磷菌9320启动和加速解磷过程。盆栽玉米的干物质增加了80%，大田试验植物的干物质增加了74.87%。本研究对于认识玉米-解磷细菌-根区土壤相互作用的过程，并为人为调控这个过程提供理论依据，对微生物肥料的发展意义重大，还可发展持续的农业生产力。