高效固氮菌Ecl分子鑒定及其在鐵尾礦基質(zhì)下接種效果研究

劉歌暢　王留成　姚旭　張靜　李玉靈　徐學(xué)華

摘要：以高效固氮菌屬Ecl為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)Ecl進(jìn)行分子鑒定及其在鐵尾礦基質(zhì)下紫花苜蓿上進(jìn)行接種試驗(yàn)，對(duì)植株生長(zhǎng)指標(biāo)、土壤化學(xué)性質(zhì)及土壤酶活性進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，Ecl屬于固氮菌屬，16S rDNA PCR擴(kuò)增產(chǎn)物片段大小為1 600 bp左右，其菌株可以促進(jìn)紫花苜蓿植株的生長(zhǎng)，提高土壤酶活性、土壤養(yǎng)分。被接種的紫花苜蓿植株生長(zhǎng)狀況均優(yōu)于未接種的處理，其地下干質(zhì)量、地上干質(zhì)量、株高、側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)度、主根長(zhǎng)度比未接種的植株分別增加91.02%、83.43%、74.08%、56.70%、46.77%、48.54%，表明接種高效固氮菌Ecl可以促進(jìn)植株的生長(zhǎng)。紫花苜蓿接種Ec1，其土壤酶活性與土壤養(yǎng)分均高于對(duì)照。接種Ecl的植株比未接種植株的蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性分別增加 0.03 mg/（g·d）、3.95 μg/（g·h）、1.50 μg/（g·h）;速效磷、速效鉀、堿解氮含量分別增加57.83%、13.22%、29.48%。

關(guān)鍵詞：高效固氮菌Ecl;分子鑒定;盆栽;鐵尾礦;接種效果

中圖分類號(hào)： X171.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2019）08-0279-05

鐵礦資源的快速發(fā)展使鐵尾礦排放量急劇增加[1]，而由于其綜合利用效率低，堆放面積大，易造成周邊環(huán)境污染[2]，因此必須進(jìn)行鐵尾礦修復(fù)。鐵尾礦是缺乏土壤元素、生物難以生存的立地類型之一[3]，鐵尾礦的修復(fù)治理是目前人類急需解決的難題。

近年來(lái)，鐵尾礦修復(fù)研究成為熱點(diǎn)，植物生態(tài)恢復(fù)是鐵尾礦修復(fù)的重要途徑。馬云波等通過(guò)對(duì)人工與自然植被恢復(fù)下尾礦土壤微生物及酶活性時(shí)空變化的研究，表明人工林的土壤微生物數(shù)量種類及酶活性均顯著高于自然恢復(fù)模式[4];可見(jiàn)，植物恢復(fù)可明顯改善礦區(qū)生物學(xué)特性。王艷超等通過(guò)不同恢復(fù)模式對(duì)鐵尾礦和酶活性影響的研究，表明人工林下的酶活性顯著高于自然恢復(fù)，植被恢復(fù)可以有效縮短鐵尾礦修復(fù)的年限[5]。土壤微生物是土壤形成過(guò)程最活躍的生物成分，能促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)的形成和養(yǎng)分的循環(huán)，所以土壤微生物在鐵尾礦修復(fù)中占重要地位。王艷超在不同植被恢復(fù)模式下對(duì)鐵尾礦物種多樣性、土壤養(yǎng)分及生物因子進(jìn)行研究，結(jié)果表明土壤微生物在鐵尾礦治理過(guò)程中有不可替代的作用[6]。閻愛(ài)華等通過(guò)對(duì)不同自然定居植被對(duì)鐵尾礦微生物數(shù)量、酶活性和生物多樣性影響的研究，表明土壤微生物在鐵尾礦修復(fù)起到關(guān)鍵作用[7]。由此可見(jiàn)，植被恢復(fù)和土壤微生物對(duì)于鐵尾礦修復(fù)都具有重要作用，利用植物與土壤微生物的協(xié)同作用來(lái)進(jìn)行鐵尾礦修復(fù)非常具研究?jī)r(jià)值。

很多礦區(qū)選擇對(duì)鐵尾礦進(jìn)行植被恢復(fù)，忽略土壤微生物的作用。目前，利用植物與微生物協(xié)同作用對(duì)鐵尾礦進(jìn)行修復(fù)的研究較少。因此，本試驗(yàn)利用李雯等篩選出的高效固氮菌Ecl[8]為基礎(chǔ)，進(jìn)一步進(jìn)行分子鑒定，并將其在鐵尾礦基質(zhì)下接種于紫花苜蓿上進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，探究接種高效固氮菌對(duì)植株生長(zhǎng)、土壤酶活性以及土壤養(yǎng)分的作用規(guī)律，同時(shí)植物與微生物協(xié)同作用能為尾礦改善提供理論指導(dǎo)，為鐵尾礦廢棄地的生態(tài)治理提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料和試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為紫花苜蓿（Medicago sativa L.）種子，由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院提供。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理：CK為空白對(duì)照，處理A為未滅菌未接菌，處理B為未滅菌接菌，處理C為滅菌未接菌，處理D為滅菌接菌。盆栽試驗(yàn)在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室中進(jìn)行。于2016年8月將花盆裝滿土，土壤基質(zhì)為尾礦砂和土壤按質(zhì)量比1 ∶1混合，（滅菌尾礦砂+滅菌土壤、未滅菌尾礦砂+未滅菌土壤）。用水浸透花盆，挑選出顆粒飽滿、健康的紫花苜蓿種子，用55 ℃溫水浸泡種子約30 min，于陽(yáng)光下暴曬，裁剪濾紙，用蒸餾水浸濕濾紙，將浸濕的濾紙平鋪在培養(yǎng)皿中，晚上將種子置于培養(yǎng)皿中，維持種子濕度。待培養(yǎng)的大部分種子開(kāi)始膨脹時(shí)，將種子與含1%的羧甲基纖維素鈉的菌懸液按1 g ∶10 mL混合拌種，至混合均勻。將接種菌和未接種菌的種子埋入各處理土壤深度為2 cm處，每個(gè)處理15盆。試驗(yàn)期間，進(jìn)行正常澆水除草，保證植株正常生長(zhǎng)。于2016年11月，隨機(jī)挑選各個(gè)處理的3個(gè)植株測(cè)定其生物量：首先，分別稱量植株地上部分和地下部分的鮮質(zhì)量;然后，裝入信封袋，放于烘箱（已預(yù)熱）內(nèi)，于100～105 ℃下殺青 10 min，待溫度降至70～80 ℃時(shí)，烘干至恒質(zhì)量，取出、冷卻至室溫并稱干質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)植株株高、側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1Ecl的分子鑒定

1.2.1.1Ecl系統(tǒng)進(jìn)化分析在美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心（National Center for Biotechnology Information，簡(jiǎn)稱NCBI）進(jìn)行BLAST同源查找，獲得與Ecl同源的菌株，然后利用MEGA 5.0軟件進(jìn)行的多序列比對(duì)，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。

1.2.1.216S rDNA PCR擴(kuò)增首先將細(xì)胞裂解液作為鑒定固氮菌屬的PCR模板。取1個(gè)1.5 mL艾本德（Eppendorf）管，依次加入200 μL無(wú)菌水、一環(huán)新鮮的單菌落和0.5～1.0 mm 玻璃珠，混勻振蕩3 min，沸水浴下放置10 min，冰浴下冷卻30 min。隨后，在預(yù)冷的離心機(jī)中，于4 ℃、11 000 r/min 下，離心1 min，吸取上清液，作為固氮菌屬的PCR模板。采用片段大小為1 500 bp左右的16S rDNA通用引物（上海生物工程有限公司），正向引物為27f：5′-GAGATTTGATCCTGGCTCAG-3′，反向引物為1492r：5′-CTACGGCTACCTTGTTACGA-3′。采用表1、表2的體系和條件進(jìn)行擴(kuò)增克隆，循環(huán)數(shù)為35個(gè)（重復(fù)步驟2～4）。

重復(fù)表1、表2的PCR熱循環(huán)擴(kuò)增過(guò)程。采用1%瓊脂糖凝膠電泳對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)。取其4 μL PCR擴(kuò)增產(chǎn)物和1 μL上樣緩沖液（loading buffer）混合均勻后點(diǎn)樣，設(shè)置電壓110 V、電泳20 min，在凝膠成像分析儀系統(tǒng)下觀察結(jié)果并保存。

1.2.1.3PCR回收產(chǎn)物與T載體連接

PCR回收產(chǎn)物與T載體連接操作遵從試劑盒的操作進(jìn)行。在1.0 mL的離心管內(nèi)，依次加入1.5 μL酶溶液（solution），4.5 μL回收產(chǎn)物，0.5 μL pMD18-T Vector（高效克隆PCR產(chǎn)物的專用載體），然后在37 ℃培養(yǎng)箱中連接。

1.2.1.4轉(zhuǎn)化吸取連接產(chǎn)物10 μL于1.0 mL的離心管內(nèi)，依次加入試劑A 20 μL、無(wú)菌水70 μL、大腸桿菌40 μL，冷凍30 min，室溫放置20 min，加入LB液體培養(yǎng)基400 μL，于37 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)45 min，再在已預(yù)冷的離心機(jī)中于 7 000 r/min、4 ℃下離心2 min，去掉上清液。用槍頭吹吸剩余沉淀使其均勻分布。均勻涂抹在LB培養(yǎng)基上，于37 ℃培養(yǎng)箱放置16～18 h，把單菌落挑取至含有Amp+的LB液體培養(yǎng)基。

1.2.1.5質(zhì)粒提取按照提取質(zhì)粒試劑盒的操作進(jìn)行。采用1%瓊脂糖凝膠電泳對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.2土壤化學(xué)性質(zhì)和酶活性的測(cè)定

用0.5 mol/L NaHCO3法、1 mol/L NH4OAc浸提法、堿解擴(kuò)散法分別測(cè)定土壤速效磷、速效鉀、堿解氮含量。用苯酸鈉比色法、3，5-二硝基水楊酸比色法、磷酸苯二鈉比色法分別測(cè)定脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶活性。

1.3數(shù)據(jù)處理

所收集的數(shù)據(jù)用Excel 2016/SPSS 23.0軟件統(tǒng)計(jì)處理，用ANOVA、Duncan s新復(fù)極差法方法進(jìn)行單因素方差分析與顯著性檢驗(yàn)（α=0.05），數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2結(jié)果與分析

2.1Ecl分子鑒定結(jié)果

16S rDNA PCR擴(kuò)增產(chǎn)物如圖1所示，片段大小約為 1 600 bp。在NCBI網(wǎng)站利用BLAST工具查找與Ec1同源性高的菌株，采用MEGA 6.06軟件進(jìn)行多序列比對(duì)并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)（圖2）?？芍?，與Ec1同源性較高的菌株有15株，其同源性均在98%以上，同源性最高為98.74%，菌株是Azotobacter tropicalis strain。細(xì)菌分類學(xué)家認(rèn)定為當(dāng)16S rDNA序列的同源性高于97%時(shí)，可斷定是屬內(nèi)同種;同源性低于95%時(shí)，則斷定為屬外種。由此可斷定Ec1屬于自生固氮菌，加上16S rDNA序列鑒定以及擴(kuò)增產(chǎn)物，可以斷定Ec1為固氮菌屬（Azotobacter）。這與Biolog的鑒定結(jié)果一致。

2.2Ecl對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)的影響

由表2可知，植株地上干質(zhì)量、地下干質(zhì)量、株高、側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)度、主根長(zhǎng)度平均值的大小順序均為處理D>處理B>處理C>處理A;滅菌后接種Ecl植株地上干質(zhì)量比未接種的植株高83.43%;處理D、處理B與處理C、處理A的植株地上干質(zhì)量存在顯著性差異，說(shuō)明無(wú)論土壤是否滅菌，加入Ecl對(duì)植株的地上干質(zhì)量均有顯著影響。

滅菌后接種Ecl植株地下干質(zhì)量比未接種的植株高 91.02%。處理D、處理B與處理C、處理A的植株地下干質(zhì)量存在顯著性差異，說(shuō)明無(wú)論土壤是否滅菌，加入Ecl對(duì)植株的地下干重均有顯著影響。

滅菌后接種Ecl植株的株高比未接種的植株高74.08%。處理D的植株株高最高，且顯著高于與其他處理;處理B次之，其株高顯著高于未接種的處理C和A;說(shuō)明無(wú)論土壤是否滅菌，加入Ecl對(duì)植株株高均有顯著影響。

滅菌后接種Ecl植株的側(cè)根數(shù)比未接種的植株多 56.70%。處理D、處理B與處理C、處理A植株側(cè)根數(shù)存在顯著性差異，說(shuō)明無(wú)論土壤是否滅菌，加入Ecl對(duì)植株側(cè)根數(shù)均有顯著影響。

滅菌后接種Ecl植株的最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)度比未接種的植株長(zhǎng)，長(zhǎng)46.77%。處理D、處理B與處理C、處理A植株側(cè)根數(shù)存在顯著性差異，說(shuō)明無(wú)論土壤是否滅菌，加入Ecl對(duì)植株最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)度均有顯著影響。

滅菌后接種Ecl植株的主根長(zhǎng)度比未接種的植株長(zhǎng)，長(zhǎng)48.54%。處理D、處理B與處理C、處理A植株側(cè)根數(shù)存在顯著性差異，說(shuō)明無(wú)論土壤是否滅菌，加入Ecl對(duì)植株主根長(zhǎng)度均有顯著影響。

綜上所述，接種高效固氮菌Ecl能夠顯著促進(jìn)植株地下干質(zhì)量、地上干質(zhì)量、株高、側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)度、主根長(zhǎng)度的增加，說(shuō)明接種高效固氮菌促進(jìn)了植株的生長(zhǎng)發(fā)育。韓志順等通過(guò)接種不同根瘤菌對(duì)紫花苜蓿固氮效能及生物量影響的研究表明，接種根瘤菌后，土壤中可供植株吸收的營(yíng)養(yǎng)元素含量提高，植株生長(zhǎng)得到促進(jìn)，即菌株對(duì)干草增產(chǎn)效果明顯[9]。員子晶等通過(guò)油松幼苗菌根優(yōu)良磷鉀細(xì)菌的篩選及對(duì)油松促生作用的研究表明，接種后土壤中酶活性提高，微生物運(yùn)動(dòng)活躍，有利于油松吸收營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)植株的伸長(zhǎng)，即接種處理可以促進(jìn)油松的生長(zhǎng)[10]，可見(jiàn)該菌對(duì)油松有促生效果。本試驗(yàn)中，促進(jìn)植株生長(zhǎng)的原因可能是接種高效固氮菌后土壤養(yǎng)分含量增高，進(jìn)而使得土壤微生物代謝活躍，供植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素含量增加，植株的生長(zhǎng)代謝得到促進(jìn)。

2.3Ecl對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

2.3.1對(duì)土壤堿解氮的影響

由圖3可知，處理D（植株接菌）與處理C（植物未接菌）的土壤堿解氮含量分別為25.21、19.47 mg/kg，即接種植株比未接種植株的土壤堿解氮含量高29.48%。處理D、處理B的土壤堿解氮含量顯著高于與其他處理，處理A、處理C顯著高于CK。可知，土壤是否滅菌對(duì)土壤堿解氮含量無(wú)顯著性影響。

2.3.2對(duì)土壤速效磷的影響

由圖4可知，處理D與處理C的土壤速效磷含量分別為18.34、11.62 mg/kg，即接種植株比未接種植株的土壤速效磷含量增加57.83%。處理D、處理B的土壤速效磷含量顯著高于與其他處理，處理A、處理C與CK的土壤速效磷含量差異不顯著。說(shuō)明土壤是否滅菌對(duì)土壤中速效磷含量無(wú)顯著性影響。

2.3.3對(duì)土壤速效鉀的影響

由圖5可知，處理D與處理C的土壤速效鉀含量分別為56.42、49.83 mg/kg，即接種植株比

未接種植株的土壤速效鉀含量增加13.22%。處理D、處理B的土壤速效磷含量顯著高于與其他處理，處理A、處理C與CK的土壤速效磷含量差異不顯著。說(shuō)明土壤是否滅菌對(duì)土壤中速效鉀含量無(wú)顯著性影響。

綜上所述，接種高效固氮菌可以提高土壤養(yǎng)分含量。接種高效固氮菌后，土壤微生物運(yùn)動(dòng)活躍，土壤養(yǎng)分含量提高，本試驗(yàn)結(jié)果與葉少萍的研究結(jié)果[11]一致。

2.4Ecl對(duì)土壤酶活性的影響

土壤酶是一種具有特殊催化能力的蛋白質(zhì)[12]。土壤內(nèi)的任何化學(xué)反應(yīng)都是在酶的參與下完成的，土壤酶活性可以體現(xiàn)土壤中所有生化反應(yīng)進(jìn)行的方向與強(qiáng)度，是土壤的屬性之一[13]。

2.4.1對(duì)土壤蔗糖酶的影響

由圖6可知，處理D與處理C的土壤蔗糖酶活性分別為0.082、0.052 mg/（g·d），即接種植株比未接種植株的土壤蔗糖酶活性提高0.03 mg/（g·d）。CK與其他處理差異顯著，雖然處理A與處理B、處理D差異不顯著，但處理B、處理D的蔗糖酶含量明顯高于處理A，且處理B、處理D差異不顯著，表明無(wú)論土壤是否滅菌，接種Ecl均可明顯提高土壤蔗糖酶活性。處理A與處理C之間無(wú)顯著差異性，說(shuō)明土壤滅菌對(duì)蔗糖酶含量無(wú)顯著性影響。

2.4.2對(duì)土壤脲酶的影響

由圖7可知，處理D與處理C的土壤脲酶活性分別為7.35、3.40 μg/（g·h），即接種植株比未接種植株的土壤脲酶活性提高3.95 μg/（g·h）。處理B、處理D的土壤脲酶活性與其他處理均有顯著性差異，表明無(wú)論土壤是否滅菌，接種Ecl均可顯著提高土壤脲酶活性。處理A與處理C之間無(wú)差異，說(shuō)明土壤是否滅菌對(duì)脲酶含量無(wú)顯著性影響。

2.4.3對(duì)土壤磷酸酶的影響

由圖8可知，處理D與處理C的土壤磷酸酶活性分別為10.98、9.48 μg/（g·h），即接種植株比未接種植株的土壤磷酸酶活性提高1.50 μg/（g·h）。CK的土壤磷酸酶活性均顯著低于其他處理;處理C與處理B、處理D差異顯著;處理A與處理D差異顯著，與處理B差異不顯著;但處理B、處理D的土壤磷酸酶活性明顯高于處理A、處理C。說(shuō)明無(wú)論土壤是否滅菌，接種Ecl均可明顯提高土壤堿性磷酸酶活性。

接種高效固氮菌后，土壤微生物數(shù)量增加，土壤酶活性增強(qiáng)。一些研究表明，土壤微生物的種類和數(shù)量能在一定程度上反映土壤酶的活性，土壤微生物數(shù)量多，土壤酶活性高，土壤有效養(yǎng)分供給充足[14-15]。初佳芮研究了鏈霉菌769對(duì)大豆生長(zhǎng)過(guò)程疫霉根腐病抗性及土壤微環(huán)境的影響，表明施用鏈霉菌769能提高土壤中脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、過(guò)氧化氫酶等生物酶的活性，說(shuō)明該菌可改善土壤微環(huán)境[16]。本試驗(yàn)結(jié)果與之相符。

2.5接菌植株生長(zhǎng)、土壤化學(xué)性質(zhì)與酶活性的相關(guān)性

由表5可知，接菌后的植株各生長(zhǎng)指標(biāo)之間均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。植株生長(zhǎng)指標(biāo)與土壤養(yǎng)分含量之間呈正相關(guān)關(guān)系，其中堿解氮含量與地下干質(zhì)量、側(cè)根數(shù)呈顯著正相關(guān);速效磷與生長(zhǎng)的各指標(biāo)呈顯著正相關(guān);速效鉀含量與地上干質(zhì)量、地下干質(zhì)量、最長(zhǎng)側(cè)根數(shù)呈顯著正相關(guān)，與株高和主根長(zhǎng)度呈極顯著正相關(guān)。植株生長(zhǎng)指標(biāo)與土壤酶活性呈顯著或極顯著正相關(guān)，其中磷酸酶活性與各指標(biāo)均呈極顯著正相關(guān);脲酶活性與株高、最長(zhǎng)側(cè)根數(shù)呈極顯著正相關(guān);蔗糖酶活性與最長(zhǎng)側(cè)根數(shù)、主根長(zhǎng)度呈極顯著正相關(guān)。磷酸酶活性與土壤速效鉀質(zhì)量、速效磷質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，土壤有機(jī)磷轉(zhuǎn)化是多個(gè)因子共同作用的結(jié)果，磷酸酶參與轉(zhuǎn)化過(guò)程可加速進(jìn)程。土壤磷酸酶活性是評(píng)價(jià)磷素生物轉(zhuǎn)化方向強(qiáng)度的指標(biāo)之一。脲酶活性與土壤堿解氮含量呈極顯著正相關(guān)，土壤脲酶屬于水解酶，與氮素的轉(zhuǎn)化過(guò)程有關(guān)。蔗糖酶活性與土壤速效磷呈極顯著正相關(guān)。

3討論與結(jié)論

本試驗(yàn)從鐵尾礦中篩選1株Ecl并進(jìn)行16S rDNA序列對(duì)比分析，結(jié)果表明，Ecl與Azotobacter tropicalis strain的同源性為98.74%，初步斷定其為固氮菌屬。

盆栽接種試驗(yàn)表明，與未接菌的處理相比，接種Ecl的紫花苜蓿植株地上干質(zhì)量、地下干質(zhì)量、株高、側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)度、主根長(zhǎng)度均顯著增加，可見(jiàn)接種高效固氮菌Ecl可以促進(jìn)植株生長(zhǎng)。其原因可能有以下幾點(diǎn)：第一，植株接種菌株后，能有效地將土壤基質(zhì)中的無(wú)效磷和氮轉(zhuǎn)化成植株生長(zhǎng)所需的必要元素P、N[17-18];第二，菌株可分泌細(xì)胞分裂素（CTK）、生長(zhǎng)素等植物激素，這些激素通過(guò)影響植物代謝、呼吸機(jī)制，刺激植物根系生長(zhǎng)發(fā)育，吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)促進(jìn)植株生長(zhǎng)[19-20];第三，菌株可促進(jìn)植物根系分泌質(zhì)子，提高植物對(duì)礦質(zhì)元素Fe的吸收，以此促進(jìn)植物的生長(zhǎng)[21-22];第四，菌株可以調(diào)節(jié)根系內(nèi)酶活性、ATP等指標(biāo)，增加植株活性，提高植株的增長(zhǎng)[23];第五，菌株可改善盆栽基質(zhì)微生態(tài)環(huán)境，接種菌后可定殖在植株根際，抑制有害微生物的入侵，保護(hù)植物免受其干擾[24-26]。以上5種Ecl哪個(gè)起到主導(dǎo)作用，有待進(jìn)一步研究。

由土壤化學(xué)性質(zhì)和酶活性的試驗(yàn)可知，與未接種的處理相比，接種高效固氮菌Ecl，土壤脲酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶含量均明顯增加，說(shuō)明高效固氮菌對(duì)土壤活化有積極作用，該菌可在短時(shí)間內(nèi)活化土壤，改善鐵尾礦，因此，高效固氮菌Ecl對(duì)于鐵尾礦的改良具有重要的意義。接種高效固氮菌Ecl，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量顯著增加，土壤養(yǎng)分提高，可見(jiàn)接種高效固氮菌可有效改善鐵尾礦基質(zhì)中土壤的化學(xué)性質(zhì)。此外，與直接施用化肥相比，接種高效固氮菌Ecl有對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)污染、低消耗、低成本等特點(diǎn)，且該菌株能快速適應(yīng)鐵尾礦這種惡劣的環(huán)境。綜上所述，利用植物與土壤微生物協(xié)同作用來(lái)進(jìn)行鐵尾礦修復(fù)的研究具有巨大的應(yīng)用前景，引入微生物可以改善生態(tài)退化區(qū)的土壤基質(zhì)，有助于科學(xué)有效地改良尾礦沙微生態(tài)環(huán)境，營(yíng)造鐵尾礦區(qū)人工林，，為鐵尾礦廢棄地的改良提供科學(xué)的理論指導(dǎo)。

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