磷对于作物的生长发育进程而言，属于不可或缺的关键营养要素。在农业生产过程中，磷元素参与植物的生长、发育、细胞分裂、光合作用等多种过程，并存在于各种酶中，参与其活性和功能的调节过程 [1] 。在土壤中，磷素主要呈现出两种形式，即无机磷与有机磷 [2] 。就无机磷而言，仅有一小部分呈可溶性磷酸盐形态，也就是( ${\text{H}}_{\text{2}}{\text{PO}}_4^{-}$/ ${\text{HPO}}_4^{2-}$)，能够直接被植物吸收利用。而大部分无机磷极易与Ca²⁺、Fe²⁺、Al³⁺这类金属阳离子发生络合反应，进而化合生成磷酸铁(FePO₄)、磷酸铝(AlPO₄)以及磷酸钙(Ca₃(PO₄)₂)等磷酸盐物质，被牢牢固定在土壤之中，难以被植物直接摄取利用。在土壤所含的有机磷成分里，植酸占据了较大比重，植物根系无法直接从中获取磷元素 [3] 。通常需要被水解酶——植酸酶催化水解成正磷酸盐，才可被植物吸收利用 [4] 。为保障作物高产，大量磷肥被施加到田间，但其不仅容易被固定为难溶无机磷与有机磷，导致磷肥利用率低，且易流失造成水体富营养化等环境污染 [5] 。

土壤中的解磷微生物能将难溶磷转化为可被植物直接吸收利用的磷。解磷菌(phosphate-solubilizing bacteria, PSB)主要是通过酸解和酶解来发挥作用的 [6] [7] 。对于不溶性的无机磷，PSB通过分泌低分子量有机酸转化为可溶性磷，也可以通过释放H⁺，从而降低土壤的pH值 [8] 。对于不溶性的有机磷，PSB通过分泌酶催化有机磷矿化，在这些酶当中，磷酸酶与植酸酶较为常见。张朝楠等在盐碱土中筛到了一株耐盐解磷菌(CZ-B1)——解淀粉芽孢杆菌，这种菌株的筛选与驯化，可以为在盐碱土壤中生长的植物生长提供P元素 [9] 。俞海阳等在土壤中筛到了一株假单胞菌——JP233，JP233通过溶解有机酸2-葡萄糖酮酸释放有效磷，将JP233接种在玉米植物土壤中，显著增加了玉米地上部和全株的生物量 [10] 。白凯宏等筛选到的假单胞菌属NK2具有溶解不溶性磷Ca₃(PO₄)₂的能力，通过释放有机酸来溶解磷酸盐，例如：草酸、乙酸、葡萄糖酸和柠檬酸，并能提高番茄的生长 [11] 。

本研究从水稻土中经分离、纯化最终成功筛选出三株解磷能力超群的菌株，分别命名为：C3、P6、P12，经鉴定发现三种菌株分别为神户肠杆菌(Enterobacter kobei)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。并和商业常用高效解磷菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens) PF作对比。研究旨在为微生物菌肥的开发提供有力支撑。

磷作为三大营养元素之一，是作物生长必不可少的营养元素。在土壤中，磷素大多以难溶性磷酸盐的形态存在，植物难以直接吸收利用。土壤中存在大量微生物，从水稻土中筛选分离出解磷菌，可以促进土壤中磷素的释放，提高植物对磷的吸收，提升作物的产量和质量。本研究从水稻土中筛选分离出三株解磷菌，C3神户肠杆菌(Enterobacter kobei)、P6恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、P12铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。

低温导致土壤水分的温度下降，进而影响微生物活性。在低温条件下，土壤溶液的粘度增加，磷酸盐的溶解度降低，从而减少了可供植物吸收的有效磷。研究发现，与28℃下的生长曲线相比，低温环境下四种菌株均可以生长，但进入对数期的速度变慢。另外，温度下降，明显抑制了铜绿假单胞菌P12进入对数期的时间。在28℃条件下，四种菌株解无机磷的能力都强于解有机磷。在无机磷NBRIP培养基中，低温抑制了神户肠杆菌C3、铜绿假单胞菌P12的解磷能力。但是荧光假单胞菌PF、恶臭假单胞菌P6在低温条件下，解无机磷的能力增强。在植酸钙培养基中，在28℃条件下，恶臭假单胞菌P6和铜绿假单胞菌P12解植酸钙的能力很弱，P6完全没有，P12略微有一点。荧光假单胞菌PF解植酸钙的能力在低温条件下没有被降低。

盐胁迫不仅会影响微生物体内酶的活性，还会使微生物细胞外的渗透压发生变化。而且还会增加土壤中可溶性盐(如NaCl，Na₂SO₄等)的浓度。这些盐在水中解离，释放出钠离子(Na⁺)和其他离子，增加土壤溶液的离子强度。这种高离子强度环境会影响土壤中磷酸根离子( ${\text{PO}}_4^{3-}$)的溶解度，使其容易与钙(Ca²⁺)、铝(Al³⁺)或铁(Fe³⁺)等金属离子结合，形成难溶的磷酸盐沉淀，从而降低土壤中磷的有效性。研究发现，随着盐浓度的升高，四种菌株的生长都受到抑制，进入对数期的时间都延长。其中神户肠杆菌C3在盐浓度为1%、3%、5%、7%时，相比其它三种菌株，较快地进入对数期。在盐浓度为9%的时候，只有神户肠杆菌C3可以生长。因此，神户肠杆菌C3耐盐能力比较强。在无机磷培养基中，随着盐浓度的升高，四种菌株解无机磷的能力都降低。其中，在盐浓度为5%和7%时，相比其他三种菌株，神户肠杆菌C3具有最高的解无机磷能力。在植酸钙培养基中，在盐浓度为5%和7%时，CK的溶磷量分别为260 mg/L、266 mg/L，荧光假单胞菌PF、神户肠杆菌C3与不加菌的CK相比，磷含量降低，推测被溶解的有机磷用于细菌自身生长。

酸碱胁迫不仅会影响微生物的活性，还会影响土壤中磷的化学形态，进而影响磷的有效性。在酸性土壤中，铝、铁与磷的结合会导致磷被固定；在碱性土壤中，钙的过量会形成不溶性钙磷化合物。因此，保持土壤pH在适宜范围内是确保磷有效性的关键。研究发现，神户肠杆菌C3耐酸碱的能力都比较强，在pH = 4的时候，只有神户肠杆菌C3才能生长。在pH = 6、8、9的时候，神户肠杆菌C3进入对数期的时间最快，且在平台期时具有最大的菌含量。在pH = 10的时候，四种菌株都不能生长。在无机磷NBRIP培养基中，当pH = 6时，神户肠杆菌C3的解磷能力最低，铜绿假单胞菌P12的解磷能力最强。在pH = 9时，同样如此。在有机磷植酸钙培养基中，pH = 6、9时，CK的溶磷量分别为303 mg/L、369 mg/L，荧光假单胞菌PF、神户肠杆菌C3与不加菌的CK相比，溶磷含量增加。

研究发现，施加单菌对水稻生长作用不明显，施加混合菌后水稻生长明显变好，地上部和根部干重和全磷含量都增加，推测加解磷菌后，把固定在土壤中的难溶磷释放出来，促进了植物对磷的吸收，提高了水稻的生长。本研究为提高农业生产中磷资源的利用提供理论基础，同时也为微生物菌肥提供优良的菌株资源。