• 제목/요약/키워드: phosphate solubilizing microorganisms

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밭과 시설재배지 토양의 인산가용화 미생물의 특성 (Characterization of Phosphate-solubilizing Microorganisms in Upland and Plastic Film House Soils)

  • 서장선;권장식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.348-353
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    • 2008
  • 토양에서 인산가용화 미생물의 역할을 탐색하기 위해, 밭과 시설재배 토양에 서식하는 인산가용화 미생물의 특성을 조사하였다. 노지 밭 토양에 비해 시설재배지 토양에서 EC가 높았으며, 토양 pH, 유기물, 유효인산, 치환성 양이온 및 총 인도 시설재배지에서 비교적 높은 경향이었다. 인산가용화 세균의 수는 시설재배지 토양이 밭 토양보다 높았으나, 인산가용화 세균의 종류는 밭 토양에 많았다. 인산가용화 세균의 밀도와 인산가용화능 간에 정의 상관이 있었다. 밭 토양에서는 Bacillus, Cedecea, Brevibacillus, Paenibacillus Pseudomonas, Serratia속 등이 시설재배지 토양에서는 Bacillus, Cellulomonas 속 등의 인산가용화 세균이 분리되었다.

한국 토양(土壤)에서 분리(分離)된 Pseudomonas putida, Penicillium sp. 및 Aspergillus niger에 의한 난용성(難溶性), 인산염(燐酸鹽)의 가용화(可溶化) (Solubilization of Insoluble Phosphates by Pseudomonas putida, Penicillium sp. and Aspergillus niger Isolated from Korean Soils)

  • 서장선;이상규;김광식;성기영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.278-286
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    • 1995
  • 토양(土壤)에 축적(蓄積)되어 있는 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽)을 이용(利用)하고자 인산염(燐酸鹽) 가용화능(可溶化能)을 가지고 있는 Pseudomonas putida, Penicillium속(屬) 및 Aspergillus niger를 우리 나라 주요(主要) 경작지(耕作地) 토양(土壤)에서 분리(分離)하여 이들 균(菌)의 용해능(溶解能)을 측정(測定)하였다. 인산염(燐酸鹽) 용해량(溶解量)은 배지내(培地內)의 pH 저하(低下)와 밀접(密接)한 관계(關係)를 가지고 있었다. Pseudomonas putida, Penicillium속(屬)에 비(比)해 Aspergillus niger의 인산염(燐酸鹽) 가용화능(可溶化能)이 높았다. Aspergillus niger에 의한 인산염(燐酸鹽) 종류별(種類別) 최대(最大) 가용화량(可溶化量)은 질소원(窒素源)이 $KNO_3$일 때는 aluminium phosphate 776ppm, hydroxyapatite 665ppm, tai-calcium phosphate 593ppm이었으며 인광석(燐鑛石)은 질소원(窒素源)이 $(NH_4)_2SO_4$일 때 411ppm이었다.

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Phosphate solubilization by phosphate solubilizing microorganisms: insight into the mechanisms

  • Buddhi Charana, Walpola;Kodithuwakku Kankanange Indika Upali, Arunakumara;Min Ho, Yoon
    • 농업과학연구
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    • 제49권3호
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    • pp.463-481
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    • 2022
  • Phosphorous (P) is considered to be one of the key essential elements demanded by crop plants. Approximately 70 - 90% of phosphatic fertilizers applied to crops are fixed in soil as Ca, Fe, and Al metal cations, which are insoluble and thus not readily available for plant uptake. Therefore, most soils are deficient in plant available P. This is usually rectified by applying phosphate fertilizers continuously, although this is not economically viable or environmentally acceptable. The present paper reviews the mechanisms involved with phosphate solubilization and mineralization by phosphate solubilizing microorganisms (PSMs) with the associated factors that determine the success. PSMs are effectively involved in mediating the bioavailability of soil P. Their contribution includes mineralization of organic P solubilization of inorganic P minerals, and storing sizable amounts of P in biomass through different mechanisms such as the production of organic and inorganic acids, H2S, siderophores, exopolysaccharides, and production of enzymes such as phosphatases, phytase, and phosphonatases/C-P lyases, which are capable of chelating the metal ions, forming complexes, and making plant available P. PSMs manifest a wide range of metabolic functions in different environments, resulting in significantly higher plant growth, enhanced soil properties, and increased biological activities. Therefore, development of bio-inoculants with efficient novel PSM strains and further investigations on exploring such strains from diverse ecological niches with multifunctional plant-growth-promoting traits are needed.

인산가용화 미생물에 의한 토양 내 인산이온 가용화 기작 (Mechanisms of Phosphate Solubilization by PSB (Phosphate-solubilizing Bacteria) in Soil)

  • 이강국;목인규;윤민호;김혜진;정덕영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.169-176
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    • 2012
  • Among the major nutrients, phosphorus is by far the least mobile and available to plants in most soil conditions. A large portion of soluble inorganic phosphate applied to soil in the form of phosphate fertilizers is immobilized rapidly and becomes unavailable to plants. To improve the plant growth and yield and to minimize P loss from soils, the ability of a few soil microorganisms converting insoluble forms into soluble forms for phosphorus is an important trait in several plant growth-promoting microorganisms belonging to the genera Bacillus and Pseudomonas and the fungi belonging to the genera Penicillium and Aspergillus in managing soil phosphorus. The principal mechanism of solubilization of mineral phosphate by phosphate solubilizing bacteria (PSB) is the release of low molecular weight organic acids such as formic, acetic, propionic, lactic, glycolic, fumaric, and succinic acids and acidic phosphatases like phytase synthesized by soil microorganisms in soil. Hydroxyl and carboxyl groups from the organic acids can chelate the cations bound to phosphate, thereby converting it into soluble forms.

토양에서 분리한 Aspergillus sp. PS-104 균주에 의한 난용성 인산염 분해 (Solubilization of Insoluble Phosphates by Aspergillus sp. PS-104 Isolated from Soil)

  • 강선철;신승용
    • 한국환경농학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.36-41
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    • 2007
  • PDA-calcium phosphate 평판배지를 이용하여 경상남북도 일대의 토양으로부터 인산가용화능이 우수한 사상균을 분리하고 배양특성을 조사하였다. 최종적으로 분리한 인산가용화능이 우수한 사상균 PS-104 균주를 선발하여 형태적 특성을 조사한 결과 이 균주의 분생자는 비가지형으로 끝이 돌출되어 있으며, 균사가 격막으로 형성되는 등의 특징을 갖는 Aspergillus sp. PS-104 균주로 동정되었다. 이 균주의 인광석 분해능이 최대가 되는 최적 배양온도와 pH는 각각 $30^{\circ}C$와 pH 7.0이었다. 이와 같은 배양조건에서 tricalcium phosphate, aluminium phosphate, hydroxyapatite, 인광석 등의 난용성 인산염에 대한 이 균주의 인산가용화능을 살펴보면 최대 인산가용화능은 tricalcium-phosphate 처리구(1,900 ppm)에서, 최소 인산가용화능은 hydroxyapatite 처리구(320 ppm)에서 확인되었다. 또한 이 균주의 인산가용화능은 질소원으로 첨가한 ammonium 염보다 nitrate 염에서 높게 나타났다.

토양미생물(土壤微生物) Biomass에 의한 인산염(燐酸鹽) 가용화균(可溶化菌) 접종효과(接種效果)의 평가(評價) (Assesment on the Inoculation Effects of Phosphate-solubilizing Microorganisms by Soil Microbial Biomass)

  • 서장선;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.181-189
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    • 1996
  • 토양의 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽)을 생물학적으로 이용하고자 인산염가용화 미생물을 선발하였다. 그중 Aspergillus niger를 공시균주(供試菌株)로 하여 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 가용화균(可溶化菌) 접종(接種)에 의한 미생물(微生物)의 대사적(代謝的) 인산염(燐酸鹽) 가용화능(可溶化能)과 그에 따른 작물(作物)의 무기성분(無機成分) 흡수량(吸收量) 및 미생물체(微生物體) 량(量) 변화등(變化等)을 조사(調査)하였다. 상추 및 피망의 인산(燐酸) 흡수량(吸收量)은 인산염(燐酸鹽) 가용화균(可溶化菌) 접종(接種)에 의해 노지(露地) 및 시설재배지(施設栽培地) 토양(土壤) 모두에서 증가(增加)하였다. 토양(土壤) Biomass P와 토양(土壤) 유효인산(有效燐酸) 함량(含量) 간(間)에는 부(負)의 상관(相關)을 보여 biomass P 양(量)이 증가(增加)할수록 유효인산(有效燐酸)은 감소(減少)하였지만, 토양(土壤) biomass C와 토양(土壤) 유효인산(有效燐酸) 함량간(含量間)에는 $Y=-0.0007X^2+0.7126X^2-29.46(R=0.8283^{**})$의 정(正)의 구간(區間)에서 유의성(有意性)이 있는 정(正)의 상관(相關)을 보였다. Biomass C와 작물(作物)의 인산(燐酸) 흡수량(吸收量) 간(間)에도 $Y=0.0049X^2-2.2352X+326.34(R=0.6350^*)$의 정(正)의 구간(區間)에서 유의성이 있는 정(正)의 상관(相關)을 보여 biomass C 양(量)이 $400mg\;kg^{-1}$에 이를 때까지 흡수량이 계속 증가(增加)하였다.

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토양에서 분리한 Penicillium sp. GL-101에 의한 난용성 인산염의 가용화 (Solubilization of Insoluble Phosphates by Penicillium sp. GL-101 Isolated from Soil)

  • 최명철;정종배;사동민;임선욱;강선철
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권4호
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    • pp.329-333
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    • 1997
  • PDA-calcium phosphate 평판배지를 이용하여 경남북 일대의 토양으로부터 인산가용화능이 우수한 1,000여종의 세균과 200여종의 사상균을 분리하였다. 이중에서 인산가용화능이 가장 우수한 사상균 GL-101 균주를 선발하여 MEA와 PDA 배지에서 배양하면서 분생자병과 분생자의 형태적 특성을 조사한 결과 플라스크형의 phialide, 분생자병의 branching type이 simple type이며, conidial head가 columnar shape 등의 특징을 갖는 Penicillium sp. GL-101로 동정되었다. 이 균주의 인광석 분해능이 최대가 되는 최적 배양온도와 초발 pH는 각각 $25^{\circ}C$와 pH 7.5이었다. 이와같은 배양조건에서 tricalcium-phosphate, aluminium phosphate, hydroxyapatite, 인광석 등의 난용성 인산염에 대한 이 균주의 인산가용화능을 살펴보면 배양 8일째에 최대값을 보였으며, tricalcium-phosphate에 대해서는 1,152 ppm, 인광석에 대해서는 565 ppm, aluminium phosphate에 대해서는 292 ppm, hydroxyapatite에 대해서는 217 ppm의 유리인산을 생성하였다.

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한국(韓國)의 적황색(赤黃色) 및 석회질토양(石灰質土壤)에서 인산(燐酸)의 유효화(有效化) 및 작물(作物)의 인산흡수(燐酸吸收)에 대한 인산염(燐酸鹽) 가용화균(可溶化菌) 접종(接種) 효과(效果) (Effects of Inoculation with Phosphate-Solubilizing Microorganisms on Availability and Plant Uptake of Phosphorus in Red-yellow and Calcareous Soils of Korea)

  • 서장선;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.173-180
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    • 1996
  • 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 가용화능(可溶化能)이 있는 Pseudomonas putida 와 Aspergillus niger 를 공시(供試) 균주(菌株)로 하여 산성(酸性) 토양(土壤)인 적황색토(赤黃色土)와 알칼리성(性) 토양(土壤)인 석회질토(石灰質土)에 피망을 재배하며, 선발(選拔)된 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 가용화균(可溶化菌)의 접종효과를 조사(調査)하였다. 재배(栽培) 후(後) 토양(土壤) 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)은 적황색(赤黃色) 토양의 무접종(無接種)에 비해 무비구(無肥區) 및 시비구(施肥區)에서는 Aspergillus niger, 볏짚구(區)에서는 Pseudomonas putida 와 Aspergillus niger 접종시(接種時) 유의(有意)하게 높았으나, 석회질토양에서는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 피망의 인산(燐酸) 흡수량(吸收量)은 알칼리성(性)칸 토양(土壤)인 석회질토양(石灰質土壤)의 Pseudomonas putida 및 Aspergillus niger 접종시(接種時) 볏짚시용구를 제외한 무비구(無肥區) 및 시비구(施肥區)에서 증가(增加)하였다. Cellulase 활성(活性)은 접종에 의한 처리간 뚜렷한 차이는 없었으나 적황색(赤黃色) 토양(土壤)의 볏짚 시용구에서 가장 높았다. Phosphatase 활성은 적황색(赤黃色) 토양(土壤)에서는 Aspergillus niger 가 접종(接種)된 모든 처리에서 증가(增加)하였으며, 그 중 시비구(施肥區)와 볏짚 시비구(施肥區)에서는 유의성(有意性)이 있었고, 석회질토양(石灰質土壤)에서는 인산염(燐酸鹽) 가용화균(可溶化菌)이 접종된 모든 처리에서 증가하였으며, 특히 시비구(施肥區)에서는 Aspergillus niger, 볏짚구(區)에서는 Pseudomonas putida 접종시(接種時) 유의성(有意性)있게 증가(增加)하였다.

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Characterization of Soil Microorganism from Humus and Indigenous Microorganism Amendments

  • Jan, Umair;Feiwen, Rui;Masood, Jan;Chun, Se Chul
    • Mycobiology
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    • 제48권5호
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    • pp.392-398
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    • 2020
  • This study was conducted to understand the dynamics of microbial communities of soil microorganisms, and their distribution and abundance in the indigenous microorganisms (IMOs) manipulated from humus collected from the forest near the crop field. The soil microorganisms originated from humus and artificially cultured microbial-based soil amendments were characterized by molecular and biochemical analyses. The bacterial population (2 × 106~13 × 106 CFU/g sample) was approximately 100-fold abundant than the fungal population (2 × 104~8 × 104 CFU/g sample). The 16S rDNA and ITS sequence analyses showed that the bacterial and fungal communities in humus and IMOs were mainly composed of Bacillus and Pseudomonas, and Trichoderma and Aspergillus species, respectively. Some of the bacterial isolates from the humus and IMOs showed strong inhibitory activity against soil-borne pathogenic fungi Fusarium oxysporum and Sclerotinia sclerotiorum. These bacteria also showed the siderophore production activity as well as phosphate solubilizing activity, which are requisite traits for biological control of plant pathogenic fungi. These results suggest that humus and IMOs could be a useful resource for sustainable agriculture.

아미노산액 처리에 의한 인산가용화균주의 생육 및 가용화 효과 (Effect of Amino Acid Solution for Cell Growth and MPS Activity of Mineral Phosphate Microorganisms.)

  • 이진우;정연주;최시림;김재훈;유주순;김영길;최용락
    • 생명과학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.490-495
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    • 2004
  • 인산가용화능이 우수한 균주인 Burkholderia sp. DA23과 Klebsiella sp. DA7l-1 두 균주를 사용하여 농도별 아미노산 첨가에 따른 성장 양상과 유리인산 방출량을 조사한 결과, 두 균주의 생육과 인산가용화에 있어 아미노산이 도움이 되는 것으로 나타났다. DA23과 DA7l-1 모두 0.05%와 0.1%의 아미노산을 SM배지에 첨가하여 성장 양상을 확인한 결과 아미노산을 첨가한 배지의 균주가 아미노산을 처리하지 않은 배지의 균주에 비해 높은 세포 밀도 성장을 보여주었다. 인산가용화 균주의 아미노산 첨가의 경우 무처리보다 높은 pH 저하를 보였으며, 또한 아미노산 첨가가 아미노산 무처리구에 비해 2배이상 높은 인산가용화 효과를 보였다. DA7l-1의 아미노산 첨가의 경우는 DA23의 아미노산 첨가보다 아미노산 첨가에 의한 인산가용화 효과가 더 있는 것으로 나타났다. hydroxyapatite와 tri-calcium phosphate 의 인산염 차이에 따른 아미노산 처리 효과는 없었으며, 0.05%의 미량의 농도에서도 인산가용화로의 세포밀도 성장 및 가용화능에 효과를 나타내었다.