土壤溶磷微生物研究进展_李海云
土壤微生物对生态系统磷循环的影响与调控研究
土壤微生物对生态系统磷循环的影响与调控研究土壤微生物是生态系统中极为重要的组成部分，它们对生态系统磷循环的影响和调控尤为重要。
磷是植物生长和生产的基本元素，也是土壤养分的重要组成部分。
然而，磷的有效利用率很低，且磷资源有限，因此探究土壤微生物在磷循环中的作用，对于维持生态系统的平衡和可持续发展具有重要的意义。
一、土壤微生物在磷循环中的作用土壤微生物在磷循环中发挥着重要的作用，可以从以下几个方面来探讨：1. 促进土壤中磷的转化土壤微生物具有多种代谢机制，可以分解有机磷和无机磷，并将其转化为可供植物吸收的无机磷。
有些微生物利用酵素分解有机磷，将其转化为无机磷，从而增加了土壤中的有效磷含量。
此外，一些微生物能够利用各种氮源细胞外酸性磷酸酶，将土壤中的磷酸盐酶解为有机磷和无机磷，为植物吸收提供更为丰富的磷源。
2. 改善土壤环境土壤微生物活动及其分解有机质会产生一定的酸性代谢产物，使土壤pH下降。
而pH的变化可以影响土壤中磷的形态和数量，促进磷的活化和释放，从而增加土壤磷的有效性。
此外，土壤微生物对有机物质分解释放出质子，酸化土壤环境，从而有助于磷的反应和微生物的代谢。
3. 影响植物的吸收土壤微生物的活动使无机磷更容易与根系发生反应，从而被吸收。
此外，微生物代谢也能够产生一些特殊机制，提高土壤磷的供应量和植物对磷的利用率。
还有一些微生物能够合成一些磷酸酯酶，使不活泼的有机磷发生磷酸化而成为活泼有机磷，使有机磷降解过程中，有效磷的利用率提高。
二、土壤微生物对磷循环的影响除了在促进磷的转化、改善土壤环境和影响植物吸收等方面，土壤微生物还对磷循环产生了以下影响：1. 模式化磷酸盐溶解模式化磷酸盐溶解又称为微生物耦合溶解，指土壤微生物在其新陈代谢过程中，释放出酸性代谢产物，进而溶解磷酸盐矿物，提高磷的有效性。
2. 降解有机磷土壤中的有机磷是一种难以利用和结合的磷形态，但是某些酶类微生物可以降解它，使其磷含量向土壤中释放，被植物吸收。
微生物解磷的研究进展
微生物解磷的研究进展赵小蓉,林启美(中国农业大学土壤和水科学系,北京 100094)摘 要:综述了具有解磷能力的微生物在不同土壤、作物根际中的数量及种群分布,评价了不同微生物的解磷能力,探讨了微生物的解磷机制,还讨论了解磷菌对作物生长发育的影响以及实际应用效果。
关键词:土壤;根际;解磷微生物中图分类号:S 154.39 文献标识码:A 文章编号:100220616(2001)0320007205收稿日期:2000-06-20基金项目:北京市自然科学基金重点项目(N o .6971003)。
作者简介:赵小蓉(1970-),女,博士,主要从事土壤微生物生态学研究。
磷是植物必需的营养元素之一,我国有74%的耕地土壤缺磷。
土壤中95%以上的磷为无效形式,植物很难直接吸收利用。
施入的磷肥当季作物利用率为5%～25%,大部分磷与土壤中的Ca 2+、Fe 3+、Fe 2+、A l 3+结合,形成难溶性磷酸盐。
提高磷的利用率一直是农学家关注的问题。
很多因素影响土壤磷的利用效率,微生物对土壤磷的转化和有效性影响很大。
大量的研究结果证明:土壤中存在大量的微生物,能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态,具有这种能力的微生物称为解磷菌或溶磷菌(Pho sphate -so lub ilizing m icroo rgan is m s ,PS M )。
有人对其中能够矿化有机磷化合物的称之为有机磷微生物;能够将植物难以吸收的无机磷酸盐转化为可直接吸收利用形态的微生物,称之为无机磷微生物,实际上却很难将它们分得很清。
本文对国内外有关解磷微生物在土壤和作物根际的分布特点、解磷机制、对作物生长发育的影响及其应用等方面的研究进展做一综合评述。
1 解磷微生物的数量具有解磷能力的微生物包括细菌、真菌和放线菌,在土壤中的数量,受土壤物理结构、有机质含量、土壤类型、土壤肥力、耕作方式和措施等因素的影响[1]。
尹瑞玲[2]发现我国旱地土壤解磷菌平均为107cfu g ,占土壤微生物总数的27%～82%,其中细菌所占比例最大。
解磷微生物的研究进展
解磷微生物的研究进展【摘要】磷素是限制植物生长的必需营养元素之一，磷在施入土壤后90%左右被土壤固定，使其有效性降低。
因此关于解磷菌的研究一直受到科学家的重视。
本文对土壤中解磷微生物的研究简史、解磷微生物的种类及生态分布特征、解磷作用机制及展望等方面的研究进展进行综述。
【关键词】解磷微生物；解磷；研究进展【Abstract】Phosphorus（P）is one of the major nutrients required for plant growth，However，the uptake of P by plants is limited due to its strong absorption onto soil.So the research on the phosphorus-dissolving microbes（PSM）has been a focus problem for many scientists.The objective of this paper was to review the brief history of the research on the PSM，the varieties，the ecological characteristics the phosphorus-dissolving mechanism and the prospect.【Key words】Phosphorus-dissolving microbes（PSM）；Phosphorus-dissolving；Research advances磷是植物生长必需的营养元素之一，植物的光合作用和体内的生化过程都必须有磷参加。
我国有74%的耕地土壤缺磷，土壤中有95%以上的磷为无效形式，植物很难直接吸收利用。
其中难溶性有机磷占土壤全磷的20%～50%，占难溶性土壤磷总量的10%～85%。
施氮对高寒垂穗披碱草草地根际、非根际土壤肥力的影响
第37卷第6期2023年12月水土保持学报J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .37N o .6D e c .,2023收稿日期:2023-05-08资助项目:南疆重点产业创新发展支撑计划项目(2022D B 017) 第一作者:高浩诚(2000 ),男,在读硕士研究生,主要从事草地生态研究㊂E -m a i l :1219612060@q q .c o m 通信作者:焦婷(1976 ),女,博士,副教授,主要从事草地生态与反刍动物营养研究㊂E -m a i l :j i a o t @g s a u .e d u .c n施氮对高寒垂穗披碱草草地根际㊁非根际土壤肥力的影响高浩诚,牧仁,焦婷,陈鑫,马淑敏,张霞(甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,中-美草地畜牧业可持续发展研究中心,农业农村部饲草种质创新与新品种选育重点实验室,兰州730070)摘要:为探究不同氮素添加水平对高寒生态条件下垂穗披碱草地土壤理化性质及速效养分的影响,选取天祝高山草原试验站2龄垂穗披碱草人工草地开展氮素添加试验㊂采用单因子试验设计,参照中国氮沉降分布格局确定试验地氮素添加剂量,设置对照N 0(不施氮)㊁N 1(12k g /h m 2)㊁N 2(24k g/h m 2)㊁N 3(48k g /h m 2)和N 4(96k g/h m 2)5个氮素添加水平,每个处理4次重复㊂于2021年7月初和8月初2次施肥,9月份采集各处理根际㊁非根际土壤样品进行测定㊂结果表明:施氮水平对根际土碱解氮含量以及非根际土容重产生极显著影响(p <0.01),对根际土有机质及速效磷含量产生显著影响(p <0.05)㊂根际土中,随施氮水平上升,土壤含水量呈上升趋势;土壤p H 缓慢下降,N 4处理最低;N 3处理下,根际土碱解氮㊁速效磷及速效钾较对照组分别显著提高8.92%,44.38%,16.00%(p <0.05);土壤有机质含量显著高于对照组(p <0.05);非根际土中,随施氮水平上升,土壤碱解氮及速效磷含量先上升后下降,N 3处理达峰值(p <0.05);土壤p H 呈先上升后下降趋势;土壤有机质含量则在N 4水平处达峰值(p <0.05)㊂同一施氮水平下,除N 3水平外,根际土含水量㊁速效磷及速效钾含量低于非根际土;根际土p H ㊁有机质含量及土壤碱解氮含量均高于非根际土㊂灰色关联度综合分析表明,N 3与N 4处理分别对根际与非根际土理化性质及速效养分影响最大㊂关键词:氮素添加;土壤理化性质;碱解氮;速效磷;速效钾中图分类号:S 543.9;S 812.2 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2023)06-0276-07D O I :10.13870/j.c n k i .s t b c x b .2023.06.035E f f e c t s o fN i t r o g e nA p p l i c a t i o no nR h i z o s p h e r e a n dN o n -r h i z o s ph e r e S o i l F e r t i l i t y o fA l p i n eE l ym u sN u t i o n sG r a s s l a n d G A O H a o c h e n g ,MU R e n ,J I A O T i n g,C H E N X i n ,MAS h u m i n ,Z H A N G X i a (C o l l e g e o f P r a t a c u l t u r e ,G a n s uA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,K e y L a b o r a t o r y o f P r a t a c u l t u r eE c o s y s t e m ,M i n i s t r y o fD d u c a t i o n ,S i n oA m e r i c a nR e s e a r c hC e n t e r f o rS u s t a i n a b l eD e v e l o p m e n t o f G r a s s l a n dA n i m a lH u s b a n d r y ,K e y L a b o r a t o r yo f F o r a g eG e r p l a s mI n n o v a t i o na n dV a r i e t y B r e e d i n g o f t h eM i n i s t r y o f A g r i c u l t u r e a n dR u r a lA f fa i r s ,L a n z h o u 730070)Ab s t r ac t :I no rde rt oi n v e s t i g a t et h eef f e c t so fd i f f e r e n tn i t r og e na d d i t i o nl e v e l so ns o i l ph ys i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e sa n d a v a i l a b l e n u t r i e n t s o f d r o o p i n g p a n i c u l u s c a l c a r e o u s g r a s s l a n d u n d e r a l p i n e e c o l o gi c a l c o n d i t i o n ,t h e e x p e r i m e n t o fn i t r o g e na d d i t i o nw a s c a r r i e do u t i nt h e2n da g e p a n i c u l u s c a l c a r e o u sa r t i f i c i a l g r a s s l a n da tT i a n z h uA l p i n eG r a s s l a n dE x p e r i m e n t a l s t a t i o n .As i n g l e f a c t o r e x p e r i m e n t a l d e s i g nw a s u s e d t o d e t e r m i n e t h en i t r o g e na d d i t i o nd o s e i n t h e e x p e r i m e n t s i t e a c c o r d i n g t o t h en i t r o g e nd e p o s i t i o nd i s t r i b u t i o n p a t t e r n i nC h i n a ,a n d f i v e n i t r o g e n a d d i t i o n l e v e l s o f c o n t r o l N 0(n o n i t r o g e n ),N 1(12k g /h m 2),N 2(24k g /h m 2),N 3(48k g /h m 2)a n dN 4(96k g/h m 2)w e r e s e t ,w i t h f o u r t i m e s p e r t r e a t m e n t .F e r t i l i z a t i o nw a s p e r f o r m e d t w i c ei n e a r l y J u l y a n d e a r l y A u g u s t2021,a n dr h i z o s p h e r ea n d n o n -r h i z o s p h e r es o i ls a m p l e so fe a c h t r e a t m e n tw e r e c o l l e c t e df o rd e t e r m i n a t i o n i nS e p t e m b e r .T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h en i t r o g e na p p l i c a t i o n l e v e l h a d s i g n i f i c a n t e f f e c t s o n t h e c o n t e n t o f a l k a l i -h y d r o l y z e dn i t r o g e n i nr h i z o s ph e r e s o i l a n d t h e s o i l b u l k d e n s i t y i nn o n -r h i z o s p h e r e s o i l (p <0.01),a n dh a ds i g n i f i c a n t e f f e c t so nt h e c o n t e n t o f o r g a n i cm a t t e r a n d a v a i l a b l e p h o s p h o r u s i n r h i z o s p h e r e s o i l (p <0.05).I n r h i z o s p h e r e s o i l ,s o i lw a t e r c o n t e n t i n c r e a s e dw i t h t h e i n c r e a s e o f n i t r o g e na p p l i c a t i o n l e v e l .S o i l p Hv a l u e d e c r e a s e d s l o w l y an d r e a c h e d t h e l o w e s t v a l u eu n d e rN 4t r e a t m e n t.U n d e r N3t r e a t m e n t,a l k a l i-h y d r o l y t i cn i t r o g e n,a v a i l a b l e p h o s p h o r u sa n da v a i l a b l e p o t a s s i u m i n r h i z o s p h e r e s o i lw e r e s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e db y8.92%,44.38%a n d16.00%c o m p a r e dw i t h c o n t r o l g r o u p (p<0.05).S o i l o r g a n i cm a t t e r c o n t e n tw a s a l s o s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h a t i n c o n t r o l g r o u p(p<0.05).I n n o n-r h i z o s p h e r e s o i l,w i t h t h e i n c r e a s eo f n i t r o g e na p p l i c a t i o n l e v e l,s o i l a l k a l i-h y d r o l y t i cn i t r o g e na n da v a i l a b l e p h o s p h o r u s c o n t e n t s i n c r e a s e d f i r s t a n d t h e nd e c r e a s e d,a n d t h e p e a kv a l u ew a s r e a c h e du n d e rN3t r e a t m e n t (p<0.05).S o i l p Hv a l u e i n c r e a s e d f i r s t a n d t h e nd e c r e a s e d.T h e c o n t e n t o f s o i l o r g a n i cm a t t e r r e a c h e d t h e p e a kv a l u e a t t h e l e v e l o fN4(p<0.05).U n d e r t h es a m en i t r o g e na p p l i c a t i o n l e v e l,t h ec o n t e n t so fw a t e r c o n t e n t,a v a i l a b l e p h o s p h o r u s a n d a v a i l a b l e p o t a s s i u m i n r h i z o s p h e r e s o i l w e r e l o w e r t h a n t h o s e i n n o n-r h i z o s p h e r e s o i l e x c e p tN3l e v e l.p H,o r g a n i cm a t t e r c o n t e n t a n da l k a l i-h y d r o l y z e dn i t r o g e nc o n t e n t o f r h i z o s p h e r e s o i lw e r e h i g h e r t h a n t h o s e o f n o n-r h i z o s p h e r e s o i l.T h e c o m p r e h e n s i v e a n a l y s i s o f g r e y c o r r e l a t i o nd e g r e e s h o w e d t h a t N3t r e a t m e n ta n d N4t r e a t m e n t s h a dt h e g r e a t e s te f f e c t s o n p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e sa n d a v a i l a b l e n u t r i e n t s o f r h i z o s p h e r e a n dn o n-r h i z o s p h e r e s o i l,r e s p e c t i v e l y.K e y w o r d s:n i t r o g e na d d i t i o n;p h y s i c a l a n dc h e m i c a l p r o p e r t i e so f s o i l;a l k a l i h y d r o l y z e dn i t r o g e n;a v a i l a b l e p h o s p h o r u s;a v a i l a b l e p o t a s s i u m我国草地资源非常丰富,天然草地约400ˑ108 h m2,承担着涵养水源以及保护生物多样性等重要作用,维护着生态系统的平衡[1],且在我国农业㊁畜牧业㊁旅游业㊁制造业及餐饮业等多方面创造着巨大的经济价值㊂随着人们对草地资源的过度利用,我国草地快速退化,约90%的天然草地处在不同程度的退化进程之中,随之而来的是草地资源快速减少㊂由于高寒草地生态系统对于外界干扰极其敏感,同时自身阻抗及恢复能力较差,全国的高寒草地生境状况逐步恶化,祁连山区尤为明显㊂祁连山高寒草地超载率达69.1%,退化率46.9%㊂根据李海云[2]对祁连山高寒草地退化中 植物 土壤 微生物 的研究表明,土壤理化性质直接影响草地生态系统的演替过程,同时也在草地生态系统退化过程中受到不同程度的影响㊂土壤中氮素㊁磷素等营养元素的含量是衡量土壤是否退化以及退化程度的重要指标,土壤中的速效养分含量也随着高寒草地的退化程度不同而发生不同的变化㊂对于正在退化或退化程度较高的土壤进行施氮处理可有效减缓其退化速度㊂胡冬雪[3]研究表明,土壤中的有机质与碱解氮含量均随草地施氮而增加,土壤p H㊁土壤容重及土壤含水量等指标无显著变化;武建双等[4]对高寒草地人工垂穗披碱草种群对施氮处理的响应的研究表明,高寒草地土壤p H均不随施氮处理变化而发生变化㊂土壤氮素含量随施氮量增加而增加㊂施用氮肥可为土壤有效供给氮素,并且能提髙土壤中速效氮含量;李盼盼[5]研究表明,土壤有机质含量随施氮量增加而增加,呈现正相关关系,而速效磷含量却与施氮量呈负相关,土壤全氮含量无显著变化,但大量添加氮素也不利于改善草地退化问题;宗宁等[6]研究表明,高水平的氮肥与磷肥配施反而造成轻度退化草地群落物种的丰富度和均匀度的显著降低,加剧土壤退化程度㊂因此,探索一个合适的施氮水平,使其既能改善土壤退化问题,又保证草地生态系统稳定,是一个亟待解决的问题㊂根际是指受植物根系活动的影响后,与原土体在理化特性以及生物学特性上有显著差异的特殊土壤区域,是植物㊁土壤㊁微生物及环境因子进行相互作用的场所,是各类养分㊁水分㊁有益和有害物质及生物作用于根系或进入根系参与物质循环的重要区域,其自身具备特殊的微生态系统㊂根际微域环境对土壤养分能否被植物有效利用以及其被植物根系利用效率有直接影响,并与植物的抗逆能力强弱㊁根系病害的预防与抵抗以及农林业持续发展等方面密切相关[7]㊂根际土对植株生长的影响明显强于其他土体,根际土中的养分含量普遍大于非根际,根际土与土体其他部分所含养分含量也有显著差异㊂与非根际土相比,根际土养分含量以及微生物数量均高于前者,各种物质循环和能量转化较非根际土而言更为迅速,土壤微生物活性更强[8]㊂同时,曹永昌等[9]研究表明,植物根际附近多数大多数酶的酶活性多要高于非根际土中酶活性㊂通过对根际土㊁非根际土理化性质㊁土壤养分含量及土壤酶活性等的对比,可建立一个更直观与准确的土壤质量评价体系㊂因此,根际㊁非根际土在不同施氮水平下,土壤速效养分含量变化的状况可能存在非常显著的差异㊂垂穗披碱草(E l y m u s n u t a n s G r i s e b)是禾本科多年生丛生草本植物,因其植株生长茂盛㊁粗蛋白含量高的特性被广泛用于高寒退化草场的改良以及人工草地的建设,是修复高寒退化草地和建植人工草地的首选草种㊂本试验通过不同水平的外源氮素人772第6期高浩诚等:施氮对高寒垂穗披碱草草地根际㊁非根际土壤肥力的影响工添加处理,探讨在不同氮素添加水平下高寒草地根际㊁非根际土理化性质及速效养分的变化,以期为高寒草地种植垂穗披碱草地合理施加氮肥提供理论依据㊂1材料与方法1.1研究区概况研究区位于甘肃省武威市天祝藏族自治县甘肃农业大学天祝高山草原生态系统试验站2龄垂穗披碱草人工草地(36ʎ30' 37ʎ35'N,102ʎ17' 103ʎ40'E)㊂海拔2960m,气候寒冷,年均气温0ħ,年均降水量400mm,年蒸发量1398mm,生长期130天㊂试验地土壤为山地黑钙土,有机质㊁全氮㊁全磷㊁全钾含量分别为12%,0.77%,0.11%,2.14%,水解氮㊁速效钾含量分别为496,330m g/g㊂1.2试验设计采用单因子设计,通过参照中国氮沉降分布格局[10],确定甘肃地区干湿沉降率为8.16k g/(h m2㊃a),从而确定试验氮素添加量,即将氮添加设置对照N0 (不施氮)㊁N1(12k g/h m2)㊁N2(24k g/h m2)㊁N3(48 k g/h m2)和N4(96k g/h m2),等同于甘肃地区自然氮沉降量1,5,3,6,12倍㊂即尿素施加量分别为0,52.17, 104.35,208.70,417.40g㊂以N0作为对照,2020年5月开始种植垂穗披碱草,播种量为22.5k g/h m2㊂将试验地(29mˑ19m)划分为20个面积为4mˑ5m 的小区,为防止不同试验处理间互相干扰,在每个小区之间设立宽度为1m的保护行㊂试验采取完全随机区组设计,设5个施肥水平,每个水平4次重复㊂经计算不同施氮水平所需的氮添加后,称取出每个试验组所需尿素,将其充分溶解于2L的水中㊂在无风的天气下,将不同处理所需尿素溶液利用喷壶在各试验小区之间进行均匀喷洒,同时在C K小区喷洒施等量的水,以便统一草地植物生长环境标准㊂在2021年7月初和8月初进行施肥,分别为全年施肥量的50%,此期间不定期清除杂草且不浇水㊂1.3取样方法在垂穗披碱草建植后,分别采集根际土和非根际土㊂每个试验小区随机选取3个采样点,每个采样点以20c m样段为基准把垂穗披碱草植株及根系挖出,去掉浮土,采用抖落法收集根际土,装入保鲜袋,用冰袋低温保存根际土样本,带回实验室进行测定㊂每个试验小区中随机选取5个点,每个点分别采集0 10,10 20,20 30c m土层土样,将每层5个点的土样混合均匀,去除土层中根系及杂质,用四分法取150g左右称重,采集的土壤立即进行保鲜处理,带回实验室,保存方法同根际土㊂施肥第2年,2021年蜡熟期(8月中旬)对土壤根际土与非根际土采用以上相同方法进行采样㊁保鲜处理㊂带回实验室测定后与垂穗披碱草建植初期的根际土㊁非根际土速效养分进行对比分析㊂1.4指标测定参考鲍士旦[11]对土壤理化性质及速效养分含量进行测定,土壤p H采用玻璃电极法进行测定;土壤含水量采用恒温烘干法测定;土壤容重采用环刀法测定;土壤有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定;土壤速效氮含量采用N a O H碱解扩散法测定;土壤速效磷含量采用碳酸氢钠浸提钼蓝比色法测定;土壤速效钾含量采用醋酸铵-火焰光度计法测定㊂1.5数据统计及分析采用E x c e l2016软件进行数据处理和图表制作,用S P S S27.0软件进行单因素(o n e-w a y A N O-V A)㊁最小显著差异法(L S D法)方差分析和多重比较(α=0.05),图表中数据用平均值ʃ标准误表示㊂采用双因素方差分析(t w o-w a y A N O V A)施氮水平对垂穗披碱草草地根际与非根际土速效养分的影响㊂用灰色关联度法对各处理进行综合分析,根据关联度分析原则,关联度值越大,综合评价越好㊂假设参考数列为x0,比较数列为x i,i=1,2,3, ,n,且x0={x0(1),x0(2),x0(3), ,x0(n)},x i={x i(1), x i(2),x i(3), ,x i(n)},则称ζi(k)为x0与x i在第k点的关联系数,计算公式为:ξk=m i n i m i n k x0(k)-x i(k)+ρm a x i m a x k x0(k)-x i(k)x0(k)-x i(k)+ρm a x i m a x k x0(k)-x i(k)式中:x0(k)-x i(k)表示在k点x0数列和x i数列的绝对差值,记作Δi(k),其中m i n i m i n k x0(k)-x i(k)为二级最小差;m a x i m a x k x0(k)-x i(k)为二级最大差;ρ为分辨系数,取值范围为0~1,一般取ρ=0.5㊂将关联系数ξk代入公式:r i=1nðn k=1ξ(k),算出关联度值㊂2结果与分析2.1施氮水平对根际、非根际土理化性质的影响由表1方差分析可知,施氮水平对根际土碱解氮含量产生极显著影响(p<0.01);对土壤有机质及速效磷含量产生显著影响(p<0.05);施氮水平对非根际土容重产生极显著影响(p<0.01)㊂施氮水平对于根际土与非根际土中含水量㊁p H及速效钾含量以及非根际土有机质㊁碱解氮㊁速效磷含量均未产生显著影响㊂872水土保持学报第37卷表1 施氮水平对根际土㊁非根际土理化性质与速效养分影响的方差分析因素土壤类型含水量pH 有机质容重碱解氮速效磷速效钾施氮水平根际土1.6562.9414.728*8.592**4.674*1.891非根际土2.7451.9142.5837.440**3.0290.5910.691注:**㊁*分别表示p <0.01,p <0.05㊂下同㊂2.2 不同施氮水平对根际㊁非根际土中含水量及p H的影响由表2可知,随着施氮量增加,N 1处理下根际土含水量较未施氮处理显著降低10.00%(p <0.05);各处理间非根际土含水量无明显变化;根际土p H 缓慢下降,N 4处理下达最低值,非根际土p H 整体呈先上升后下降趋势㊂相同施氮水平下,非根际土含水量均大于根际含水量;土壤p H 表现为非根际土小于根际土㊂表2 不同施氮水平对根际土㊁非根际土含水量及p H 的影响施氮水平土壤含水量/%根际土非根际土土壤p H根际土非根际土N 00.20ʃ0a0.23ʃ0b 7.98ʃ0.02a 7.96ʃ0.02a b N 10.18ʃ0b0.23ʃ0a b 7.99ʃ0.02a 7.96ʃ0.02a b N 20.19ʃ0a b0.22ʃ0b 7.97ʃ0.02a 7.98ʃ0.02a N 30.19ʃ0.01a b 0.23ʃ0.01b7.96ʃ0.03a 7.91ʃ0.03bN 40.20ʃ0.01a b0.24ʃ0a7.80ʃ0.09b7.96ʃ0.01a b注:表中数据均为平均值ʃ标准差;同列不同小写字母表示同一土壤类型下不同施氮水平之间差异显著(p <0.05)㊂下同㊂2.3 不同施氮水平对根际㊁非根际土有机质及非根际土容重的影响由表3可知,随施氮水平增加,N 3处理下根际土有机质较未施氮处理提高15.18%(p <0.05),总体呈上升趋势;非根际土有机质含量则在N 4水平处达到最大,显著高于未施氮处理(p <0.05);N 4处理下土壤容重达到峰值(p <0.05)㊂在相同施氮水平下,土壤有机质表现为根际土大于非根际土㊂表3 不同施氮水平对根际土㊁非根际土有机质及非根际土容重的影响施氮水平土壤有机质/(m g ㊃k g -1)根际土非根际土土壤容重/(g ㊃c m -3)非根际土N 0117.59ʃ2.59b 104.72ʃ1.03b1.10ʃ0.01b N 1124.32ʃ1.36b 107.83ʃ1.30a b 1.08ʃ0.01b N 2126.60ʃ8.21b 108.06ʃ1.15a b 1.12ʃ0.00b N 3144.54ʃ3.60a 108.22ʃ0.81a b 1.09ʃ0.01b N 4126.10ʃ4.14b109.57ʃ1.21a1.15ʃ0.01a2.4 不同施氮水平对根际㊁非根际土速效养分影响2.4.1 不同施氮水平对根际㊁非根际土碱解氮的影响 由图1可知,随施氮量增加,N 3处理下根际土和非根际土碱解氮含量均最高,显著大于未施氮处理(p <0.05);除对照组外,同一施氮水平下,根际土碱解氮含量均有大于非根际土趋势㊂注:图柱上方不同小写字母代表在同一施氮水平下不同土层之间差异显著(p <0.05)㊂下同㊂图1 不同施氮水平对根际土㊁非根际土碱解氮含量的影响2.4.2 不同施氮水平对草地根际㊁非根际土中速效磷的影响 由图2可知,随施氮水平增加,N 3处理下根际土㊁非根际土速效磷含量同时达最大值,分别较未施氮处理提高44.38%和8.43%(p <0.05)㊂除N 3处理外,同一施氮水平下,土壤速效磷表现为根际土小于非根际土㊂图2 不同施氮水平对草地根际㊁非根际土速效磷的影响2.4.3 不同施氮水平对草地根际㊁非根际土速效钾的影响 由图3可知,随着施氮水平提升,非根际土速效钾含量在各处理间差异不显著;N 3处理下根际土速效钾含量显著高于其他处理(p <0.05),且除N 3水平外,土壤速效钾含量均表现为根际土小于非根际土㊂图3 不同施氮水平对草地根际㊁非根际土速效钾的影响972第6期 高浩诚等:施氮对高寒垂穗披碱草草地根际㊁非根际土壤肥力的影响2.5不同施氮水平对于根际㊁非根际土理化性质与速效养分灰色关联度综合分析为进一步探究不同施氮水平对垂穗披碱草地根际土㊁非根际土的影响,采用灰色关联度综合分析法,对不同施氮水平下根际㊁非根际土理化特性以及速效养分进行综合分析㊂由表4可知,根际土关联度排序为N3> N1>N2>N4>N0,即N3处理对于垂穗披碱草地根际土理化性质及速效养分影响效果最佳;非根际土关联度排序为N4>N3>N2>N0>N1,即N4处理对于垂穗披碱草地非根际土理化性质及速效养分影响效果最佳㊂表4不同施氮水平对于根际㊁非根际土理化性质与速效养分灰色关联度综合分析土壤类型因素含水量p H有机质容重碱解氮速效磷速效钾关联度排名N01.000.990.450.650.330.520.665N10.651.000.520.940.490.630.702根际土N20.720.990.550.840.420.660.703 N30.840.971.001.001.001.000.971N40.850.870.550.930.400.530.694N00.450.960.530.490.530.390.830.604N10.530.950.760.050.660.630.520.585非根际土N20.401.000.780.600.630.471.000.703 N30.430.840.800.481.001.000.460.722N41.000.961.001.000.650.330.670.8013讨论3.1不同施氮水平对根际㊁非根际土理化性质影响权国玲等[12]研究表明,施肥对土壤容重㊁总孔度及含水量无显著影响,原因可能是土壤结构及理化性质相对稳定,仅进行短期施肥处理无法改变土壤理化性质㊂本研究中,随着施氮水平的上升,根际土含水量呈先下降后上升趋势,非根际土含水量呈略微上升趋势㊂试验结果与权国玲等[12]研究有略微不符,推断其原因可能为试验中氮肥添加是以尿素水溶液形式进行喷施,垂穗披碱草在吸收氮素时对土壤中水分起到一定的聚集作用,所以N1处理下根际土水分被连带吸收进入植物体内,而高氮处理下,垂穗披碱草根际需要吸收的尿素溶液随浓度升高而减少,因此,根际土含水量呈现逐渐回升现象㊂而非根际土受到垂穗披碱草根系对土壤水分吸收的作用较小,因此,含水量无明显变化㊂而在相同施氮水平下,非根际土含水量均低于根际土含水量,此现象也与垂穗披碱草根系对土壤中水分的主动吸收有关,根系在吸收水分时,在一定程度上将水分聚集到根系附近的土壤中,造成根际土含水量高于非根际土含水量㊂土壤容重的大小同时受到土壤质地㊁结构㊁有机质含量以及各种因素的共同影响,能够粗略地反映土壤质地以及持水透气状况,是衡量及判断土壤结构的重要指标之一㊂本试验中,非根际土容重无明显变化,但在N4水平下达到最大㊂张雪丽[13]研究认为,外源氮素添加引起土壤发生化学侵蚀,导致土壤结构发生改变,进而使土壤容重受到影响,出现容重增加或降低的现象㊂同时外源氮素的不断输入造成土壤腐殖质持续分解和流失,导致土壤紧实度提高,造成土壤容重增加的现象[14]㊂本试验中,N4水平下土壤容重显著增加,其余施氮处理均无明显变化㊂由于N1㊁N2及N3施氮水平在短期不足以改变土壤容重,而在N4水平下,外源氮添加已经引起土壤结构改变,同时使得土壤腐殖质开始分解流失,与土壤有机质在N3水平下达到最高,而N4水平处开始下降的现象相符㊂所以非根际土容重在N4水平下达到最大,与前文权国玲等[12]㊁张雪丽[13]研究相符㊂土壤有机质含量是评价土壤肥力的核心指标之一,土壤有机质含量越高,对土壤结构的促成作用越明显,对土壤自身所具备的吸收能力提升越强,对土体的缓冲性造成更积极影响,能为植物提供更多所需的营养成分㊂武运涛等[15]研究认为,土壤有机质根据其密度或粒径大小被分为颗粒态有机质(P OM)和矿质结合态有机质(MA OM),随着氮添加量的增加, P OM的氮含量随施氮量增加而显著增加;同时黄晶等[16]研究表明,适度施加氮肥能提高土壤有机质含量㊂本试验中,随施氮水平上升,根际土有机质在N3处理下达到最大,非根际土有机质含量也随施氮水平提升而逐渐上升,在N4水平处达到最大㊂相同施氮水平下,土壤有机质均表现为根际土大于非根际土㊂其原因推测为垂穗披碱草根系对于土壤中养分的吸收以及根系分泌物导致根际土中微生物含量高于非根际土㊂同时土壤微生物可通过利用植物残体的方式对土壤碳库进行补充[17],而土壤中的垂穗披碱草082水土保持学报第37卷根系残体或是土壤中本身具有的植物残体经过各种微生物分解后提升土壤有机质含量[18]㊂土壤p H可直观反映土壤酸碱性,对于衡量土壤是否适合作物栽培起到重要参考意义,并且土壤p H及容重与土壤有机质呈现显著的负相关关系[19]㊂即使土壤对于p H的改变具有一定的缓冲能力,但是长期外源氮素添加仍导致土壤p H下降[20]㊂根据刘贺永等[21]对模拟氮沉降对草地土壤p H和电导率的影响研究表明,土壤p H具有随氮添加量增加而下降的趋势,而土壤电导率与氮素添加水平呈现负相关关系㊂本研究中,随施氮水平上升,根际土p H缓慢下降,并且在N4水平处达到最低㊂而周细红等[22]研究表明,尿素对土壤p H影响大致可分为2个阶段,第1阶段中施用尿素可使土壤p H 增高,其原因在于尿素在水解过程中消耗土壤中的氢㊂但出现最大值后,随即进入第2阶段,土壤p H 开始随施氮水平上升而降低㊂其原因为土壤中尿素水解产生的N H+4可以通过土壤微生物转化为亚硝酸或硝酸盐,并产生H+,导致土壤p H下降㊂本研究中,非根际土p H在N2水平处达到最大随后下降,整体呈先上升后下降趋势,此结果与周细红等[22]研究结论相似㊂同时,土壤有机质含量对提升土壤缓冲性能,减少土壤p H波动具有重要作用㊂而本试验中土壤p H表现为非根际土小于根际土,仅在N4水平处比根际土p H高出2.01%㊂原因推测为非根际土的尿素未被植物吸收已被水解转化,产生H+,降低土壤p H,而根际土中的尿素被根系吸收一部分,所以产生的H+少,根际土p H下降相对较缓㊂3.2不同施氮水平对根际、非根际土速效养分的影响碱解氮由无机态氮和结构简单且能被直接吸收利用的有机态氮组成,可供作物直接吸收快速利用,故又称为速效氮㊂通过对草地进行外源氮添加可显著增加土壤速效氮含量㊂本试验中,随着施氮水平提升,根际土碱解氮含量逐渐上升,在N3水平下达到最大;非根际土碱解氮含量先上升后下降,在N3水平下达到最大,总体呈上升趋势,与晏和飘[23]研究结果一致㊂在同一施氮水平下,根际土碱解氮含量在未施氮处理下低于非根际土含量,在N1㊁N2㊁N3及N4下根际碱解氮含量均高于非根际土碱解氮含量㊂此现象原因为在未施氮处理下,植物根系对附近土壤中碱解氮的吸收㊂在外源氮素添加之后,植物根系对于碱解氮的主动吸收使得部分尿素聚集在根系附近,导致土壤中碱解氮含量提升,高于非根际土碱解氮含量㊂速效磷是当季作物从土壤中主要吸收的磷元素来源,在一定程度上可反映土壤对作物的磷素供应水平㊂夏昊[24]在黔西南州烤烟氮素调控技术研究发现,速效磷含量随着施氮水平提升先增高后降低;同时宋春燕等[25]研究表明,由于氮素对磷的吸收有一定的协同作用,作物氮素的吸收促进对速效磷和速效钾的利用,所以速效磷含量随氮施用量增多而下降㊂本试验中,随着施氮水平提升,根际土速效磷含量逐渐上升,在N3水平下达到最大后下降,总体呈略微上升趋势㊂N3水平下根际土速效磷含量显著高于未施氮处理㊁N2及N4水平㊂非根际土速效磷含量呈先上升后下降趋势,在N3水平下达到最大,与以上研究结果一致㊂在同一施氮水平下,除N3水平外,根际土速效磷含量均低于非根际土含量㊂此现象是因为垂穗披碱草根系对于速效磷的吸收导致根系附近土壤中速效磷含量低于距离根系稍远的非根际土速效磷含量,与前文结论相符㊂而在N3水平下,根际土速效磷含量高于非根际土含量,与前文结论不符,推测原因为试验条件与试验地基况不一致,导致试验结果有差异㊂施加N3水平尿素的试验地速效磷含量可能较为充足,经施加氮肥后,根际土速效磷含量与非根际土速效磷含量得以同时提升㊂随着施氮水平提升,根际土速效钾含量略微上升,在N3水平下达到最大后迅速下降,总体无明显变化;非根际土中速效钾含量无明显变化;在同一施氮水平下,根际土速效钾含量低于非根际土速效钾含量㊂此现象原因为垂穗披碱草根系对于土壤中氮素的吸收促进对速效磷和速效钾的利用,导致根系附近的速效钾含量始终低于远离根系的非根际土,与宋春燕等[25]研究结论一致㊂结合不同氮素添加水平对高寒生态条件下垂穗披碱草人工草地土壤理化性质及速效养分影响进行综合分析讨论㊂同时,对于不同施氮水平下根际㊁非根际不同速效养分的不同响应状况,应从土壤综合性质及土壤速效养分之间的相互作用来综合分析㊂试验采用灰色关联度分析法对氮素添加水平㊁土壤理化性质及速效养分含量进行综合分析发现,48k g/h m2处理对于垂穗披碱草地根际土理化性质影响效果最佳,96k g/h m2处理对于垂穗披碱草地非根际土理化性质影响效果最佳㊂4结论(1)施氮可改善垂穗披碱草草地土壤理化性质和提高土壤速效养分含量㊂(2)施氮水平对根际土碱解氮含量以及非根际土容重产生极显著影响,对根际土有机质㊁速效磷含量产生显著影响㊂182第6期高浩诚等:施氮对高寒垂穗披碱草草地根际㊁非根际土壤肥力的影响。
三株红壤高效溶磷菌的分离、鉴定、溶磷特性及其对花生促生效应的研究的开题报告
三株红壤高效溶磷菌的分离、鉴定、溶磷特性及其对花生促生效应的研究的开题报告一、研究背景随着农业的发展和人工农业生态系统的建设，土壤肥力逐渐下降，而农业生产对肥料的需求也日益增加。
传统的化肥施用虽然能够快速提高农作物的产量，但长期使用会产生许多负面影响，如土壤污染、植物抗性降低等。
因此，寻找一种环境友好型的肥料促进方式变得尤为重要。
在这一背景下，利用微生物改良土壤成为了一种备受关注的研究方向。
红壤是中国南方的一种特有土壤类型，其独特的物理、化学和微生物特性使其具有潜在的促生作用。
其中的溶磷微生物特别值得研究。
溶磷菌是一类能够利用磷酸盐为能源并将其降解为更易被植物利用的磷化合物的微生物。
因此，利用红壤中的高效溶磷菌促进农作物生长已成为目前的研究热点。
二、研究目的本研究旨在分离、鉴定三株红壤高效溶磷菌，并深入研究其溶磷特性和对花生的促生效应，以期为利用微生物促进农业生产提供一种可行的途径。
三、研究内容和方法1. 红壤样品的采集和处理。
从华南地区的红壤中采集土样，将其进行处理后分别与培养基接种。
2. 红壤高效溶磷菌的分离和鉴定。
通过稀释平板法进行初步筛选，然后对降解磷酸二氢钾等溶磷肥料的细菌进行传代、鉴定和纯化处理。
3. 高效溶磷菌的溶磷特性研究。
包括培养条件、生长曲线、酶活性测定、磷酸酯酶电泳等。
4. 对花生促生效应的研究。
将红壤高效溶磷菌接种于花生种子上，以生长指标、生理指标、碳氮代谢等作为评估指标，研究其对花生促生效应的影响。
四、研究意义本研究将对微生物促进农业生产的新型肥料技术提供新的思路和方法，探究红壤中高效溶磷菌的特性，研究其在农业生产中的应用前景和促进作用，为促进绿色农业的发展和提高农业生产效益提供参考。
解磷微生物肥料的研究与进展
种小麦 根际磷细菌 的分 布都明显表现 出根 际效应 ， 而
且 不 同作 物根 际分布 的磷 细 菌种 群结 构 也 有差 异 。 Ｐ ａ ｕ ｌ 和Ｓ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ａ ［ １ ３ １ 研究 豆科植物 根际磷 细菌后发现 ， 芽 孢杆菌属 占优势 。
２ ． ２ ． ２ ｐ Ｈ值 的影响
２ ． ２ ． １ 温度的影响
导致细胞 内有机分 子和膜的破坏 ， 且 表现为种群 生长 量受到抑制『 １ ４ ～。赵锋 等通过研究表 明 ， 溶 氧量可 以
影响水 稻根 系生长及微生物对氮素的利用 。溶氧量较
微生物 的生命 活动 由一系列 生物化学反应 组成 ， 受温度影 响极其 明显 ， 所 以温度是影响微 生物生长 和 代谢 的一个 重要 因素［ １ ４ － １ ６ ］ 。当温度在微生物 的一定范
２ ． １ ． １ 筛选 原 理
Ｄ Ｎ Ａ， Ａ Ｔ Ｐ等被酸破 坏 ， 或Ｒ Ｎ Ａ、 磷脂类 等被碱破坏 的 可能性 ； 并 且生物体 内的所有代 谢过程 都受 酶的控
制， 而酶 的催化反应 又依赖 Ｄ Ｈ值 ， 所 以细胞 内环境 的
根 据在缺磷 的合成 培养基 中加入控 制磷源 ， 初 步
解磷微生物肥料的研究与进展
量 ，但其并不是根 际微生物 的优势菌株。并且无论是 无 机磷 细菌还是有机磷 细菌 ， 小麦根际都 比非根 际土 壤 中磷 细 菌种 群结 构 复杂 ，优 势 种群 也 更加 明显 。 Ｂ ａ ｂ ａ ｎ ａ 和Ａ ｎ ｔ ｏ ｕ ｎ ㈦发现 ， 在 ４种不 同性 质的土壤 中 ， ３
负相关 ， 但细菌的这 种关 系非常弱 。孙冬梅Ｉ 吲 利用 比 色法对两株解磷微生物解磷 能力进行测定 ， 研究发现 ，
土壤溶磷微生物及其对植物促生作用研究进展
土壤溶磷微生物及其对植物促生作用研究进展孙合美;王春红;卢冬雪;刘晶晶;岳胜天;杨美英【摘要】溶磷微生物可使土壤中难溶性或不溶性磷转化成易于被植物吸收利用的磷,从而提高土壤供磷水平,此过程是农田磷源可再生利用的有效途径之一.对溶磷微生物的种类、在土壤中的生态分布特征、溶磷机制、对植物的促生作用及其机制进行了综述,并根据目前溶磷微生物的利用现状,对今后该领域的研究方向进行了展望.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2016(045)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】溶磷微生物;溶磷机制;植物;促生作用【作者】孙合美;王春红;卢冬雪;刘晶晶;岳胜天;杨美英【作者单位】吉林农业大学生命科学学院,吉林长春130118;吉林农业大学生命科学学院,吉林长春130118;吉林农业大学生命科学学院,吉林长春130118;吉林农业大学生命科学学院,吉林长春130118;吉林农业大学生命科学学院,吉林长春130118;吉林农业大学生命科学学院,吉林长春130118【正文语种】中文【中图分类】S154.3;Q948.12+2.3我国有74%的耕地土壤缺磷，农业生产中施用磷肥是增加土壤磷素供应的主要途径。
然而，由于土壤的固定作用等，可溶性磷肥施入农田后大部分迅速转变为作物难以吸收的无效磷，无法被植物直接吸收利用，导致作物对施入磷肥的当季利用率仅为5%～25%[1]。
把土壤中的无效磷释放出来对于提高土壤可利用磷素量和减少磷肥使用量具有重要意义[2]。
土壤溶磷微生物依靠自身的代谢产物或与其他生物协同作用，不仅能使土壤中的难溶性或不溶性磷转化成易于被植物吸收利用的磷，从而提高土壤供磷水平，增加作物吸磷量，提高作物产量，还能大大提高磷肥利用率，减少农业面源污染[3]。
本研究对溶磷微生物的种类、在土壤中的生态分布特征、溶磷机制、对植物的促生作用及其机制进行了综述，以期为土壤溶磷微生物的研究和应用提供理论依据。
1.1 土壤溶磷微生物的种类溶磷微生物自1903年被发现和报道以来，至今已有100多年的研究历史。
4株溶磷细菌和真菌溶解磷矿粉的特性
4株溶磷细菌和真菌溶解磷矿粉的特性*林启美赵海英**赵小蓉(中国农业大学土壤和水科学系北京100094)摘要:溶磷微生物广泛地分布在土壤、根际等生态环境中,了解这些微生物溶解难溶性磷酸盐如磷矿粉的特性,对于开发利用这些微生物,提高磷素利用效率具有重要作用。
研究发现:真菌比细菌溶解磷矿粉的能力要强得多,培养基中的铁、镁、锰、钠等成分可以提高真菌的溶磷量,但降低了细菌的溶磷量。
培养基中磷矿粉用量越高,溶磷量越低;碳源物质浓度高于3%将显著地降低溶磷量。
微生物能够破坏磷矿粉的结构,使其中的磷在以后的培养过程中更加容易释放出来。
可见利用微生物活化磷矿粉中的磷,具有良好前景。
关键词:微生物,磷矿粉,溶磷量中图分类号:Q93919文献标识码:A文章编号:0253-2654(2002)06-0024-05THE CHARACTERISTICS OF S OLUBILIZING ROCK PHOSPHATE BYFOUR ISOLAT ES OF BACTERIA AND FUNGILIN Q-i Mei Z HAO Ha-i Ying ZHAO Xiao-Rong(Department o f Soil&W ate r Scien ces,Ch in a Agricu ltural U nive rsity,Bei jin g100094)Abs tract:Ph os phate-di ssolvin g microorganis ms are widely di stri bu ted in soi l,rhizosp here an d other ecological en vi ron-men t1Understand ing the characte ris tics of these microorganis ms in solub ilizin g p hosph ate s is help ful to app ly the m i n i m-provi ng P u se effi cien cy1The ob tai ned resu lts indicated that the fun gi had much higher capacity to dis solve the rock thanthe bacteria1Exis tence of Fe,Al,Mg and Na in the cultu re media redu ced the rock s olu biliz ati on b y the bacteria,b uti ncreased the solu biliza ti on of the fun gi1The higher con ten t of the rock in the media,the lower capacity of th e roc k phos-ph ate s ol ubili zati on was foun d1The capacity was al so si gni fican tly reduced if the concen tration of C material in the mediawas h igher than3%1It was al so found that the microorgani sms d estroyed the rock structu re1The P was more easily re-leased from the roc k at further incu bation1In conclu sion,there is some potential to utilize the microorganis ms to activatethe rock ph os phate1K ey words:Microorganis ms,Rock p hosp hate,P s olu biliz ati on capaci ty我国磷矿资源相当丰富,但80%以上是中低品位磷矿,并且难以分选、加工成高浓度磷肥。
生物菌肥发展现状与展望
Ｉ 生物菌肥简介
所 谓生 物 菌肥 ，是 指一 类含 有
活 的微生 物 ，并通 过微 生 物 的特 定 生 物 肥料 ，都可 以增 加 土 壤 中氮 素
作 用 给植 物 提供 营 养 、调 节植 物 生 的来源 ；有溶 解 磷钾作 用 的微生 物 ， 长 的特 定制 品 。用 于 农业 生 产 中能 可分 泌 多种 有 机酸 ，有 机 酸通 过 螯 够 获 得特 定 的 肥料 效 应 ，可 作为 化 合 作 用促 使 难溶 性 磷及 封 闭态 钾 的
学 肥料 的有 益补 充 。 释 放 ；根 际微 生物 还 可 以分 泌一 些
生 物菌 肥 中含有 多 种非病 原微 生物 菌群 ，在微 生 物 的生 长繁殖 过 程 中 ，具 有 竞 争性 抑制 作 用 ，并 能 分 泌 出多种 抗 生 素 、杀 虫 物质 及植 物 生 长激 素 ，不但 能抑 制 植物 病 原 微 生 物 的活 动 ，起 到 防治 植物 病 害
抗 生菌 类 少 ，也有 个 别 报道促 进 植 量 、土壤 酶 活性 显 著增 加 ，促 进 土 物 质 的吸 收利用 。 ２ ．２促 进 难 溶 且能刺激作物生长，使
其根 系 发达 ，促 进 叶绿 素 、蛋 白质
和核 酸 的合 成 ， 提高 作物 的抗逆性 。
２ 生物菌肥的主要功效
２ ．１改善 土壤 肥力 各 种 自生 、联合 或 共生 的 固氮
氮转化为氨，供 给作物营养。菌根 是一种土壤真菌，它以吸收较多的
营养 物 质供 给 植物 利 用 。菌根 对 磷
元 素 的吸 收最 为 明显 ，对 土壤 中活 性 差 、移 动 性缓慢 的元 素如 锌 、铜 、 钙也有 加 强吸 收的作 用 。 ２ ．４减 少 或 降 低 植 物 病 虫 害 的发生 ，增 强植物 抗性
211058871_溶磷微生物及其对植物促生作用的研究进展
231 doi：10.11838/sfsc.1673-6257.21665溶磷微生物及其对植物促生作用的研究进展吕 俊1，王晓娅2*（1．贵州省国有扎佐林场，贵州 贵阳 550200；2．贵州大学昆虫研究所，贵州 贵阳 550025）摘 要：磷是植物生长发育的必需营养元素之一，主要以难溶性磷化物形式存在于土壤中，难以被植物直接吸收利用。
溶磷微生物作为土壤磷循环中的重要组成一员，能通过酸化、酶解等作用将难溶性磷转化分解为可供植物吸收利用的可溶性磷素，进而提高植物对土壤磷素的利用率，被普遍认为是能促进植物生长的一类重要有益微生物。
对溶磷微生物的种类、生态分布特征、溶磷能力检测、溶磷影响因素、溶磷机制以及促生应用现状进行了系统综述，并结合目前溶磷微生物在实际应用中存在的问题，对今后的研究方向进行了展望。
关键词：溶磷微生物；生态分布；溶磷影响因子；溶磷机制；促生的重要限制因子。
为改善土壤磷素肥力，促进植物生长发育，提高作物产量和品质，常会施用化学磷肥。
化学磷肥的短期施用虽能迅速增强土壤肥力、促进植物生长，而长期、大量磷肥的施用，不但会加剧磷的固定、造成磷素资源浪费，还会对生态环境造成严重影响，如导致土壤板结、保水能力下降、土地退化和土壤微生态环境遭受破坏等［9］。
加之磷素在土壤中主要通过扩散作用到达植物根表，而磷的扩散系数又很小，仅为 10-12～10-15 m 2/s，故植物对外源磷肥的有效利用率一般不超过10%［10］。
因此，如何利用土壤中固有磷化物来提高土壤有效磷含量，从而促进植物生长发育，已成为当前绿色可持续农业发展的一个 热点。
溶磷微生物作为土壤磷循环中的重要成员，不仅能依靠自身代谢产物或与其他生物协同作用将土壤中固有的难溶性磷化物转化分解为可供植物直接吸收利用的可溶性磷素，改善土壤磷供给水平、提高作物产量，还大大提高了磷肥的利用率，减少农业面源污染［8］。
本文通过对溶磷微生物的种类、生态分布特征、溶磷能力的检测、溶磷影响因素、溶磷机制及其在植物促生方面的研究进行综述，望能为今后的溶磷微生物相关研究和应用提供一定 参考。
溶磷微生物对不同磷矿粉的溶解能力_cropped
溶磷微生物对不同磷矿粉的溶解能力林启美 ,赵海英 ,赵小蓉( 中国农业大学土壤和水科学系 ,北京 100094)摘要 : 通过培养试验对微生物溶解不同来源磷矿粉的能力做了一些探索 。
结果表明 ,供试细菌溶解来自湖北 宜都和贵州开阳的磷矿粉能力比较强 ,培养 7d 最高有 2 . 73 %的磷被溶解出来 ;而供试真菌溶解云南磷矿粉的能力 最强 ,也能溶解来自四川清平和贵州开阳的磷矿粉 , 培养 7d 最高有 11 . 91 %的磷被溶解出来 , 而培养 8d 高达约25 . 40 %的磷被溶解 出 来 , 二 者 溶 解 湖 北 钟 祥 磷 矿 粉 的 能 力 比 较 弱 。
预 先 对 磷 矿 粉 进 行 微 波 、超 声 波 和 高 温 (300 ℃、500 ℃、800 ℃) 处理 ,不能提高溶磷率 。
关键词 : 微生物 ;磷矿粉 ;溶磷量Ro c k Pho s p hat e s Sol ubilizatio n of So me M icroo r gani s msL IN Qi 2mei , ZHAO Hai 2yin , ZHAO Xiao 2ro n g( Dep a r t m ent of S o il an d W ater S c iences , Chi n a A g r icul t u r al U ni v ersi t y , Beiji n g 100094)Ab s tra c t : The use of microo r ganisms to solubilize roc k p h o s p h ates was st u died. The result s indicated t h at t h e tested bacteria had a st r o n ger capacit y to dissolve t h e rocks f r o m Y idu of Hubei p r ovince and Kaiyang of G uizho u p r ovince . The ma ximal eff iciency of P solubilizat i o n was 2 . 71 % during 7 d incubati o n . The tested f u n 2gi showed much higher abilit y to dissolve t h e rock f ro m Yunnan p r ovince . They also released a large am o u nt of P f ro m t h e rocks f ro m Qingping of Sichuan p r ovince and Kaiyang of G uizho u p rovince . The highest efficiency of P solubilizati o n was 11 . 91 % and 25 . 40 %during 7 d and 8 d incubati o n , respectively. The p re 2t r eat ment s of ult r aso n ic wave , microwave and high te m perat u re (300 ℃, 500 ℃, 800 ℃) did not signi ficantly affect P solubi 2 lizat i o n .Ke y wo r d s : Microo r ganisms ; R ock p h o s p h ate ; P solubilizati o n capacit y贮藏磷 ,其菌体含磷量很高1 。
土壤溶磷微生物研究进展_李海云
节 杆 菌 属 （Arthrobacter sp.）
沙 门 氏 菌 属 （Salmonella sp.） 固 氮 菌 属 （Pantoea sp.） 沙 雷 氏 菌 属 （Serratia sp.） 肠 杆 菌 属 （Enterobacter sp.）
不 动 杆 菌 属 （Acinetobacter sp.）
表 2 溶磷能力测定方法
序号方法1 溶源自圈法2 液体培养法3 土培或砂培法 4 同位素测定法
5 熏蒸消煮法 6 钼磷比色法
培养方式
测定过程及补充
定量/定性 应用范围 精确度
2013年 第 48 卷 第 7 期
生物学通报
1
土壤溶磷微生物研究进展*
李海云 孔维宝 达文燕 牛世全**
（ 西 北 师 范 大 学 生 命 科 学 学 院 甘 肃 兰 州 730070 ）
摘要 土壤溶磷微生物是一类可溶解土壤中难溶性磷化合物的微生物， 对于促进作物吸 收土壤中的磷、盐碱土壤治理及农业的可持续发展具有重要意义。综述了溶磷微生物的研究历 史、种类、生态分布特征、溶磷能力的测定方法和溶磷机理, 介绍了溶磷微生物在农业生产中 的研究价值和应用潜力, 以及该领域的研究展望。
关键词 溶磷微生物 土壤 溶磷能力 溶磷机理 中 国 图 书 分 类 号 ：Q93 文 献 标 识 码 ：A
磷是植物生长发育和提高农作物产量所必需 的营养元素之一。 我国是一个人口数量多、人均耕 地面积少的国家。 据统计，我国约 74%耕地土壤缺 乏 磷 ［1］， 而 且 95% 以 上 的 磷 与 土 壤 中 的 Fe3+、Ca2+ 和 Al3+等 结 合 而 丧 失 其 有 效 性 ， 植 物 很 难 直 接 吸 收利用。 大量研究表明， 许多土壤溶磷微生物 （phosphate -solubilizing microorganisms ，PSM ） 可 将 植物不能吸收利用的固定态磷转化为可吸收的游 离态磷，供植物吸收利用。 因此，研究与应用土壤 溶磷微生物可以提高土壤中磷资源的利用、 研制 开发微生物菌肥提高土壤有效磷利用率， 对于我 国 农 业 发 展 具 有 重 大 意 义 ［2］。 本 文 主 要 对 土 壤 溶 磷微生物的研究简史、种类及生态分布特征、溶磷 能力研究方法、 溶磷机制和在农业生产中应用价 值及展望等方面的研究进展进行综述。 1 土壤溶磷微生物研究简史
解磷真菌分离鉴定及其溶磷能力分析
现代农业科技2024年第4期动物科学·生物技术解磷真菌分离鉴定及其溶磷能力分析姜焕焕张嘉敏梁云燕范宇清何洪活（肇庆学院生命科学学院，广东肇庆526061）摘要解磷菌能够溶解土壤中的难溶性磷或不溶性磷，在促进土壤养分循环和植物生长方面起着重要作用，是生物肥料中重要的微生物资源。
本研究采用稀释涂布平板法筛选得到5株解磷真菌（菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1），对菌株进行分子生物学鉴定，并利用液体摇瓶法测量菌株对磷酸三钙的溶磷能力。
结果表明，菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1的溶磷能力存在一定的差异，其中菌株SZ1、GZ2、HZ1的可溶性磷含量分别为58.30、2.69、8.65mg/L，菌株SZ2和GZ1没有溶解磷酸三钙的能力；菌株SZ1、SZ2、GZ1、GZ2、HZ1分别为香港史努基菌（Hongkongmyces snookiorum）、杂色曲霉（Aspergillus versicolor）、香港史努基菌（Hongkongmyces snookiorum）、棘孢木霉（Trichoderma asperellum）、林尼曼菌（Linnemannia exigua）。
关键词根际土壤；解磷真菌；分子生物学鉴定；溶磷能力中图分类号S154.3文献标识码A文章编号1007-5739（2024）04-0170-03DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2024.04.041开放科学（资源服务）标识码（OSID）：磷是植物生长发育所需的矿物质元素之一，但土壤中的难溶性磷占比高达95%，能被植物直接吸收利用的磷占比不足5%[1]。
据相关报道，全世界范围内缺磷耕地占比约为43%，我国缺磷耕地比例约为74%[2]。
传统农业主要通过施用磷肥增加土壤中的有效磷含量，但过量施用磷肥导致磷被进一步固定在土壤中，造成土壤退化、重金属累积、水体富营养化等问题[3]。
随着人们环境保护意识的增强和农业可持续发展战略的实施，开发利用土壤微生物并将其制成微生物肥料用于提高土壤中的有效磷含量成为农业生产研究热点。
一株溶磷解钾菌的分离筛选与鉴定
一株溶磷解钾菌的分离筛选与鉴定引言溶磷解钾菌是一类能够利用有机磷和无机磷、溶解磷酸盐和解钾的微生物。
它们在土壤营养元素的循环中起着重要的作用，不仅可以提高土壤中磷和钾的有效性，也有利于植物的吸收利用。
对于这类细菌的分离筛选和鉴定具有重要意义。
一、溶磷解钾菌的分离筛选1.1 样品采集我们需要通过采集不同土壤样品来寻找可能存在溶磷解钾菌的环境。
可以选择农田、森林、草原等不同类型的土壤样品。
还可以通过不同植物根系附近的土壤来采集样品。
这样获取的样品中可能存在多样化的微生物资源。
1.2 分离培养将采集到的土壤样品进行稀释并分装到不同培养基中，添加适当的磷、钾源以及生长因子，利用稀释平板法将土壤样品中的微生物分离出来。
待菌落出现后，再进行单菌落分离，最终得到纯培养的单一微生物。
1.3 溶磷解钾菌的筛选通过溶磷解钾菌的生理特性，我们可以利用含有无机磷盐和钾盐的培养基来筛选出具有溶磷解钾功能的菌株。
分离出的微生物在溶解磷酸盐和解钾作用上表现出显著的特异性时，则可认定其为溶磷解钾菌。
1.4 筛选结果经过上述步骤，我们可以获得多个可能具有溶磷解钾功能的菌株。
在鉴定这些菌株前，还需要进一步加以鉴定验证，以确保结果的准确性。
2.1 形态学特征将分离出的菌落进行鉴定，首先需要进行形态学特征的观察。
包括菌落形态、细胞形态、颜色、大小、孢子、芽孢等特征。
根据这些特征可以初步判断该菌属于哪一类细菌。
2.2 生理生化特征接着，我们需要对细菌进行生理生化特性的检测。
比如对其生长温度、耐盐性、碱酸度、氧气需求等特性进行测试。
还可以对其代谢产物进行分析，判断其对溶磷解钾的能力。
2.3 分子生物学鉴定根据现代分子生物学的技术手段，可以利用PCR扩增细菌的16S rRNA基因序列，并根据序列比对，进行系统发育关系分析，确定细菌的分类地位。
这是鉴定细菌的一种较为准确和有效的方法。
2.4 鉴定结果经过以上步骤的鉴定，我们可以确定出一株真正具有溶磷解钾功能的细菌。
提高植物磷高效利用能力方法的研究进展
低磷胁迫调控有机 酸 合 成 相 关 的 酶 及 其 基 因 主 要 为 苹
果酸脱氢酶和柠檬酸合成酶,高效地调控植物苹果酸 和
柠檬酸的合成可以通过超量表达植物 MDH 和 CS 基因
技术来实现,从而控制有机酸的分泌和提高植物对难 溶
性无机磷活化利用的能 力 [１３]. 同 时 相 应 的 转 运 有 机 酸
的蛋白因子也会协同作用.
２．
３ 根系与根际微生物间的互作
在土壤中,植物根可与根际环境中的许多微生物 相
互作用,以联合控制植物吸收和使用 土 壤 磷 [１６~１８].AM
真菌是一种共生细 菌,广 泛 分 布. 除 了 一 些 植 物 (如 拟
南芥)外,大多数陆地植物都可能被真菌感染,以形成 共
生系统.许多研究表明,形成菌根 － 植物共生系统是 植
际微生物直接或间接活化和释放之后,转化为可溶性无
成,造成磷肥当季 利 用 率 低 下. 同 时,遗 留 磷 也 可 能 导
机磷的后 果,为 此,有 必 要
而植物的根系活 化 机 理 则 可 通 过 调 控 其 根 在 土 壤
加大土壤磷素活化剂研究力度.我国国土资源辽阔,地
影响所有生 物 过 程 的 主 要 植 物 营 养 素 之 一,是 能 量 代
应中起着重要的作用.
缺磷被认为是世 界 各 地 特 别 是 低 投 入 农 业 系 统 中
作物生 产 的 主 要 限 制 之 一. 据 估 计,全 世 界 有 ５７ 亿
hm 的土地由于缺磷而难 以 达 到 最 佳 作 物 产 量(图 １).
１９７３—),男,硕士,研究员,主要从事牧草育种、牧草栽培及植物营养研究.
１５７
沈启维,等:提高植物磷高效利用能力方法的研究进展
红壤中溶磷芽孢杆菌研究进展
林黎珍，任宗玲，王佳.红壤中溶磷芽孢杆菌研究进展［J ］.中南农业科技，2023，44（3）：234-239．中国红壤类土壤约为128万km 2，约占陆地总面积的13%，在国民经济的发展中占有重要地位［1-3］。
中国红壤中度脱硅富铝，黏粒中游离铁占全铁的50%~60%，其黏土矿物以高岭石、赤铁矿为主，富含铁铝氧化物，其中铁铝氧化物的固磷能力很强，加上游离态铁铝的作用，将土壤中的磷酸根离子不断吸附在铁铝氧化物表面，形成一层氧化铁膜，封闭磷酸根与外界的作用，使固定的磷有效性较低［3，4］。
在南方酸性红壤中，闭蓄态的磷可达60%以上［5］，造成磷肥利用率低，中国主要谷类作物磷的季节利用效率仅为11.6%［6］。
磷是作物生长必需的营养元素，是作物进行生理代谢的基础物质，参与植物体内各种生理生化活动，对促进农业生产力方面至关重要［7，8］。
在土壤溶液中，植物吸收可溶性形式的磷，即正磷酸盐（HPO 42-、H 2PO 4-），仅占土壤总磷的0.1%~0.5%（<10μmol/L ）［9，10］。
施用磷肥是解决土壤缺磷的主要方式，但长期施用化肥会加剧旱地红壤的酸化，降低土壤细菌多样性［11］。
且施用的肥料中超过80%的磷会发生吸附或沉淀反应被固定，导致土壤中全磷含量增加，但土壤中磷素可利用率降低，施磷对作物的增产效果不显著，甚至可能会由于淋失或地表径流造成水体富营养化［5，12-14］。
溶磷微生物可以将土壤中难溶的磷素溶解，以供给植物吸收利用，此外还能分泌一些植物生长所需的生长激素，促进植物生长，从而减少化学磷肥的使用量［15-18］。
溶磷微生物主要分为溶磷细菌和溶磷真菌，在土壤中，据估计有1%~50%的细菌和0.1%~0.5%的真菌具有溶磷效果［19］。
其中芽孢杆菌在自然界中普遍存在，制成的菌剂具有营养简单、耐热、耐辐射、耐旱、性能稳定、繁殖快、保质期长、便于运输等特点［20］，能产多种抗菌物质和促进作物生长的激素等，是注册并商品化生产使用最多的微生物菌剂。
溶磷微生物菌剂对土壤营养元素及玉米生长的影响
ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ａ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ，Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ａ ｇ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ ５ ０ ０ ０ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｏｃ ｔ ｏ ｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ４・ Ｖｏ １ ． ３１ ・ Ｎ ｏ ． ５ ： ４ ２ ５ — ４ ３ １
溶磷 微生物菌剂对土壤 营养元素及 玉米 生长 的影 响
千淋兆 一 ， 龚 明波 ， 顾金 刚 ， 李世贵 ， 汪 强
（ １ ． 农 业部农业微生物资源收集与保藏重点实验室／ 中国农 业科 学院农业资源 与农 业区划研究所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ； ２ ． 河南农业大学 资 源 与环境学 院， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ２ ）
摘
要： 为 比较不 同溶磷 菌剂在 田间应用效果 ， 通过 田问小 区试验 ， 研究 ３种菌剂草酸青霉 Ｉ １ （ Ｉ １ ） 、 黑 曲霉 Ｈ１ （ Ｈ１ ） 和 巨大芽孢杆
菌Ｂ Ｍ（ Ｂ Ｍ） 对土壤营养元素动态变化以及 玉米产量 的影响 。 结果表明 ： 施用 ３种菌剂 ， 土壤有效磷含量显著提高 ， 在不 同磷水平下 ，
Ｑ Ｉ ＡＮ Ｌ ｉ ｎ － ｚ ｈ ａ ｏ 一 ， Ｇ Ｏ Ｎ Ｇ Ｍｉ ｎ ｇ － ｂ ｏ ， Ｇ Ｕ Ｊ ｉ ｎ － ｇ ａ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｓ ｈ ｉ － ｇ ｕ ｉ ， ＷＡ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ２
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表 1 溶磷微生物种类
溶磷微生物类群
种属
溶磷细菌
芽 孢 杆 菌 属 （Bacillus sp.） 红 球 菌 属 （Rhodococcus sp.）
假 单 胞 菌 属 （Pseudomonas sp.）
泛 菌 属 （Pantoea sp.） 黄 杆 菌 属 （Flavobacterium sp.） 欧 文 氏 菌 属 （Erwinia sp.）
（Thiobacillus sp.）、埃 希 氏 菌 属 （Escheri-chia sp.）、 不 动 杆 菌 属 （Acinetobacter sp.）、 微 小 杆 菌 属 （Exiguobacterium sp.）、泛 菌 属 （Pantoea sp.）、红 球 菌 属 （Rhodococcus sp.）、 黄 金 杆 菌 属 （Chryseobacterium sp.）、 戈 登 氏 菌 属 （Gordonia sp.） 等 ； 真 菌 类 有 ： 青 霉 属 （Penicillium sp.）、曲 霉 属 （Aspergillus sp.）、 拟 青 霉 属 （ Paecilomyces sp . ） 、 分 枝 孢 子 霉 属 （ Cla dosporium sp.）、 根 霉 属 （Rhizopus sp.）、 镰 刀 菌 属 （Fusarium sp.） 和 小 菌 核 菌 属 （Sclerotium sp.） 等 ； 还 有 一 些 溶 磷 放 线 菌 ： 链 霉 菌 属 （Streptomyces sp.）、小 单 孢 菌 属 （Micromonospora sp.）等 具 有 溶 磷 效果。
2013年 第 48 卷 第 7 期
生物学通报
1
土壤溶磷微生物研究进展*
李海云 孔维宝 达文燕 牛世全**
（ 西 北 师 范 大 学 生 命 科 学 学 院 甘 肃 兰 州 730070 ）
摘要 土壤溶磷微生物是一类可溶解土壤中难溶性磷化合物的微生物， 对于促进作物吸 收土壤中的磷、盐碱土壤治理及农业的可持续发展具有重要意义。综述了溶磷微生物的研究历 史、种类、生态分布特征、溶磷能力的测定方法和溶磷机理, 介绍了溶磷微生物在农业生产中 的研究价值和应用潜力, 以及该领域的研究展望。
** 通 讯 作 者
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生物学通报
2013 年 第 48 卷 第 7 期
菌 属 （Streptomyces sp.） 既 可 溶 解 有 机 磷 , 又 可 溶 解无机磷］。 本文将溶磷生物分为溶磷细菌、溶磷 真菌、溶磷放线菌三大类（表 1）。 其中细菌类有： 芽 孢 杆 菌 属 （Bacillus sp. ） 、 假 单 胞 菌 属 （Pseud － omonas sp.）、 欧 文 氏 菌 属 （Erwinia sp.）、 土 壤 杆 菌 属 （Agrobacterium sp.）、 沙 雷 氏 菌 属 （Serratia sp.）、 黄 杆 菌 属 （Flavobacterium sp.）、 肠 杆 菌 属 （Enterobacter sp.）、 微 球 菌 属 （Micrococcus sp.）、 固 氮 菌 属 （ Azotobacter sp . ） 、 根 瘤 菌 属 （ Bradyrhizobium sp . ） 、 沙 门 氏 菌 属 （ Salmonella sp . ） 、 色 杆 菌 属 （Chromobacterium sp.）、 产 碱 菌 属 （Alcaligenes sp.）、 节 杆 菌 属 （Arthrobacter sp.）、 硫 杆 菌 属
表 2 溶磷培养法
3 土培或砂培法 4 同位素测定法
5 熏蒸消煮法 6 钼磷比色法
培养方式
测定过程及补充
定量/定性 应用范围 精确度
2.2 土壤溶磷微生物的生态分布特征 土 壤 中 溶磷微生物的生态分布，由于受土壤质地、类型、 土壤有机质含量及耕作栽培方式的影响， 不同土 壤、 不同作物根际中溶磷菌种群分布存在一定的 差异。笔者的研究结果显示，河西走廊地区原生盐 碱地、 次生盐碱地与农田土在土壤理化性质和土 壤微生物数量等方面均有差异。 河西地区土壤较 贫瘠，土壤微生物数量较低，且分布有规律性，即 原生盐碱土<次生盐碱土<农田土；放线菌、真菌、 碱性磷酸酶、 脲酶和有效磷 5 个因子是引起土壤 微生物数量、 酶活性与理化因子之间相关性的主 要因素； 结果显示河西地区盐碱土壤中磷的循环
2013年 第 48 卷 第 7 期
生物学通报
3
磷细菌数量， 并且菜地中有机磷细菌数量最多，是 其他土壤的 10 倍，溶磷菌总量在农田中占优势。
此外， 土壤溶磷微生物的分布表现出强烈的 根际效应， 在植物根际土壤中数量远高于土体中 的数量。 2002 年，赵小蓉等研究小麦和玉米根际与 非根际溶磷微生物的分布特点时发现， 小麦根际 和玉米根际土壤的溶磷菌数量比非根际土壤要高 1～2 个数量级。 林启美等也发现冬小麦苗期根际土 壤的有机磷细菌主要为假单胞菌属， 无机磷细菌 主要为欧文氏菌属。 也有学者研究发现，黑麦草和 小麦根际与非根际土壤中溶磷有机微生物为革兰
分离来源
甘蔗根际土壤 台湾地区土壤 春小麦根际土壤 作物根际土壤 夏玉米收获时期根际土壤 磷矿开采场土壤 夏玉米根际及非根际土壤 林地土壤 矿石场土壤，小麦根际土壤 植物根际土壤 红树林根际土壤 盐碱地羊草根际土壤 植物根际土壤 热带淹没、温带非淹没土壤 作物根际土壤 盐碱地柠条，类芦根际土壤 小麦根际土壤 春小麦根际土壤 小麦根际土壤
溶磷真菌
根 瘤 菌 属 （Bradyrhizobium sp.） 伯 克 霍 尔 德 菌 属 （Burkholderia sp.） 青 霉 属 （Penicillium sp.） 曲 霉 属 （Aspergillus sp.）
根 霉 属 （Rhizopus sp.）
溶 磷 放 线 菌 链 霉 菌 属 （Streptomyces sp.） 小 单 孢 菌 属 （Micromonospora sp.）
院沈阳应用生态所从东北黑土壤中分离出一种 假单胞菌， 其分解核酸和卵磷脂的能力很强。 1988 年 ， 尹 瑞 龄 研 究 了 我 国 旱 地 土 壤 溶 磷 菌 的 种群和数量，研究显示旱地土壤的溶磷微生物数 量 和 溶 磷 强 度 各 不 相 同 ， 主 要 取 决 于 土 壤 的 pH 和 磷 源 种 类 。 1993 年 ， 刘 荣 昌 等 分 离 出 欧 文 氏 菌 属 （Erwinia sp.） 的 溶 磷 细 菌 ， 制 成 菌 剂 施 入 土 壤 ， 使农作物产量提高。冯瑞章等研究了 4 株溶磷细 菌和 3 株固氮菌混合培养时溶解磷矿粉的互作 效应，结果表明，混合培养对溶解磷矿粉既有协 同 作 用 也 有 拮 抗 作 用 。 2009 年 ， 向 文 良 等 从 盐 井 壁植物根系土壤中分离到一株中度嗜盐溶磷菌 QW1011 ， 其 对 Ca3 （PO4）2 有 着 很 强 的 溶 磷 能 力 ， 且 优 于 卵 磷 脂 的 溶 磷 能 力 。 2010 年 ， 龚 明 波 等 从 植物根部土壤中分离到 1 株具有较强酸化能力 和 高 效 溶 磷 能 力 的 棘 孢 青 霉 菌 （ Penicillium ac － uleatum ） ， 该 菌 在 土 壤 中 容 易 定 殖 ， 能 够 将 土 壤 中 多 种 形 态 的 难 溶 无 机 磷 转 化 为 可 溶 性 的 CaHPO4， 显 著 增 加 土 壤 中 CaHPO4 的 含 量 ， 同 时 可 阻 滞 AlPO4 和 FePO4 等 难 溶 无 机 磷 的 固 定 。 2 土壤溶磷微生物的种类及其生态分布特征 2.1 土壤溶磷微生物种类 目前，已研究发现具 有溶磷能力的微生物种类较多且复杂。 部分研究 学者按其分解底物的不同， 将溶磷微生物划分为 分解有机磷微生物和分解无机磷微生物， 但是这 种分类方法很难将溶磷微生物区分开来［如链霉
很 大 程 度 上 影 响 着 土 壤 微 生 物 的 数 量 ［6］。 笔 者 同 时还研究了盐碱土微生物功能群季节动态与土壤 理 化 因 子 的 关 系 。 研 究 表 明 ，pH、有 机 质 和 有 效 磷 含量可作为盐碱土壤肥力的重要评价因子， 而且 微生物量对土壤肥力有一定贡献 ［7］。 这表明，溶磷 微生物可能为提高土壤有效磷含量起到了积极作 用。 也有研究表明，在我国干旱地区土壤中，黑钙 土壤溶磷微生物数量高于瓦碱土， 且芽孢杆菌和 假单胞菌占优势，但在黄棕壤和红壤中种类繁多。 2000 年 ，林 启 美 等 通 过 分 析 林 地 、农 田 、草 地 和 菜 地 4 种不同土壤类型中有机磷细菌和无机磷细菌 数量及种群结构， 发现有机磷细菌数量多于无机
节 杆 菌 属 （Arthrobacter sp.）
沙 门 氏 菌 属 （Salmonella sp.） 固 氮 菌 属 （Pantoea sp.） 沙 雷 氏 菌 属 （Serratia sp.） 肠 杆 菌 属 （Enterobacter sp.）
不 动 杆 菌 属 （Acinetobacter sp.）
* 基 金 项 目 ： 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ， 甘 肃 河 西 走 廊 盐 碱 土 壤 中 放 线 菌 生 态 分 布 及 物 种 多 样 性 研 究 （30960078 ） ； 甘 肃 河 西 走 廊 盐 碱 土 壤 中 细 菌 种 群 多 样 性 研 究 （31260134 ）
对于土壤溶磷微生物，国外的一些学者对其 研 究 报 道 得 较 早 。 1908 年 Sacket 等 发 现 一 些 细 菌 能 将 磷 矿 石 、 骨 粉 等 难 溶 磷 化 合 物 溶 解 。 1935 年，前苏联研究学者蒙基娜从土壤中分离出一种 能分解核酸和卵磷脂的溶磷巨大芽孢杆菌 （Bacillus megaterium ） ， 将 其 接 种 于 土 壤 中 ， 土 壤 有 效 磷 含 量 可 提 高 15% 以 上 。 1958 年 ，Sperber 等 发现不同土壤中溶磷微生物的数量有很大差异， 大部分溶磷微生物出现在植物根际土壤中。我国 对 于 溶 磷 微 生 物 的 研 究 起 步 较 晚 ，1950 年 ， 中 科