土壤磷素微生物作用的研究进展

《土壤磷素微生物作用的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、黄敏等：土壤磷素微生物作用的研究进展369土壤磷素微生物作用的研究进展黄敏1，2，吴金水2*，黄巧云1，李学垣11.华中农业大学资源环境学院，湖北武汉430070；2.中国科学院亚热带区域农业研究所，湖南长沙410125摘要：土壤中许多微生物（包括菌根真菌）能够通过产生质子和有机酸溶解土壤不溶态无机磷，通过分泌磷酸酶水解有机磷，但微生物的这种作用受土壤供磷与植物对磷需求间平衡的控制。土壤微生物量中的磷是土壤有机磷最为活跃的部分，由于其周转快、极易矿化为植物有效磷而成为土壤有效磷的活性库。目前，测定土壤微生物量中的磷的方法并不统一，而熏蒸提取法的应

2、用最为广泛。文章阐述了土壤微生物在提高土壤磷素有效性磷中所起的作用，介绍了土壤微生物量中的磷周转及其对土壤磷素有效性调节的重要性，并总结分析了熏蒸提取法测定土壤微生物量中的磷的实用性和局限性。关键词：土壤；磷；微生物作用；微生物量中图分类号：S153.6；S154.3文献标识码：A文章编号：1672-2175（2003）03-0366-05黄敏等：土壤磷素微生物作用的研究进展369磷是植物生长发育所必需的营养元素之一，我国耕地土壤中有1/3～1/2的土壤缺磷，有效磷质量分数低于10mg/kg的土壤几乎遍布全国[1]。磷肥施入土壤易形成难溶性的磷酸

3、盐并迅速为土壤矿物吸附固定或为微生物固持，其当季利用率一般仅为10%～25%[2]。土壤缺磷和磷肥利用率低的状况，使得粮食的大幅度增产总是伴随着磷肥的大量投入，这不仅造成有限磷肥资源的浪费，也必然导致农田径流中磷浓度的提高，引起水体的富营养化。因此，寻求活化土壤中作物难利用磷的途径或方法，提高磷肥利用率，对农业的持续发展和生态系统的维护，都具有重要的意义。土壤微生物是土壤养分转化和循环的动力，利用微生物作用来提高土壤P素的利用率，是值得探索的途径。长期以来，人们对磷素活化的研究多从土壤中无机磷的吸附与解吸、沉淀与溶解等化学过程入手，而从微生物作用

4、的角度来研究磷素的转化与生物有效性并不多。随着土壤微生物生物量（简称微生物量）的测定方法的改进和简化[3,4]，土壤微生物量的研究日益受到重视，并取得了重要进展[5,6]。将土壤微生物量中的磷（MB-P）与土壤供磷能力联系起来进行研究，已成为诸多土壤学学者感兴趣的课题。1微生物对土壤磷的转化和利用土壤中许多微生物具有将植物难利用的磷转化为可利用形态磷的能力。具有这种解磷能力的微生物包括细菌、真菌和放线菌，它们在土壤中的数量受土壤类型、利用方式和耕作措施的影响。旱地土壤溶磷微生物的数量占土壤微生物总数的27%～82%，其中细菌所占的比例最大；在有机

5、质质量分数高的黑钙土中，其解磷菌的数量达到每克土4.89×107个，而瓦碱土的仅为2×104个[7]；农田土壤中解磷细菌的数量仅为菜地土壤的1/10[8]。1.1微生物对无机固定态磷的溶解作用土壤中有相当比例的微生物能促使植物难以利用的不溶性无机磷酸盐进入溶液。Louw等[9]将得到的100多种细菌涂布在钙磷灰石的培养基上观察到，这些细菌不仅能生长，而且在单菌落周围产生溶解圈。Illmer等[10]报道了黑曲霉、简易青霉、金黄青霉等能有效地溶解难溶性AlPO4。林启美等[11]以磷矿粉作为唯一磷源培养解磷细菌，6d后培养基中可溶性P质量分数比不接

6、种增加了10多倍，真菌比细菌表现出更强的溶解磷矿粉的能力。水稻根际有些固氮菌具有溶解铁磷的能力[12]。微生物还能有效利用专性吸附态磷[13]，经3周培养，高岭石、针铁矿和非晶形氧化铝所吸附磷的微生物转化率分别达到42%～43%、42%～46%和38%～43%，这比当季作物对磷的利用率高出4～8倍。而微生物所转化的磷中有17%～34%是水溶性和0.5mol/LNaHCO3可提取的磷，有23%～37%转化为土壤微生物量中的磷（MB-P）。这部分被转化的吸附态磷更有利于植物有效利用。土壤微生物对土壤难溶态无机磷的溶解作用机理还不十分清楚，一般认为是微

7、生物活动分泌的有机酸或释放的质子降低了土壤pH值，促进难溶性磷酸盐的溶解[10,11,13,14]，而且有机酸作为螯合剂，通过与Fe、Al、Ca等阳离子螯合，抑制过饱和溶液生成和磷的化学沉淀[13,14]黄敏等：土壤磷素微生物作用的研究进展369。微生物利用专性吸附磷的原因还可能是有机阴离子与磷酸根竞争吸附，通过配位交换释放了磷酸根[13]。1.2微生物对有机磷的降解矿化作用土壤有机磷质量分数占全磷的1/3～1/2[14]，主要有核酸、植素和磷脂三大类，它们一般必须经过降解、矿化才能为植物所吸收利用。土壤有机磷的矿化和积累是以土壤微生物为中介，在

8、磷酸酶的作用下进行的。当磷是土壤微生物和植物生长的主要限制因子时，土壤微生物分泌的酸性或碱性磷酸酶，将植酸盐、磷脂等有机磷化物水解，转化