微生物解磷的研究进展

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     

解磷微生物对土壤磷资源利用影响的研究进展

我国磷肥的使用量正逐年递增,但由于施入土壤的磷素大多被固定,以无效态(难溶态)在土壤中积累,导致磷资源的利用率很低,如何提高土壤磷资源的利用率已成为近些年的研究热点。解磷微生物能够利用自身代谢产物或者通过与其他生物的协同作用,将土壤中难溶的磷酸盐转化为植物生长可利用磷,因此而备受关注。本文在介绍我国磷资源概况的基础上,综述了解磷微生物的生态分布、解磷能力、解磷机理,对土壤与植物磷素利用的影响,同时介绍了解磷微生物在环境污染物控制中的应用,旨在为解磷微生物在磷资源利用方面的研究提供理论支持。     

山东省主要土类的无机磷及其与磷酸化酶和解磷微生物的关系

山东省3大土类中潮土的无机磷含量极显著高于棕壤和褐土。3大土类不同形态无机磷中,以Ca-P为主,平均占无机磷总量的65.7%,3大土类间Ca10-P、Fe-P差异极显著,Ca8-P差异显著;褐土和潮土高产农田的Ca2-P、棕壤的Fe-P均显著高于中低产田。6种不同形态的无机磷中棕壤以Al-P、潮土和褐土以Ca2-P的有效性最高,是反映土壤磷素有效性的主要指标之一,与土壤肥力密切相关。通过3大土类2个产量水平土壤的无机磷与解磷微生物的数量、强度和各种酶的活性的相关性分析,探讨了土壤无机磷通过土壤微生物和磷酸化酶的生物活性进行转化的机制,为3大土类和2个产量水平的土壤培肥提供了科学依据。     

炭基磷肥对黑土和红壤磷素有效性及形态变化的影响

为探究炭基磷肥作为磷源对土壤磷素有效性及形态变化的影响,采用土壤培养试验,将牛粪生物质炭(BC)、重过磷酸钙(TSP)、不同方式制备的炭基磷肥(TSP-1和TSP-2)添加到黑土(高磷)和红壤(低磷)中培养70d,并作空白对照(CK)。研究结果表明,BC处理对黑土和红壤磷素有效性影响很小,但呈现上升的趋势;TSP、TSP-1和TSP-2处理显著增加了黑土和红壤的全磷和有效磷含量。黑土培养前期(0～28d),TSP、TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量分别下降了42.21%、16.81%和29.93%,培养中后期(28～70d),TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量平均分别比TSP处理高9.47%和9.81%;红壤培养前期(0～28d),TSP、TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量分别下降了78.31%、24.64%和57.53%,培养中后期(28～70d),TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量平均分别比TSP处理高129.23%和53.10%。BC处理增加了黑土HCl-P的含量及红壤NaOH-P、HCl-P的含量;TSP、TSP-1和TSP-2处理显著增加了黑土和红壤Water-P和NaHCO3-P的含量,对其他磷组分(NaOH-P、HCl-P、Residual-P)也有影响。BC、TSP-1和TSP-2处理显著提高了黑土和红壤的pH值,TSP处理降低了黑土的pH值,对红壤的pH值影响较小。综上所述,相比无机磷肥,以炭基磷肥作为磷源可以减缓磷素在黑土和红壤中的释放速率,避免磷素被土壤大量固定,并影响土壤磷素形态的分布,提高磷肥在土壤中的有效利用率,尤其在红壤中作用效果更为明显。     

微生物肥料知识讲座：第一讲 微生物肥料概述

微生物肥料是以微生物生命活动导致作物得到特定肥料效应的生物制品，国内外均在研究和应用。我国的微生物肥料生产经历了几起几伏，原因是多方面的，既有优良菌株的选育、产品的质量、科学的使用以及有关科普知识的宣传问题，也有一些假冒伪劣品在市场上流通造成混乱，败坏微生物肥料产品信誉的问题。那么，究竟什么是微生物肥料？微生物肥料的功效都有哪些？它们的作用原理是什么？哪些条件影响微生物肥料的使用？微生物肥料的标准     

不同滴灌磷肥对棉田土壤磷含量及磷肥利用率的影响

通过田间试验,研究不同磷肥对滴灌棉田土壤有效磷及棉花产量和磷肥利用效率的影响。试验选取5种滴灌用磷肥：磷酸一铵（MAP）、聚磷酸铵（APP）以及大量元素水溶肥固体型（SF）、悬液型（LSF）、清液型（LCF）,并以不施磷肥为对照（CK）,共6个处理。测定土壤有效磷含量以及棉花生长、磷素吸收和产量。结果表明：在一个灌溉施肥周期内,施用清液型水溶肥（LCF）和聚磷酸铵（APP）较其它处理显著增加了土壤有效磷含量;在棉花各生育期,聚磷酸铵（APP）0～20 cm土层土壤有效磷含量较其它处理显著增加,清液型水溶肥（LCF）20～40 cm土层土壤有效磷含量最高,在盛铃期时较聚磷酸铵（APP）显著增加了21.41%;聚磷酸铵（APP）较磷酸一铵（MAP）显著促进了吐絮期棉花茎、叶的干物质及磷素积累量,而清液型水溶肥（LCF）干物质和磷素吸收在棉铃的分配比例最高,分别为64.89%、69.28%;清液型水溶肥（LCF）产量最高,聚磷酸铵（APP）次之,分别较磷酸一铵（MAP）提高了8.97%、2.87%;施用清液型水溶肥（LCF）较其它处理显著提高了棉花的磷肥偏生产力和磷肥农学效率,而聚磷酸铵（A...     

黄土旱塬黑垆土长期肥料试验土壤磷素和磷肥效率的演变特征

依托甘肃平凉定位试验(1979年—),分析长期不同施肥下土壤磷素和磷肥效率的演变特征,为黄土旱塬雨养农田合理施用磷肥提供参考。试验包括6个处理:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配合(NP)、秸秆还田加氮和隔年施磷(SNP)、单施农家肥(M)和农家肥加氮磷(MNP),种植制度为4年冬小麦-2年春玉米的一年1熟轮作制。结果表明,试验进行38年后,长期无磷投入(CK、N)处理耕层土壤全磷和Olsen-P含量及磷活化系数比试验开始时下降,而施磷处理(NP、SNP、M和MNP)土壤全磷分别增加22.8%、14.0%、38.6%和56.1%,Olsen-P相应提高99.1%、48.4%、206.4%和375.6%,磷活化系数分别是开始时的1.7倍、1.3倍、2.2倍和3.1倍。随试验年限延长,CK处理耕层土壤全磷基本不变;N和SNP耕层土壤全磷呈下降趋势,每年下降速率为1.9 mg·kg~(-1)和2.6 mg·kg~(-1);NP、M和MNP处理呈增加趋势,每年增加速率分别为1.2 mg·kg~(-1)、1.9 mg·kg~(-1)和2.8 mg·kg~(-1)。CK和N处理Olsen-P呈下降趋势,年下降速率分别为0.03 mg·kg~(-1)和0.09 mg·kg~(-1);NP、SNP、M和MNP处理土壤Olsen-P呈增加趋势,年增量分别为0.29 mg·kg~(-1)、0.24 mg·kg~(-1)、0.46 mg·kg~(-1)和0.89 mg·kg~(-1)。作物产量与耕层土壤Olsen-P含量呈极显著正相关(小麦R~2=0.116 9,n=132;玉米R~2=0.332 4,n=54)。施磷处理(NP、SNP、M和MNP)玉米的磷肥回收率、利用率和农学效率大于小麦,而生理效率小麦大于玉米;各处理磷肥效率4个指标的大小顺序均为SNPNPMNPM,玉米磷肥效率的4个指标都随试验年限延长而提高。M较MNP处理P投入减少了14.2%,小麦、玉米磷素效率降低14.3%~69.5%、0.8%~75.5%。总之,有机无机结合是黄土旱塬区培肥地力、提高作物产量和资源利用效率的施肥措施。     

选用解磷菌剂改善缺磷土壤磷素的有效性

山西省大部分土壤为石灰性土壤,耕地土壤缺磷较严重,施入土壤的化学磷肥极易被固定,为了提高缺磷土壤磷素的有效性,分离筛选的B2和B67菌株研制的解磷菌剂(后称菌剂),首先接种到以磷酸三钙为唯一磷源的培养基中,液体速效磷含量比CK提高12.92倍和9.18倍,然后又接种到其它典型缺磷土壤中,可使土壤速效磷含量较CK增加1.35~3.04倍,且发现其溶磷效果和液体的pH值有关,也与土壤磷酸酶活性和有效活菌数相关,而且菌剂在提高土壤速效磷含量的同时,也提高了土壤速效钾的含量。另外菌剂在缺磷的盆栽和大田试验中取得相同效果,除显著提高土壤速效磷含量,培肥土壤外,同时还有改善作物农艺性状,提高作物产量的功效。     

菜地土壤解磷微生物特征及其在磷形态转化调控中的作用

目前蔬菜生产存在为追求高产而盲目"高磷投入"的现象,尽管持续高量的磷肥投入导致菜地土壤磷库储量较之粮田更加丰富,但土壤中的磷极易被固定形成无效态磷,导致菜地磷肥当季利用率低以及磷高积累带来的环境风险。而解磷微生物可以利用自身的代谢功能驱动土壤难溶性磷向有效磷的转化,从而直接影响土壤磷素周转及供磷水平。本文探讨了菜地土壤解磷微生物特征、根际磷素周转及其对蔬菜磷吸收利用的贡献、磷肥及碳源种类对解磷微生物的影响、解磷微生物在菜地面源污染防控中的作用及其今后高效应用研究方向,旨在为今后提高蔬菜磷肥利用率,以及充分利用菜地累积态磷,从而进一步降低环境风险提供参考。     

微生物解磷的研究进展

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。     

碳酸钙和根际作用对酸性红壤解磷微生物丰度的影响

选用玉米品种郑单958为试验材料,设置不添加碳酸钙(CK)、每千克土添加0.3g碳酸钙(Ca-0.3)和0.5g碳酸钙(Ca-0.5)3个碳酸钙处理,以相应处理未种植物土壤为非根际对照土壤,研究了碳酸钙和根际作用对酸性红壤磷酸酶活性及解磷微生物相关功能基因phoC和phoD丰度的影响。结果表明:碳酸钙添加能有效改善玉米生长,促进地上部氮、磷、钾和钙的吸收。土壤酸性磷酸酶(ACP)活性显著高于碱性磷酸酶(ALP)活性,表明酸性土壤中ACP在矿化有机磷方面占主导地位。根际土壤ACP、ALP活性和phoD基因拷贝数均显著高于非根际,而仅Ca-0.5处理ALP活性和phoD基因拷贝数显著高于CK,说明根际效应强于碳酸钙处理。phoC基因拷贝数与土壤铵态氮、硝态氮含量存在显著相关性,ALP活性和phoD基因拷贝数与土壤pH及铵态氮、硝态氮、有效磷、交换性钙含量均存在显著相关性。可见,碳酸钙和根际作用均影响酸性土壤解磷微生物功能和丰度,但根际效应更加明显,这些作用与土壤理化因子的改变密切相关。     

四种不同生态系统的土壤解磷细菌数量及种群分布

通过分析农田、林地、草地和菜地土壤有机磷细菌和无机磷细菌的数量及种群结构,发现有机磷细菌数量比无机磷细菌多;有机磷细菌主要是芽孢杆菌属,其次是假单胞菌属;而无机磷细菌主要是假单胞菌属。菜地土壤解磷细菌的数理和种类最多,不同的细菌解磷能力差异很大,其解磷能力与培养介质的ｐＨ值有一定的关系;许多菌株在进一步的纯化过程中失去了解磷能力。     

解磷菌剂对作物生长和土壤磷素的影响

利用课题组自行分离筛选的B2和B67解磷菌株研制的菌剂，在盆栽和大田试验过程中，菌剂在增加作物产量的同时，有提高土壤速效磷含量、培肥土壤的作用，而且是菌剂和化肥配合施用效果显著。施用了解磷菌剂或菌剂和化肥配合施用后，盆栽玉米的株高、鲜重和干重，较CK增加15．2％～89．2％，玉米单株吸养量较CK增加20％～146％；青菜的鲜重、干重和生物量较CK增加15．8％～41．6％，和CK比较差异显著；小麦的株高、有效小穗数、穗粒数、粒重以及生物量也较CK差异显著，大田试验的几种作物也有不同程度的增产。另外B2和B67接种到山西省典型土壤中，土壤速效磷含量较CK增加1．35～3．04倍，且发现其溶磷效果和土壤磷酸酶活性与有效活菌数相关，解磷菌剂在提高土壤速效磷含量的同时，也有提高土壤速效钾含量的作用。     

旱地土壤微生物磷测定方法研究

介绍了国外关于土壤微生物磷测定方法的研究进展 ,讨论了常用的几种方法所存在的问题 ,介绍了主要操作过程要求。对我国 5种主要母质类型的土壤 (pH 3 .3～ 7.4,1molL- 1KCl)的对比研究表明 ,我国土壤采用氯仿熏蒸、0 .5molL- 1NaHCO3在 1∶2 0土水比提取测定无机磷 (Pi)、并以同时测得的培养土壤微生物的磷的回收率作为计算常数得到的结果最佳。测定的大多数南方土壤的微生物磷占土壤全磷的比例小于 1 .5 % ,微生物碳磷比值大于 3 0∶1 ,反映南方土壤磷的生物活性较低 ,土壤微生物对磷的作物供应调节能力不强。     

不同橡胶生长期土壤中的微生物生物量碳和有机碳

Soil samples were collected from different rubber fields in twenty-five plots selected randomly in the Experimental Farm of the Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences located in Hainan, China, to analyse the ecological effect of rubber cultivation. The results showed that in the tropical rubber farm, soil microbial biomass C (MBC) and total organic C (TOC) were relatively low in the content but highly correlated with each other. After rubber tapping, soil MBC of mature rubber fields decreased significantly, by 55.5%, compared with immature rubber fields. Soil TOC also decreased but the difference was not significant. Ratios of MBC to TOC decreased significantly. The decreasing trend of MBC stopped at about ten years of rubber cultivation. After this period, soil MBC increased relatively while soil TOC still kept in decreasing. Soil MBC changes could be measured to predict the tendency of soil organic matter changes due to management practices in a tropical rubber farm several years before the changes in soil TOC become detectable.     

小麦生长期间施肥后土壤微生物生物量C和P的变化

A pot experiment was carried out with a clay loam in a green house.The results showed that soil microbial biomass C increased with the application of organic manure at the beginning of the experiment and then gradually decreased with declining of the temperature .The soil biomass C increased at the tillering stage when the temperature gradually increased,and rose to the highest value at the anthesis stage,being about 554.9-794.4mg C kg^-1,The applicatio of organic manure resulted in the highest increase in biomass C among the fertiliztion treatments while that of ammonium sulphate gave the lowest At the harvest time the soil biomass C decreased to the presowing level. Like the soil biomass C the amount of biomass P was increased by the incorporation of organic manure and was the highest among the treatments,with the values of the check and ammonium sulphate treatments being the lowest ,Meanwhile,the changing patterns of the C/P ratio of soil microbial biomass at stages of wheat growth are also described.     

镉耐性促生细菌对洞庭湖镉污染土壤微生物和酶活性的影响

为研究促生细菌对镉污染土壤微生物数量和酶活性的影响,将促生细菌T7和J2加入洞庭湖镉污染土壤中,通过培养,进行各项目的测定。结果表明,J2菌能显著提高土壤中可培养细菌、放线菌数量,降低土壤中可培养真菌数量,T7菌对放线菌数量影响不明显,T7和J2菌能显著提高细菌/真菌(B/F)和放线菌/真菌(A/F)比值;J2菌能显著地促进土壤中氨化菌、硝化菌、反硝化菌和好氧性固氮菌数量的增加,T7菌对氨化菌和反硝化菌数量影响不显著;J2菌明显促进土壤中脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性的增强,T7菌对脲酶、过氧化氢酶活性影响显著;土壤微生物数量与酶活性的相关性分析表明,土壤微生物、酶以及土壤微生物与酶之间存在显著或极显著地相关关系。说明促生细菌T7和J2能有效改善洞庭镉污染土壤的微生物环境。