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亞熱帶農業(yè)生態(tài)所桃源站
土壤解磷菌知多少
地球的皮膚
2016年01月21日
磷素是作物所需的大量元素之一，對于作物的產量和品質舉足輕重。土壤中95%的磷為生物無效態(tài)磷。盡管近幾十年來，我國磷肥施用量逐漸增加，速效磷平均含量以每年1mg/kg的速度增長，但是我國仍有74%的土壤缺磷。磷肥存在施用量高，而利用率低的問題，不僅造成了肥料的浪費，還對土壤質量以及水質帶來了危機。因此開發(fā)利用微生物替代肥料已成為當務之急。解磷微生物成為微生物肥料的開發(fā)利用已成為人類關注的焦點。今天我們就來探討探討解磷微生物的故事。
解磷微生物
解磷微生物是一類能夠將植物難以吸收的磷轉化為可利用狀態(tài)的微生物，這類解磷微生物除了可以活化土壤中難溶性的磷外，還可以通過影響植物根系分泌物的種類和數(shù)量，以增加植物根系對周圍鉀、鈣、錳、鐵、鐵、鋅的營養(yǎng)元素的吸收。
解磷機理
關于微生物的解磷機理，有三種觀點，目前被人們廣泛接受的是產酸機制，因為許多科學家通過研究發(fā)現(xiàn)，大部分無機磷微生物在代謝過程中會產生檸檬酸、乳酸、蘋果酸等有機酸。這些有機酸，既能降低培養(yǎng)介質的pH值，又能與Ca2+、Fe3+、Fe2+、Al3+等離子螯合而使難溶性磷酸鹽溶解。第二種觀點認為是微生物的解磷作用主要是由于在其代謝過程中分泌質子的緣故，使介質的pH值降低，從而使磷礦粉溶解。第三種觀點認為微生物的解磷過程是一個動態(tài)的分段過程。在以難溶的無機磷為磷源的培養(yǎng)基上，解磷微生物在生長過程中，微生物產酸，使部分難溶的無機磷溶解；微生物在培養(yǎng)基上繼續(xù)生長，改變它們的代謝機制，釋放乳酸、琥珀酸、NH4+等有機代謝物于基質中，迫使微生物再次利用這些化合物作為能源或營養(yǎng)源，導致第二次磷的釋放。
解磷微生物的種類
具有解磷作用的微生物種類很多，目前報道的具有解磷作用的細菌類有芽孢桿菌、假單胞桿菌、歐文氏菌、土壤桿菌、沙雷氏菌、黃桿菌、腸細菌、微球菌、固氮菌、根瘤菌、沙門氏菌、色桿菌、產堿菌、節(jié)細菌、硫桿菌、埃希氏菌；解磷真菌類有青霉菌、曲霉菌、根霉、鐮刀菌、小菌核菌；放線菌有鏈霉菌；AM根菌。
解磷微生物的數(shù)量和分布
土壤是微生物生長的良好場所，解磷微生物主要分布在根際土壤中，并且受土壤質地、土壤類型、土壤有機質、作物類型、耕作方式等的影響。以土壤類型為例，解磷微生物數(shù)量因土壤而異，表現(xiàn)為黑鈣土＞黃棕壤＞白土＞紅壤＞磚紅壤＞瓦堿土。以作物類型為例，不同的作物根際分布的解磷微生物種類不同，小麥主要是芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、鏈霉菌屬，而豆科植物主要是假單胞菌屬、黃桿菌屬和歐文菌屬。
解磷微生物的應用
世界很多國家都已將解磷微生物應用于農業(yè)生產。解磷菌能提高小麥和水稻種子產量和秸稈產量，能增加洋蔥、西紅柿、香蕉、馬鈴薯、柑橘、咖啡等栽培作物產量。在國外，一些解磷能力強的菌株已被制成生物菌肥，進行推廣應用。而我國解磷微生物菌劑的研究起步較晚，雖然解磷微生物在農業(yè)生產上日益受到重視，但發(fā)展不快，應用不普遍。
我國74%的土壤缺磷，解磷微生物在我國的前景廣闊，我們要持續(xù)推進微生物解磷機制的研究，推動微生物肥料在農業(yè)中的大面積推廣使用，這對于磷礦資源不足，且面臨化肥污染的我國尤為重要。
解磷微生物
解磷微生物是一類能夠將植物難以吸收的磷轉化為可利用狀態(tài)的微生物，這類解磷微生物除了可以活化土壤中難溶性的磷外，還可以通過影響植物根系分泌物的種類和數(shù)量，以增加植物根系對周圍鉀、鈣、錳、鐵、鐵、鋅的營養(yǎng)元素的吸收。
解磷機理
關于微生物的解磷機理，有三種觀點，目前被人們廣泛接受的是產酸機制，因為許多科學家通過研究發(fā)現(xiàn)，大部分無機磷微生物在代謝過程中會產生檸檬酸、乳酸、蘋果酸等有機酸。這些有機酸，既能降低培養(yǎng)介質的pH值，又能與Ca2+、Fe3+、Fe2+、Al3+等離子螯合而使難溶性磷酸鹽溶解。第二種觀點認為是微生物的解磷作用主要是由于在其代謝過程中分泌質子的緣故，使介質的pH值降低，從而使磷礦粉溶解。第三種觀點認為微生物的解磷過程是一個動態(tài)的分段過程。在以難溶的無機磷為磷源的培養(yǎng)基上，解磷微生物在生長過程中，微生物產酸，使部分難溶的無機磷溶解；微生物在培養(yǎng)基上繼續(xù)生長，改變它們的代謝機制，釋放乳酸、琥珀酸、NH4+等有機代謝物于基質中，迫使微生物再次利用這些化合物作為能源或營養(yǎng)源，導致第二次磷的釋放。
解磷微生物的種類
具有解磷作用的微生物種類很多，目前報道的具有解磷作用的細菌類有芽孢桿菌、假單胞桿菌、歐文氏菌、土壤桿菌、沙雷氏菌、黃桿菌、腸細菌、微球菌、固氮菌、根瘤菌、沙門氏菌、色桿菌、產堿菌、節(jié)細菌、硫桿菌、埃希氏菌；解磷真菌類有青霉菌、曲霉菌、根霉、鐮刀菌、小菌核菌；放線菌有鏈霉菌；AM根菌。
解磷微生物的數(shù)量和分布
土壤是微生物生長的良好場所，解磷微生物主要分布在根際土壤中，并且受土壤質地、土壤類型、土壤有機質、作物類型、耕作方式等的影響。以土壤類型為例，解磷微生物數(shù)量因土壤而異，表現(xiàn)為黑鈣土＞黃棕壤＞白土＞紅壤＞磚紅壤＞瓦堿土。以作物類型為例，不同的作物根際分布的解磷微生物種類不同，小麥主要是芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、鏈霉菌屬，而豆科植物主要是假單胞菌屬、黃桿菌屬和歐文菌屬。
解磷微生物的應用
世界很多國家都已將解磷微生物應用于農業(yè)生產。解磷菌能提高小麥和水稻種子產量和秸稈產量，能增加洋蔥、西紅柿、香蕉、馬鈴薯、柑橘、咖啡等栽培作物產量。在國外，一些解磷能力強的菌株已被制成生物菌肥，進行推廣應用。而我國解磷微生物菌劑的研究起步較晚，雖然解磷微生物在農業(yè)生產上日益受到重視，但發(fā)展不快，應用不普遍。
我國74%的土壤缺磷，解磷微生物在我國的前景廣闊，我們要持續(xù)推進微生物解磷機制的研究，推動微生物肥料在農業(yè)中的大面積推廣使用，這對于磷礦資源不足，且面臨化肥污染的我國尤為重要。