淺談土壤解磷菌的應用

◎林祥群，劉婷婷，劉文玉

（新疆石河子職業技術學院，新疆 石河子 832000）

淺談土壤解磷菌的應用

◎林祥群，劉婷婷，劉文玉

（新疆石河子職業技術學院，新疆 石河子 832000）

根據現階段磷的利用效果，提出解磷菌的必要性，簡單認識解磷菌的種類、分布、作用機理。通過國內外有關解磷菌的研究報道，提出解磷菌的研究方向。

解磷菌；研究狀況；研究方向

1　研究解磷菌的必要性

磷元素對于植物來說是非常重要的，但是植物對土壤中的大部分有機磷和無機磷卻不能直接吸收利用。我國74%的耕地土壤缺磷，而且土壤中95%以上的磷為無效磷。施用磷肥能增加作物對磷的吸收，但作物對磷肥的當季利用率一般只有5%～25%，由于耕地長期施用磷肥，大部分磷肥作為無效態在耕地土壤中積累，對生態環境造成一定的影響。此外，在2015年農業部關于印發《到2020年化肥使用量零增長行動方案》中，明確提出要減少化學肥料用量，進一步提高肥料利用率。因此，如何通過比較生態且快速的措施，將土壤中大量蘊藏的無效態的磷釋放出來，并轉化為能夠被植物吸收和利用的有效磷，解磷菌的研究順理成章地成了國內外眾多學者關注的焦點。

2　解磷菌的概況

2.1解磷菌的分類及分布

具有解磷作用的微生物種類很多，也比較復雜。按分解底物的不同，將解磷菌分為無機解磷菌和有機解磷菌。但由于解磷機理復雜，相當部分的解磷菌既能分泌有機酸溶解無機磷鹽，又能分泌磷酸酶物質分解有機磷，因此很難真正區分無機解磷菌和有機解磷菌。根據解磷微生物的種類，解磷菌主要包括細菌、真菌和放線菌等。目前報道的解磷菌有土壤桿菌屬、曲霉菌屬、固氮菌屬、青霉菌屬、根瘤菌屬和產堿菌屬等20多種。其中，解磷真菌主要是青霉屬、曲霉屬和根霉屬。而解磷放線菌則絕大部分為鏈霉菌屬。解磷真菌雖然數量和種類都少于解磷細菌，但其解磷能力都高出解磷細菌幾倍或更多，而且遺傳性狀更穩定。因此，很多學者較多地把關注點放在了真菌解磷菌。

解磷菌在土壤中的數量及生態分布，受土壤質地、土壤類型、耕作栽培方式、有機質含量等的影響。一般存在黑鈣土＞黃棕壤＞白土＞紅壤＞磚紅壤＞瓦堿土，即解磷菌的分布與土壤肥力有一定的正相關性。解磷菌在根際土壤中的數量明顯高于非根際土壤，即表現出明顯的根際效應。同時，由于根圈微生物的群落分布受根系分泌物及根脫落物的影響，導致不同植物根圈微生物的組成有很大差別，這種作用也影響解磷菌的群落組成。

2.2解磷菌作用機理研究

測定微生物的解磷能力一般有3種方法。一是平板法（PVK），將解磷菌在含有難溶性磷酸鹽或有機磷的培養基上培養，測定菌落周圍產生解磷菌的大小；二是液體培養法（NBRIP），將解磷細菌接種到含難溶性磷酸鹽的液體培養基中培養一段時間，用鉬藍比色法測定培養液中可溶性磷的含量；三是土壤培養法，測定土壤中有效磷含量。

有關解磷菌的解磷機理，不同學者持有不同觀點。有關有機解磷菌的降解機制有3種說法：一是解磷菌在其生命活動中產生各種不同的有機酸，該酸影響pH值變化，從而改變環境酸度，促進難溶性磷的溶解；二是NH4+和菌在土壤中的呼吸作用影響環境中的pH，對解磷機理現今還沒有比較統一的說法，有待更進一步的研究和探討；三是解磷機制認為是前兩者復合的動態分段過程。解磷微生物在土壤當中受不同條件制約，在不同時期表現出一種動態的解磷過程，本身充滿復雜性。而有關無機解解磷菌的解磷機制，研究者主要認為無機磷微生物活動過程中會產生一系列酶，引起有機磷酸鹽礦化而形成可溶性磷被植物吸收利用。

3　解磷菌的研究現狀

國外開展解磷菌的研究較早，20世紀初歐洲就相繼有人研究了土壤中微生物轉化磷的機制。目前，國外較多研究集中于分子生物學水平菌種的分離、培養，鑒定及生物菌肥的推廣應用。在我國解磷菌的研究始于20世紀50年代。目前，較多研究仍集中于解磷菌種的篩選培育上，如陳倩、劉善江等（2014年）從山西省礦區復墾區土壤樣品中篩選出適應性最強菌株泛菌屬；王亞藝、李松齡等（2012年）從青海省主要農耕區16種作物的根際土壤中分離篩選出適合青海省農作區推廣的高效解磷茵。有關解磷菌對植物生長、營養吸收及產量和品質影響的報道也很多，如李振東、陳秀蓉等（2013年）選擇乳白香青草種土壤中分離篩選鑒定出副球菌屬細菌對玉米的生長有明顯的促進作用。同時，有關不同微生物相互作用及復合生物肥也有報道，如方萍等發現在稻田中施用固氮、解磷、解鉀微生物肥料，可顯著增加土壤及水稻根系微生物菌株數量及種類，且趨根性明顯，對提高土壤肥力及促進水稻生長效果良好；2014年鄧雷、李蓉等通過不同配比固氮和解磷茵的研究，獲得了杉木根際促生菌復合肥的最佳配方，并測定其復合肥促生效果明顯；吳文麗、洪堅平等2015年研究報道增施解磷菌肥可提高復墾土壤有機質含量，影響有機磷各組分含量，從而提高磷的有效性。

4　解磷菌在農業生產中存在的問題及應用前景

盡管解磷菌是現階段學者研究的熱點，也取得了一定的成果，但其研究仍存在一定的局限性：①研究多集中于地上植物體，而對解磷菌自身研究較少，如施入土壤后的解磷菌自身活動規律、消長動態、自身解磷作用的發揮條件；②有關解磷微生物與地上作物、地下根系、土壤之間作用關系的研究不夠透徹；③有關特定植物自身所能分離鑒定的解磷菌種較少；④有關解磷菌劑所需濃度與土壤、植物間比例關系的研究較少。為此，在以后的研究中，要注意從以下幾個方面進行：①采用分子生物學方法對解磷菌的解磷機制進行更加深入透徹的研究；②研究解磷微生物與其他微生物的相互作用關系、組合效果，從而制取針對不同作物的復合肥料；③研究特定作物的根面、根際土壤中解磷菌的分離篩選，從而獲取適合該作物自身的穩定、高效解磷菌；④研究解磷菌與病原微生物的相互關系，從而促進解磷菌在病蟲害防御中更好地發揮作用；⑤研究解磷菌肥料，改善生態環境，大力推廣解磷菌肥料的應用，促進農業可持續發展。

5　小結

磷是農業生產可持續發展的“瓶頸”元素之一，但是依靠施用磷肥解決磷元素匱乏，又將引起資源浪費、土壤板結，環境惡化等諸多弊端。因此，當前有關解磷菌的研究備受關注，不僅要熟悉現階段有關解磷菌分類、分布、篩選鑒定等知識，更要結合分子生物學對解磷菌機理深入研究，探討解磷菌與其他微生物間的相互關系，從而制作多種生物復合肥，依據各地實際狀況篩選分離特定植物的穩定高效菌種，挖掘解磷菌自身優勢在抗病蟲害，改善生態環境，促農業持續發展中的巨大作用。

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Discussthe Application of Soil Phosphate Solubilizing Bacteri

Lin Xiangqun， Liu Tingting， Liu Wenyu
（Xinjiang Shihezi Vocational and Technological College， Shihezi 832000， China）

This papere putted forward the necessity of the phosphate solubilizing bacteria according to the stage of phosphorus utilization effect. The type phosphate solubilizing bacteria and it's distribution，mechanism be simply illustrated in this article. This article also proposed the research direction of phosphate solubilizing bacteria based on the domestic and foreign relevant research reports.

Phosphate solubilizing bacteria； Research status； Research direction

S154.3

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.06.003

林祥群（1980-），女，新疆石河子人，碩士研究生，講師，主要研究方向：食品教學科研。