解磷微生物對巖溶區玉米生長及土壤有效磷利用的影響

王瑾+韋彩會+何鐵光+蒙炎成+何永群+李忠義+張野+李婷婷+黃玉溢+蘇天明+胡鈞銘+曾向陽+俞月鳳

摘要：通過盆栽試驗，研究了不同解磷微生物對巖溶區玉米生長及土壤磷素利用的影響。試驗設置不施磷肥（P₀）、常規施用磷肥（P₁）、施_1/2量磷肥（P_1/2）3種磷肥水平下，分別接種斯式泛菌（CA）、不動桿菌（SL），共8個處理，其中P₁處理磷肥（P₂O₅）施用量為40 mg/kg上，CA和SL菌劑用量均為100 mL/盆。結果表明，同等磷肥水平下，接種CA、SL均能提高玉米植株各部分的鮮物質質量和全磷含量，并使玉米在各生長階段其根際土壤的速效磷含量維持在較高水平，同等條件下，SL處理比CA處理效果更好。表明在巖溶土壤中，CA、SL均具有解磷功能。

關鍵詞：解磷微生物；巖溶土壤；玉米；有效磷利用

中圖分類號：S513.01；S158.3 文獻標志碼：A 文章編號：1002—1302（2016）01—0116—03

中國西南巖溶（喀斯特）地區，因生態地質環境脆弱，加上強烈的人類活動為外在驅動，誘使植被減少，最終導致了以土地生產力退化為本質的生態系統退化現象十分嚴重，阻礙了該區域社會經濟的可持續發展。因此，該地區的植被恢復和生態重建工作顯得尤為重要，而土壤資源的可持續利用又是巖溶生態系統可持續發展的基礎。目前，針對巖溶土地石漠化成因及土壤理化性質的研究已經較為深入，但對喀斯特生境土壤磷的含量及其轉化，以及植物對磷的吸收利用機制研究則較少。磷是植物生長的必需元素，但在土壤中的擴散速率較小，且在巖溶石灰性土壤中易為多種成分固定，尤其容易轉化成穩定的磷酸鈣類化合物而發生沉淀，生物有效性低，常成為植物生長的限制因子。而土壤微生物是陸地生態系統中最活躍的成分，擔負著分解動植物的重要使命，推動著生態系統的能量流動和物質循環，為植物提供可利用的礦物質庫，其代謝活動影響土壤形成和發育，改善土壤理化性質。其中部分微生物具有解磷功能，即將難溶性磷轉化成能夠被植物直接吸收利用的可溶性磷，目前，生產上通過施用解磷微生物或解磷菌肥分解土壤中難溶態磷，從而提高磷素的有效利用已有較多報道。然而解磷微生物的研究與應用多見于北方石灰性土壤上，而在廣西巖溶區該項研究及應用還未見報道。本試驗則以巖溶區主要農作物玉米為研究對象，通過在盆栽試驗中添加不同解磷微生物，研究其對玉米生長及磷素利用的影響，探索解磷微生物溶解巖溶土壤固定態磷的潛力，為巖溶區土壤磷素的高效利用尋找一條有效途徑。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試土壤：供試土壤采自廣西大化縣大化鎮鳳翔村板坡屯（23°50′59″N，108°11′20″E），屬巖溶區典型石灰性土壤。土壤基本理化性質為：pH值7.42，有機質22.01 g/kg，堿解氮144.48 mg/kg，速效磷8.93 mg/kg，速效鉀52.41 mg/kg，全氮1.98g/kg，全磷0.80 g/kg，全鉀1.93 g/kg，磷細菌個數是10⁷個/mL。

供試作物：玉米桂單0810。

供試菌株：供試的2種解磷微生物菌劑是從粉煤灰中分離的斯式泛菌（簡稱CA）、從農田土中分離的不動桿菌（簡稱SL）2種，均是中國礦業大學（北京）微生物復墾實驗室贈送。菌株保存于4℃冰箱中，使用時接種到高溫高壓滅菌后的蒙金娜培養基上，在振蕩箱中培養4～5 d（30℃，180 r/min），使菌株處于對數生長期時備用。

微生物的接種方法：供試土壤及肥料裝入塑料桶后，澆水至田間最大持水量，而后將處于對數生長期的菌劑100 mL均勻撒施在土壤表面，再淋灑少量的水，避免菌劑暴露于空氣中，待土壤與解磷微生物穩定后（約7 d）再播種。2013年7月9日，每盆播種飽滿、均勻的玉米種子6粒，待玉米長至2葉1心期，每盆留長勢均勻的植株3株，并記錄出苗及生長情況。整個生育期每天觀察土壤墑情，視墑情進行灌水以保持土壤濕潤。于11月16日收獲，整個玉米生育期為127 d。其余盆栽管理按常規方法進行。

3討論和結論

研究結果表明，在同等磷肥水平下接種CA、SL均能使玉米莖徑增粗，且提高了玉米植株各部分的鮮物質質量，表明接種這2種解磷微生物均能促進玉米植株生長，提高玉米產量，本結果與前人在油菜、茄子及小麥上的研究結果相一致。研究結果還表明，在同等磷肥水平下，接種解磷微生物CA、SL，均能顯著提高玉米根際土壤的速效磷含量，保證玉米生長對磷肥的有效需求，并使得收獲時期玉米植株各部分的磷含量顯著提高，表明2種解磷微生物均具有解磷功能。在同等磷肥水平下，接種SL處理玉米植株莖徑、各部分鮮物質質量及植株各部分全磷含量均比接種CA處理高，并且SL處理使玉米在各生長階段根際土壤的速效磷含量均能維持在較高水平，說明SL的解磷作用更加迅速且持久。

在磷肥減半施用情況下，接種CA特別是接種SL的處理，玉米莖徑、植株各部分鮮物質質量、全磷含量及玉米根際土壤各時期的有效磷含量都略高于P₁處理，進一步說明了2種解磷微生物均具有解磷功能，合理利用能夠在巖溶地區發揮解磷功效，從而減少化學磷肥過多施用及磷礦資源的過度耗損，以達到節約資源、保護環境的目的。