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土壤中的解磷微生物研究文献综述

目录

TOC\o1-2\h\u6389土壤中的解磷微生物研究文献综述 1

244731.1前言 1

187021.2土壤中的磷 2

76141.2.1土壤中的磷的存在形式及动态变化 2

207231.2.2我国磷肥的应用现状 2

138761.3解磷微生物的研究概况 2

45421.3.1微生物在磷素循环中的作用 2

13881.3.2解磷微生物的的种类 3

243031.3.3解磷微生物的解磷机制 3

77871.3.4解磷菌肥研究现状 4

324771.3.5矿区土壤中解磷细菌研究现状 4

14347参考文献 4

1.1前言

磷是生物生长发育的必需元素之一，动物和微生物可通过捕食或分解代谢来补充，而植物体内的磷元素主要来自植物根部对土壤中可溶性磷元素的吸收。其含量的多少直接影响植物的生根、幵花、固氮以及光合作用等生命活动[1]。

土壤中的磷素有95%以上以难溶性盐的形式存在。由于具有溶解度极低、不易被吸收的特性，导致我国一半以上的耕地存在着土壤或植物的缺磷现象。磷素的缺乏常会导致作物的生长发育受限，目前国家主要采取增施化学磷肥[2]等措施。磷肥的不合理施用造成了磷矿资源过量开采[3,4]、环境污染[5,6]以及当季磷肥利用率较低等一些列的问题。至今磷仍然是我国农业生产中重要的限制因素之一，因此研究更加高效无害的新型磷肥，提高磷肥使用效率，是提高我国乃至全球农业发展虐待解决的问题之一。

目前为止，多种解磷微生物已经在农业生产中得到了应用，但仍旧存在着菌株定殖能力较弱，溶磷效果不佳等问题。由于土壤中磷素成分多样复杂，因此筛选具有多重解磷能力且对恶劣生态环境适应性较强的微生物，仍是解磷菌肥开发的一项重要的基础性工作[7]。本研究以辽宁省大连市某水镁矿尾矿表层土壤中筛选出的兼具溶磷效果和环境适应能力强的细菌菌株为研究对象，探讨了其对钙磷、铝磷、铁磷以及有机磷等四种不同类型难溶性磷的降解性能，为今后开发和利用解磷菌肥提供参考依据，对节约磷矿资源，缓解相关的面源污染等问题具有重要的现实意义。

1.2土壤中的磷

1.2.1土壤中的磷的存在形式及动态变化

无机磷和有机磷是土壤中磷元素存在的主要形式[8]，其含量是土壤肥力的重要指征。有机磷分为磷脂、核酸、植酸类等，含量较低，主要来源于动植物和人类活动，无法被植物直接吸收利用[9,10]。无机磷约占土壤总磷含量的2/3，种类多样且成分较为复杂，大致分为3种：矿物磷、吸附态磷和水溶性磷[11]。

Ca-P、Al-P、Fe-P等难溶的矿物磷是无机磷最主要的存在形式[12]。碱性土壤中主要是Ca3(PO4)2，FePO4、AlPO4则主要存在于酸性土壤中[13,14]。矿物磷无法被植物直接吸收，需转化为可溶性的磷酸根离子之后才能被利用[10]。土壤中吸附态磷的含量一般比较低，多保存于土壤固相表面，需释放后才能被吸收利用[15,16]。水溶性磷在土壤中的含量极低，是植物可以直接吸收利用的唯一磷源[17]，矿物磷的转化或吸附态磷的释放可以补充土壤中水溶性磷的含量[18,19]，进而满足植物生长所需。

1.2.2我国磷肥的应用现状

通过大量施用化学磷肥来弥补土壤中有效磷的缺失[20]，是当前维持农业正常生产的常用措施。化学磷肥由于所含磷酸盐的成分及溶解能力不同，可分为水溶性、枸溶性以及难溶性磷肥三种[21-24]。目前使用最广泛的是水溶性磷肥，易吸收，肥效快，可迅速提高土壤中磷素含量。然而由于速效化学磷肥利用效率较低（30%）[25,26]，过量施用还会引起土壤养分比例失调、微生物群落结构遭到破坏，土壤板结退化、肥力减弱、作物产量减少、品质降低等一系列的次生问题[27-29]。除上述问题外，全球磷肥生产所依赖的磷酸岩储量也急速减少,濒临消耗殆尽的危机。

1.3解磷微生物的研究概况

人们很早就开始注意到土壤中磷与微生物间的关系，十九世纪五十年代开始众多学者相继开展了解磷微生物的分离筛选及应用研究，认为解磷细菌可以通过促进磷矿粉溶解释放磷来增强植物对磷的吸收利用，从而进一步促进植物生长。

1.3.1微生物在磷素循环中的作用

Gilbert[20]认为磷元素正在逐渐消失，全世界面临的“磷危机”只有通过活化自然界中的难溶性磷才能得到缓解。解磷微生物（Phosphatesolubilizingmicroorganisms，PSMs）是指存在于自然界中可将难溶性磷转化为被植物直接吸收利用磷的一类微生物[11,32]。据报道，多种微生物在土壤磷素的循环过程中起重要作用[21,30]，主要分为直接和间接两种作用方式。

PSMs在转化难