文献类型： 中文期刊

作者： 宋雅荣 ¹ ; 常单娜 ² ; 周国朋 ³ ; 高嵩涓 ⁴ ; 段廷玉 ¹ ; 曹卫东 ² ;

作者机构： 1.兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院

2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室

3.安徽农业大学资源与环境学院

4.南京农业大学资源与环境科学学院

关键词： 红壤;水稻土;磷矿粉;解磷细菌;磷组分

期刊名称： 中国农业科学

ISSN：

年卷期： 2024 年 006 期

页码： 1102-1116

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】低品位磷矿粉中磷的生物利用具有重要意义。探讨解磷细菌活化低品位磷矿粉的效果与机制，为提高磷矿粉在红壤性水稻土上的施肥效果提供依据。【方法】将在湖南省采集的红壤性水稻土中添加不同粒径（0.18、0.10和0.05 mm）的磷矿粉，设置接种乙酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus,P1）、皮特不动杆菌（Acinetobacter pittii,P2），以及不接种解磷细菌（P0）3种处理。将培养瓶在25℃黑暗培养箱中培养60 d，期间动态监测不同形态磷、pH，第60天测定有机酸、酸性和碱性磷酸酶活性（ACP、ALP）、碱性磷酸酶基因（phoD），研究解磷细菌对不同粒径磷矿粉的活化效果及机制。【结果】两株解磷细菌均能够活化难溶性磷，活化效果差异不显著。整个培养期间，3个粒径的磷矿粉接种解磷细菌后有效磷平均含量为13.4—14.7 mg·kg-1，高于不接种（P0）处理，提高31.1%—53.1%。粒径0.05 mm磷矿粉接种P1和P2解磷菌后有效磷平均含量增幅最大，为53.1%、47.5%（P＜0.05）；树脂磷（Resin-Pi）和碳酸氢钠提取无机磷（NaHCO3-Pi）的平均含量分别为13.9—16.6和14.9—16.5 mg·kg-1，均高于P0处理，分别提高36.4%—78.5%和13.7%—25.0%。粒径0.18mm磷矿粉接种P1和P2解磷菌后Resin-Pi平均含量增幅最明显，为78.5%、49.5%（P＜0.05）；与P0相比，接种解磷细菌后粒径0.18 mm磷矿粉处理的活性磷增幅最明显，为28.4%—46.7%，稳定性磷降低2.1%—8.0%。与P0相比，接种解磷细菌土壤pH降低0.18—0.35个单位（P＜0.05）；乙酸、丙酸含量提高5.2%—13.7%和45.9%—127.5%（P＜0.05）。P1处理碱性磷酸酶含量、phoD丰度分别增加6.5%—13.4%和24.0%—98.6%（P＜0.05）,P2处理酸性磷酸酶活性增加12.8%—17.2%（P＜0.05），表明P1主要分泌碱性磷酸酶，P2主要分泌酸性磷酸酶。相关性分析结果表明，两株解磷细菌主要通过分泌乙酸、丙酸溶解难溶性的浓盐酸提取有机磷（Conc.HCl-Po）、浓盐酸提取无机磷（Conc.HCl-Pi）和氢氧化钠提取无机磷（NaOH-Pi），分泌酸性磷酸酶与碱性磷酸酶溶解难溶性有机磷（Conc.HCl-Po），向活性较高的Resin-Pi和碳酸氢钠提取无机磷（NaHCO3-Pi）转化，促进磷库的周转。结构方程模型表明，添加细小粒径的磷矿粉与接种解磷细菌均可直接提高土壤有效磷含量，但接种解磷细菌对有效磷的影响更大。【结论】接种解磷菌能促进磷矿粉中难溶性磷的活化，粒径0.05 mm磷矿粉接种解磷菌后土壤有效磷增幅最大，但粒径0.18 mm磷矿粉处理的活性磷占比增幅最大，活化效果最好。解磷细菌乙酸钙不动杆菌和皮特不动杆菌主要通过分泌乙酸、丙酸等有机酸及磷酸酶，活化难溶性磷，增加活性磷占比，提高磷矿粉在红壤性水稻土中的施用效果。