浅谈土壤解磷菌的应用

◎林祥群，刘婷婷，刘文玉

（新疆石河子职业技术学院，新疆 石河子 832000）

浅谈土壤解磷菌的应用

◎林祥群，刘婷婷，刘文玉

（新疆石河子职业技术学院，新疆 石河子 832000）

根据现阶段磷的利用效果，提出解磷菌的必要性，简单认识解磷菌的种类、分布、作用机理。通过国内外有关解磷菌的研究报道，提出解磷菌的研究方向。

解磷菌；研究状况；研究方向

1　研究解磷菌的必要性

磷元素对于植物来说是非常重要的，但是植物对土壤中的大部分有机磷和无机磷却不能直接吸收利用。我国74%的耕地土壤缺磷，而且土壤中95%以上的磷为无效磷。施用磷肥能增加作物对磷的吸收，但作物对磷肥的当季利用率一般只有5%～25%，由于耕地长期施用磷肥，大部分磷肥作为无效态在耕地土壤中积累，对生态环境造成一定的影响。此外，在2015年农业部关于印发《到2020年化肥使用量零增长行动方案》中，明确提出要减少化学肥料用量，进一步提高肥料利用率。因此，如何通过比较生态且快速的措施，将土壤中大量蕴藏的无效态的磷释放出来，并转化为能够被植物吸收和利用的有效磷，解磷菌的研究顺理成章地成了国内外众多学者关注的焦点。

2　解磷菌的概况

2.1解磷菌的分类及分布

具有解磷作用的微生物种类很多，也比较复杂。按分解底物的不同，将解磷菌分为无机解磷菌和有机解磷菌。但由于解磷机理复杂，相当部分的解磷菌既能分泌有机酸溶解无机磷盐，又能分泌磷酸酶物质分解有机磷，因此很难真正区分无机解磷菌和有机解磷菌。根据解磷微生物的种类，解磷菌主要包括细菌、真菌和放线菌等。目前报道的解磷菌有土壤杆菌属、曲霉菌属、固氮菌属、青霉菌属、根瘤菌属和产碱菌属等20多种。其中，解磷真菌主要是青霉属、曲霉属和根霉属。而解磷放线菌则绝大部分为链霉菌属。解磷真菌虽然数量和种类都少于解磷细菌，但其解磷能力都高出解磷细菌几倍或更多，而且遗传性状更稳定。因此，很多学者较多地把关注点放在了真菌解磷菌。

解磷菌在土壤中的数量及生态分布，受土壤质地、土壤类型、耕作栽培方式、有机质含量等的影响。一般存在黑钙土＞黄棕壤＞白土＞红壤＞砖红壤＞瓦碱土，即解磷菌的分布与土壤肥力有一定的正相关性。解磷菌在根际土壤中的数量明显高于非根际土壤，即表现出明显的根际效应。同时，由于根圈微生物的群落分布受根系分泌物及根脱落物的影响，导致不同植物根圈微生物的组成有很大差别，这种作用也影响解磷菌的群落组成。

2.2解磷菌作用机理研究

测定微生物的解磷能力一般有3种方法。一是平板法（PVK），将解磷菌在含有难溶性磷酸盐或有机磷的培养基上培养，测定菌落周围产生解磷菌的大小；二是液体培养法（NBRIP），将解磷细菌接种到含难溶性磷酸盐的液体培养基中培养一段时间，用钼蓝比色法测定培养液中可溶性磷的含量；三是土壤培养法，测定土壤中有效磷含量。

有关解磷菌的解磷机理，不同学者持有不同观点。有关有机解磷菌的降解机制有3种说法：一是解磷菌在其生命活动中产生各种不同的有机酸，该酸影响pH值变化，从而改变环境酸度，促进难溶性磷的溶解；二是NH4+和菌在土壤中的呼吸作用影响环境中的pH，对解磷机理现今还没有比较统一的说法，有待更进一步的研究和探讨；三是解磷机制认为是前两者复合的动态分段过程。解磷微生物在土壤当中受不同条件制约，在不同时期表现出一种动态的解磷过程，本身充满复杂性。而有关无机解解磷菌的解磷机制，研究者主要认为无机磷微生物活动过程中会产生一系列酶，引起有机磷酸盐矿化而形成可溶性磷被植物吸收利用。

3　解磷菌的研究现状

国外开展解磷菌的研究较早，20世纪初欧洲就相继有人研究了土壤中微生物转化磷的机制。目前，国外较多研究集中于分子生物学水平菌种的分离、培养，鉴定及生物菌肥的推广应用。在我国解磷菌的研究始于20世纪50年代。目前，较多研究仍集中于解磷菌种的筛选培育上，如陈倩、刘善江等（2014年）从山西省矿区复垦区土壤样品中筛选出适应性最强菌株泛菌属；王亚艺、李松龄等（2012年）从青海省主要农耕区16种作物的根际土壤中分离筛选出适合青海省农作区推广的高效解磷茵。有关解磷菌对植物生长、营养吸收及产量和品质影响的报道也很多，如李振东、陈秀蓉等（2013年）选择乳白香青草种土壤中分离筛选鉴定出副球菌属细菌对玉米的生长有明显的促进作用。同时，有关不同微生物相互作用及复合生物肥也有报道，如方萍等发现在稻田中施用固氮、解磷、解钾微生物肥料，可显著增加土壤及水稻根系微生物菌株数量及种类，且趋根性明显，对提高土壤肥力及促进水稻生长效果良好；2014年邓雷、李蓉等通过不同配比固氮和解磷茵的研究，获得了杉木根际促生菌复合肥的最佳配方，并测定其复合肥促生效果明显；吴文丽、洪坚平等2015年研究报道增施解磷菌肥可提高复垦土壤有机质含量，影响有机磷各组分含量，从而提高磷的有效性。

4　解磷菌在农业生产中存在的问题及应用前景

尽管解磷菌是现阶段学者研究的热点，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体，而对解磷菌自身研究较少，如施入土壤后的解磷菌自身活动规律、消长动态、自身解磷作用的发挥条件；②有关解磷微生物与地上作物、地下根系、土壤之间作用关系的研究不够透彻；③有关特定植物自身所能分离鉴定的解磷菌种较少；④有关解磷菌剂所需浓度与土壤、植物间比例关系的研究较少。为此，在以后的研究中，要注意从以下几个方面进行：①采用分子生物学方法对解磷菌的解磷机制进行更加深入透彻的研究；②研究解磷微生物与其他微生物的相互作用关系、组合效果，从而制取针对不同作物的复合肥料；③研究特定作物的根面、根际土壤中解磷菌的分离筛选，从而获取适合该作物自身的稳定、高效解磷菌；④研究解磷菌与病原微生物的相互关系，从而促进解磷菌在病虫害防御中更好地发挥作用；⑤研究解磷菌肥料，改善生态环境，大力推广解磷菌肥料的应用，促进农业可持续发展。

5　小结

磷是农业生产可持续发展的“瓶颈”元素之一，但是依靠施用磷肥解决磷元素匮乏，又将引起资源浪费、土壤板结，环境恶化等诸多弊端。因此，当前有关解磷菌的研究备受关注，不仅要熟悉现阶段有关解磷菌分类、分布、筛选鉴定等知识，更要结合分子生物学对解磷菌机理深入研究，探讨解磷菌与其他微生物间的相互关系，从而制作多种生物复合肥，依据各地实际状况筛选分离特定植物的稳定高效菌种，挖掘解磷菌自身优势在抗病虫害，改善生态环境，促农业持续发展中的巨大作用。

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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，硕士研究生，讲师，主要研究方向：食品教学科研。