PDF《菜豆根瘤菌对土壤无机磷的活化释放作用*》

第49 卷第5期土摇 壤摇 学摇 报Vol郾49,No郾52012 年9月ACTA PEDOLOGICA SINICA 摇摇Sep.

,2012 * 中央高校基本科研业务费专项 XDJK(2010D002)资助 摇摇L通讯作者,E鄄mail:huang99@ swu郾edu郾cn 作者简介:张摇 亮(1987―),男,安徽太和人,硕士,主要从事资源环境微生物方向研究. Tel:13500387976, E鄄mail:liangzai0061@ 126郾com 收稿日期:2011 -

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收到修改稿日期:2011 -

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28 菜豆根瘤菌对土壤无机磷的活化释放作用* 张摇 亮摇 黄建国L (西南大学资源环境学院,重庆摇 400716) 摇摇摘摇 要摇 摇 以土壤为磷源,通过液体培养研究了

7 株菜豆根瘤菌(Rhizobium sp郾 )对土壤磷的利用. 结果 表明,菜豆根瘤菌能释放大量的氢离子,使液体培养基的 pH 大幅度降低,氢离子的浓度至少提高

20 倍以上. 根瘤菌分泌有机酸的种类与数量因菌株不同而异,这些有机酸包括甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸 和乳酸等,大部分根瘤菌能分泌乙酸. 在接种根瘤菌的液体培养基中,全磷含量显著高于不接种的液体培养 基,土壤无机磷总量则显著降低. 由于土壤是培养基磷的唯一来源,故根瘤菌可促进土壤无机磷的溶解释 放. 相关分析表明,培养基的 pH 与土壤无机磷总量呈极显著正相关(r = 0郾893* * ,n = 8),说明根瘤菌分泌的 氢离子可能是溶解土壤无机磷的原因之一. 接种根瘤菌显著降低土壤闭蓄态磷,土壤中的铁磷、铝磷和钙磷 因菌株不同而降低,其原因可能与有机酸分泌的数量和种类有关. 根瘤菌既能释放氢离子又可分泌多种有 机酸的现象表明其活化土壤无机磷的方式具有多样性,可能有益于豆科植物利用不同形态的难溶性磷,使之 适应各种不同的低磷土壤. 关键词摇 摇 菜豆根瘤菌;

土壤;

磷 中图分类号摇 摇S154郾 3摇 摇摇摇文献标识码摇 摇A摇摇磷是植物生长发育的必需营养元素之一. 大 多数土壤的含磷量较低,且以难溶状态存在[1] . 磷 肥施入土壤之后,由于存在物理、化学、生物等多种 固定过程,当季利用率通常只有施用量的 10% ~ 20% [2] ,活化利用土壤中的难溶性磷对于改善植物 磷素营养有重要意义. 微生物不同程度地参与土 壤磷的活化,它们对土壤难溶性磷的溶解作用日益 引起人们重视. 目前,有关微生物活化土壤难溶性磷的研究多 局限在芽孢杆菌 ( Bacillaceae)、真菌和放线菌[3] . 前苏联蒙金娜于

1935 年最早从土壤中分离出一株 解磷的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),具有分 解核酸和卵磷脂的能力[4] . Paul 和Sundara Rao[5] 从豆科植物的根际分离得到多株芽孢杆菌,它们能 溶解 Ca3 (PO4 )2 ,其中巨大芽孢杆菌的溶磷能力最 强. 此外,某些真菌也具有溶解无机磷的能力,它 们主要是链霉菌(Streptomyces) 和AM 真菌( Arbus鄄cular mycorrhizal fungus)[6] . 进一步的研究发现,溶 磷微生物一般均能分泌有机酸,如甲酸、乙酸、柠檬 酸和丁二酸等. 在这些有机酸中,甲酸和乙酸的电 离常数最大,能电离出氢离子,溶解氟磷灰石、氯磷 灰石、羟磷灰石等磷酸钙盐,释放磷酸根[7鄄8] ;

高碳 有机酸能与铁铝形成稳定络合物,进而溶解粉红磷 铁矿、高磷铁矿石、水铝矿等铁铝磷酸盐[9鄄10] . 就根 瘤菌而言,其不仅具有固氮作用而且还能溶解磷矿 粉和分解卵磷脂[11] ,但有关研究相对较少,其溶磷 机理尚待施入探讨. 从多方面研究根瘤菌可以全 面了解根瘤菌的作用,更好地应用于农业生产. 菜豆(如四季豆、拉巴豆等)是重庆市的主要豆 科蔬菜和饲料作物. 本文选用从当地土壤中分离 获得的