土壤磷素微生物作用的研究进展

土壤中许多微生物(包括菌根真菌)能够通过产生质子和有机酸溶解土壤不溶态无机磷，通过分泌磷酸酶水解有机磷，但微生物的这种作用受土壤供磷与植物对磷需求间平衡的控制。土壤微生物量中的磷是土壤有机磷最为活跃的部分，由于其周转快、极易矿化为植物有效磷而成为土壤有效磷的活性库。目前，测定土壤微生物量中的磷的方法并不统一，而熏蒸提取法的应用最为广泛。文章阐述了土壤微生物在提高土壤磷素有效性磷中所起的作用，介绍了土壤微生物量中的磷周转及其对土壤磷素有效性调节的重要性，并总结分析了熏蒸提取法测定土壤微生物量中的磷的实用性和局限性。     

土壤/沉积物中植酸对砷、磷形态转化和生物有效性影响综述

砷(As)和磷(P)为同主族化学类似物,具有相似的化学性质和化学行为。As因赋存形态多变、极强的生物蓄积性及高毒性而被广泛关注,在土壤中主要以砷酸盐(As⁵⁺)形式存在。磷是植物必需营养元素,亦是引起土壤面源污染和水体富营养化的重要因子。土壤中磷主要以有机磷形式存在,占比40%～95%。其中植酸是重要组成部分,占总磷的20%～50%,占有机磷的50%～80%。植酸分子含有6个磷酸基团和12个可解离质子,因此可通过螯合、置换、酸化等作用强烈影响土壤中砷和磷的赋存形态和生物有效性。明确土壤中植酸对砷和磷赋存形态转化与释放的影响、过程与作用机制,对有效阻控土壤和水体砷、磷污染具有重要意义。该研究总结了土壤中砷、磷和植酸的含量、来源与赋存形态,重点阐述植酸对砷、磷赋存形态转化、生物有效性变化的影响与机制,可为降低土壤和沉积物砷、磷污染提供参考。     

外源植酸酶对野鸭湖湿地土壤有机磷转化的影响研究

湿地土壤中最主要的有机磷形态是肌醇磷酸盐,占有机磷总量的60%左右,而植酸酶作为催化水解肌醇磷酸盐的主要酶类,在整个有机磷体系转化过程中起着不可或缺的作用。采用室内培养的方法,研究了添加外源植酸酶对湿地土壤各有机磷组分含量变化的影响规律,同时也研究了在添加外源植酸酶后,湿地土壤各有机磷组分含量随时间延长的变化规律。结果表明,在温度,水分等条件适宜的情况下向湿地土壤中添加植酸酶可以在短期内提高土壤有机磷的有效性,使稳定性较高的有机磷向活性较高的有机磷转化。经植酸酶处理的土壤活性有机磷和中活性有机磷含量均高于对照组,且随植酸酶添加量增加以及培养时间的推移呈递增趋势。在第75天培养结束时,高、中、低3组植酸酶处理土壤的活性有机磷质量分数分别增加了173.05%、158.16%和122.75%,中活性有机磷质量分数增加了84.22%、68.7%和53.92%。此外,添加植酸酶处理的湿地土壤稳定性有机磷含量均低于对照,高、中、低3组植酸酶处理土壤的中稳定性有机磷质量分数减少了62.81%、37.31%和26.14%,高稳定性有机磷质量分数减少了94.71%、87.66%和79.52%,且随着植酸酶含量的增加以及培养时间的推移呈递减趋势。高、中、低3组植酸酶处理土壤中的总有机磷质量分数分别比对照组低54.03%、42.53%和35.43%。说明在植酸酶作用下,土壤中存在有机磷向无机磷转化的过程。因此通过添加外源植酸酶可以促进稳定性有机磷向活性有机磷转化,提高了土壤有机磷的有效性,使其更容易被植物吸收利用,从而保障了湿地磷循环系统的稳定性和高效性。     

基因枪介导获得转植酸酶基因水稻研究

植酸酶是一类能促进植酸及其盐类水解成肌醇和磷酸的酶的总称.它能提高饲料和食品中磷的利用率,减轻粪便中磷排放所造成的环境污染,清除植酸与金属离子的螯合作用,改善微量元素的吸收和利用.本研究将马铃薯的胞外分泌信号肽(Psec)和大肠杆菌的植酸酶基因(appA2)结合组成融合基因导入粳稻台北309中.PCR检测和Southern杂交表明,植酸酶基因和分泌信号肽序列已经整合到水稻的基因组中.无机磷含量分析表明,含目的基因的转基因水稻种子及茎叶中的无机磷含量均较未转化植株有显著的提高.图6表1参14     

丹霞山不同土地利用方式土壤磷组分特征及其有效性

磷是亚热带地区土壤重要的限制性营养元素,在维持生态系统功能稳定性中发挥着重要作用。丹霞地貌作为亚热带地区典型的生态退化区,阐明土地利用方式对丹霞地貌土壤磷组分的影响,对丹霞地貌土地的合理利用和地力提升具有重要意义。选择韶关仁化丹霞山典型地貌区4种土地利用方式（乔木林AF、灌木林SL、撂荒草地AG和农田CL）为对象,采用Tiessen磷素分级方法,研究其土壤磷组分特征及有效性的驱动因素。结果表明,丹霞地貌土壤磷组分及其有效性受土地利用方式影响显著。与CL相比,林地土壤（AF和SL）有机磷和无机磷总量显著增加,增幅为71.0%-319.9%和70.5%-346.7%,土壤磷素总水平提高,而CL和AG之间无显著差异。与SL、AG和CL相比,AF土壤速效磷、易分解态磷和中等易分解态磷含量显著增加,土壤磷有效性显著提高。AF土壤难利用态磷也表现出最高的含量,但其占总磷比例显著降低,说明土地利用方式向AF转变有利于难利用磷的分解利用。此外,土地利用方式对土壤微生物量磷和磷酸酶活性（酸性磷酸酶和碱性磷酸酶）亦有显著影响,微生物量磷和碱性磷酸酶均表现为AF>SL>AG>CL,而AF土...     

次生演替过程中土壤磷组分及有效性研究进展

磷是植物生长发育所需的重要营养元素.次生演替是陆地退化生态系统恢复的重要途径,但土壤磷缺乏会对次生演替过程中的植物生长造成限制,因此深入理解次生演替对土壤磷组分的影响,对解决生态系统恢复过程中养分管理具有重要意义.在介绍土壤磷循环和磷组分的基本概念及生态学意义的基础上,对次生演替过程中不同土壤磷组分的变化规律、影响因素及其磷有效性进行全面梳理和分析.发现在次生演替过程中,高活性的树脂磷（Resin-P）没有特定的变化规律;较高活性的碳酸氢钠无机磷和有机磷（NaHCO3-Pi和NaHCO3-Po）随演替逐渐增加,主要与凋落物归还、有机质积累和微生物群落变化有关;中等活性的氢氧化钠无机磷和有机磷（NaOH-Pi和NaOH-Po）在演替过程中无明显变化趋势,可能受到土壤pH值和矿物离子（如铁和铝）的影响;中等活性的原生矿物磷（Primary mineral P）在大多数情况下会随着次生演替而降低.由于土壤有机质和微生物组成等与土壤磷组分显著相关,为提高次生演替过程中土壤磷有效性,应重点关注次生演替过程中土壤的理化特性（例如土壤pH值、含水量和有机质）以及微生物群落（例如溶磷菌群落）的变化;同...     

接种Glomus versiforme对红三叶草利用有机磷的影响

以红三叶草为材料,利用三室隔网培养方法,研究接种菌根真菌Glmous versiforme对土壤有机磷及外加有机磷化合物植酸钠（Na-Phytate)、核糖核酸（RNA）和卵磷脂（Lecithin)的利用效率,植株生长7wk后收获测定植标干物重、含磷量和根系菌根侵染率,结果表明：接种菌根真菌能明显增加植株干物重、含磷量和吸磷总量,与各有机磷处理相比,无机磷（KH2PO4）处理生长效应最好,施用有机磷化合物各处理与CK相比均明显促进了植株生长,但不同有机磷处理之间没有显著差异,在植株吸磷量上,各接种处理均为相应CK处理的2倍以上,其中磷酸二氢钾处理吸磷量最高,菌根对照植物的根外菌丝虽然被限制在有限的空间内,但其吸磷量也达到不施磷的CK－M处理的2倍多,这说明由于菌根的形成植物能利用土壤因有的有机磷来满足自身生长的需要,表3参10     

土壤氨化过程中微生物作用研究进展

土壤氮素矿化产生的无机氮是植物的主要氮素来源,土壤氨化过程是氮素矿化的第一步,微生物在其中发挥着巨大作用.本文从氨化过程的微生物作用机理,可利用碳氮比、蛋白酶和微生物群落结构等影响因素以及微生物研究方法3个方面来讨论微生物对氨化过程的重要贡献.研究发现高分子可溶性有机氮的解聚作用很可能是氨化过程的限速步骤,土壤微生物生物量氮有可能是微生物易利用氮的直接且主要来源,同时土壤可利用碳氮比对氨态氮的产生具有重要影响.最后介绍了分子生物学新方法尤其是高通量测序技术在土壤微生物作用研究中的应用,并就目前未解决问题和今后研究方向提出展望.     

改性生物炭对菜地土壤磷素形态转化的影响

生物炭是一种含碳量高且更为稳定的有机碳,能够显著影响土壤物理、化学及生物学性质。以华南地区主要的菜地土壤为研究对象,研究新型生物炭对土壤磷素形态转化及有效性的影响,结果表明,施用生物炭可以提高树脂磷(Resin-Pi)、NaHCO3提取态无机磷(NaHCO3-Pi)、NaOH提取态无机磷(NaOH-Pi)含量,生物炭施入土壤后能明显提高土壤的有效磷含量,但并未显著提高稀盐酸提取态无机磷(D·HCl-Pi)和浓盐酸提取态无机磷(C·HCl-Pi)的含量;施用生物炭增加了NaHCO3提取态有机磷(NaHCO3-Po)的含量,降低了NaOH提取态有机磷(NaOH-Po)的含量,提高了残渣磷(Residual-Pt)含量,并未改变浓盐酸提取态有机磷(C·HCl-Po)的含量。土壤速效磷与Resin-Pi、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po、NaOH-Pi、D.HCl-Pi、Residual-Pt呈显著相关,并与NaHCO3-Pi的相关性最强,相关系数达到0.980 5;Resin-Pi与NaHCO3-Pi、D.HCl-Pi呈极显著相关;NaHCO3-Pi与NaOH-Pi、D.HCl-Pi、Residual-Pt呈显著相关,并与D.HCl-Pi的相关性最强,相关系数达到0.816 6。表明在施用生物炭的条件下,不同形态的磷可以通过矿化等形式转化为有效性较高的磷形态。     

库布齐沙地生物土壤结皮中解磷菌的分离鉴定及解磷能力

解磷菌对生物土壤结皮(Biological soil crusts,BSCs)中不同形态磷之间的转化起重要的生物驱动作用.以无机磷和有机磷培养基分离筛选库布齐沙地BSCs中的解磷菌,基于16S r RNA基因进行分类鉴定;采用钼锑钪比色法测定菌株解无机磷能力;采用钒钼比色法测定其解植酸磷能力,以植酸酶活性表示.结果共分离得到33株可在无机磷(磷酸钙)培养基上生长迅速的细菌,以Bacillus属和Sphingomonas属为主;其中18株菌可以使PVK培养基变色,解无机磷能力较强,达0.422-3.531 mg/m L;这18株菌中有15株可在植酸钙培养基上生长,其植酸酶活力为2.45-20.84 IU/m L,主要为Sphingomonas属.本研究揭示了库布齐沙地BSCs中可培养解磷菌的类群组成及其解磷能力,结果可为认识和利用荒漠解磷菌提供理论依据和实践基础.     

蚯蚓粪肥输入促进水稻土有机磷矿化的机制研究

采用盆栽试验,以小白菜(Brassica chinensis L.)为试验作物,设置4个蚯蚓粪肥处理,分别为对照(CK,0 g·kg~(-1))、低量(A1,40 g·kg~(-1))、中量(A2,80 g·kg~(-1))、高量(A3,120 g·kg~(-1)),每个处理4次重复,于小白菜移栽后0、7、14、21d和35d采集土壤样品并测定各指标,研究蚯蚓粪肥对水稻土有机磷矿化以及微生物活性的影响。结果表明,(1)蚯蚓粪肥对小白菜根际土和非根际土微生物生物量碳、微生物生物量磷均有显著影响(P0.05),各处理组中非根际土微生物生物量碳磷比均低于根际土1.9-2.0倍。(2)培养期间,蚯蚓粪肥处理的水稻土酸性磷酸酶活性、有效磷及各磷形态含量相比对照组均有显著性提高。(3)处理组土壤各指标相关性分析结果表明:土壤微生物生物量磷、酸性磷酸酶活性均与中稳定性有机磷Na OH-P_o存在显著负相关关系;在A2和A3水平下,微生物生物量磷与活性有机磷Na HCO_3-P_o之间存在显著负相关关系,Na HCO_3-P_o与Na OH-P_o存在显著正相关关系,稳定态有机磷C.HCl-P_o与Na OH-P_o、Na HCO_3-P_o均呈显著负相关关系。研究表明,蚯蚓粪肥极显著提高土壤NaOH-P_o含量和酸性磷酸酶活性,有效促进Na OH-P_o活化的同时提高了微生物对磷的贮存,其中非根际土微生物对磷的固定强于根际土;蚯蚓粪肥在加速土壤Na HCO_3-P_o和Na OH-P_o矿化的同时也促进了C.HCl-P_o生成,其中微生物生物量磷对C.HCl-P_o的合成具有促进作用。     

类羧酸对棕壤中与磷素转化有关的生物活性的影响

类羧酸是一种带有羧基的化工副产品，其主要成分是二羧酸和三羧酸，具有较强的络合能力，可以用作鳌合剂。通过室内恒温培养试验，研究了类羧酸对棕壤中与磷素转化有关的生物活性的影响。研究结果表明：土壤中性磷酸酶活性与土壤有机磷转化强度间存在显著直线相关关系。并且，施用类羧酸能增加土壤微生物生物量磷含量，增强土壤中有机磷化合物的水解，增加土壤有效磷的含量，从而改善土壤的供磷能力。     

长期不同施肥下灰漠土有机磷组分的变化

土壤有机磷是土壤磷素的重要供应源,也是植物吸收磷素的重要来源。对灰漠土16年长期不同施肥条件下,土壤有机磷的四种形态(活性有机磷、中活性有机磷、中稳性有机磷和高稳性有机磷)进行了测定。结果表明,不施磷肥处理(CK、N)土壤有机磷组分有下降趋势,施磷肥处理(NP、NPK和NPKM)可以提高有机磷各组分的含量,但是只有氮磷钾配合有机肥施用效果显著,有机磷总量和中活性有机磷提高了60%左右。不同施磷下灰漠土有机磷组分均以中活性有机磷为主,其占有机磷的比例为80%～90%;四种有机磷含量次序为中活性有机磷>中稳性有机磷>活性有机磷>高稳性有机磷。土壤有机磷组分中,活性和中活性有机磷含量与速效磷的相关性达极显著水平(相关系数分别为0.9403**,0.9894**;n=5),说明土壤活性有机磷和中活性有机磷有效性相对较高,是植物有效磷的主要形态。     

黄河中下游表层沉积物磷的赋存形态特征

利用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序（SMT）,研究了黄河中下游10个沉积物样品中磷的赋存形态变化规律和分布特征,并分析了沉积物中磷的来源和释放潜力。研究结果表明,黄河中下游沉积物中总磷（TP）的含量为85.0~128.2 mg.kg-1,无机磷（IP）的含量范围在52.4~80.0 mg.kg-1,有机磷（OP）的含量范围在28.4~48.2 mg.kg-1。其中主要以无机磷的形式存在,而无机磷中以钙结合态磷为主。线性回归分析结果表明,NaOH-P的含量与活性态Fe、Al含量总和有一定的线性关系。黄河沉积物向上覆水体释放磷的潜力不大。     

广州城郊菜地土壤磷素特征及流失风险分析

通过化学分析和土壤淋洗试验对广州城郊菜地土壤磷素特征和流失风险进行了研究和分析。结果表明.广州城郊菜地土壤全磷含量极高;与自然土壤相比较,菜园土壤无机磷比例增大、有机磷比例降低;无机磷中的AI-P、Fe-P比例增加.O-P比例降低,Ca-P比例基本一致;土壤Olsen P、Bray-1 P、Mehlich-1 P、0.01mol/L CaCl_2和H_2O提取的磷含量相当高;土壤淋洗液中溶解态磷和总磷持续保持很高的浓度,土壤磷供应强度大。菜园土壤中磷进入水体引起水体磷浓度增加,导致水体富营养化风险大;土壤磷的测定值可作为土壤磷流失风险和对水环境影响程度的评估依据。菜地应作为农业非点源磷污染的优先控制区、应通过严格控制磷肥的投入和合理施肥等控制磷的流失。     

中酸性土壤无机磷形态及生物有效性

在黄棕壤和棕红壤上施用磷肥,经三年室内湿润条件下培养,用石灰性土壤无机磷分级方法测定各形态磷含量.各形态用增量的分配比例表明,Fe-P居首位,其次为Al-P和O-P.三级Ca-P之和在20％以下.经培养的土壤种植黑麦草,其生物量和吸磷量与各形态磷量的相关系数除Ca10-P外,均达到极显著水准.土壤有效磷与各形态磷的相关性表明,Ca2-P是土壤有效磷的直接给源（r=0.992）,Fe-P、Al-P是有效磷的重要潜在性给源（r分别为0.982和0.914）,O-P、Ca10-P为无效态磷（r=-0.168）.     

黄河上中游表层沉积物磷的赋存形态特征

利用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序（SMT）,研究了黄河上中游10个沉积物样品中磷的赋存形态变化规律和分布特征,并分析了沉积物中磷的来源和释放潜力。研究结果表明,黄河上中游沉积物中总磷（OP）的含量为82.0～113.5mg·kg-1,无机磷（IP）的含量范围在45.3～76.6mg·kg-1,有机磷（OP）的含量范围在27.6～56.6mg·kg-1。其中主要以无机磷的形式存在,而无机磷中以钙结合态磷为主。线性回归分析结果表明,NaOH-P的含量与活性态Fe、Al含量总和有一定的线性关系。黄河沉积物向上覆水体释放磷的潜力不大。     

不同重金属对土壤中四溴双酚A环境归趋的影响

四溴双酚A(TBBPA)和重金属的复合污染情况常见于电子电器拆解厂或回收站周边土壤,而重金属对TBBPA在土壤环境中的降解、转化和残留的影响尚不清晰.本研究利用14C标记的TBBPA来探索不同浓度水平重金属(Cu、Cd和Zn)对两种土壤(红壤和乌栅土)中TBBPA降解转化、矿化、不可提取态残留形成等环境行为的影响.经60 d培养,乌栅土中92.2%±0.5%的TBBPA被转化为不可提取态残留或代谢产物,其中7.2%±0.8%被彻底矿化为CO2;灭菌作用极大地抑制了乌栅土中TBBPA不可提取态残留的形成(由77.2%降至9.9%),表明土壤微生物在不可提取态残留的形成中起到关键作用.而红壤中仅有9.9%±0.5%的TBBPA被转化成不可提取态残留,<0.5%被矿化为CO₂,与灭菌对照组无显著差异.当土壤重金属(>500μmol·kg-1)存在时,乌栅土中TBBPA矿化和不可提取态残留形成率分别降低14%—78%和31%—86%,而可提取态TBBPA(即生物可利用态)增加0.5—4.4倍,其中水溶态残留增加0.3—1.5倍,进而增加TBBPA在土壤中的持久...     

沉水植物对沉积物及土壤垂向各形态无机磷的影响

该研究利用相同区域湖泊沉积物及土壤在室内模拟条件下培养黑藻,运用化学连续浸提法分离不同层次底质中各形态无机磷,并通过对水体中磷质量浓度和Eh值的测定,分析不同层次底质中各形态无机磷质量分数和间隙水中磷质量浓度的变化,揭示在沉水植物作用下淹水土壤和沉积物中不同层次各形态无机磷的迁移转化规律.结果表明,本试验条件下,黑藻主要影响上层和下层(根系所在层)底质中各形态无机磷的迁移转化;黑藻主要吸收利用弱吸附态磷和可还原态磷,并通过改变底质氧化还原环境影响可还原态磷和铁铝氧化态磷的迁移转化;黑藻的生长促进钙结合态磷的释放,但是黑藻的腐烂促进钙结合态磷的沉积;土壤中各形态无机磷比营养水平相当的沉积物中的磷容易迁移转化,黑藻对沉积物中各形态无机磷迁移转化的影响大于土壤.     

Distribution characteristics of phosphorus forms in the sand-dust and the desert particles in Inner Mongolia and its environmental significance

根据我国中路沙尘暴的影响范围和移动路径,应用颗粒物中磷的连续浸提技术,选择研究了8个站位的颗粒物样品中磷的赋存形态和分布特征.研究结果表明,各粒级样品中无机磷（IP）含量范围在300.16—1916.99μg.g-1,占总磷（TP）比率86.11%—99.84%,TP含量主要受IP控制,有机磷（POrg）含量远低于IP,彼此之间表现为负相关关系;沙尘粒子Y1—Y4（呼和浩特,2005年—2010年沙尘暴期间收集）的TP、IP、生物可交换磷（BP）和可交换态磷（Pex）含量远高于沙尘暴源地及沿途地区地表颗粒物,这与沙尘暴源地及影响区域磷污染状况及地质环境条件关系密切;粒径小于57μm的颗粒物样品的TP、IP、PCa含量均高于自然粒径颗粒物样品.