土壤解磷细菌的研究进展
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土壤微生物对生态系统磷循环的影响与调控研究土壤微生物是生态系统中极为重要的组成部分,它们对生态系统磷循环的影响和调控尤为重要。
磷是植物生长和生产的基本元素,也是土壤养分的重要组成部分。
然而,磷的有效利用率很低,且磷资源有限,因此探究土壤微生物在磷循环中的作用,对于维持生态系统的平衡和可持续发展具有重要的意义。
一、土壤微生物在磷循环中的作用土壤微生物在磷循环中发挥着重要的作用,可以从以下几个方面来探讨:1. 促进土壤中磷的转化土壤微生物具有多种代谢机制,可以分解有机磷和无机磷,并将其转化为可供植物吸收的无机磷。
有些微生物利用酵素分解有机磷,将其转化为无机磷,从而增加了土壤中的有效磷含量。
此外,一些微生物能够利用各种氮源细胞外酸性磷酸酶,将土壤中的磷酸盐酶解为有机磷和无机磷,为植物吸收提供更为丰富的磷源。
2. 改善土壤环境土壤微生物活动及其分解有机质会产生一定的酸性代谢产物,使土壤pH下降。
而pH的变化可以影响土壤中磷的形态和数量,促进磷的活化和释放,从而增加土壤磷的有效性。
此外,土壤微生物对有机物质分解释放出质子,酸化土壤环境,从而有助于磷的反应和微生物的代谢。
3. 影响植物的吸收土壤微生物的活动使无机磷更容易与根系发生反应,从而被吸收。
此外,微生物代谢也能够产生一些特殊机制,提高土壤磷的供应量和植物对磷的利用率。
还有一些微生物能够合成一些磷酸酯酶,使不活泼的有机磷发生磷酸化而成为活泼有机磷,使有机磷降解过程中,有效磷的利用率提高。
二、土壤微生物对磷循环的影响除了在促进磷的转化、改善土壤环境和影响植物吸收等方面,土壤微生物还对磷循环产生了以下影响:1. 模式化磷酸盐溶解模式化磷酸盐溶解又称为微生物耦合溶解,指土壤微生物在其新陈代谢过程中,释放出酸性代谢产物,进而溶解磷酸盐矿物,提高磷的有效性。
2. 降解有机磷土壤中的有机磷是一种难以利用和结合的磷形态,但是某些酶类微生物可以降解它,使其磷含量向土壤中释放,被植物吸收。
解磷微生物的研究进展【摘要】磷素是限制植物生长的必需营养元素之一,磷在施入土壤后90%左右被土壤固定,使其有效性降低。
因此关于解磷菌的研究一直受到科学家的重视。
本文对土壤中解磷微生物的研究简史、解磷微生物的种类及生态分布特征、解磷作用机制及展望等方面的研究进展进行综述。
【关键词】解磷微生物;解磷;研究进展【Abstract】Phosphorus(P)is one of the major nutrients required for plant growth,However,the uptake of P by plants is limited due to its strong absorption onto soil.So the research on the phosphorus-dissolving microbes(PSM)has been a focus problem for many scientists.The objective of this paper was to review the brief history of the research on the PSM,the varieties,the ecological characteristics the phosphorus-dissolving mechanism and the prospect.【Key words】Phosphorus-dissolving microbes(PSM);Phosphorus-dissolving;Research advances磷是植物生长必需的营养元素之一,植物的光合作用和体内的生化过程都必须有磷参加。
我国有74%的耕地土壤缺磷,土壤中有95%以上的磷为无效形式,植物很难直接吸收利用。
其中难溶性有机磷占土壤全磷的20%~50%,占难溶性土壤磷总量的10%~85%。
植物根系分泌物对解磷微生物的影响研究进展作者:师仁增邓霞田琳张媛媛王楠焦子伟来源:《山东农业科学》2023年第08期摘要:磷是植物生长所必需的营养元素,解磷微生物在活化难溶性磷和提高植物磷素吸收利用效率等方面具有重要作用。
根系分泌物作为植物与解磷微生物之间的介导物质调控着植物和解磷微生物之间的关系。
本文基于国内外关于根系分泌物对解磷微生物影响的最新研究,介紹了根系分泌物对解磷微生物生长发育、数量及种群分布、解磷能力的影响;分析总结了其主要成分如糖类、氨基酸类、有机酸类、酮类、酚酸类和其它类物质对解磷微生物的影响与作用,并对今后根系分泌物对解磷微生物影响的相关研究提出展望,为促进植物磷素高教利用研究提供参考依据。
关键词:根系分泌物;解磷微生物;根际;影响;研究进展中图分类号:S154.3 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2023)08-0174-07植物根系分泌物是植物根系向根际分泌出的各种物质的统称,根据性质不同可将其划分为渗出物、粘胶质、分泌物和裂解物质。
根据分泌物性质进一步对其分类,可分为糖类、氨基酸类、有机酸类、酮类、酚酸类和其它物质等。
土壤解磷微生物种类较多,包括细菌、真菌和放线菌等,其中细菌种类最多,主要包括肠细菌属(Enterbacter)、芽孢杆菌属(Bacillu.s)、欧文氏菌属(Erwinia)等19个属。
解磷真菌主要包括曲霉属(Aspergillus)、青霉菌属(Penicillium)等,除此之外,研究发现菌根真菌(Arbuscular mycorrhiza,AM)也具有解磷能力。
解磷放线菌主要为链霉菌属(Streptomyces),其解磷能力较差。
根系作为植物地上茎叶与地下土壤基质的介导,不但为植物主体提供有效营养,而且还是植物种间竞争和调控植物生长发育的核心部位。
植物根系也是土壤微生物重要的食物来源,对微生物的种类和数量具有决定性作用。
因此探究根系分泌物和土壤根际解磷微生物多样性偶联关系,掌握根系分泌物对解磷微生物的影响,对于丰富以多营养级视角研究作物磷素高效利用的根系一土壤解磷微生物互作理论、丰富和完善土壤生态学理论等均具有重要意义。
Research progress of phosphate-solubilizing bacteria in sediments :Distribution,phosphate-solubilizingability,and functional genesMA Kai,WANG Xiaochang,XIE Jiahui,GAO Li *(School of Ocean,Yantai University,Yantai 264005,China )Abstract :Phosphorus (P )is an important inducer of water eutrophication and harmful algal blooms.Sediment internal loading may be an important source of P in water when exogenous input is controlled effectively.As the primary drivers of P geochemical cycling,phosphate-solubilizing bacteria (PSB )play a critical role in sediment P release.However,research on PSB in sediments began later than studies on agricultural soils,especially research on the molecular mechanism of PSB.Therefore,this review summarizes the main species and distribution characteristics of PSB in sediments from different habitats,and the effects of algal blooms on PSB community compositionduring the outbreak and extinction phases.In addition,it outlines the main phosphate-solubilizing mechanisms (such as mineralization and solubilization )and functional genes of PSB,and provides a future direction of research on PSB in aquatic ecosystems.This review provides new ideas for research on P cycling and eutrophication mechanisms in water affected by algal blooms.Keywords :sediments;phosphate-solubilizing bacteria;phosphate-solubilizing mechanism;functional genes;harmful algal blooms沉积物解磷菌的研究进展:分布、解磷能力及功能基因马凯,王效昌,谢嘉慧,高丽*(烟台大学海洋学院,山东烟台264005)摘要:磷是大多数水体富营养化和有害藻华暴发的重要诱因。
解磷菌的分离纯化与鉴定谢冬东(大理学院农学与生物科学学院 2010级生物科学班,云南大理 671003)摘要:解磷菌在土壤中的解磷作用越来越受到农业生产中占据重要地位,本文将对解磷菌的研究现状、解磷机理、研究方法做一个简述,以及采用平板涂布法分析解磷菌对难溶性磷的分解能力进行测定和对菌种进行鉴定的认识。
关键词:解磷菌;解磷作用;解磷机理;分离纯化;鉴定磷是植物生长发育不可缺少的大量营养元素之一,是植物的重要组成成分,同时又以多种方式参与植物体内各种生理生化过程,对促进植物的生长发育和新陈代谢起着重要的作用(1)。
土壤含有丰富的磷素,既有无机态磷,也有有机态磷,一般是以无机态磷为主(2)。
土壤磷素循环是以微生物活动为中心的。
微生物的活动对土壤磷的转化和有效性影响很大。
国内外大量的研究证明土壤中存在许多微生物,能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态,具有这种能力的微生物叫做解磷菌或溶磷菌(phosphate-solubilizing microorganisms,PSM)。
大量研究表明,某些微生物具有很强的解磷功能,通过其分泌物或吸收作用把土壤中无效态磷转化成有效态磷,采用微生物的解磷作用能够将难溶性的磷酸盐转化为水溶性磷,有效地增加土壤活性磷的含量,从而供植物吸收利用。
因此,对解磷微生物的分离纯化,在生产含有解磷功能的微生物有机肥料对解决植物磷素供应问题是一条很好的途径(3) 。
1 解磷菌的研究现状不同的微生物解磷能力有较大的差异。
尹瑞龄从土壤中分离出了265 株细菌并测定其分解摩洛哥磷矿粉的能力,发现经过6d的培养,溶磷能力平均为2~30 mg/g ,其中株巨大芽孢杆菌、节杆菌、黄杆菌、欧文氏菌及假单胞菌的解磷能力较强为25~30 mg/ g。
Sundara利用Ca3(PO4)2作为磷源,经过14 d 的摇瓶培养,发现几株芽孢杆菌释放的可溶性磷为70. 52~56. 80μg/mL ,埃希氏菌属释放的可溶性磷为159. 70~170. 30μg/mL 。
解磷微生物细菌筛选及其性能研究贵州拥有丰富的矿产资源,其中磷矿、煤炭均为全国主要产区。
2000年,我国开展西部大开发战略工程—西电东送,是利用西部地区丰富的煤炭资源,通过火力发电,将西部的能源资源转化为电能,运输到能源紧张的东部地区。
大量煤炭的开采,伴随产生大量的煤矸石,煤矸石一种固体废弃物,呈现持续增长现状,不仅占用土地资源、造成环境污染,而且阻碍煤炭产业的可持续发展。
近几年国家对废弃固体物的关注度逐渐上升,列入国家发展的战略方针之中,其中煤矸石的综合利用成为目前急需解决的难题。
煤矸石的综合利用主要采用化学方法,研究发现,由于煤矸石组成及结构因素,造成实际应用过程中受到阻碍,探索一种绿色、环保、高效的煤矸石处理方法,是研究人员重点关注的问题。
本研究组长期以来针对煤矸石进行了较为系统的研究,最初利用浮选方法提取煤矸石其中含有的碳,提高煤炭的回收离率及使用率。
通过对煤矸石成分分析,其中除含少量碳外,还富含丰富的矿物质,包括磷、钾等。
磷素是植物生长发育所必需的营养物质之一,若对其进行充分利用,不但将煤矸石变废为宝,同时也可以解决土壤缺磷的现状。
前期研究发现利用商业解磷、解钾细菌能够有效释放煤矸石其中富含的矿物质成分。
通过对贵州产煤区生态环境的广泛采样调研,发现针对区域生态条件自主筛选的解磷、解钾细菌具备更高效解离煤矸石的能力。
本论文通过采用平板法和砂培法两种方法相结合筛选得到新型多株高效的解磷细菌,利用开发的新型生物细菌能将煤矸石其中的难溶性磷转化为可溶性磷,制备煤矸石微生物复合肥料,使煤矸石资源化利用成为可能。
本论文通过平板初筛方法得到90多株具有解磷效果的细菌,从中筛选得到20株具备较好解磷能力的菌株,分别编号为GZ-1—GZ-20。
将最终初筛得到的菌株通过解离煤矸石,测定解离后有效磷含量,复筛得到三株高效解磷细菌,编号分别为GZ-8、GZ-12、GZ-15。
对三株细菌进行生理生化性质研究和16S r RNA分子生物学鉴定。
解磷菌的研究进展林燕青;吴承祯;洪伟;陈宇;林思祖【摘要】解磷菌对于提高土壤磷的利用率、改善土壤结构和改良盐碱地等具有重要作用,该文对解磷菌的种类及分布、功能针对性解磷菌的筛选、解磷菌的遗传学、解磷作用机理及应用等方面的研究进展作了综述,讨论了解磷菌在现代农林业生产中存在的问题,并展望其开发与应用前景.【期刊名称】《武夷科学》【年(卷),期】2015(031)001【总页数】9页(P161-169)【关键词】解磷微生物;促生效应;解磷机制【作者】林燕青;吴承祯;洪伟;陈宇;林思祖【作者单位】福建农林大学林学院,福建福州350002;国家林业局杉木工程技术研究中心,福建福州350002;福建农林大学林学院,福建福州350002;国家林业局杉木工程技术研究中心,福建福州350002;武夷学院生态与资源工程学院,福建南平354300;福建农林大学林学院,福建福州350002;国家林业局杉木工程技术研究中心,福建福州350002;福建农林大学林学院,福建福州350002;国家林业局杉木工程技术研究中心,福建福州350002;福建农林大学林学院,福建福州350002;国家林业局杉木工程技术研究中心,福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】S154.39磷元素是植物生长发育必需的营养元素之一,在土壤中含量较高,但绝大部分不能被植物直接吸收利用,我国74%的耕地土壤缺磷,土壤中无效磷占了95%以上。
其中,南方林区土壤磷的有效性很低,是南方重要生态过程的养分限制因子(杨珏和阮晓红,2001),盲目施肥导致磷肥利用效率降低和在生产上造成经济损失的事例也屡见不鲜(陈竣等,1995)。
土壤中存在许多微生物,能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态,具有这种能力的微生物叫做解磷菌或溶磷菌(Phosphate-solubilizing Microorganisms)。
解磷菌的筛选及应用对改善土壤结构、提高土壤中磷的利用率、改良盐碱地和维持农林业生态平衡等具有极其重要的意义,已成为众多学者迫切关心的核心问题(王光华等,2003)。