文档介绍：土壤-植物根际磷的生物有效性研究进展
刘世亮1,2,介晓磊2,李有田2,丁克强1,安志装1
1:中国科学院南京土壤研究所,江苏南京 210008;2:河南农业大学,河南郑州 450002

摘要:探讨土壤-植物根际磷素养分状况及利用机理,提高土壤磷的生物有效性,使土壤中潜在的难溶性磷库活化,提高磷
肥利用率,对促进农业生产的持续高效发展和陆地生态系统的良性循环具有重大的现实意义。文章从这一角度出发,论述了
根际土壤中根际微生物、根际 pH 值、根系分泌物、菌根、根际土壤磷酸酶等各种因素对提高土壤磷素利用率的机理。
关键词:根际;磷素;菌根;生物有效性
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1008-181X(2002)02-0178-05
自从Hiltner 于 1940 年首次提出根际明显的分解难溶性无机磷矿物的效果,在一定程度
(Rhizosphere)的概念以后,微生物学家、植物生上可提高土壤磷的有效性。很多真菌在代谢过程中
理学家、营养学家就开始对这一特殊微区环境进行都产生有机酸,将其分泌至土壤中,与Ca-P、Fe-P
微生物群落及根病方面的研究。从 20 世纪 30 年代和Al-P等进行螯合,使难溶磷转化成为可溶性磷。
开始,土壤学家开始注意作物根域养分的生物有效微生物也能对根系生长、形态发育以及植物的
性问题,并对与植物营养具有直接关系的根际微生生理特征产生影响,从而在很大程度上影响根系吸
态系统的有关养分机理进行了研究,有关根际领域收营养物质的范围和潜力。根际微生物在这方面的
内的研究方法和技术也得到很快发展[1]。作用有积极的也有消极的,主要取决于微生物的类
有关土壤根际磷的生物有效性研究是从 20 世群和植物的基因型[8]。根据Darbyshire和Greaves[9]的
纪 40 年代后期开始的。Gerretsen最早研究了根际微研究,接种某些微生物可减少根和根毛的长度以及
生物对植物吸收磷酸盐的影响[2]。Katznelson等人在根毛的密度,相反,有些微生物可促进植物根系的
此之后也对根际磷素的生物有效性问题进行了初生长。例如,接种固氮螺菌可使根长、侧根数、根
步研究[3, 4]。20 世纪 70 年代,一些土壤学家就接种毛长度和密度增加,结果提高了高梁和小麦[10]对N,
细菌对土壤磷的生物有效性效应进行了研究,研究 P和K的吸收量,从而加快了这些元素的循环。根际
表明,内生和外生菌根在促进植物对土壤磷的利用微生物对磷的活化作用表现在它们既可通过释放
方面具有一定的促进作用。在随后的岁月中,根际有机酸来活化无机磷,也可通过释放碱性磷酸酶促
中磷的生物有效性的研究一度成为提高土壤磷素进根际土壤中有机磷的释放[11]。与植物根系共生形
利用率的一大热点,研究范围涉及根际中的微生成菌根的真菌菌丝也有活化土壤磷的作用。例如,
物、根际分泌物、根际磷酸酶、菌根以及有机磷的在有菌丝感染的情况下植物对土壤有机物中32P的
矿化等等一系列的因素和领域,下面就这些方面的吸收量提高了 500~6 000 倍,这里除了它们可增加
研究进展做一简要的概述。根系的吸收面积外,菌根本身还有对养分活化作
1 根际微生物对磷生物有效性的影响用,包括磷酸酶的释