孫婷婷1,2 陳 晏1,3? 樊劍波1,3 何園球1,3 孫 波1,3
(1 中國科學(xué)院南京土壤研究所,南京 210008)
(2 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)
(3 中國科學(xué)院紅壤生態(tài)實驗站,江西鷹潭 335211)
土壤懸液培養(yǎng)法研究長期施肥下花生根際解磷菌溶磷特性*
孫婷婷1,2 陳 晏1,3? 樊劍波1,3 何園球1,3 孫 波1,3
(1 中國科學(xué)院南京土壤研究所,南京 210008)
(2 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)
(3 中國科學(xué)院紅壤生態(tài)實驗站,江西鷹潭 335211)
基于長期野外定位試驗和室內(nèi)土壤懸液培養(yǎng),研究長期不同有機與無機肥料配施(純化肥(NPK)、化肥與廄肥配施(NPKM)和化肥與稻草秸稈配施(NPKS))下,花生根際土壤解磷菌對Ca3(PO4)2(Ca-P)、FePO4(Fe-P)和AlPO4(Al-P)的溶解特性。結(jié)果表明:有機無機肥配施促進了解磷菌的繁殖,在Ca-P和Fe-P固體NBRIP(國際植物研究所磷酸鹽生長培養(yǎng)基)培養(yǎng)基中,NPKM處理可培養(yǎng)解磷菌密度分別為6.15和5.80 log(cfu g-1dry soil),高于其他處理。在分別以Ca-P、Fe-P和Al-P為唯一磷源的NBRIP液體培養(yǎng)基中添加土壤懸液培養(yǎng)9 d發(fā)現(xiàn),NPKM處理對Fe-P 和Al-P的最高溶磷量分別為221.8 mg kg-1和205.5 mg kg-1;NPKS處理對Ca-P的溶解有明顯的優(yōu)勢。相比于單一菌株,解磷菌溶磷能力無絕對優(yōu)勢,但更能反映田間復(fù)雜條件下實際溶磷效果。通過土壤懸液培養(yǎng)法,從微生物群體角度發(fā)現(xiàn):長期無機肥和廄肥配施更能促進花生根際解磷菌的繁殖以及對無機磷的溶解,從而改善土壤缺磷狀況,提高花生生物量和產(chǎn)量。
有機肥與無機肥配施;土壤懸液培養(yǎng)法;解磷微生物;有效磷;pH
磷是植物生長必不可少的一種大量元素。土壤中磷主要分為有機態(tài)和無機態(tài),其中無機態(tài)磷是農(nóng)業(yè)土壤的主體,一般占土壤磷庫的60%~80%[1]。中國紅壤主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū),占全國耕地總面積28%[2],盡管紅壤總磷含量較高,但因其多與金屬離子結(jié)合固定,主要為AlPO4(Al-P)和FePO4(Fe-P),其中占到80%以上[3],有效磷含量普遍偏低[4-5]。
土壤中磷的有效性不僅與土壤理化性質(zhì)有關(guān),土壤功能微生物在磷的轉(zhuǎn)化和循環(huán)過程中也起到了重要作用[6]。崔邢等[7]研究解磷菌劑對不同類型土壤有效磷的影響,發(fā)現(xiàn)添加解磷菌劑能顯著提高森林土壤有效磷含量;且解磷菌劑的施加可減少磷肥50%的投入,而作物產(chǎn)量無明顯降低[8-9]。微生物對無機磷的溶解主要通過代謝產(chǎn)生多種有機酸,如甲酸、乙酸、檸檬酸和丁二酸等[10]。伴隨著pH的降低,有機酸通過螯合作用,置換釋放出活性磷[11-13]。解磷微生物的代謝活動主要集中在根際,根際是土壤的熱區(qū),為生物的生長繁殖創(chuàng)造了良好的條件[14]。解磷微生物的代謝活性受多種環(huán)境因子的制約。研究表明溫度[15]和含水量[16]等非生物因子能夠改變解磷菌活性;長期不同施肥對土壤pH和土壤養(yǎng)分影響尤為突出,從而改變微生物的活性和功能[17]。Fraser等[18]研究發(fā)現(xiàn)加拿大北部草原長期不同施肥制度下解磷細菌豐度和多樣性有明顯差異。
目前,針對長期施肥對土壤生物功能優(yōu)化研究主要集中于土壤碳、氮轉(zhuǎn)化相關(guān)微生物[19-20],關(guān)于磷素活化方面則主要通過純培養(yǎng)篩選出可培養(yǎng)解磷菌,研究單一解磷菌株對無機磷的溶解效果[6,21]。單一菌株運用到田間試驗時,由于其在整個土壤微生物群落中生態(tài)位小,會受到本土微生物群體的影響,難以發(fā)揮自身作用。根際磷的活化往往是解磷微生物群綜合作用的結(jié)果,但長期不同施肥制度下,土壤解磷菌對不同無機磷的溶磷效果如何,不同施肥處理之間有何區(qū)別,與單一菌株有何差異,這些均尚未可知。此外,雖然純培養(yǎng)技術(shù)運用比較廣泛,但是,由于其只能篩選到很少一部分目的微生物,對于環(huán)境中整體微生物的研究仍然有所欠缺。本文選取了土壤懸液與培養(yǎng)液共培養(yǎng)技術(shù),研究不同環(huán)境中原土解磷微生物群體對無機磷源的溶解特性。
花生是南方地區(qū)重要經(jīng)濟作物,其中江西省年種植面積平均為1.3×106hm2[4]。本文選取花生為研究對象,通過田間和室內(nèi)微生物培養(yǎng)試驗,研究28年長期試驗地氮磷鉀、氮磷鉀-廄肥和氮磷鉀-稻草秸稈配施下,花生根際解磷菌體對難溶性無機磷的綜合溶磷特點,從而客觀闡述長期施肥下根際優(yōu)勢解磷菌結(jié)構(gòu)和豐度的演替對根際土壤活性磷的影響。
1.1 試驗地概況
中國科學(xué)院紅壤生態(tài)實驗站位于江西省鷹潭市余江縣劉家站(28°12′N,116°55′E)。該地屬于中亞熱帶地區(qū),氣候溫熱多雨,年平均溫度17.6℃,≥10℃積溫5 528℃,年降水量1 795 mm,年蒸發(fā)量1 318 mm。供試土壤為第四紀紅色黏土發(fā)育的旱地紅壤。該長期定位試驗自1988年開始實施,土壤初始基本理化性質(zhì):有機質(zhì)13.76 g kg-1,全氮0.87 g kg-1,銨態(tài)氮4.87 mg kg-1,有效磷30.45 mg kg-1,速效鉀167.3 mg kg-1,pH 3.95。
1.2 田間試驗設(shè)計
本研究選取長期試驗地的3個處理,分別為:NPK(純化肥):尿素240 kg hm-2,鈣鎂磷肥570 kg hm-2,氯化鉀285 kg hm-2;NPKM(70%的化肥+30%的廄肥):尿素168 kg hm-2,鈣鎂磷肥313 kg hm-2,氯化鉀258 kg hm-2,廄肥5 379 kg hm-2(N∶6.16 g kg-1;P2O5∶5.73 g kg-1;K2O∶3.01 g kg-1);NPKS(70%化肥+30%稻草秸稈):尿素168 kg hm-2,鈣鎂磷肥431 kg hm-2,氯化鉀152 kg hm-2,稻草秸稈4 324 kg hm-2(N∶7.66 g kg-1;P2O5∶3.85 g kg-1;K2O∶18.41 g kg-1),每處理三個重復(fù)。有機肥均腐熟后施用。小區(qū)布置采用隨機分布,面積為34.6 m2,每個小區(qū)均用水泥板隔開(水泥板地上部分20 cm,地下部分30 cm)。養(yǎng)分含量計算以相同含氮量為標準,保證每個處理N、P、K總量一致。
本試驗所用花生品種為贛花5號?;ㄉ?015 年4月上旬播種。
1.3 土壤樣品采集與分析
在花生花針期通過抖土法采集花生根際土(根系周圍1 cm 土壤)[22],分成兩份,一份4℃保存,用于土壤基本理化性質(zhì)的測定;一份-20℃保存,用于土壤微生物實驗。
土壤基本理化性質(zhì)測定參考魯如坤[23]的方法:pH采用pH計測定(水土比為2.5∶1);土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定;土壤全氮采用凱氏法測定;土壤全磷采用HClO4-H2SO4浸提―鉬藍比色法測定;有效磷采用0.03 mol L-1NH4F-0.25 mol L-1HCl浸提―鉬藍比色法測定;土壤速效鉀采用NH4OAc浸提―火焰光度法測定。
1.4 可培養(yǎng)解磷菌密度的測定
N B R I P(國際植物研究所磷酸鹽生長培養(yǎng)基,National Botanical Research Institute Phosphategrowth medium)液體培養(yǎng)基的配制:葡萄糖10 g,氯化鎂5 g,硫酸銨1 g,七水硫酸鎂0.25 g,氯化鉀0.2 g和難溶性磷酸鹽(磷酸三鈣5 g、磷酸鐵4.86 g和磷酸鋁3.93 g,分別以Ca-P、Fe-P和Al-P表示),調(diào)節(jié)pH 至7.0,蒸餾水定容至1 000 ml。固體培養(yǎng)基即在上述對應(yīng)液體培養(yǎng)基中添加20 g L-1瓊脂。
所用土樣為花生花針期根際土,采用稀釋涂布平板法測定土壤懸液可培養(yǎng)解磷微生物密度,具體方法為:取1 g土加入9 ml無菌水中,渦旋混勻,用10倍稀釋法將土壤懸液依次稀釋至10-3、10-4、10-5g ml-1,分別取100 μl涂布至Ca-P、Fe-P和Al-P固體培養(yǎng)基上[21],每處理三個重復(fù),30℃培養(yǎng)2 d,觀察出現(xiàn)的溶磷微生物菌落數(shù)量以及溶磷圈直徑,研究不同施肥制度下花生根際可培養(yǎng)解磷微生物的密度和特性。
1.5 土壤懸液解磷微生物溶磷能力測定
解磷微生物溶磷能力測定是在Chen等[21]的研究方法基礎(chǔ)上加以改進:取1g 土(保存在-20℃的根際土)加入9 ml 無菌水中,渦旋混勻,分別取200 μl土壤懸液加入裝有50 ml已滅菌的培養(yǎng)基(Ca-P、Fe-P和Al-P液體培養(yǎng)基)中,30℃下160 r min-1搖床培養(yǎng)9 d,每隔1 d取土壤懸液5 ml于4000 r min-1、4℃離心10 min,取上清液測定有效磷含量和pH[23]。設(shè)不接菌為對照,每處理重復(fù)3次。
1.6 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理,SPSS 17.0單因素方差分析(one-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)比較不同處理數(shù)據(jù)間的差異。采用SigmaPlot 12.5進行繪圖;采用CONOCO 4.5 for windows分析不同處理的相對影響。
2.1 不同施肥處理花生根際土壤性質(zhì)及花生生長特性
長期不同施肥制度對土壤基本性質(zhì)影響如表1:相對于純化肥處理,有機無機肥配施提高了土壤養(yǎng)分,有機質(zhì)和全氮的提高幅度分別為14.30%~20.58%和21.65%~27.84%。同時,NPKS處理對速效鉀的增幅高于NPKM,速效鉀含量較NPK高48.40%;NPKM處理對土壤全磷和有效磷的貢獻明顯,全磷和有效磷含量分別高出NPK處理125.4%和894.0%,而NPKS與NPK處理持平。pH是土壤性質(zhì)的重要指標,不僅能影響?zhàn)B分形態(tài)也能改變微生物群落結(jié)構(gòu)。由表1可知,有機無機肥配施均不同程度提高了土壤pH,NPKM處理的作用更為顯著,pH較NPK處理高0.18個單位。
長期有機肥和無機肥配施提高作物產(chǎn)量和秸稈量(稻草秸稈處理不明顯),但是對株高和根長無顯著影響(表2)。
典型對應(yīng)分析(CCA)結(jié)合多元回歸分析,主要用于研究環(huán)境因子對生物群落結(jié)構(gòu)的影響[24]。本文通過CCA表征不同施肥處理下土壤理化性質(zhì)對花生生長的影響(圖1),坐標軸共解釋了92.9%的變異,表明土壤有機質(zhì)、pH以及磷(全磷和有效磷)與NPKM處理花生生長呈正相關(guān),其中土壤磷對花生的影響突出,說明花生產(chǎn)量和生物量對磷更為敏感。
表1 不同處理下土壤基本性質(zhì)Table 1 Soil basic properties relative to treatment
表2 不同處理下花生生長特性Table 2 Peanut growth characteristics relative to treatment
2.2 不同施肥處理下可培養(yǎng)解磷微生物的變化
研究三種施肥處理下花生根際土壤在Ca-P、Fe-P和Al-P培養(yǎng)基中形成的溶磷圈數(shù)量以及溶磷圈直徑,涂布計數(shù)結(jié)果(表3)表明,三種處理在不同磷源培養(yǎng)基中產(chǎn)生的解磷微生物密度各異,在Ca-P和Al-P固體培養(yǎng)基中形成的解磷微生物密度均大于6 log(cfu g-1dry soil)(除了NPKS 在Ca-P解磷微生物密度為5.72 log(cfu g-1dry soil));而在Fe-P固體培養(yǎng)基,解磷微生物密度為5.42~5.80 log(cfu g-1dry soil)。同時,在Ca-P固體培養(yǎng)基中,溶磷圈直徑要明顯大于Fe-P 和Al-P,說明解磷微生物在Ca-P培養(yǎng)基中的適應(yīng)能力更強。此外,在Fe-P和Ca-P固體培養(yǎng)基中,不同處理下可培養(yǎng)解磷微生物密度彼此差異顯著(p<0.05),且NPKM處理占據(jù)優(yōu)勢;而在Al-P培養(yǎng)基中基本持平??梢娊饬孜⑸飳α自吹睦镁哂羞x擇性。
2.3 不同施肥處理下土壤懸液有效磷變化
圖1 不同施肥處理下土壤性質(zhì)對花生生長的典型對應(yīng)分析Fig. 1 Canonical correspondence analysis of soil properties and growth of peanut relative totreatment
表3 不同處理下可培養(yǎng)解磷微生物Table 3 Cultivable phosphate-solubilizing microorganisms in the soil relative to treatment
根據(jù)圖2結(jié)果發(fā)現(xiàn):不同施肥處理下,解磷微生物對三種難溶性無機磷的溶解能力表現(xiàn)出一致性,溶解順序為Ca-P>Fe-P>Al-P。其中,在Al-P 和Fe-P中NPKM處理的溶解能力最高,Al-P土壤懸液培養(yǎng)3 d,有效磷達到205.5 mg kg-1,F(xiàn)e-P土壤懸液培養(yǎng)5 d有效磷達221.8 mg kg-1;其中在A l-P中,N P K M較N P K和N P K S高 134.6%~144.6%,在Fe-P中較NPK和NPKS高10.48%~153.2%,差異顯著(p<0.001)。在Ca-P土壤懸液中,NPKS處理的溶磷能力優(yōu)于其他處理,其溶磷量分別較NPKM和NPK處理高21.33% 和24.57%。
圖2 不同處理對三種土壤懸液中有效磷含量影響Fig. 2 Content of AP in the soil solution relative to treatment
不同施肥處理在同一磷源條件下溶磷曲線表現(xiàn)出一致性,但在不同磷源中,卻有明顯差異。在Ca-P和Al-P土壤懸液中,三種處理在土壤懸浮液中有效磷含量均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢,而在Fe-P土壤懸液中,表現(xiàn)出截然不同的溶磷曲線:整個培養(yǎng)周期內(nèi),土壤懸液中有效磷含量一直處于上下波動狀態(tài),NPK、NPKM和NPKS分別在培養(yǎng)5 d、5 d和9 d后有效磷含量達到最高,分別為200.8、221.8和87.62 mg kg-1,而在培養(yǎng)7 d時土壤懸液中有效磷均低于對照。為了解釋這一現(xiàn)象,同時分析了在Fe-P土壤懸液中解磷微生物的生長趨勢(圖3),結(jié)果顯示,隨著培養(yǎng)時間的延長,解磷微生物數(shù)量呈現(xiàn)先上升后下降趨勢,特別是在培養(yǎng)5 d之后,解磷微生物數(shù)量急速下降,隨后仍然保持下降趨勢,但下降幅度有所緩和。解磷微生物數(shù)量的驟減可能是Fe-P溶磷曲線出現(xiàn)差異的重要原因。
圖3 不同處理解磷微生物在Fe-P土壤懸液中的吸光度變化曲線Fig. 3 Turbidity variation curve of Fe-P soil suspension with phosphorus-dissolving microorganism relative to treatment
2.4 不同施肥處理下土壤懸液pH變化
三種施肥處理下花生根際土壤懸液在不同無機磷源中培養(yǎng)9 d,每隔1 d測定土壤懸液pH,結(jié)果如圖4。三種處理在不同土壤懸液中pH變化趨勢一致,均是先急劇下降后趨于穩(wěn)定,且在第3天達到最低(NPK和NPKM在Ca-P土壤懸液中培養(yǎng)9 d和7 d 時pH降至最低,分別為5.10和5.26),且與有效磷含量呈負相關(guān)。NPK、NPKM和NPKS處理在Ca-P土壤懸液中pH與有效磷含量相關(guān)系數(shù)分別為-0.964(p<0.01)、-0.841(p<0.05)和-0.942(p<0.01)。不同無機磷源土壤懸液中pH的下降幅度有所區(qū)別,在Fe-P土壤懸液中,pH下降幅度為4.75~4.87;Ca-P土壤懸液pH下降幅度為1.79~2.32,差異明顯(p<0.001)。
3.1 長期不同施肥制度對花生產(chǎn)量影響
有機無機肥配施花生產(chǎn)量以及生物量均顯著高于單施化肥處理,且無機肥與廄肥配施效果最佳。許小偉等[25]研究也發(fā)現(xiàn),有機無機肥配施處理較單施化肥處理更能提高花生產(chǎn)量。有機無機肥配施明顯提高了根際土壤養(yǎng)分含量,李晨華等[26]也提出廄肥與化肥配施能夠提高土壤各養(yǎng)分含量,表明長期添加有機肥影響了土壤養(yǎng)分的積累。而不同有機肥類型對其程度有所區(qū)別[14]。楊芳等[5]研究表明,化肥與廄肥配施較其他有機無機肥配施更能提高全磷和有效磷含量。在本研究中,也得出相似的結(jié)論:長期無機肥與廄肥(NPKM)配施提高了土壤全磷和有效磷含量,分別高出NPK處理125.4%和894.0%,而無機肥與稻草秸稈配施(NPKS)和單施化肥(NPK)下土壤磷含量較低。各處理N、P、K投入量相等,但是隨著時間的推移,養(yǎng)分在土壤中的總累積量以及有效含量會有所不同,化肥與廄肥配施下,土壤磷的保持效果更好,磷的有效性更高,這可能是化肥與廄肥配施下花生產(chǎn)量和生物量高于其他處理的主要原因。由于長期花生連作,可能會產(chǎn)生連作障礙,從而影響土壤養(yǎng)分和產(chǎn)量[27-28]。在本試驗中,花生產(chǎn)量和秸稈生物量普遍偏低(NPKS處理秸稈3.90 g 株-1),其中產(chǎn)量不足紅壤區(qū)非長期連作土壤的50%[25]。不同有機無機肥作用下,連作障礙程度以及障礙因子在今后的研究中需要進一步探索。
3.2 長期不同施肥制度對花生根際解磷菌影響
NPKM處理的溶磷能力高于NPK和NPKS,在Al-P和Fe-P土壤懸浮液中尤為突出。這也解釋了NPKM處理下土壤有效磷顯著高于其他處理的原因。微生物的繁殖需要從周圍環(huán)境吸取養(yǎng)分,有機肥本身含有一些微生物以及大量碳水化合物,有助于微生物的繁殖[29]。楊艷菊等[30]表示施加有機肥能夠明顯提高土壤解磷細菌的數(shù)量;李晨華等[26]和夏昕等[31]研究也表明施加有機肥處理細菌和真菌數(shù)量顯著高于純化肥處理。在本試驗中,NPKS和NPK處理土壤pH顯著低于NPKM處理,土壤微生物對環(huán)境變化十分敏感,研究[32-33]發(fā)現(xiàn)長期施用化肥土壤pH下降,從而降低了土壤微生物多樣性。長期不同施肥處理下,土壤微生物會根據(jù)環(huán)境變化,優(yōu)勝劣汰形成特有的微生物圈[34],解磷微生物菌在豐度、結(jié)構(gòu)以及生物功能上自然也會不同。本研究中,NPKM處理可培養(yǎng)解磷菌密度明顯高于其他處理,NPKM處理能夠提供較為充足和平衡的養(yǎng)分以及適宜的生存環(huán)境,促進解磷菌的繁殖,這些可能導(dǎo)致NPKS和NPK處理溶磷能力低于NPKM處理。在培養(yǎng)過程中,又會根據(jù)對磷源的親和能力高低,形成相應(yīng)的針對不同磷源的優(yōu)勢解磷菌,從而對不同無機磷表現(xiàn)出溶解差異。NPKM處理對Al-P和Fe-P的溶解量分別為205.5 mg kg-1和221.8 mg kg-1。相較于單一菌體,分散泛菌[21]對Al-P和Fe-P的溶磷量均不超過50 mg kg-1,洋蔥伯克霍爾德氏菌(Burkholderiacepacia)[35]對Fe-P的溶磷量227 mg kg-1,解磷菌在溶磷能力上并無絕對優(yōu)勢,而梅新蘭等[36]表示復(fù)合菌群的溶磷效果高于單一菌株解磷微生物。本文采用土壤懸液培養(yǎng)法,針對土壤解磷微生物群體溶磷特點研究,在一定程度上是純培養(yǎng)方法的補充,也是微生物研究的一項探索。相對于單一菌株的純培養(yǎng),土壤懸液微生物菌群的培養(yǎng)環(huán)境更加復(fù)雜,因此,關(guān)于解磷菌的溶磷原理仍需進一步研究。
通過土壤懸液共培養(yǎng)法研究發(fā)現(xiàn):氮磷鉀―廄肥配施處理顯著提高Ca-P和Fe-P相關(guān)可培養(yǎng)解磷菌密度;氮磷鉀―廄肥處理對無機磷的溶解優(yōu)勢明顯,尤其是對Fe-P和Al-P的溶解。長期氮磷鉀―廄肥配施為解磷菌的繁殖提供了更加豐富的養(yǎng)分環(huán)境,從而更有利于其對根際土壤無機磷的活化。
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Study on Characteristics of Phosphorus-Dissolving Microbial Dissolvig Phosphorus in Peanut Rhizosphere under Long-term Fertilization with Soil Suspension Cultivation Method
SUN Tingting1,2 CHEN Yan1,3? FAN Jianbo1,3 HE Yuanqiu 1,3 SUN Bo1,3
(1 Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008,China)
(2 University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)
(3 Red Soil Ecological Experiment Station,Chinese Academy of Sciences,Yingtan,Jiangxi 335211,China)
【Objective】The study was oriented to explore characteristics of phosphate-dissolving microbial(PDM)in peanut rhizosphere dissolving Ca3(PO4)2(Ca-P),F(xiàn)ePO4(Fe-P)and AlPO4(Al-P)as affected by fertilization in a 28-year long-term fertilization field experiment designed to have three fertilization treatments,i.e. NPK(pure chemical fertilizer-NPK),NPKM(combined fertilization of chemical fertilizer and pig manure)and NPKS(combined fertilization of chemical fertilizer and rice straw)in the red soil region. 【Method】Soil samples were collected from the three treatments of the longterm field experiment for preparation of soil suspensions with NBRIP(National Botanical Research Institute Phosphate)(containing 10 g L-1glucose,2.5 g L-1MgCl2,0.25 g L-1MgSO4-7H2O,0.2 g L-1KCl,1 g L-1(NH4)2SO4,15 g L-1agar,pH 7.0,and 5 g L-1Ca3(PO4)2for the Ca-P test,4.86 g L-1FePO4for the Fe-P test,and 3.93 g L-1AlPO4for the Al-P test),separately. Then the suspensions were incubated in lab and analyzed for variation of available phosphorus(AP)in and pH of the suspensions relative to treatment of the long-term fertilization experiment. In the experiment field of acidic soil,N,P and K was applied at a rate of 110 kg hm-2,29 kg hm-2,142 kg hm-2in the form of urea,(NH4)2HPO4andKCl,respectively,and combined fertilization was done at a ratio of 7∶3 on N input basis(chemical fertilizer and composted pig manure or straw). Each fertilization treatment had three replicates,34.6 cm2in plot size. The plots were laid out randomly and separated with cement boards(20 cm above ground,30 cm below ground). 【Result】Results show that the treatments of combined fertilization stimulated propagation of PDM. In Treatments NPKM of the Ca-P and Fe-P types,PDM was 6.15 and 5.80 log(cfu g-1dry soil)in density,respectively,higher than in all the other treatments. Among the treatments,Treatment NPKM was the highest inphosphorus solubilizing capacity and reached up to 221.8 mg kg-1in Fe-P and 205.5 mg kg-1in Al-P,or 134.6%~144.6% and 10.48%~153.2% higher than that in the other two treatments after 3 and 5 days of incubation,whileTreatment NPKS was unique in ability to dissolve Ca-P,which was 21.33% and 24.57% higher than that in Treatment NPKM and NPK. Comparing to a single strain of bacteria,PDM did not show anyabsolute advantages,but it did reflect the real phosphate-dissolving effect under complicated field conditions and the effects of different fertilization treatments on phosphate-dissolving bacteria groups.【Conclusion】Therefore,it is found that long-term combined fertilization is more capable of stimulating propagation of PDM groups and hence dissolving more inorganic phosphorus in peanut rhizosphere soil. Consequently,soil P supply is improved and biomass/yield of peanut raised.
Combination fertilization of inorganic fertilizer and organic manure;Soil suspension incubation method;Phosphate-dissolving microbial(PDM);Available phosphorus;pH
S154.39
A
10.11766/trxb201605130144
(責任編輯:陳榮府)
* 中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(XDB15030200)、江蘇省自然科學(xué)青年基金項目(BK20141048)和國家自然科學(xué)基金項目(41471237)資助 Supported by Strategic Priority Research Program(B)of the Chinese Academy of Sciences(No. XDB15030200),the Natural Science Foundation for Youths of Jiangsu Province of China(No. BK20141048)and the National Natural Science Foundation of China(No. 41471237)
? 通訊作者 Corresponding author,E-mail:chenyan@issas.ac.cn
孫婷婷(1990—),女,安徽安慶人,碩士研究生,主要從事土壤微生物生態(tài)學(xué)研究。E-mail:ttsun@issas.ac.cn
2016-05-13;
2016-09-22;優(yōu)先數(shù)字出版日期(www.cnki.net):2016-10-12