科研進展
西北研究院在微生物菌劑改善土壤磷有效性方面取得新進展
磷（P）固定作用導(dǎo)致的堿性石灰性土壤中磷有效性低嚴重制約了農(nóng)作物的生產(chǎn)。因此，更好地了解土壤中磷的分配情況，充分利用土壤的富余磷，提高土壤磷的利用率，緩解磷資源的短缺，從而保障糧食安全非常有必要。農(nóng)業(yè)上利用植物促生菌開發(fā)的微生物菌劑能改善土壤質(zhì)量和提高作物產(chǎn)量。但微生物菌劑影響根際土壤磷有效性和作物生長的機制仍然不夠清楚。中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院生物與農(nóng)業(yè)研究團隊進行相關(guān)研究，以調(diào)查一種高濃度、低成本和緩釋的顆粒微生物菌劑（GBI）對玉米（Zea mays L.）生長、根際不同土壤團聚體P分級以及微生物群落的影響。
研究發(fā)現(xiàn)，在施用GBI后，植物生長和磷吸收顯著改善。GBI的應(yīng)用顯著提高了大團聚體中的有效磷含量（AP）、phoD基因豐度和堿性磷酸酶活性。GBI影響了土壤團聚體的組分，導(dǎo)致真菌和細菌群落組成發(fā)生了顯著變化。在經(jīng)GBI處理的植物根際土壤中，富集了參與磷循環(huán)的關(guān)鍵微生物類群（Saccharimonadales和Mortierella等）。該研究強調(diào)了GBI的應(yīng)用在增加AP和影響土壤團聚體的形成方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，有可能為堿性石灰性土壤在可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方面取得新成效，提出了GBI增加堿性石灰性土壤中磷有效性機制的新見解。
近日，該成果以Granular bacterial inoculant alters the rhizosphere microbiome and soil aggregate fractionation to affect phosphorus fractions and maize growth為題發(fā)表在國際環(huán)境類刊物 Science of the Total Environment上 。西北研究院博士生解小凡為論文第一作者，王若愚研究員為論文通訊作者。該研究獲國家重點研發(fā)計劃、甘肅省科技重大專項共同資助。
圖1 微生物菌劑影響玉米根際土壤磷有效性促進玉米生長作用機制示意圖
圖2 土壤微生物群落組成與環(huán)境因子的關(guān)聯(lián)分析
圖3 結(jié)構(gòu)方程模型揭示了微生物菌劑提高土壤磷的有效性和玉米生長的直接作用和間接作用
