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我国耕地土壤普遍缺磷,施用磷肥成为维持农业生产的必要措施。但由于磷在土壤中易被固定而失去对作物的有效性,磷肥的当季作物利用率普遍较低。红壤是广泛分布于我国亚热带区域的主要土壤类型,其风化程度高,对磷的固定能力更为强烈,土壤磷素的有效性和磷肥的作物利用率均很低；与此同时,区域内大量施用磷肥导致的环境问题日益严重。因此,开展提高红壤中磷素有效性的研究具有重要的实践意义。
本论文以红壤旱土团聚体(0.2-2 mm)为研究对象,在室内模拟培养条件下,通过添加未去磷稻草(RS)和去磷稻草(RS(-P))为底物(添加量均为5 g C kg-1)以及细菌抑制剂(四环素和链霉素硫酸盐,BI)和真菌抑制剂(放线菌酮,FI),研究了细菌和真菌对红壤旱土团聚体磷素的转化和活化作用,主要取得如下结果:
(1)以未去磷稻草为底物的团聚体模拟培养试验(90天)结果表明,添加稻草可显著提高团聚体微生物生物量碳(MB-C)和微生物量磷(MB-P)。RS+BI、RS+FI和RS+BI+FI处理团聚体MB-C在培养第5天的测定值仅为RS处理的63.4％-88.5％,之后差异逐渐减少,培养30天后差异不显著。RS+BI、RS+FI和RS+BI+FI处理团聚体MB-P与RS处理的差异在培养第50天达到最大,其测定值为RS处理的55.1％-73.6％,此后差异逐步减小,在培养结束时,添加抑菌剂各处理仍显著低于RS处理(低17.0％-22.6％)。说明添加稻草能明显提高红壤旱土团聚体的微生物生物量及其对磷素的固持量；细菌和真菌均参与团聚体中磷素的固持过程,但添加的稻草含磷量较高,在矿化后可能为微生物固持提供外源磷,因此难以分析二者对团聚体磷素的固持效应。
(2)以去磷稻草为底物的团聚体模拟培养试验(28天)结果表明,与RS(-P)处理比较,RS(-P)+BI、RS(-P)+FI处理团聚体MB-C和MB-P均显著下降,且RS(-P)+FI处理团聚体MB-C和MB-P在培养前8天的降幅(30.8％-32.8％和27.0％-39.1％)明显高于RS(-P)+BI处理(10.3％-16.7％和5.70％-24.7％)。随着培养时间的延长,RS(-P)+BI处理团聚体MB-C和MB-P与RS(-P)+FI处理的差异逐渐减少,培养12天后基本无显著差异。表明细菌和真菌均参与团聚体磷素的固持过程,其中在培养初期(0-8天)真菌起主要作用,之后细菌的作用逐渐增加,培养12天后二者的作用基本相同。
(3)添加去磷稻草培养28天期间,RS(-P)处理团聚体提取磷(Olsen-P)在培养的前4天急剧下降,比CK(对照,无添加物)降低17.3％,此后保持相对稳定。在培养结束时(第28天),与CK相比,RS(-P)处理团聚体Fe-P、Al-P和Ca-P含量均显著减少,三者减少量之和(11.7 mg kg-1)基本等于团聚体MB-P和总有机磷二者增加量之和(11.3 mg kg-1)。说明添加稻草可促进微生物对团聚体Fe、Al和Ca结合态磷的活化,其中约65％被转化为有机磷,约35％以MB-P形式被微生物固持。
综上所述,土壤微生物能够有效地利用和活化红壤旱土团聚体磷素；细菌和真菌均与团聚体磷素的转化与释放有关,但添加稻草后,真菌在前期与团聚体磷素转化和释放的关系较为密切,而细菌则在后期更为密切。