鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土壤磷形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響

令狐榮云，王榮萍，梁嘉偉，廖新榮，詹振壽，吳永貴

（1.貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴陽 550025；2.廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所，廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510650）

鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土壤磷形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響

令狐榮云1，2，王榮萍2*，梁嘉偉2，廖新榮2，詹振壽2，吳永貴1

（1.貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴陽 550025；2.廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所，廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510650）

采用室內(nèi)模擬試驗(yàn)，通過外源輸入鐵還原菌，研究鐵還原菌對(duì)紅壤菜地磷素形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：活性磷（resin-P、NaHCO3-Pi和NaHCO3-Po）占總磷的10%～19%，中穩(wěn)定態(tài)磷（NaOH-Pi和NaOH-Po）約占總磷的35%，穩(wěn)定態(tài)磷（D.HCl-Pi、C.HCl-Pi、C.HCl-Po和residual-P）占總磷的46%～55%；輸入鐵還原菌活化了磷素，使活性較高的resin-P、NaHCO3-Pi和NaOH-Pi含量上升，活性較低的D.HCl-Pi、C.HCl-Pi以及NaOH-Po含量降低，但對(duì)NaHCO3-Po和residual-P的影響不大；與此同時(shí)，添加鐵還原菌提高了土壤pH值與有效磷（Bray-P）含量。相關(guān)性分析結(jié)果表明：pH與有機(jī)質(zhì)、有效磷、resin-P、NaHCO3-Pi之間均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系；有機(jī)質(zhì)與有效磷、resin-P和NaHCO3-Pi之間、有效磷與土壤活性磷之間均達(dá)到顯著正相關(guān)水平?？偟膩碚f，鐵還原菌的輸入可以改變紅壤菜地土壤中磷的形態(tài)，提高土壤活性磷的含量，對(duì)土壤磷素起到活化作用。

鐵還原菌；磷形態(tài)；轉(zhuǎn)化；紅壤菜地

令狐榮云，王榮萍，梁嘉偉，等.鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土壤磷形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，35（9）：1742-1749.

LINGHU Rong-yun，WANG Rong-ping，LIANG Jia-wei，et al.Effects of Iron reducing bacteria on the transformation of phosphorus in vegetable red soils［J］. Journal of Agro-Environment Science，2016，35（9）：1742-1749.

磷是植物生長必需的營養(yǎng)元素之一，在植物生長中起著不可缺少的作用，它不僅是植物體內(nèi)多種化合物的重要組成成分，而且還通過多種途徑參與植物的代謝活動(dòng)［1-2］。在我國南方廣泛分布著由多種母質(zhì)發(fā)育而成的紅壤，但其活性磷含量較低，因此磷素成為限制南方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素之一。為提高作物產(chǎn)量，大量磷肥被施入土壤中，但施入的磷素當(dāng)季利用率極低，僅有10%～25%［3-4］，導(dǎo)致土壤磷素累積，增加了土壤中磷的移動(dòng)性以及流失風(fēng)險(xiǎn)［5-6］。作物對(duì)磷的吸收取決于土壤中磷素的有效性，而磷素的有效性又取決于其賦存形態(tài)。卜玉山等［7］研究發(fā)現(xiàn)石灰性土壤中Ca-P占有很大的比例；王婭等［8］研究發(fā)現(xiàn)Fe-P在稻田土壤中含量極高，可占總磷的60%～80%，但難以被植物利用；Batty等［9］進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)酸性紅壤中磷素易與土壤中的Fe和Al相結(jié)合，形成低溶解度的Fe-P和Al-P。不同類型土壤中各形態(tài)磷的含量不同，在某些特定條件下，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化［10-11］。

土壤是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其中最活躍的部分是土壤微生物，它們在土壤中起著不可替代的作用，正是由于微生物的存在，使土壤成為一個(gè)具有生命力的活體［12］。土壤養(yǎng)分的循環(huán)來自于微生物的轉(zhuǎn)化，前人以微生物作為工具已找出多種途徑來提高土壤中養(yǎng)分的利用率，如Pastor等［13］發(fā)現(xiàn)假單胞菌PCI2能促進(jìn)磷酸鋁的溶解，使番茄增產(chǎn)；邊武英等［14］研究發(fā)現(xiàn)，與一般土壤微生物相比，高效解磷菌（PEM）對(duì)針鐵礦-磷復(fù)合體吸附磷的活化作用較高；Blum等［15］發(fā)現(xiàn)外生菌根可吸收磷灰石風(fēng)化過程中釋放出的Ca2+，并以此作為鈣源供給植物生長；接種菌根真菌不僅可以促進(jìn)植物對(duì)多聚磷酸鹽的吸收，提高紅壤磷素的利用效率，而且能夠提高Fe（Ⅲ）-P的活化利用效率［16-17］。這表明微生物在土壤磷循環(huán)中也占據(jù)重要地位。土壤微生物生長時(shí)固持的磷可以作為土壤磷素的“匯”，微生物死亡后釋放的磷又可以作為土壤磷素的“源”［18］。鐵還原菌（Iron-reducing bacteria，IRB）是一類能異化還原Fe（Ⅲ）并從中獲取其生長所需能量的微生物［19-21］。鐵還原菌異化還原Fe（Ⅲ）使磷酸鐵還原成磷酸亞鐵，增加磷酸鹽的溶解性和磷的有效性，但目前有關(guān)鐵還原菌施入南方菜地土壤引起磷形態(tài)變化的研究鮮見報(bào)道。因此，本研究擬以南方菜地紅壤為研究對(duì)象，通過向其中添加鐵還原菌，研究菜地紅壤磷形態(tài)的變化，以期為紅壤固定態(tài)磷的活化提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1樣品采集與處理

供試土壤采集于廣東省湛江市徐聞縣正常耕作的菜地土，采樣后將土壤置于通風(fēng)處自然風(fēng)干后過2 mm尼龍篩，密封保存?zhèn)溆?。其基本理化性質(zhì)為：pH5.1，有機(jī)質(zhì)19.6 g·kg-1，速效氮69.0 mg·kg-1，速效鉀358 mg·kg-1，緩效鉀154 mg·kg-1，有效磷104 mg· kg-1。培養(yǎng)試驗(yàn)所用鐵還原菌為廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所提供的固體鐵還原菌種，菌種為克雷伯氏肺炎菌（Klebsiella pneumonia L17），兼性厭氧菌。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析方法

稱取200 g過2 mm篩的風(fēng)干土樣于250 mL聚乙烯瓶中，按菌土質(zhì)量比1∶20添加固體鐵還原菌（10 g），然后將土壤含水量調(diào)節(jié)到田間持水量的120%，充分混勻后于25℃生化培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)35 d。培養(yǎng)試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)處理，分別為處理1（對(duì)照土壤，添加已滅活性的鐵還原菌），處理2（加菌土壤，添加活性鐵還原菌），每組處理3次重復(fù)，于培養(yǎng)的第0、7、14、21、28、35 d破壞性采集土壤樣品，將土樣風(fēng)干后分別過10目、100目尼龍篩，用以測定各項(xiàng)指標(biāo)。

土壤pH采用土水比1∶2.5測定，有機(jī)質(zhì)采用高溫外加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定，有效磷（Bray-P）采用適用于酸性土壤的HCl-NH4F方法浸提、鉬藍(lán)法測定，土壤微生物生物量碳、微生物生物量磷均采用氯仿熏蒸浸提法測定［22］。土壤磷分級(jí)采用文獻(xiàn)［23］的分級(jí)方法進(jìn)行，通過加入不同浸提能力的浸提劑進(jìn)行提取。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用Microsoft Office Excel 2003，分析采用IBM SPSS statistics 20，同一時(shí)間不同處理之間的顯著性差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，對(duì)照和處理之間的總體差異性采用重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析，采用Pearson相關(guān)性分析，Oringin 8.5.1作圖。

2　結(jié)果與分析

2.1土壤磷素形態(tài)百分含量變化

本研究采用經(jīng)過修正的Hedley磷素分級(jí)方法，其中resin-P和NaHCO3-Pi為活性無機(jī)磷，NaHCO3-Po為活性有機(jī)磷，三者統(tǒng)稱活性磷；NaOH-Pi及NaOH-Po分別為中穩(wěn)定態(tài)無機(jī)磷和有機(jī)磷；D.HCl-Pi、C.HCl-Pi、C.HCl-Po以及residual-P為穩(wěn)定態(tài)磷。兩組處理土壤中各磷素形態(tài)占各形態(tài)總量的百分比如圖1所示?？梢钥闯?，加菌土壤活性磷含量在每個(gè)時(shí)段均有不同程度的上升，其含量為183～335 mg·kg-1，占各形態(tài)含量總和的10%～19%，其中NaHCO3-Pi含量最高，占各形態(tài)含量總和的6%～9%；中穩(wěn)定態(tài)磷的變化不大，含量為615～670 mg·kg-1，占各形態(tài)含量總和的35%左右，同時(shí)，NaOH-Po也是含量最高的有機(jī)磷形態(tài)，約占各形態(tài)含量總和的10%；含量最高的為穩(wěn)定態(tài)磷，與對(duì)照土壤相比，加菌土壤的穩(wěn)定態(tài)磷含量均呈現(xiàn)減小的現(xiàn)象，其含量為825～1022 mg·kg-1，占各形態(tài)含量總和的46%～55%。

2.2輸入鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土壤pH、有機(jī)質(zhì)及有效磷的影響

土壤pH、有機(jī)質(zhì)及有效磷含量變化如圖2所示。在培養(yǎng)試驗(yàn)的前21 d，加菌土壤與對(duì)照土壤的pH差異不顯著，但在培養(yǎng)28 d之后，加菌土壤的pH與對(duì)照土之間存在顯著差異，在整個(gè)培養(yǎng)過程中，兩組處理pH總體之間存在顯著差異（F=14.5，P＜0.05）；加菌土壤的有機(jī)質(zhì)含量在整個(gè)培養(yǎng)過程中均略低于對(duì)照土，總體差異均不顯著（F=5.5，P＞0.05），加菌土壤的有效磷含量在培養(yǎng)過程中呈現(xiàn)降低趨勢，除第35 d外，兩組處理各時(shí)段含量之間存在顯著差異，并且對(duì)照土與加菌土總體間存在極顯著性差異（F=419.5，P＜0.01）。從圖2還可以看出，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，三者含量均發(fā)生變化，其中pH整體呈現(xiàn)上升趨勢，而有機(jī)質(zhì)與有效磷則呈現(xiàn)下降趨勢，對(duì)照土與加菌土壤的pH由培養(yǎng)初期的5.8上升至6.6和7.2，分別上升了0.8和1.4個(gè)pH單位；至培養(yǎng)結(jié)束，對(duì)照和加菌土的有機(jī)質(zhì)分別下降了22%和23%，有效磷則下降了73.1 mg·kg-1和98.2 mg·kg-1。

圖1　土壤磷素各形態(tài)百分含量Figure 1 The percentage of phosphorus forms

圖2　鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土pH、有機(jī)質(zhì)及有效磷的影響Figure 2 Effects of IRB on pH，organic matter，Olsen-P content on vegetable red soils

圖3　鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土壤無機(jī)磷形態(tài)及殘?jiān)椎挠绊慒igure 3 Effects of IRB on inorganic phosphorus and forms residual-P on vegetable red soils

2.3鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土壤無機(jī)磷形態(tài)及殘?jiān)椎挠绊?/p>

土壤無機(jī)磷形態(tài)與殘?jiān)椎淖兓鐖D3所示，其中 resin-P是土壤中有效性最高的磷素形態(tài)，NaHCO3-Pi是被吸附在土壤表面的磷，兩者均易于被植物利用。從圖3a及圖3b可以看出，加菌土壤resin-P及NaHCO3-Pi含量均大于對(duì)照土壤，說明鐵還原菌能使土壤中活性較強(qiáng)的磷素形態(tài)含量增加，但隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，兩組處理的resin-P及 NaHCO3-Pi含量均呈現(xiàn)降低現(xiàn)象；當(dāng)培養(yǎng)進(jìn)行至第14 d時(shí)，加菌土壤的resin-P及NaHCO3-Pi含量分別降低了68.6、28.1 mg·kg-1，對(duì)照土壤僅降低了38.1、20.8 mg·kg-1，此后兩者含量逐漸緩慢變化，在培養(yǎng)過程中對(duì)照與處理的resin-P含量總體間均存在極顯著差異（Fresin-P=288.3，P＜0.01），兩組處理的NaHCO3-Pi含量總體間均存在顯著差異（FNaHCO3-Pi=59.6，P＜0.05）。

NaOH-Pi是通過化學(xué)吸附固著在鐵、鋁氧化物中，以磷酸鐵鹽和磷酸鋁鹽形式存在于土壤中。由圖3c、圖3d可以看出，加菌土壤中NaOH-Pi含量高于對(duì)照土壤，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，NaOH-Pi含量呈現(xiàn)上升的現(xiàn)象，說明鐵還原菌的存在能夠?qū)⑵渌问降牧姿剞D(zhuǎn)化成NaOH-Pi，從而使其含量上升；但其含量在培養(yǎng)過程中無顯著差異（F=161.7，P＞0.05）。D.HCl-Pi為中穩(wěn)定性無機(jī)磷，主要為磷灰石型磷。土壤中D.HCl-Pi含量隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加而呈現(xiàn)上升的現(xiàn)象，其中加菌土壤在培養(yǎng)過程中D.HCl-Pi含量均低于對(duì)照土，說明鐵還原菌的存在能使磷素被固定的量降低，減緩?fù)寥乐辛姿乇还潭ǖ乃俣?；但兩組處理間存在顯著差異（F=80.1，P＜0.05）。

在Hedley磷素分級(jí)中，僅有稀鹽酸提取態(tài)磷，Tiessen對(duì)其進(jìn)行修正后，在稀鹽酸提取部分磷后，接著用濃鹽酸提取，也可將其納入殘?jiān)鼞B(tài)磷，因這部分磷很難被動(dòng)植物所利用。圖3e、圖3f所示為C.HCl-Pi及residual-P，兩者在土壤中的總含量高達(dá)796～961 mg·kg-1。C.HCl-Pi含量隨培養(yǎng)時(shí)間的增加呈上升趨勢，同初始含量相比，添加鐵還原菌的土壤C.HCl-Pi上升了96.8～272 mg·kg-1，而對(duì)照土壤的C.HCl-Pi僅上升了30.4～94.9 mg·kg-1。雖然穩(wěn)定態(tài)磷素的含量隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加總體呈現(xiàn)增加的趨勢，但是在整個(gè)培養(yǎng)過程中，對(duì)照土壤中穩(wěn)定態(tài)的磷素含量卻一直高于加菌土壤，說明鐵還原菌的存在能夠減少土壤中被固化的磷素量，但對(duì)照與處理總體之間無顯著差異（FC.HCl-Pi=0.7，P＞0.05；Fresidual-P=1.2，P＞0.05）。

2.4輸入鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土壤有機(jī)磷形態(tài)的影響本研究所采用的磷素分級(jí)方法中有機(jī)磷形態(tài)包括NaHCO3-Po、NaOH-Po和C.HCl-Po。NaHCO3-Po是可溶性有機(jī)磷，被礦化后短期內(nèi)能被植物利用，NaOH-Po是由腐植酸和褐菌素組成的有機(jī)磷，C.HCl-Po主要是一些化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定的有機(jī)磷［24］。各形態(tài)有機(jī)磷含量變化如圖4所示，其中以NaOH-Po含量最高。在整個(gè)培養(yǎng)過程中，兩組處理的各有機(jī)磷形態(tài)中，NaOH-Po含量總體存在顯著差異（F=29.7，P＜0.05），而NaHCO3-Po和C.HCl-Po無顯著差異（FNaHCO3-Pi=80.1，P＞0.05；FC.HCl-Po=1.2，P＞0.05）。但加菌土壤中NaHCO3-Po含量高于對(duì)照土壤，說明鐵還原菌將其他形態(tài)的磷轉(zhuǎn)化成為有機(jī)磷并貯存下來，NaHCO3-Po含量均在培養(yǎng)的第14 d達(dá)到最高值，其中添加鐵還原菌土壤的NaHCO3-Po含量為34.2 mg·kg-1；土壤NaOH-Po含量隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加呈現(xiàn)降低的趨勢，添加鐵還原菌土壤NaOH-Po含量為122～162 mg·kg-1，對(duì)照土壤NaOH-Po含量為145～213 mg·kg-1。

2.5土壤pH、有機(jī)質(zhì)、有效磷與各形態(tài)磷素的相關(guān)關(guān)系將添加鐵還原菌后的pH、有機(jī)質(zhì)、有效磷與各形態(tài)磷素含量作Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果如表1所示。pH與有機(jī)質(zhì)、有效磷之間均呈負(fù)相關(guān)；有機(jī)質(zhì)與resin-P、NaHCO3-Pi均呈正相關(guān)；有效磷與resin-P、NaHCO3-Pi間均達(dá)到極顯著正相關(guān)水平（相關(guān)系數(shù)分別為0.940和0.817），而與D.HCl-Pi以及C.HCl-Pi間呈顯著負(fù)相關(guān)；D.HCl-Pi以及C.HCl-Pi與resin-P和NaHCO3-Pi之間亦呈顯著負(fù)相關(guān)；而有機(jī)磷與pH、有機(jī)質(zhì)、有效磷之間的相關(guān)性均不顯著。2.6土壤微生物生物量碳、微生物生物量磷、微生物生物量碳磷比

兩組處理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量磷以及微生物量碳磷比如表2所示?？梢钥吹?，在整個(gè)培養(yǎng)過程中，加菌土壤的微生物生物量碳、磷均大于對(duì)照土壤，兩者含量均存在顯著差異（P＜0.05），并且均在第14 d達(dá)到最大值，此后兩者均呈下降趨勢，微生物生物量碳氮比則一直呈現(xiàn)減小的趨勢。

3　討論

圖4　鐵還原菌對(duì)紅壤菜地土壤有機(jī)磷形態(tài)含量的影響Figure 4 Effect of IRB on organic phosphorus forms on red vegetable soils

表1　加菌土壤pH、有機(jī)質(zhì)、有效磷與各形態(tài)磷素含量的相關(guān)關(guān)系Table 1 Correlation between pH，organic matter，Olsen-P and phosphorus forms

表2　土壤微生物生物量碳、微生物生物量磷、微生物生物量碳磷比Table 2 Soil microbial biomass C，soil microbial biomass P，soil microbial biomass C/P

土壤磷循環(huán)是一個(gè)快速且復(fù)雜的過程，土壤中磷的有效性受到諸如pH、有機(jī)質(zhì)、水分、土壤微生物等因素的影響［25］。目前關(guān)于微生物與磷之間的研究主要集中于微生物對(duì)磷素有效性的影響，較少深入研究微生物對(duì)磷素各形態(tài)的影響，本研究的創(chuàng)新之處在于通過對(duì)微生物作用后的磷素形態(tài)進(jìn)行分析，可以明確微生物作用下不同活性的磷素含量的變化［26-27］；并且，研究對(duì)象為南方酸性紅壤，其中大量的鐵可為鐵還原菌的生長提供底物，促進(jìn)鐵的生物地球化學(xué)循環(huán)，此過程中可能伴隨著磷素的釋放，但其機(jī)理還在進(jìn)一步試驗(yàn)中［28］。本文研究結(jié)果顯示，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，兩組處理的土壤pH均呈現(xiàn)上升的趨勢，且添加鐵還原菌土壤pH高于對(duì)照土壤。土壤中交換性鋁與磷的結(jié)合、土壤中硝酸鹽的還原、有機(jī)質(zhì)的分解均會(huì)消耗土壤中質(zhì)子，這些原因均可導(dǎo)致土壤pH增大；同對(duì)照土相比，加菌土壤中大量的微生物在生長過程中會(huì)分解更多有機(jī)質(zhì)同時(shí)產(chǎn)生還原性物質(zhì)，這些還原性物質(zhì)與紅壤中的鐵氧化物發(fā)生反應(yīng)，因此加菌土壤會(huì)消耗土壤溶液中更多的質(zhì)子，導(dǎo)致加菌土壤的pH大于對(duì)照土壤，同時(shí)此作用也是pH與有機(jī)質(zhì)之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的原因［29］。此外，土壤有機(jī)質(zhì)和有效磷均呈現(xiàn)下降的現(xiàn)象，且加菌土壤的有機(jī)質(zhì)含量低于對(duì)照土，其原因是微生物生長消耗土壤中碳源以及磷源，同時(shí)生成其他形態(tài)的磷，如FeHPO4等［30］，并且微生物礦化有機(jī)質(zhì)，致使有機(jī)質(zhì)含量降低，加菌土壤中有豐富的微生物，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)被礦化的速率高于對(duì)照土，因而有機(jī)質(zhì)含量較低［31］。土壤有機(jī)質(zhì)與有效磷之間呈顯著正相關(guān)，陶士峰等［32］的研究也說明土壤中有機(jī)質(zhì)含量能影響有效磷的含量，從而改變土壤中磷的有效性。

土壤中磷的濃度取決于有機(jī)磷的礦化以及微生物對(duì)磷的固定這兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行但方向相反過程的相對(duì)速率［33］：當(dāng)微生物的碳磷比≥300時(shí)，會(huì)出現(xiàn)凈固持作用（固持作用速率＞礦化速率）；反之，當(dāng)該比值≤200時(shí)就會(huì)出現(xiàn)凈礦化作用。本研究表明，除第0 d之外，其他時(shí)段的微生物生物量碳磷比均小于200，并且隨培養(yǎng)時(shí)間的增加呈現(xiàn)降低的趨勢，說明鐵還原菌在生長過程中出現(xiàn)的凈礦化作用致使加菌土壤中活性磷含量增大。此外，resin-P和 NaHCO3-Pi與D.HCl-Pi以及C.HCl-Pi呈顯著負(fù)相關(guān)，說明土壤中D.HCl-Pi以及C.HCl-Pi的增加可能主要來源于活性磷的轉(zhuǎn)化。加菌土壤的活性無機(jī)磷含量高于對(duì)照土壤，而穩(wěn)定態(tài)無機(jī)磷則低于對(duì)照土壤，說明鐵還原菌的添加能夠減緩活性無機(jī)磷利用的速度，同時(shí)使磷素的固化速度變慢。鐵還原菌能利用Fe（Ⅲ）進(jìn)行生長繁衍［34］，從而釋放與之結(jié)合的磷素，對(duì)磷素起到活化作用，但在本試驗(yàn)中并未涉及鐵的轉(zhuǎn)化，關(guān)于鐵還原菌利用磷酸鐵從而影響磷釋放的試驗(yàn)?zāi)壳罢谶M(jìn)行中。

4　結(jié)論

（1）向紅壤菜地土中添加鐵還原菌會(huì)增大土壤pH，同時(shí)使磷素活性增強(qiáng)；隨著培養(yǎng)時(shí)間增加，土壤有機(jī)質(zhì)及有效磷被消耗導(dǎo)致含量降低。土壤無機(jī)磷中含量最高的為穩(wěn)定態(tài)無機(jī)磷，其次為中穩(wěn)定無機(jī)磷，含量最低的為活性無機(jī)磷，而有機(jī)磷含量為NaOHPo＞NaHCO3-Po＞C.HCl-Po。

（2）鐵還原菌能將紅壤菜地土壤中固定態(tài)磷素活化成活性磷，導(dǎo)致土壤中resin-P、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Pi以及NaOH-Pi含量均高于對(duì)照土壤，NaOH-Po、D.HCl-Pi和C.HCl-Pi含量低于對(duì)照土壤。

（3）pH與有機(jī)質(zhì)、有效磷、活性無機(jī)磷之間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；有機(jī)質(zhì)與resin-P和NaHCO3-Pi、有效磷與resin-P和NaHCO3-Pi均達(dá)到顯著正相關(guān)水平；而有機(jī)磷與pH、有機(jī)質(zhì)及有效磷之間的相關(guān)性均不顯著。

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Effects of Iron-reducing bacteria on the transformation of phosphorus in vegetable red soils

LINGHU Rong-yun1，2，WANG Rong-ping2*，LIANG Jia-wei2，LIAO Xin-rong2，ZHAN Zhen-shou2，WU Yong-gui1
（1.College of Resources and Environmental Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China；2.Guangdong Institute of Eco-Environmental Technology，Guangdong Key Laboratory of Agro-Environment Integrated Control，Guangzhou 510650，China）

Indoor simulation experiments were carried out to investigate the effects of exogenous iron-reducing bacteria（IRB）on the transformation of phosphorus（P）in vegetable red soils.The results shows that：labile P（including resin-P，NaHCO3-Piand NaHCO3-Po）accounted for 10%～19%of total P，moderately stable P（including NaOH-Piand NaOH-Po）was 35%and stable P（including D.HCl-Pi，C. HCl-Pi，C.HCl-Poand residual-P）46%～55%.The introduction of IRB increased the contents of resin-Pi，NaHCO3-Piand NaOH-Piwhich are of high P activity but declined the contents of D.HCl-Pi，C.HCl-Piand NaOH-Powhich are of low P activity.In addition，the introduction of IRB increased soil pH and available P（Bray-P）content.Correlation analyses shows that：there is a negative correlation between pH and organic matter content，available P，resin-P and NaHCO3-Pi；the organic matter content has a significant positive relationship with available P，resin-P and NaHCO3-P；and there is also a significant positive correlation between available P and labile P.In summary，the introduction of iron-reducing bacteria changed the P species in the vegetable red soils，activated soil P and thus increased the content of soil active P.

Iron-reducing bacteria；phosphorus species；transformation；vegetable red soil field

S153.6

A

1672-2043（2016）09-1742-08doi：10.11654/jaes.2016-0508

2016－04－13

國家科技支撐項(xiàng)目“城郊區(qū)環(huán)保型高效農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（2014BAD14B05）；省院合作“華南不同類型土壤累積態(tài)磷素生物活化關(guān)鍵技術(shù)研究”（2013B091500016）；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目“有機(jī)碳輸入促進(jìn)紅壤菜地鐵耦合固定態(tài)磷的活化機(jī)制”（201607010082）；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)面源污染綜合生態(tài)防控創(chuàng)新能力建設(shè)”（2015B070701017）項(xiàng)目

令狐榮云（1992—），女，貴州遵義人，碩士研究生，研究方向?yàn)橥寥琅c植物營養(yǎng)。E-mail：lhry92@163.com

王榮萍E-mail：rpwang@soil.gd.cn