[发明专利]一种提高酸性土壤磷素有效性的解磷菌诱导肥及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及微生物肥料，具体地说，涉及一种提高酸性土壤磷素有效性的解磷诱导肥及其应用。

背景技术

磷是植物生长发育所必需的营养元素，也是限制作物产量的主要营养元素之一。南方地区红壤自身严重缺磷，土壤中95％以上的磷为无效磷，植物很难利用。土壤缺磷和磷肥利用率低的状况，使得粮食的大幅度增产总是伴随着磷肥的大量投入，这不仅造成有限磷肥资源的浪费，也必然导致田径流中磷浓度的提高，引起水体的富营养化，造成环境的污染。因此，寻求溶解土壤中作物难以利用磷的途径和方法，提高磷肥利用率，对农业的持续发展和生态系的维护，都具有重要的意义。

溶磷菌(Phosphate～solubilizingmicroorganisms，PSM)是土壤中一种特殊的微生物类群，能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态。解磷微生物包括解磷细菌、解磷真菌、放线菌等多种类群的微生物。目前人们研究得最多的为溶磷细菌，其种类有芽孢杆菌属(Bacillus)、欧文氏菌属(Erwinia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、色杆菌属(Clromobacterium)等；溶磷真菌的溶磷能力一般要强于细菌，但其在数量和种类上都少于溶磷细菌，主要有青霉菌属(Penicillium)、曲霉菌属(Aspergillus)、根霉菌属(Rhizopus)等；放线菌主要是链霉菌属(Streptomyces)溶磷。根据溶解底物的不同，还将溶磷菌分为无机溶磷菌和有机溶磷菌。能把土壤中难溶性的不能被作物直接吸收利用的无机态磷化物溶解转化为作物可以吸收利用的有效态磷化物的一类微生物叫做无机溶磷菌，能在土壤中分解有机态磷化物(卵磷脂、核酸和植素等)的有益微生物叫有机溶磷菌。另外还有很大一部分解磷菌既能解无机磷化合物，又能解有机磷化合物，它们主要是节杆菌属和链霉菌属的一些种。总的来说，解磷菌种类繁多，分解机制不尽相同且较复杂，给人们研究解磷菌造成了一定困扰。

筛选高效溶磷菌生产具备高效解磷功能的解磷菌肥，从而，是提高植物对磷素的利用效率行之有效的途径。目前人们主要通过选用高富集能力的培养基来筛选分离得到某种高效解磷菌，并通过接种剂加以扩繁和利用制备解磷菌肥。培养基培养法可以富集得到某种特定的高效解磷菌株，但培养基所能培养分离的菌株只占到微生物总数的1％。而由于解磷微生物的种类繁多，分解机制不尽相同且较复杂，使得这一筛选方法所能获得的高效解磷菌非常有限，加之在实验室可控环境下分离得到的高效菌株进入大田后因小生境的改变影响其解磷作用的发挥，解磷菌肥在大田中的实施效果很难得到保障。目前解磷菌特别是适合酸性土壤的解磷菌的筛选和生产受到很大的局限，亟待开发更多更丰富的解磷菌资源。

本研究发现在诱导基质中添加磷素，并采用酸雨胁迫，可有效增加其中多种解磷菌数量及种类，之后不再采用培养基富集分离，直接把含多种解磷菌(其中包含大量不可培养的解磷菌种群)的诱导基质施入土壤中，使多种解磷菌可依托原有的小生境在土壤中继续扩繁，发挥解磷作用。此种方式生产的解磷菌混合堆肥可有效避免单纯采用富集培养基培养的局限性，成本低廉，操作简便。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种提高酸性土壤磷素有效性的解磷菌肥及其应用。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种提高酸性土壤磷素有效性的解磷菌诱导肥，所述解磷菌诱导肥通过在诱导基质中添加磷肥，并经pH3.5～4.5的人工酸雨胁迫处理后，再经扩繁培养得到的含大量不可培养的解磷微生物的诱导肥。经实验发现，利用pH3.5～4.5的人工酸雨对添加磷肥的诱导基质进行胁迫处理，基质中解磷微生物的基因条带最为丰富，条带色度最深，表明其解磷菌数量和种群最多。

进一步地，所述诱导基质由枯枝叶、牛粪、粉煤灰土以及秸秆混合后充分腐熟发酵而成，C/N为24～30，含水率为50～60％，有机质含量为50～60％。满足上述条件的诱导基质，成本低廉，容易获得，并能够提供足够丰富的微生物种群资源，适于作为解磷微生物的诱导基质。

在诱导基质中添加磷肥时，所述磷肥相对于诱导基质的添加量为1-5g·kg^-1，即每1kg诱导基质中添加含1-5g磷肥。该添加量能够刺激解磷微生物的繁殖，又不会造成后期酸雨淋溶时磷的淋失。

所述磷肥为有机磷肥和无机磷肥的混合物。本发明经实验发现且证实，在诱导基质中添加有机磷肥和无机磷肥处理后再经酸雨胁迫处理，所激活得到的解磷微生物数量最为丰富。