第六章 微生物与生物地球化学循环之磷循环剖析

1、微生物与生物地球,化学循环之磷循环,讲授内容,1,磷素循环概述,2,微生物在磷素循环各环节中的作用机制,3,当前主要研究方向,4,论文举例,磷素循环概述,岩矿,1.9,10,10,t,陆地生物,2.6,10,9,t,土壤,9.6,16,10,10,t,海洋沉积物,8.4,10,14,t,海洋生物,5,12,10,7,t,海洋溶解,8.0,10,10,t,几类主要磷库,有机磷,可溶性,磷酸盐,难溶性,磷酸盐,微生物,作用,植物与,微生物,吸收,与土壤盐,基结合,产酸微生,物作用,自然界磷的转化与循环,2,微生物在磷素循环各环节中的作用机制,有机磷的矿化作用,难溶性磷化合物的溶解,磷的微生物同化作

2、用,2.1,有机磷的矿化作用,核糖核酸,微生,物酶,核糖,磷酸,嘌呤,嘧啶,有机磷化物被矿,化过程中是否有,磷释放，取决于,其,C/P,C/P200,释磷,C/P200,300,不释,磷,C/P300,吸磷,植酸,微生,物酶,磷酸,环已烷,植酸的分子结构,磷脂酸,水,微生,物酶,醇类,磷酸,卵磷脂,微生,物酶,甘油,磷酸,脂肪酸,2.2,难溶性磷化合物的溶解,难溶性磷化合物,钙磷、铁铝磷,微生物产酸,溶解作用,磷酸,其它产物,铁磷,微生物氧化还原反应,Fe,3,Fe,2,磷酸,其它产物,磷酸,其它产物,脱硫弧菌,硫铁矿,2.3,磷的微生物同化作用,小分子有,机磷化物,PO,4,3,微生物吸收同

3、化,同化条件：自身,C/P100/1,环境,N/P 10/1,3,当前主要研究方向,微生物量磷与供磷,微生物量磷与环境,磷污染,无机磷,有机磷,微生物体,植物体,吸收,矿化,吸收,无机磷,有机磷,微生物体,吸收,矿化,面源污染,论文举例,题目,不同施肥模式下稻田土壤微生物生,物量磷对土壤有机碳和磷素变化的响应,目的：揭示稻田土壤微生物生物量磷对环,境变化的反应,思路：不同施肥试验,采土样,分析指标,结论,试验设计,1,不施化肥,收获物全部移出系统,CK,2,不施化肥,收获物中养分循环利用,C,3,施化肥,N,收获物移出系统,N,4,在施化肥,N,的基础上,收获物中养分循环利用,N,C,5,施化

4、肥,N,P,收获物移出系统,NP,6,在施化肥,N,P,的基础上,收获物中养分循环利用,NP+C,7,施化肥,N,P,K,收获物移出系统,NPK,8,在施化肥,N,P,K,的基础上,收获物中养分循环利用,NPK +C,1990,年大田试验前土壤基本肥力性状,有机碳,全氮,全磷,速效磷,pH,Al-P,Fe-P,Ca-P,O-P,有机磷,15.4,g,kg,1,1.88,g,kg,1,0.60,g,kg,1,16.2,5.74,31.6,mg,kg,1,104.8,mg,kg,1,67.4m,Kg,1,129.9,mg,kg,1,166.3,mg,kg,1,Olsen-P,有机,P,Al-P,C

5、a-P,MB-C,MB-P,MB-P,与其它指标的相关性,极显著相关,显著相关,1,相关分析表明,土壤,MB-P,y,与,Olsen-P,x,之间存在显著的线性相,关关系,其回归方程为,y,mgkg- 1 ) = 0.5039,x,2 (mg,kg- 1 ) + 15.66,R,0.824,P,0.05,但是在土壤,Olsen-P,含量低于,7.0mg,kg- 1,的情况下,无论是否存在有机养,分循环利用处理,土壤,MB-P,含量都显著高于土壤,Olsen-P,P,0.05),在,土壤,Olsen-P,含量较高情况下,15.0mg,kg- 1 ) ,MB-P,占土壤全磷比例,与,Olsen-P,占土壤全磷比例接近,说明,MB-P,是土壤有效磷的重要来源,2,相关分析表明,土壤,MB-P,y,与有机磷,x,呈极显著的相关关系,表,明,MB-P,主要同化于有机磷,3,相关分析表明,土壤,MB-P,与,Al-P,Ca-P,呈显著正相关,P,0.05),但,与,Fe-P,O-P,的相关性未达到显著水平,土壤微生物对稻田土壤,Al-P,Fe-P,Ca-P,和,O-P,的利用可能是促进其向有效磷方向,转化的关键途径,分析与结论,4,当,MB-C /MB-P,值