解磷微生物研究进展剖析
解磷真菌溶磷机制研究
解磷真菌溶磷机制研究
解磷真菌是一类具有溶磷能力的菌类，它们通过分泌一些酸性物质或酶类来将土壤中的有机磷化合物转化为可供植物利用的无机磷化合物，从而增加土壤中的磷素供应。
解磷真菌溶磷的机制尚不完全明确，但已有一些研究提出了一些可能的解磷机制。
第一种机制是通过酸化作用溶解无机磷。
解磷真菌可以分泌有机酸（如柠檬酸、酒石酸等）或无机酸（如硫酸）来降低土壤的pH值，并通过酸化作用溶解无机磷，使其转化为可溶性的
磷酸盐。
这种机制被认为是解磷真菌最常见的解磷方式之一。
第二种机制是通过酶类降解有机磷。
有机磷是一种在土壤中存在且难以被植物吸收利用的磷源，解磷真菌可以分泌一些特定的酶类（如酸性磷酸酶、碱性磷酸酶等）来降解有机磷，将其转化为可溶性的无机磷，从而增加土壤中的磷素供应。
第三种机制是通过生物磷酸化。
解磷真菌可以通过与植物根系接触形成共生关系，真菌菌丝可以通过吸附磷酸根或将其转化为有机磷后吸附在菌丝表面，从而增加植物对土壤中磷的吸收利用。
综上所述，解磷真菌溶磷的机制主要包括酸化作用溶解无机磷、酶类降解有机磷和生物磷酸化。
这些机制相互作用，共同促进了磷素在土壤中的有效循环和植物对磷的吸收利用。
解磷微生物的研究进展
解磷微生物的研究进展【摘要】磷素是限制植物生长的必需营养元素之一，磷在施入土壤后90%左右被土壤固定，使其有效性降低。
因此关于解磷菌的研究一直受到科学家的重视。
本文对土壤中解磷微生物的研究简史、解磷微生物的种类及生态分布特征、解磷作用机制及展望等方面的研究进展进行综述。
【关键词】解磷微生物；解磷；研究进展【Abstract】Phosphorus（P）is one of the major nutrients required for plant growth，However，the uptake of P by plants is limited due to its strong absorption onto soil.So the research on the phosphorus-dissolving microbes（PSM）has been a focus problem for many scientists.The objective of this paper was to review the brief history of the research on the PSM，the varieties，the ecological characteristics the phosphorus-dissolving mechanism and the prospect.【Key words】Phosphorus-dissolving microbes（PSM）；Phosphorus-dissolving；Research advances磷是植物生长必需的营养元素之一，植物的光合作用和体内的生化过程都必须有磷参加。
我国有74%的耕地土壤缺磷，土壤中有95%以上的磷为无效形式，植物很难直接吸收利用。
其中难溶性有机磷占土壤全磷的20%～50%，占难溶性土壤磷总量的10%～85%。
有机磷农药降解方法及应用研究新进展
3、生物法
生物法利用微生物或酶的催化作用降解有机磷农药。微生物降解是通过微生 物体内的酶系统将有机磷农药分解成小分子。这种方法具有环保、经济等优点， 但需要合适的微生物种群和适宜的生长条件。酶降解是有机磷农药降解的另一种 生物法。在酶降解中，特定的酶能够催化有机磷农药的分解反应，将其分解成小 分子。这种方法具有高效、专一性强等优点，但需要寻找合适的酶源，且酶的稳 定性可能影响其应用效果。
四、应用前景
微生物降解技术具有广阔的应用前景。目前，已经开发出了一些基于微生物 降解的生物修复技术，用于治理有机磷农药污染土壤。这些技术包括：
1、生物强化技术：通过添加具有降解能力的微生物，提高土壤中有机磷农 药的降解速率；
2、生物堆肥技术：将有机废弃物与污染土壤混合堆肥，通过微生物的作用 将有机磷农药降解为无害物质；
四、结论
有机磷农药降解方法及应用研究新进展为解决环境和食品安全问题提供了新 的思路和方法。随着科学技术的发展和研究的深入，相信未来会有更多高效、环 保、经济的有机磷农药降解方法被发现和应用，为保护环境和人类健康做出更大 的贡献。
参考内容
有机磷农药（OPPs）是农业生产中广泛使用的一种合成杀虫剂，然而，它的 滥用或不合理使用可能会导致土壤污染。土壤中的有机磷农药对环境和人类健康 构成威胁，因此，研究如何有效降解土壤中的有机磷农药具有重要意义。在这篇 文章中，我们将探讨有机磷农药污染土壤的微生物降解研究进展。
1、物理法
物理法中的热分解和光分解是常见的有机磷农药降解方法。热分解通过加热 将有机磷农药分解成小分子，光分解则利用紫外线、可见光等光源照射有机磷农 药，使其分解成小分子。这两种方法均能有效地降解有机磷农药，但需要较高的 能量输入，且可能产生二次污染。
微生物降解有机磷农药的研究新进展
Ｈ Ｓ ２４ ４ Ｗ１０ ０光催 化 降解 对硫 磷 的效 果 最 佳 ㈣。
在 以上 ３类 降 解 方法 中 ，微 生物 降解 因为其 能耗
低， 不易 造成 二次 污染而 成 为研究 热点 。
土壤 、 水体 、 大气环境造成了严重污染 ， 危害了人类 的生 存安全 。
有 机磷 农 药 能够 自然 降解 ， 但是 时 间长 ， 在 其 自然 降解之 前就 给人 类 带来 了不 可估 量 的危 害 ， 因此 研究其 人 工 降解方 法迫 在 眉睫 。 目前 ， 有机 对 磷 农 药进行 人 工 降解 的主要 途径 如下 ：１ （ ）氧 化 降
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔ ｅｅ ｔｎ ｉｅａ ｄ ａ ｕ ｄ ｎ ｓ ｆｏｇ ｎ ｐ ｏ ｐ ｏｕ ｅｔ ｉｅ ａ ａ ｅ ｒ ｎ ｌｒ ａ ｇ ｓｔ ｈ ｔ ａ ｔ ｈ ｘｅ ｓｖ ｎ ｂ ｎ ａ ｔｕ ｅｏ ｒａ ｏ ｈ ｓｈ ｒｓｐ ｓ ｃｄ ｓｈ ｄ ｔｋ ｎ ｍｏｅ ａ ｄ ｎｏｅ ｄ ｍａ ｅ ｏｔｅ ｉ
年德 国拜耳 公 司 制造 出世 界上 第 一 种 有 机 磷杀 虫
及 其用 量 、 照 时 间 、Ｈ 值 的影 响 ， 果 表 明纳 米 光 ｐ 结 氧 化锌 能 使有 机 磷农 药发 生 降 解 罔 王健 等 人 探 讨 ； 以 ＴＯ 光催 化 降解 有 机磷 农 药 ，证 明 了该 方 法 的 ｉ 可行 性【； 卅马凤 霞 等 人 考察 了多 金 属 氧酸 盐 在 紫外 光照下 表 明
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０６００ （００ １—０４０ １０—６Ｘ ２ １）９０８—４
Ｎｅ Ａｄｖ ｎ ｅ ｆＭ ｉ ｒ ｂｉ ｌＤｅ ｒ ｄ ｔｏ ｏ ｒ ａ ｏ ０ ｐｈ ｒ ｓ ｉｉ ｅ ｗ ａ ｃ ｓｏ ｃ ｏ ａ ｇ ａ ａ ｉ ｎ ｎ Ｏ ｇ ｎ ｐｈ ｓ Ｏ ｕｓＰｅ ｔｃ ｄ ｓ
沉积物解磷菌的研究进展：分布、解磷能力及功能基因
Research progress of phosphate-solubilizing bacteria in sediments ：Distribution,phosphate-solubilizingability,and functional genesMA Kai,WANG Xiaochang,XIE Jiahui,GAO Li *（School of Ocean,Yantai University,Yantai 264005,China ）Abstract ：Phosphorus （P ）is an important inducer of water eutrophication and harmful algal blooms.Sediment internal loading may be an important source of P in water when exogenous input is controlled effectively.As the primary drivers of P geochemical cycling,phosphate-solubilizing bacteria （PSB ）play a critical role in sediment P release.However,research on PSB in sediments began later than studies on agricultural soils,especially research on the molecular mechanism of PSB.Therefore,this review summarizes the main species and distribution characteristics of PSB in sediments from different habitats,and the effects of algal blooms on PSB community compositionduring the outbreak and extinction phases.In addition,it outlines the main phosphate-solubilizing mechanisms （such as mineralization and solubilization ）and functional genes of PSB,and provides a future direction of research on PSB in aquatic ecosystems.This review provides new ideas for research on P cycling and eutrophication mechanisms in water affected by algal blooms.Keywords ：sediments;phosphate-solubilizing bacteria;phosphate-solubilizing mechanism;functional genes;harmful algal blooms沉积物解磷菌的研究进展：分布、解磷能力及功能基因马凯，王效昌，谢嘉慧，高丽*（烟台大学海洋学院，山东烟台264005）摘要：磷是大多数水体富营养化和有害藻华暴发的重要诱因。
土壤解磷细菌的研究进展
数量 、 生态 分 布 、 磷机 制 、 磷 能 力和 菌体 筛 选 分离 的研 解 解
究 以及 在 农 业 生 产 中 的应 用 和 研 究前 景 ， 期 为解 磷 细 菌 以
的进 一步 研 究和 应用提 供 参考 。
１ 解磷 细 菌研 究进展 １１ 解 磷 细 菌 的 种 类 、 量 及 生 态 分 布 ． 数
效 应 ， 同土 壤 中 ， 不 解磷 微 生 物 的数 量差 异 较 大 ， 植物 根 在 际 的数 量 要远 远 高 于其 周 围土 壤 中 的数 量 。 小蓉 等 通 过 赵
研 究 玉米 根 际 与 非 根 际 解磷 细 菌 的分 布 特 点 ， 一 步 得 出 进 根 际 微 生 物 的数 量 可 能 主 要 受根 系分 泌 物 数 量 的 控 制 ， 而 根 际 微 生物 群落 结构 则可 能 主要 受根 系 分泌 物 类 型 的影 响
磷 是 植 物 生长 发 育 的 必 需矿 质 元 素 之 一 ， 是 我 国有 但 ７ ％的耕 地 土壤 缺 磷 ， 壤 中 ９ ％以上 的磷 为无 效 磷 ， ４ 土 ５ 植物
很 难 利 用 。 生产 中多施 用 高 水 溶性 磷 肥 满 足 植 物对 磷 的 在
机 磷 细 菌和 无机 磷 细 菌 的数 量 及 种 群 结构 ， 发现 有机 磷 细
盐 。 解磷 细 菌 的呼吸 作用 放 出 Ｃ 降低 环境 ｐ 值 ， ③ Ｏ， Ｈ 引起 磷 酸盐 的 溶解 。 解 磷 细菌 能够 吸 收钙 离子 ， 磷 酸 根 离子 ④ 使
进入土壤溶液 。 ⑤植物残体腐解能产生胡敏酸和富里酸 ， 并
土壤 中 能够 分解 磷 素 的微 生物 很 多 ， 以解磷 细 菌 为 主 。 目前报 道 的解 磷 细 菌 有 芽 孢 杆 菌 属 （ ａｉｕ） 假 单 胞 菌 属 Ｂ ｃｌｓ 、 ｌ （ｓｕ ｏ ｎｓ 、 壤杆 菌 属 （ ｒｂ ｃｅ ｕ 、 Ｐｅ ｄ ｍｏ ａ）土 Ａｇｏ ａｔ ｉｍ） 黄杆 菌属 （ｌ ｒ Ｆａ － ｖ ｂ ｃｅｉｍ） 肠 细 菌 属 （ ｎｅ ａｔｒ 、 球 菌 属 （ ｃｏ ｏ ａｔｒ ｕ 、 Ｅ ｔ ｂ ｃｅ） 微 ｒ Ｍｉ — ｒ
强化生物除磷的研究进展
近期研究发现，模型生态系统定量分析的机会 尤其重要。在很多天然的微生物生态系统中，时间 和空间的变化使研究进展困难［１９］。然而很多人工系统 通过新陈代谢网络对物质和能量通量分析与定量， 现在已经建立了单一物种的细胞内新陈代谢路线模 型和细菌间竞争关系数学模型［２０］。在将来，为了建立 更具有预测性的群落模型，细胞内代谢通量模型有 望在整体上与系统规模的工艺模型或综合系统微生 物学联系起来［２１］。 １．３ 高度动态条件下的生活
０ 引言
生物废水处理是目前世界上最大的生物技术工 业之一，它对于保护人类的健康以及环境意义重大。 作为经济的能量来源，诸如生物塑料、有附加值的 化学品以及非可再生资源等，受到人们越来越多的 认可。强化生物除磷是最现代化的废水处理方法之 一，这是一种完全采用活性污泥系统进行微生物除 磷的工艺。强化生物除磷工艺利用聚磷菌 （ＰＡＯ） 能够过量的，在数量上超过其生理需要的，从外部 环境中摄取磷，并将磷以聚合磷的形式贮藏在体内， 形成高磷污泥，排出系统外，达到从废水中除磷的 效果。强化生物除磷方法不仅可以除去废水中含碳、 氮、磷的污染物，它也可以更容易地重新利用其中 的磷，这是传统的化学法沉淀磷所无法比拟的。由 于对磷的需求与有限的全球储备矛盾，磷的价格也
虽然大多数组学研究都在特定微生物高度集成 的实验室进行，并且有了重要的发现，但转向工业 生产时也要谨慎。尽管对强化生物除磷工厂中的大 多数细菌都已经用荧光原位杂交方法进行了基因鉴 定，结果显示只有 ２￣３ 种有基因高度相似。这不利 于工厂中其他微生物详细的转录组学和蛋白组学研 究，而只能获得普遍的群落信息。因此，通过单细 胞基因学或者深度测序获得与核心物种紧密关联的 参照基因组尤其重要。
微生物氮和磷循环的研究进展
微生物氮和磷循环的研究进展随着大气污染和工业化的加速，土地和水源等自然资源的破坏也加剧了，其中重要的两种自然资源，氮和磷，是农业和生态系统中不可或缺的物质。
氮和磷的循环过程对于土地和水资源的保护和利用具有重要的作用，微生物氮和磷循环的研究已成为大众所关注的热点之一。
一、微生物氮循环氮是构成细胞和生命体的必需元素，但大多数的生物体并不能直接利用空气中氮气。
因此，细菌对氮的固氮成为了微生物氮循环的关键环节。
固氮微生物一般被分为两类：自由生活型固氮细菌（diazotroph）和共生型固氮细菌（endosymbiont）。
自由生活型固氮细菌广泛分布于自然界中的土壤中水库中，它们在根瘤范围之外活动，可与植物共生，也可以独立存在。
共生型固氮菌一般与植物根系形成共生关系。
近年来，随着微生物基因组学的火热发展和氮循环的深入研究，揭示了微生物氮固定及转化的新机制。
研究发现，一些草原土壤和海洋微生物可以利用光合细菌的氮酶来固氮。
同时，一些酶可以把氨转化成利用更加广泛的物质，如合成和解毒物质。
二、微生物磷循环磷是细胞内的巨量元素，是蛋白质、脱氧核糖核酸、脂类、三磷酸腺苷等重要物质的组成成分。
一些微生物可以将有机和无机磷化合物转为可被植物吸收的无机磷形式。
这是磷循环的关键和基础。
近年来，研究者们发现，微生物的生长和存活受磷酸盐的限制，而一些微生物可参与磷酸盐的释放和再分配。
针对微生物磷利用的研究，研究人员通过研究微生物的生理机制、基因信息以及微生物与植物之间的相互作用来解决微生物磷资源问题。
例如，拟紫色细菌、青海湖的磷酸酯酶和森林土壤中的磷酸酯酶等微生物参与了磷的循环与再分配。
三、微生物氮和磷循环研究的新进展微生物氮和磷循环研究已由原来的简单描绘发展到了跨学科的深度探讨。
现阶段，随着技术的进步和手段的丰富，对微生物氮和磷循环的研究也越来越深入。
其中，以下三个方向是特别值得关注的：1.新型细菌的发现以及固氮和磷化结合的研究。
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二 解磷微生物的种类与分布
解磷微生物(Phosphate-solubilizing microoganism，PSM)是一类能够将植物难 以吸收的磷转化为可利用状态的微生物， 这类解磷微生物除了可以活化土壤中难溶 性的磷外，还可以通过影响植物根系分泌 物的种类和数量，以增加植物根系对周围 K,Ca,Mg,Fe,Zn等营养元素的吸收，使植物 能够适应盐碱缺磷的环境。
人们在20世纪初开始注意到微生物与 土壤磷之间的关系。Sackett(1908)发现一 些难溶性的复合物施入土壤中，可以被作 为磷源而应用，他们从土壤中筛选出50株 细菌，其中36株在平板上形成了肉眼可见 的溶磷圈。1948年Gerretsen发现植物施入 不溶性的磷肥，经接种土壤微生物后，促 进了植株的生长，增加磷的吸收。他分离 出了这些微生物，发现这些微生物可帮助 磷矿粉的溶解。从此．许多科学家致力于 解磷菌的研究，相继报道了许多微生物具 有解磷作用。
三 解磷微生物的分离筛选
目前，分离解磷微生物的方法一般是根据在 以磷酸三钙为唯一磷源的平板上产生透明圈来确 定。 例如真菌无机磷培养基：蔗糖2g、葡萄糖2 g、 NH4Cl 1.5g、KCl 0.3g、MgSO4 .7H2O 0.4g、 NaCl 0.2g、磷酸钙20g，蒸馏水1000 mL， pH7.0。 如果筛选耐盐解磷菌株，则需要根据实地盐 浓度在培养基中添加NaCl。Fra bibliotek解磷微生物研究进展
郑琨
苏北盐碱滩涂土壤概况 解磷微生物的种类与分布 解磷微生物的分离筛选 解磷机制 解磷能力的测定 技术路线探讨
一 苏北盐碱滩涂土壤概况
江苏沿海滩涂资源总面积约65.24×104 平方公里，由潮上带(25.98×104平方公里)、 潮间带(26.57×104平方公里)及辐射沙脊群 的出露沙洲(12.69×104平方公里)组成。江 苏海岸由砂质海岸、基岩海岸、和淤泥质 海岸组成，以粉沙淤泥质海岸为主，占全 省海岸线长度的90.5％
按分解底物可以将解磷微生物分为两类：一 类是能够分解无机磷化合物的称为无机磷微生物 (包括假单孢菌属的一些种，无色杆菌属的一些种， 黄杆菌属的一些种以及氧化硫硫杆菌); 一类是具有分解有机磷化合物能力的称为有 机磷微生物（包括芽孢杆菌属的一些种，变形菌 属的一种，沙雷氏菌属的一些种）。 但由于解磷微生物解磷机理复杂，相当一部 分的解磷既能分泌有机酸溶解无机磷盐，又能分 泌磷酸酶物质分解有机磷（包括节杆菌属的一些 种、链霉菌属的一些种），因而很难准确区分无 机磷和有机磷微生物。
解磷微生物(PSM)包括细菌、真菌和放线菌。 目前报道的解磷细菌主要有芽胞杆菌属 (Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、埃希氏 菌属(Escherichia)、欧文氏菌属(Erwinia)、土壤 杆菌属(Agrobacterium)、沙雷氏菌属(Serratia)、 黄杆菌属(Flavobacterium )、肠细菌属 (Enterbacter)、微球菌属(Micrococcus)、固氮菌 属(Azotobacter)、沙门氏菌属(Salmonella)、色杆 菌属(Chromobacterium)、产碱菌属(Alcali— genes)、节细菌属(Arthrobacter)、硫氧化硫功菌 (Thiobacillus thivoxidans)和多硫杆菌属 (Thiobacillus)等。 解磷真菌主要是青霉属(Penicillium)、曲霉属 (Aspergillus)和根霉属(Rhizopus )。 而解磷放线菌则绝大部分为链霉菌属 (Streptomyces)。
解磷微生物的分布表现出明显的根际效 应，主要表现在：根际土壤中的数量明显 高于非根际土壤。 解磷菌表现出的强根际效应可能与根 圈磷素营养亏缺诱导有关，但由于根圈微 生物的群落结构受根系分泌物及根脱落物 的影响，导致不同植物根圈微生物的组成 差别很大，这种作用也影响解磷菌的群落 组成。
同时，不同的植被类型和不同的生态环 境中，土壤解磷微生物的数量，种类及菌 群结构也不同。 林启美(2000) 等调查农田、林地、草 地和菜地等4种不同土壤生态环境中解磷菌 数量和种群结构时，发现前3种土壤中的有 机磷细菌只有菜地土壤的1／10，但农田土 壤中解磷细菌的总数所占比例并不低。耕 地土壤有机解磷菌主要是芽孢杆菌属，林 地和菜地则主要是假单胞杆菌属；无机磷 细菌种类比较少。
解磷微生物溶解难溶性磷化物的机制可归结为以下几类: (1) 通过生命代谢活动产生有机酸(细菌一般分泌乳酸、氨基 酸、草酸、延胡索酸和柠檬酸等，真菌主要分泌草酸、丙 二酸和乳酸等)，这些酸一方面直接溶解土壤中难溶性磷 酸盐，另一方面则是通过鳌合作用释放出土壤磷素。 (2)由NH4+同化作用放出质子降低pH值，引起磷酸盐溶解。 (3)通过呼吸作用放出C02，降低环境pH值，从而引起磷酸盐 的溶解。 (4)磷细菌释放H2S，与磷酸铁进行化学反应产生硫酸亚铁和 可溶性磷酸盐。 (5)腐解植物残体而产生胡敏酸和富里酸。这两种酸能与复合 磷酸盐中的钙、铁鳌合，从而释放出磷酸根。它们也能与 铁、铝及磷酸盐形成稳定的可溶性复合物，这些复合物可 以被植物吸收利用。 (6)微生物对钙离子的吸收，使磷酸根离子进入土壤溶液。 (7)生物矿化作用。即通过分泌植酸酶、核酸酶和磷酸酶等物 质，将磷酸脂等有机磷降解。
江苏海岸带地势开阔，土壤类型单 调，海堤以外主要分布滨海盐土类， 堤内老垦区分布潮土类。潮间带的土 壤为滨海盐土(海堤外至零米线的地区)， 分为潮滩盐土、草甸海滨盐土和沼泽 海滨盐土三个亚类。 一般来说，从潮滩盐土到沼泽海 滨盐土， 土壤呈现含盐量逐渐降低， 有机质含量逐渐升高的趋势。
开发利用沿海滩涂土壤是我国农业生产中十 分迫切和重要的任务。随着耐盐作物育成和耐盐 经济植物发现 ，这些植物的营养状况将成为今后 解决的问题。 盐碱土壤的另一特点是可溶性有效磷含量低， 绝大部分以难溶性磷酸盐形式存在。而且盐碱土 壤一般无机盐丰富，有机质严重缺乏，土壤板结， 不宜施无机肥。 我国每年1/3的磷肥需要进口，复合肥料和微 生物肥料使用率不到30%（发达国家达到50%）。 土壤中的解磷微生物，可将土壤中难溶磷酸 盐转化为植物易吸收的可溶性磷，这为改善盐土 植物营养状况提供了出路。
解磷微生物的筛选就是在分离出的具有 解磷能力的所有菌株中筛选出具有最强解 磷能力的菌株。 一般来说要以该解磷微生物将要应用的 实际环境作为筛选实验的条件，即在与应 环境相同的温度，pH值，盐度等条件下培 养解磷微生物，以解磷能力最强（一般以 培养基中有效磷含量最高为标准）的菌株 作为最优选择。
四 解磷机制