磷细菌在复垦土壤上生长规律及对磷解析特性的影响

为了解磷细菌在山西采煤塌陷复垦土壤上的应用效果,以采煤塌陷复垦土壤为研究对象,通过室内培养方法,设空白对照,探索了施有机肥(M)、磷细菌(B)、磷细菌+葡萄糖(BG)、磷细菌+尿素(BU)、磷细菌+葡萄糖+尿素(BGU)、磷细菌+葡萄糖+尿素+有机肥(BGUM)对磷细菌生长和土壤养分、磷吸附解吸的影响,其中磷细菌菌液浓度为1.2×108 CFU·m L?1,接种量为5 m L·盆?1。结果表明:在培养周期内各处理磷细菌数量呈先增加后减少的趋势,BGUM处理磷细菌数量远高于其他处理;培养的60 d内BGUM处理土壤磷细菌数量由最初的1.0×106 CFU·g?1降到3.3×104 CFU·g?1,60 d后,BGUM处理磷细菌数量分别是BGU、BG、BU、B处理的300倍、367倍、1 650倍、3 300倍。M、B和BGUM处理复垦土壤有效磷含量分别比CK处理增加172.27 mg·kg?1、3.00 mg·kg?1和188.9 mg·kg?1,施用有机肥或者接种磷细菌可以显著增加土壤有效磷含量,葡萄糖、尿素、有机肥与磷细菌配合施用对复垦土壤有效磷增加的效果更显著。随着外加磷源浓度的增加,各处理复垦土壤吸磷量和解吸磷量都呈现增加的趋势,Langmuir等温吸附方程是描述各处理等温吸附特征的最佳方法;与CK相比,BGUM处理土壤最大吸磷量降低幅度最大,减少119.05 mg·kg?1,吸附常数也显著降低,BGUM处理复垦土壤磷的平均解吸率为33.20%,显著高于其他处理(P<0.05)。因此,在各处理中,BGUM处理土壤磷细菌数量最多,对复垦土壤有效磷的增加效果最显著,对土壤最大缓冲容量和平均解吸率影响最大。BGUM处理是磷细菌在复垦土壤上应用的最佳选择,即在复垦土壤上施用磷细菌时,应该与合适的碳源、氮源及有机肥共同配合施用。

溶磷细菌对复垦土壤养分、酶活性及磷解析的影响

为了探索溶磷细菌在复垦土壤上对磷素的作用效果,采用室内摇瓶培养的方法,研究了磷细菌及其组合对磷酸三钙的溶解能力,确定了最佳组合磷细菌。拉恩式菌(W2)+荧光假单胞菌1(W3)+荧光假单胞菌2(W4)培养液的有效磷含量最高,为609.1mg/L,故最佳磷细菌组合为W2+W3+W4。将筛选出的最佳组合磷细菌在采煤塌陷地复垦土壤上进行玉米大田试验,研究其对土壤养分、酶活性、磷解析特性及玉米产量的影响。结果表明:磷细菌可以增加土壤养分含量和改善土壤酶活性;磷细菌处理土壤有效磷和速效钾含量,以及磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性分别比基质对照处理增加了2.80,25.43,7.41,4.21,7.15mg/kg;与空白处理相比,磷细菌处理土壤最大吸磷量和吸附常数降低幅度最大,分别显著减少114mg/kg和0.021(p<0.05);磷细菌处理土壤平均解吸率为14.7%,显著高于其他处理;磷细菌处理玉米产量最高,为8 036kg/hm^2,显著高于其他处理。因此在复垦土壤上施用磷细菌,可以改善土壤磷素解析特性,有利于土壤快速培肥,对作物增产也有积极作用。