磷是植物生長所必需的礦質元素之一，植物的光合作用和體內的生化過程都必須有磷參加〔1〕。因為大氣中沒有磷素的氣態(tài)化合物，所以土壤磷素是一種沉積循環(huán)，主要在土壤、植物和微生物之間進行〔2〕。磷在土壤中有兩種存在形式，有機磷化合物和無機磷化合物。其中主要以礦物形式存在的無機磷的含量約占全磷含量的50%以上，因此土壤中可溶性磷的含量很低〔3〕，只有很少量的磷能被植物體直接吸收利用。如何提高土壤中磷素的利用率成為科學工作者研究的熱點課題之一。大量的研究證明，土壤中的部分微生物具有解磷功能，能夠把不溶性磷轉化成可供植物體吸收利用可溶性磷。本文就有關解磷微生物的種類、在土壤中的生態(tài)分布、解磷效果、解磷機制以及解磷微生物的應用等方面的研究進展進行了綜述。

1解磷微生物的研究概況

1．1解磷微生物的種類

土壤中能解磷的微生物種類繁多，有解磷細菌、解磷真菌和解磷放線菌等。解磷細菌主要有芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單孢菌屬(Pseudomonas)、土壤桿菌屬(Agrobac—terium)、黃桿菌屬(Fla－vobacterium)、歐文氏菌屬(Erwinia)、沙雷氏菌屬(Serratia)、腸細菌屬(Enterbacter)、微球菌屬(Micrococcus)、固氮菌屬(Azotobacter。)、根瘤菌屬(Bradyrhizobium)、沙門氏菌屬(Salmonella)、色桿菌屬(Clromobacterium)、產堿菌屬(Alcaligenes)、節(jié)細菌屬(Arthrobacter)和埃希氏菌屬(Escheri－chia)等。解磷真菌有青霉屬(Penicillium)、曲霉屬(Asper－gillus)、根霉屬(Rhizopus)、鐮刀菌屬(Fusarium)、小菌核菌屬(Sclerotium)、AM菌根菌(Arhusclarmycorrhiza)等，還有一些解磷放線菌〔3〕。也有人〔4〕根據分解底物不同，將解磷微生物分為能夠溶解無機磷的微生物和溶解有機磷的微生物，但這種劃分并不十分精確，因為有研究表明，有些微生物如鏈霉菌屬(Streptomy，ces)既可以溶解有機磷，又可以溶解無機磷。

1．2解磷微生物的生態(tài)分布

土壤是微生物生長的良好場所，解磷微生物主要分布在根際土壤中，并且受土壤質地、土壤類型、土壤中有機質含量及耕作栽培方式的影響，另外，土壤中加入的磷源不同，土壤中微生物種類和數量也會不同，在同一土壤中，加磷礦粉后解磷細菌高于加磷酸鐵或磷酸鋁〔5〕。尹瑞齡〔6〕等對我國干旱地區(qū)土壤解磷菌數量的研究表明，黑鈣土壤中解磷微生物數量高于瓦堿土，其中主要是芽孢桿菌和假單胞菌，但種類較少，而黃棕壤和紅壤中種類繁多。林啟美〔7〕研究了農田、林地、草地以及菜地四種不同土壤生態(tài)環(huán)境中解磷微生物的數量及種群結構，發(fā)現菜地中的有機磷細菌最多，其他土壤只占菜地的1/10，解磷細菌總量在農田中最多。羅明〔8〕通過研究不同施肥措施對新疆地區(qū)棉田土壤磷細菌的影響發(fā)現，有機肥與N、P、K化肥合理配施能有效促進解磷菌的生長繁殖，其中氮肥的促進作用最為顯著。解磷微生物的根際效應極為明顯〔9〕，Katznelson等的研究發(fā)現，小麥根面的解磷細菌數量要比非根際土和根際土區(qū)高18倍和6倍;玉米、大麥、紅三葉的根際土壤解磷菌比非根際多1～2個數量級。不同的作物根際分布解磷微生物不同。小麥根際主要是芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單孢菌屬(Pseudomonas)、鏈霉菌屬(Streptomyces)，豆科植物根際主要是假單孢菌屬(Pseudomonas)、黃桿菌屬(Fla－vobacterium)和歐文菌屬(Erwinia)〔3〕。

2微生物解磷能力及機理的研究

微生物解磷能力常用的測定方法有3種〔11〕，一是平板法，將解磷微生物菌株在含有難溶性磷鹽的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，測定菌落周圍產生的溶菌圈的大小;這種方法操作簡單，但所得結果并不精確，適用于定性研究;二是液體培養(yǎng)法，將解磷微生物菌株進行液體培養(yǎng)，測定培養(yǎng)液中可溶性磷的含量;三是將解磷微生物菌株進行土培或砂培，測定土壤或砂子中有效磷含量。值得注意的是，微生物在生長、繁殖時本身會同化一部分分解出來的磷，而上述三種方法測得的結果都不包括微生物生物量磷，目前，趙曉蓉等正在探索采用熏蒸、消煮的方法測定砂培過程中微生物分解出來的磷的方法，以便確定一種能準確測定微生物解磷能力的方法。除此之外，也有人用同位素示蹤法，通過測定植物體內P的增加量來測定解磷微生物的解磷能力〔12〕。

2．1解磷菌解磷能力的研究進展

不同菌株的解磷能力不同。sundanaRao〔13〕測定了從豆科植物根際分離出來的幾株芽孢桿菌屬的解磷能力，巨大芽孢桿菌(B．megaterium)最強，短芽孢桿菌(B．brevis)最弱。尹瑞齡〔6〕通過測定從土壤中分離出了265株細菌解磷能力發(fā)現，經過6d的培養(yǎng)，其中44株巨大芽孢桿菌、節(jié)桿菌、黃桿菌、歐文氏菌及假單胞菌的解磷能力較強。鐘傳青〔14〕發(fā)現不同的解磷微生物對不同磷酸鹽的分解能力也不同，磷酸鈣、磷酸鋁、磷酸鐵等難溶性磷酸鹽易被酵母菌、霉菌溶解，而磷礦粉易被巨大芽孢桿菌溶解。

解磷真菌在數量和種類上都比解磷細菌少，但解磷真菌的解磷能力一般要強于細菌。主要原因是許多細菌在進一步純化中失去解磷能力，而真菌則始終保持其解磷能力，并且接種量相同時，真菌生物量大，產生利于解磷代謝的產物多，PH值下降快，從而使Ca3(PO4)2更多的被釋放出來〔12〕。曲霉屬和青霉屬是解磷能力較強的解磷真菌。Cerezine〔15〕和Vassilev〔16〕等通過實驗發(fā)現，在液體培養(yǎng)過程中，黑曲霉對不溶性磷酸鹽的溶解能力隨著黑曲霉菌絲體的生長而增加，其溶解能力最高達292pgPmL/L。范丙全〔17〕研究草酸青霉菌在不同培養(yǎng)條件下的解磷能力，結果表明在固體培養(yǎng)基上解磷能力較強。馮固〔20〕將菌根真菌接種使玉米進行盆栽試驗，結果表明，菌根真菌能使玉米吸收土壤磷量增加，使玉米根際有機磷含量顯著減少。

2．2微生物解磷機制的研究

關于微生物的解磷機理，有三種觀點，目前被人們廣泛接受的是產酸機制，因為許多科學家通過研究發(fā)現，大部分無機磷微生物在代謝過程中會產生檸檬酸、乳酸、蘋果酸等有機酸。這些有機酸，既能降低培養(yǎng)介質的pH值，又能與Ca2+、Fe3+、Fe2+、Al3+等離子螯合而使難溶性磷酸鹽溶解。但也有科學家發(fā)現有些微生物如多硫細菌屬不產生有機酸也可溶解磷酸鹽。第二種觀點認為是微生物的解磷作用主要是由于在其代謝過程中分泌質子的緣故，使介質的pH值降低，從而使磷礦粉溶解。Asea〔21〕發(fā)現一些解磷菌只有在介質中有NH4+存在時，才具有溶解無機磷酸鹽的能力。但是，趙曉蓉發(fā)現，雖然微生物解磷與培養(yǎng)液中pH值存在一定相關性，但降低pH值并不是微生物解磷的必要條件。第三種觀點認為微生物的解磷過程是一個動態(tài)的分段過程。在以難溶的無機磷為磷源的培養(yǎng)基上，解磷微生物在生長過程中，微生物產酸，使部分難溶的無機磷溶解;微生物在培養(yǎng)基上繼續(xù)生長，改變它們的代謝機制，釋放乳酸、琥珀酸、NH4+等有機代謝物于基質中，迫使微生物再次利用這些化合物作為能源或營養(yǎng)源，導致第二次磷的釋放〔22〕。金術超等〔23〕認為微生物解磷是在代謝過程中產生了核酸酶、植酸酶和磷酸酶等各種酶類，使有機磷酸鹽(主要是肌酵磷酸鹽、植酸鹽、磷脂)礦化成可溶性磷被植物體吸收利用。從目前的研究來看，微生物解磷機制比較復雜，對它的研究今后還需加強。