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为解决磷石膏（PG）资源利用及盐碱土壤治理问题，研究人员构建溶磷微生物菌群（PSMC），发现其与 PG 配制成的土壤改良剂可有效改善盐碱土壤环境，促进资源利用。
# 溶磷微生物菌群助力盐碱土壤修复：开启农业新希望
在广袤的大地上，土壤是农作物生长的根基，然而盐碱土壤却如同农田里的 “不毛之地”，严重阻碍着农业的发展。盐碱土壤是由于可溶性盐在土壤表面过度积累造成的，全球盐碱地面积约达
9.54×108hm2 ，我国的盐碱地总面积也不容小觑，约为
9.91×107hm2 ，位列世界第三。这类土壤有着高 pH 值、高无机盐含量以及低有机质含量的特点，就像给农作物生长设置了重重障碍，不仅影响土壤中酶的活性，还会干扰土壤微生物的群落结构和功能，导致土壤中碱解氮、有效磷等养分减少，农作物在这样的环境中难以茁壮成长。
与此同时，磷化工企业生产磷酸时产生的大量磷石膏（PG）也成了棘手的问题。每生产 1 吨磷酸，大约会产生 4.5 - 5.5 吨 PG，它被视为大宗工业固体废物，目前全球约 85% 的 PG 不是堆积在土地上，就是被丢弃到海洋里，对土壤、海洋和大气环境都产生了负面影响。不过，PG 并非毫无用处，它呈酸性，含有磷、硫、铁等养分，其中的磷以有效磷、不溶性磷和共晶磷等形式存在。当 PG 施用于缺磷土壤时，里面的可溶性磷能被植物直接吸收，不溶性磷在溶磷细菌（PSB）的作用下也能转化为可被植物利用的形态。
为了攻克盐碱土壤治理和 PG 资源利用的难题，贵州大学资源与环境工程学院、酿酒与食品工程学院以及贵州省科学院的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Microbial Ecology》上，为农业发展带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本采集方面，分别从贵州福泉翁福磷石膏堆场不同位置采集 PG 样本，从辽宁盘锦盐碱地利用研究所实验基地采集盐碱土壤样本。通过一系列筛选和鉴定技术，如平板拮抗试验、液体共培养试验等，从 PG 样本中分离筛选出高效溶磷能力且无拮抗作用的菌株，构建溶磷微生物菌群（PSMC）。还利用分子生物学技术对菌株进行鉴定，并通过盆栽实验研究 PSMC 和 PG 对盐碱土壤的改良效果。
研究结果
- PG 样本磷含量分析：研究发现 PG 样本中总磷（TP）含量最高，其次是无机磷（IP），有效磷（AP）和有机磷（OP）含量较低。在 IP 各组分中，闭蓄态磷（Oc-P）含量显著低于铝磷（Al-P）、铁磷（Fe-P）和钙磷（Ca-P） ，IP 组分含量从高到低依次为 Ca-P、Fe-P、Al-P、Oc-P12。
- 溶磷细菌的筛选与鉴定：通过平板溶磷圈法和液体溶磷法，从 PG 样本中筛选出 26 株有明显溶磷圈的菌株，其中 7 株表现出良好的溶磷能力。经鉴定，TA8 和 TB12 菌株属于假单胞菌属，TA8 与绿针假单胞菌（Pseudomonas chlororaphis）相近，TB12 与韩国假单胞菌（Pseudomonas koreensis）相近34。
- 对盐碱土壤理化性质的影响：研究表明，含磷土壤改良剂对盐碱土壤的修复效果优于单独添加 PSMC 或 PG。T4、T5、T6 组土壤 pH 值显著降低，T4 组土壤电导率（EC）显著下降 20.21%。同时，各处理组土壤有机质（OM）、碱解氮（AN）、有效磷（AP）和速效钾（AK）含量均有所增加，其中 T4、T5、T6 组增加更为显著56。
- 对土壤酶活性的影响：与原始盐碱土壤相比，六个处理组的土壤脲酶（S-UE）、过氧化氢酶（S-CAT）和碱性磷酸酶（S-ALP）活性均有不同程度提高。T4、T5、T6 组的酶活性提升更为明显，S-ALP 活性分别增加了 56.12%、77.66% 和 94.95%78。
- 对土壤细菌多样性的影响：不同处理组土壤细菌群落多样性和丰富度存在差异，T4 组的细菌群落多样性和丰富度最高。在门水平上，变形菌门（Proteobacteria）是优势菌门；在属水平上，假单胞菌属（Pseudomonas）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）是优势菌属910。
- 对花生植株生长指标和生物量的影响：T4 组花生植株的根长、茎长、叶片数和分支数均显著高于对照组 T1，根和茎的鲜重分别增加了 73.34% 和 116.6%，干重也显著增加1112。
研究结论与讨论
研究人员从翁福 PG 堆场分离出两株无拮抗作用的细菌，鉴定为绿针假单胞菌 TA8 和韩国假单胞菌 TB12。由它们与 PG 制成的含磷土壤改良剂对盐碱土壤的 pH、EC、OM、AP 和 AK 等养分含量有显著影响。T4 组（15mL 溶磷细菌 + 3.0g PG）对花生植株生长的促进作用最佳，其根茎鲜重和干重都有显著增加。这一研究成果有助于深入了解 PSMC 和 PG 对盐碱土壤的改良效果，为 PG 的资源利用和盐碱土壤的综合改良提供了重要依据。而且，溶磷细菌易培养，PG 产量大、成本低，将二者结合改良盐碱土壤在技术和经济上都具有显著优势，有望成为未来盐碱土壤改良的主要方法。
这项研究为盐碱土壤的治理和 PG 的资源化利用开辟了新途径，为农业可持续发展提供了有力支持，让曾经的 “不毛之地” 有望变成肥沃的农田，在农业领域具有重要的应用前景和实际价值。
