绿肥分解过程中溶磷菌与磷循环基因驱动土壤磷形态转化的机制研究

本研究揭示了绿肥（GM）分解过程中溶磷菌（PSB）和磷循环基因（PCGs）通过调控土壤酶活性促进磷（P）形态转化的关键机制。通过360天田间实验，发现油菜（RS）较黑豆（BB）更快分解并释放磷，显著提升土壤活性磷（Labile P）含量（2.9-3.5倍），且溶磷菌（如Xanthomonas、Pseudomonas）和磷转运（phnD）、矿化（phoD）等基因丰度在120天达峰值。研究为农业生态系统中磷高效利用提供了可持续策略。

　　

Highlight

绿肥（GM）分解通过溶磷菌（PSB）和磷循环基因（PCGs）的协同作用，驱动土壤磷（P）从固定态向活性态转化，为农业磷管理提供新见解。

Biomass decomposition and P release rates of GM residues

绿肥地上部（shoot）与根部（root）的分解速率呈现显著差异：油菜（RS）的分解和释磷速率均高于黑豆（BB）及其混合处理（Mix）（p < 0.05）。RS根部在360天内持续快速分解，其释磷量是BB的3.5倍，印证了富磷绿肥对土壤磷库的激活潜力。

GM biomass decomposition, P release, soil enzyme activities and P availability

绿肥种类直接影响土壤磷形态动态。RS处理下，活性磷（Labile P）在120天时激增2.9倍（p < 0.05），关键溶磷菌（如Xanthomonas、Pseudomonas）和磷循环基因（如phoD、gcd）丰度同步上升。偏最小二乘路径模型（PLS-PM）显示，PSB和PCGs通过刺激土壤酶活性（如碱性磷酸酶），推动有机磷（P_o）矿化与非活性磷（HCl–P_o）转化。

Conclusions

本研究阐明绿肥（尤其是RS）通过招募功能微生物和上调PCGs，将顽固性磷转化为植物可利用形态，为减少磷肥依赖提供了微生物-基因联合调控的理论依据。