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作者：郑曼曼，王超，沈仁芳

单位：土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所）；中国科学院大学

卷期：《土壤》年第52卷第4期

近年来，我国南方红壤酸化明显加剧，导致土壤磷素有效性显著降低，这已成为限制土壤生产潜力有效发挥的主要因素之一。解磷微生物作为土壤生态系统中的重要组成部分，其功能的发挥可有效地提升土壤磷素利用率。因此，如何提高土壤解磷微生物的功能已成为近些年的研究热点。一些农艺措施，如碳酸钙广泛应用于酸性土壤改良。施用碳酸钙能够增加土壤酶活性和微生物丰度及改变微生物多样性。在土壤-植物系统中，碳酸钙还可通过改善植物生长和根际环境，间接影响根际微生物。植物根际环境变化可能会影响微生物丰度、群落组成和功能。然而，碳酸钙添加对酸性土壤中解磷微生物，特别是对作物根际解磷微生物的影响研究较少。本研究选用玉米品种郑单为试验材料，设置了对照（CK）、每千克土添加0.3克碳酸钙（Ca-0.3）和0.5克碳酸钙（Ca-0.5）三个处理，分析酸性土壤中玉米根际和非根际磷酸酶活性及phoC和phoD基因丰度，并探究它们与土壤理化性质间的相关性，旨在阐明碳酸钙和根际作用对酸性红壤磷酸酶活性和解磷微生物丰度的影响。研究结果表明碳酸钙添加能有效改善玉米生长，促进地上部氮、磷、钾和钙的吸收。土壤酸性磷酸酶（ACP）活性显著高于碱性磷酸酶（ALP）活性，表明酸性土壤中ACP在矿化有机磷方面占主导地位。根际土壤ACP、ALP活性和phoD基因拷贝数均显著高于非根际，而仅Ca-0.5处理下ALP活性和phoD基因拷贝数均显著高于CK，说明根际效应强于碳酸钙处理。phoC基因拷贝数与土壤铵态氮、硝态氮间存在显著相关性；ALP活性和phoD基因拷贝数与土壤pH及铵态氮、硝态氮、有效磷、交换性钙含量均存在显著相关性。可见，碳酸钙和根际作用均影响酸性土壤解磷微生物功能和丰度，但根际作用更加明显，这些作用与土壤理化因子的改变密切相关。综上所述，ACP在酸性土壤有机磷矿化方面强于ALP，且其活性不易受碳酸钙处理的影响。虽然碳酸钙和根际效应均影响解磷微生物功能和丰度，但是玉米根际效应的影响更为显著，主要表现在磷酸酶活性和phoD基因丰度的增加。因此，调控作物生长对促进酸性土壤解磷微生物功能具有重要指导意义。

图1碳酸钙处理下根际和非根际土壤ACP（A）和ALP（B）活性

图2碳酸钙处理下非根际和根际土壤phoC（A）和phoD（B）基因拷贝数

图3土壤磷酸酶活性与phoC（A）和phoD（B）基因拷贝数相关性

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