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生物炭与丛枝菌根真菌对土壤中磷供应影响的研究进展
1
作者
吉波
程红光
+7 位作者
韩世明
邢丹
吴志兵
张金莲
刘芳
朱艺
邓丽蓉
张晓松
《生态环境学报》
北大核心
2025年第11期1812-1826,共15页
磷是植物必需的营养元素,但土壤有效磷匮乏已限制农业绿色高效发展。传统补磷措施利用率低且易引发环境风险。近年研究表明,生物炭和丛枝菌根真菌(AMF)均可提升土壤磷有效性,但协同机理仍缺乏系统阐释。该文从3个角度探讨其协同解锁土...
磷是植物必需的营养元素,但土壤有效磷匮乏已限制农业绿色高效发展。传统补磷措施利用率低且易引发环境风险。近年研究表明,生物炭和丛枝菌根真菌(AMF)均可提升土壤磷有效性,但协同机理仍缺乏系统阐释。该文从3个角度探讨其协同解锁土壤磷库的机理。生物炭多级孔结构改善土壤孔隙度和通气性,为AMF菌丝延伸提供通道;AMF以胞外聚合物加固孔壁,扩大磷捕获范围并提高外源磷利用率。生物炭碱性组分提高土壤pH,削弱铁/铝/钙对磷的固定,促进磷向可溶态转化;AMF分泌有机酸与磷酸酶络合金属离子,释放磷位点,并氧化生物炭表面,增强其亲水性及阳离子交换能力,促进磷的解吸循环,实现磷活化。生物炭释放的信号分子诱导AMF的分枝与侵染;共生后AMF调控高亲和力磷转运蛋白及SPX-PHR模块、分泌酶矿化有机磷,并重塑根际微生物群落,富集溶磷菌和有机磷矿化真菌,构建“生物炭-AMF-植物-微生物”闭环磷循环。尽管机制日趋明晰,但其环境适应性、材料-微生物匹配度及长期效应仍有待探索。未来需基于系统框架,结合光谱显微与多组学研究,解析网络互作与动态反馈,为精准磷管理提供理论支撑,推动农业向循环养分经济转型。
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关键词
磷限制
生物炭
侵染
磷形态
丛枝菌根真菌
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题名
生物炭与丛枝菌根真菌对土壤中磷供应影响的研究进展
1
作者
吉波
程红光
韩世明
邢丹
吴志兵
张金莲
刘芳
朱艺
邓丽蓉
张晓松
机构
长江大学资源与
环境
学院
中国科
学院
地球化学研究所/
环境
地球化学国家
重点
实验室
六盘
水
师范
学院
生物科学与技术
学院
贵州省农业科
学院
辣椒研究所
贵州大学精细化工研究开发中心/绿色农药全国
重点
实验室
/绿色农药与农业生物工程教育部
重点
实验室
广西
农业科
学院
微生物研究所
百色学院/广西城市水环境重点实验室
贵州大学资源与
环境
工程
学院
出处
《生态环境学报》
北大核心
2025年第11期1812-1826,共15页
基金
中国科学院西部之光青年项目(KCXFZJ-DDBF-202501)
中国科学院定点帮扶项目(KCXFZJ-DDBF-202401)。
文摘
磷是植物必需的营养元素,但土壤有效磷匮乏已限制农业绿色高效发展。传统补磷措施利用率低且易引发环境风险。近年研究表明,生物炭和丛枝菌根真菌(AMF)均可提升土壤磷有效性,但协同机理仍缺乏系统阐释。该文从3个角度探讨其协同解锁土壤磷库的机理。生物炭多级孔结构改善土壤孔隙度和通气性,为AMF菌丝延伸提供通道;AMF以胞外聚合物加固孔壁,扩大磷捕获范围并提高外源磷利用率。生物炭碱性组分提高土壤pH,削弱铁/铝/钙对磷的固定,促进磷向可溶态转化;AMF分泌有机酸与磷酸酶络合金属离子,释放磷位点,并氧化生物炭表面,增强其亲水性及阳离子交换能力,促进磷的解吸循环,实现磷活化。生物炭释放的信号分子诱导AMF的分枝与侵染;共生后AMF调控高亲和力磷转运蛋白及SPX-PHR模块、分泌酶矿化有机磷,并重塑根际微生物群落,富集溶磷菌和有机磷矿化真菌,构建“生物炭-AMF-植物-微生物”闭环磷循环。尽管机制日趋明晰,但其环境适应性、材料-微生物匹配度及长期效应仍有待探索。未来需基于系统框架,结合光谱显微与多组学研究,解析网络互作与动态反馈,为精准磷管理提供理论支撑,推动农业向循环养分经济转型。
关键词
磷限制
生物炭
侵染
磷形态
丛枝菌根真菌
Keywords
phosphorus limitation
biochar
infection
phosphorus forms
arbuscular mycorrhizal fungi(AMF)
分类号
S15 [农业科学—土壤学]
S154.3 [农业科学—土壤学]
S156.2 [农业科学—土壤学]
X172 [环境科学与工程—环境科学]
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作者
出处
发文年
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1
生物炭与丛枝菌根真菌对土壤中磷供应影响的研究进展
吉波
程红光
韩世明
邢丹
吴志兵
张金莲
刘芳
朱艺
邓丽蓉
张晓松
《生态环境学报》
北大核心
2025
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