版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們

肥田好哥倆——解磷菌與解鉀菌

胖魔王的科普陣地
原創(chuàng)
胖魔王帶你認(rèn)知奇妙的科普世界!
收藏

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和集約化程度的日益提高,土壤污染問題越來越嚴(yán)重,其中又以化肥過量使用所引發(fā)的土壤板結(jié)和退化最為突出?;首鳛楝F(xiàn)代農(nóng)業(yè)必不可少的“倍增劑”,每年大量施入農(nóng)田。

然而,真正為作物所吸收利用的,僅僅是其中有限的一小部分。以磷和鉀兩種元素為例,大多數(shù)可溶性磷和鉀會(huì)同土壤中的一些成分發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而形成難溶性礦物,致使其可吸收利用性大減,限制、阻礙了作物的新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育。在白白浪費(fèi)資源的同時(shí),對(duì)周邊環(huán)境構(gòu)成了破壞,形成了面源污染。

那么,如何才能夠有效減少農(nóng)田污染,增加有效磷、鉀含量呢?好消息是,科研人員已在土壤中發(fā)現(xiàn)了許多有益微生物,它們可以幫助人們解決上述問題。

這些微生物人們將其統(tǒng)稱為解磷菌和解鉀菌,它們可以轉(zhuǎn)化非水溶性的磷元素和鉀元素。別小瞧這些肉眼看不見的小家伙,它們的本領(lǐng)可大著呢??梢哉f,我們所生活的這個(gè)星球上的土壤中的磷、鉀形態(tài)轉(zhuǎn)化或多或少都與其有關(guān)。

磷元素在土壤中的形態(tài)大體可分為無(wú)機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)兩種,能為植物所吸收利用的僅僅是占全磷量2%-3%的無(wú)機(jī)磷(以磷酸鹽形態(tài)存在),而有機(jī)磷必須通過解磷菌的作用才能夠轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷。

那么,解磷菌是如何作用的呢?實(shí)際上,土壤中解磷菌的種類非常多,真菌、放線菌和細(xì)菌都包含其中,各自的解磷途徑也是五花八門。

一些解磷菌可以通過自身的氧化途徑將葡萄糖轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸性物質(zhì)(葡糖酮酸)并釋放到細(xì)胞外,將難溶性磷化物酸化,進(jìn)而釋放可溶性磷到土壤中供植物吸收利用;

另一些解磷菌則會(huì)在生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生諸如乳酸、琥珀酸、乙酸和檸檬酸等有機(jī)酸,并同難溶性磷酸鹽中的金屬離子結(jié)合,進(jìn)而釋放出游離磷元素供植物吸收;

此外,還有解磷菌(特別是一些真菌)在其代謝過程中會(huì)生成脫氫酶、磷酸酶、核酸酶,以及植酸酶等酶類來礦化有機(jī)磷酸鹽,釋放有效磷。

鉀元素的情況同磷元素大致相似,它在土壤中以礦物質(zhì)鉀、交換性鉀、非交換性鉀和水溶性鉀四種形態(tài)存在。然而,只有僅占全鉀含量2%-10%的交換性鉀和水溶性鉀才是可以直接為植物所吸收利用的有效鉀,無(wú)效鉀向有效鉀的轉(zhuǎn)化少不了解鉀菌的作用。

解鉀菌在其代謝過程中能夠分泌一些低分子量的碳酸和有機(jī)酸,它們可加速礦物質(zhì)鉀的酸化溶解,抑或同含鉀礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),最終釋放出游離鉀。此時(shí),土壤中的有效鉀元素含量便得以增加,植物也可“一飽口?!保a(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。

有了解磷菌和解鉀菌這些小家伙們的幫助,原本貧瘠的土壤便會(huì)復(fù)蘇,生機(jī)得以煥發(fā)。然而,值得警覺的是,盡管自然界中有多種功能微生物和動(dòng)植物具備肥田功效,但是人們應(yīng)當(dāng)檢討自己的行徑,一味地掠奪地力和無(wú)節(jié)制地索取終將釀成苦果,而這是任何人都不愿意面對(duì)的。當(dāng)下,可持續(xù)性發(fā)展就為今后農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出了指引,這是一條康莊大道。

-END-

*本文為《胖魔王的微生物陣地》(微信號(hào):nldxhjwswx)首發(fā),任何媒體轉(zhuǎn)載時(shí)須保留《胖魔王的微生物陣地》名稱及微信號(hào)。未經(jīng)許可,嚴(yán)禁對(duì)包括標(biāo)題在內(nèi)的任何改動(dòng)。

*文中圖片大部分引自網(wǎng)絡(luò),如不慎侵權(quán)請(qǐng)告知。歡迎朋友們就內(nèi)容進(jìn)行斧正,一切為了更好的科普。

評(píng)論
飛馬騰空
太師級(jí)
2023-12-25
Airpower
進(jìn)士級(jí)
2023-11-20