第六章 微生物与生物地球化学循环之磷循环剖析.ppt

微生物与生物地球 化学循环之磷循环 讲授内容 1 磷素循环概述 2 微生物在磷素循环各环节中的作用机制 3 当前主要研究方向 4 论文举例 磷素循环概述 岩矿 1.9 × 10 10 t 陆地生物 2.6 × 10 9 t 土壤 9.6 ～ 16 × 10 10 t 海洋沉积物 8.4 × 10 14 t 海洋生物 5 ～ 12 × 10 7 t 海洋溶解 8.0 × 10 10 t 几类主要磷库 有机磷 可溶性 磷酸盐 难溶性 磷酸盐 微生物 作用 植物与 微生物 吸收 与土壤盐 基结合 产酸微生 物作用 自然界磷的转化与循环 2 微生物在磷素循环各环节中的作用机制 ? 有机磷的矿化作用 ? 难溶性磷化合物的溶解 ? 磷的微生物同化作用 2.1 有机磷的矿化作用 核糖核酸 微生 物酶 核糖 + 磷酸 + 嘌呤 + 嘧啶 有机磷化物被矿 化过程中是否有 磷释放，取决于 其 C/P ： C/P200 ， 释磷 C/P200 ～ 300 不释 磷 C/P300 ，吸磷 植酸 微生 物酶 磷酸 + 环已烷 植酸的分子结构 磷脂酸 + 水 微生 物酶 醇类 + 磷酸 卵磷脂 微生 物酶 甘油 + 磷酸 + 脂肪酸 2.2 难溶性磷化合物的溶解 难溶性磷化合物 （钙磷、铁铝磷） 微生物产酸 溶解作用 磷酸 + 其它产物 铁磷 微生物氧化还原反应 Fe 3 + → Fe 2+ 磷酸 + 其它产物 磷酸 + 其它产物 脱硫弧菌 硫铁矿 2.3 磷的微生物同化作用 小分子有 机磷化物 PO 4 3- 微生物吸收同化 同化条件：自身 C/P100/1 ；环境 N/P 10/1 3 当前主要研究方向 ? 微生物量磷与供磷 ? 微生物量磷与环境 磷污染 无机磷、 有机磷 微生物体 植物体 吸收 矿化 吸收 无机磷、 有机磷 微生物体 吸收 矿化 面源污染 论文举例 ? 题目： 不同施肥模式下稻田土壤微生物生 物量磷对土壤有机碳和磷素变化的响应 ? 目的：揭示稻田土壤微生物生物量磷对环 境变化的反应 ? 思路：不同施肥试验 → 采土样 → 分析指标 → 结论 试验设计 1) 不施化肥 , 收获物全部移出系统 (CK) 2) 不施化肥 , 收获物中养分循环利用 (C) 3) 施化肥 N, 收获物移出系统 (N) 4) 在施化肥 N 的基础上 , 收获物中养分循环利用 (N +C) 5) 施化肥 N 、 P, 收获物移出系统 (NP) 6) 在施化肥 N 、 P 的基础上 , 收获物中养分循环利用 (NP+C) 7) 施化肥 N 、 P 、 K, 收获物移出系统 (NPK) 8) 在施化肥 N 、 P 、 K 的基础上 , 收获物中养分循环利用 (NPK +C). 1990 年大田试验前土壤基本肥力性状 有机碳 全氮 全磷 速效磷 pH Al-P Fe-P Ca-P O-P 有机磷 15.4 g· kg -1 1.88 g· kg -1 0.60 g· kg -1 16.2 5.74 31.6 mg· kg - 1 104.8 mg · kg -1 67.4m · Kg -1 129.9 mg · kg -1 166.3 mg· kg - 1 .