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 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：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