钼对玉米根际磷动态的影响:提升磷利用效率的新发现

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》:Insights into the Rhizosphere and Non-Rhizosphere Phosphorus Bioavailability and Plant Responses Under Molybdenum Supply

【字体: 时间:2025年03月22日 来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition 3.4

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  为探究钼(Mo)对玉米根际磷(P)的影响,研究发现 Mo 可增强 P 生物有效性和吸收,意义重大。

  土壤中磷(P)的移动性较差,由于土壤对磷的固定作用较强,会限制作物生长。以往研究表明,钼(Mo)与磷肥配合施用能够增强植物对磷的吸收。然而,钼对玉米根际磷的物理化学、生物学和分子动态的影响在很大程度上仍未被探究。为此开展了一项长期田间试验,设置了不施钼(0 kg ha?1)和施钼(0.41 kg ha?1)两种处理,并在三个采样时间点研究钼对玉米根际的影响。研究结果显示,补充钼显著增加了植株干物质、谷物产量,以及磷和钼的吸收量。此外,钼还有助于维持细胞结构,特别是保持叶绿体结构的完整性。在营养生长阶段,根际土壤中的有机质水平和微生物磷周转量较高,但到成熟期有所下降。添加钼后,根际和非根际土壤中易获取的磷组分,即 NaHCO3-Pi(范围分别为 100.13 - 114.61 mg kg?1和 51.24 - 60.90 mg kg?1)和 H2O-Pi(范围分别为 11.20 - 17.57 mg kg?1和 4.6 - 7.33 mg kg?1)显著增加。在施钼的根际土壤中,酸性磷酸酶活性在 3 月达到峰值,为 24.24 μmol day?1 g?1,高于碱性磷酸酶和植酸酶的活性。而在不施钼处理的非根际土壤中,酶活性最低。另外,负责编码酸性磷酸酶的 phoN 基因,在施钼处理的根际土壤中表达水平最高,相比其他磷酶基因更为突出。相反,与植酸酶相关的 BPP 基因,在缺钼处理的非根际土壤中表达水平最低。这表明较高的基因表达水平与增强的磷酶活性相关。这些结果表明,钼可以通过改变磷组分的动态变化、调节磷酶活性及其基因表达,以及维持叶片的解剖结构和超微结构,来提高磷的生物有效性和吸收。

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