多数的磷元素都固定在土壤圈和岩石圈中，因此无法被植物直接利用。在典型土壤中，解磷微生物（PSB）可占细菌总数的0.5至50%。 解磷微生物可通过分泌有机酸将不溶性无机磷酸盐转化为可溶性磷，从而促进有效磷的释放及植物对磷的吸收。因此，解磷微生物与粘土矿物之间的相互作用对磷的生物地球化学具有重要意义。然而，关于解磷菌和粘土共同作用如何影响磷酸盐的溶解和磷的迁移，仍然不清楚。

南京农业大学李真课题组在Applied Clay Science发表了题为Effects of Phosphate-solubilizing bacteria on phosphorus release and sorption on montmorillonite的研究论文。该论文基于蒙脱石（Mt）、羟基磷灰石(HAp)和解磷细菌肠杆菌（Enterobacter sp., San）研究其之间的互作对磷的释放、吸附和转化的影响。本研究揭示解磷细菌肠杆菌主要通过分泌甲酸改变培养基的pH（pH从中性降至~5.0），从而促进Hap的溶解。而添加了Mt后，解磷细菌肠杆菌细胞在对数生长期后CO₂排放速率降低减少了约15.0%。扫描电镜分析也发现，肠杆菌细胞数量明显减少。因此，蒙脱石可抑制吸附在其表面的细菌活性。同时移动中的细菌通过部分溶解作用将HAp矿物转化纳米颗粒。即便蒙脱石对移动PO₄^3-阴离子的吸附能力有限 （<0.2 mgg^-1）, 其能够吸附大量的HAp纳米颗粒。随后，纳米粒子的吸附增强可防止磷素的流失。

本研究阐释了一种粘土矿物作用下微生物驱动磷地球化学循环的复杂机制。发现粘土矿物对纳米磷酸盐颗粒和游离磷具有显著的吸附差异，还对粘土影响解磷微生物驱动磷循环的短期和长期效应分别进行了解析。

转自Applied Clay Science