落叶松根际pH值与供磷水平及土壤磷有效性的关系

植物在生长过程中由于根分泌物的作用 ,根际ｐＨ值将发生不同于土体的变化。这种变化在植物利用难溶性营养元素 (如磷素 )上是极其重要的。迄今为止关于草本植物和作物根际ｐＨ值变化与土壤中难溶性磷利用的研究已有很多报道。Ｇｒｉｎｓｔｅｄ和Ｈｅｄｌｅｙ( 1 986)研究发现生长 35天的油菜幼苗根际ｐＨ值可降低 2 4个单位 (由 6 5到 4 1 ) ,相应其根际有效磷的浓度增加 1 0倍 (王庆仁等 ,1 998)。Ｍａｒｃｈｎｅｒ( 1 986)发现白羽扇豆在缺磷土壤中形成排根 ,排根分泌的有机酸能降低根际土壤的ｐＨ值以促进其对磷的吸收。目前人们普遍认…     

提高植物磷高效利用能力方法的研究进展

磷是植物生长所必需的营养元素之一。但大多数土壤具有全磷含量高,有效磷含量较低的特点,难以满足植物生长的需要。而提高植物对土壤中磷素的吸收利用能力是解决土壤有效磷供应不足的有效途径。根系是植物吸收矿质养分的主要器官,其特性决定着植物对土壤磷的吸收和利用效率,因此分析根系及根际分泌物对土壤磷素的响应机制是提高作物磷效率的基础。同时通过外源添加土壤磷活化剂以提高我国磷肥利用率,也是促进植物磷高效利用的有效方法。但目前有关提高植物对磷的高效利用的研究主要集中于外源添加磷活化剂,根系形态结构的变化、根系与根际微生物互作方面,而在土壤系统中各个要素的相互作用关系极为复杂,因此,提出了在未来的研究中也不应局限于单一因素的研究发展,磷高效利用机理及方法还需进一步研究完善。     

施肥方式与深度对毛竹林磷利用的影响研究

指出了毛竹是我国栽植面积最大的竹种,具有良好的经济价值和生态价值,广泛分布在我国南方地区,但南方丘陵山区土壤普遍缺磷且磷肥施用当季利用效率很低。在安徽黄山区黄山公益林场对15块林地进行了施磷肥的田间试验,研究了不同施肥深度及施肥方式对毛竹磷素的利用、土壤残留及损失的影响。结果表明:毛竹磷利用率随时间增加而增大,三个不同生理期磷素利用差异显著(P0.05),且穴施处理下毛竹的磷素利用率高于沟施,T1(0~20cm穴施)和T3(20~40cm穴施)的磷利用率分别达15.36%和15.68%。磷在土壤中的残留随时间增加而降低,损失率随时间推移而增大,且T3(20~40cm穴施)磷素残留率最高、磷素损失率最低,分别为77.20%和5.49%。因此建议毛竹磷素施用方式为穴施,施肥深度为20~40cm,这样有助于减少磷的损失、增加土壤磷素残留,提高磷素的利用效率。     

不同栽植代数杉木人工林土壤磷素特征研究

[目的]研究不同栽植代数杉木林土壤磷素变化规律和形态特征,确定影响杉木林土壤磷素有效性的因素,为提高连栽杉木对磷素的利用效率和我国杉木林的可持续经营提供理论依据。[方法]对土壤全磷、有效磷、不同形态无机磷含量进行测定,利用~(31)P核磁共振技术(~(31)P-NMR)和扫描电镜-X-射线能谱(SEMEDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)技术对土壤磷素形态特征和土壤结构及矿物组成进行分析。[结果] ~(31)P-NMR图谱表明:连栽导致杉木林土壤正磷酸盐含量下降,正磷酸单酯含量增加。土壤全磷(TP)、有效磷(AP)、磷酸钙盐(Ca-P)含量随杉木林栽植代数的增加而减少,闭蓄态磷(O-P)含量则相反;O-P含量在各形态无机磷中占比最大,磷酸铝盐(Al-P)含量占比最小。SEM-EDS分析发现:不同栽植代数杉木林土壤胶体颗粒呈片状堆叠;FTIR图谱显示:其表面官能团结构的差异较小;XRD分析表明:高岭石和石英的衍射峰强度随栽植代数的增加而减弱。[结论]不同栽植代数杉木林土壤形态主要以正磷酸盐和正磷酸单酯为主。连栽土壤中全磷、有效磷、磷酸铝盐、磷酸铁盐(Fe-P)向土壤表层聚集分布,土壤中正磷酸盐(无机磷)含量随杉木林栽植代数的增加而减少,土壤Al-P含量较少及有效磷、Ca-P、Fe-P向极难溶的OP转化是导致连栽杉木林土壤有效磷含量低的重要因素。连栽可增大土壤熟化程度、降低土壤矿物质结晶程度。     

木本植物磷效率的调控机制及遗传改良研究进展

磷素是植物必需营养元素之一,是植物体内许多重要化合物的成分,在植物的各种生理生化反应中扮演着重要的作用,自然界土壤中缺磷已经成为植物生长的限制因子之一。本文结合国内外植物营养遗传的最新进展, 就木本植物利用土壤中难溶性磷的遗传特性、耐低磷胁迫的适应机制、以及木本植物磷高效性状的遗传改良等进行述评,希望对今后定向培育磷高效性状的木本植物具有一定的指导意义。     

细菌肥料菌株对无效磷的转化利用

磷是植物必需的营养元素之一。我国土壤中的总磷量相当可观,但95%以上的磷以稳定的铝硅酸盐和磷灰石等无效形式存在(陈延伟等,1960),植物很难直接利用。因此绝大多数农作物及林木都要追施磷肥。目前主要施用的速效磷肥生产成本高、能耗大,施入的磷肥当年利用率仅为10%～25%(张宝贵等,1998),一部分磷肥随雨水流入江河湖泊,造成水体的富营养化,引起水质污染(李发云等,1997);另一部分磷与土壤中的Ca2 、Fe2 、Fe3 、Al3 等结合,形成难溶性磷酸盐(赵小蓉等,2001),植物无法吸收利用。因此,提高磷的利用率一直是土壤学家关注的问题。微生物对土…     

林木低磷胁迫适应机制研究进展

土壤有效磷缺乏在自然环境中是一种非常普遍的现象,近年来世界各国针对植物的觅磷和耐磷机制进行了大量研究,然而目前相关的综述性报道多限于农作物,对林木低磷胁迫适应性的综述性报道尚不多见。在长期进化过程中,林木为利用土壤中现有的含量极低的有效磷,形成了各种适应低磷胁迫的机制。文中从林木根系的形态学变化、根系分泌物对土壤难溶性磷的活化作用、林木对土壤低浓度有效磷的吸收利用以及应对低磷胁迫的遗传调控等方面综述了低磷环境中林木的适应机制,为揭示林木对缺磷环境的适应机理、发掘林木自身对土壤有效磷高效率的吸收利用能力、以及进一步筛选林木的磷高效品种和合理经营管理人工林提供参考。     

施肥对盆栽杉木苗土壤养分含量的影响

研究施肥对1年生(1 a)与2年生(2 a)杉木苗盆栽土壤养分含量的影响.结果表明:在氮、磷营养亏缺的酸性黄红壤上,随着氮肥施用量的增加,1 a苗木盆栽土壤pH值、全钾含量下降,全氮、水解氮、水溶性钙镁含量增加,全磷、有效磷、速效钾变化不明显.由于局部尿素浓度过大直接导致幼苗受伤,影响了成活率.而2 a苗木的土壤则是全氮、水解氮、水溶性钙镁含量呈上升趋势,全钾、速效钾含量和pH值下降,有机质和全磷含量变化不明显.有效磷含量与pH值呈明显负相关,表明pH值下降导致闭蓄态磷活化,促进了2 a苗木的生长.在氮、磷营养亏缺条件下,施磷量的增加使得1 a苗木土壤全磷、有效磷、速效钾含量、pH值增加,全钾、水溶性钙镁含量则下降,有机质、水解氮没有明显变化.养分含量与生长指标的相关分析表明:施用磷肥解除了1 a苗木磷素营养亏缺,显著促进了苗木生长;而对2 a苗木,施磷肥使土壤中的全磷、有效磷增加,全钾含量下降,pH值、有机质、全氮、速效钾、水溶性钙镁没有明显变化.对养分含量与生长指标的相关分析表明:施磷肥对2 a苗木生长没有促进作用,而且使土壤营养平衡进一步失调,苗木仍处于营养亏缺状态.在氮素营养充足、磷素亏缺的营养条件下,随着氮磷复合肥施肥量的增加,2 a苗木中的全氮、全磷、水解氮、有效磷增加,速效钾含量下降.施用氮磷复合肥可促进苗木对速效钾的吸收利用,导致苗木的光合产物向叶和茎部转移.     

金黄蓝状菌对毛竹土壤磷组分及苗木生物量的影响

[目的]为探究解磷真菌金黄蓝状菌(Talaromyces aurantiacus)JXBR04在毛竹促生作用中对土壤生物有效性磷组分的贡献。[方法]采用温室盆栽法研究该菌株对毛竹根际土壤生物有效磷组分含量、土壤有效磷、矿质氮含量及相关土壤酶活性的影响,并分析该菌株对毛竹的促生效果。[结果]与对照(CK)相比,施用菌株JXBR04制剂显著提高了毛竹根际土壤中盐酸磷和氯化钙磷组分含量,显著增强了土壤脲酶和过氧化氢酶活性,而对酶磷、柠檬酸磷组分含量和土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性并无影响,且土壤有效磷和矿质氮含量分别提高了78.3%和13.3%;土壤盐酸磷、氯化钙磷组分含量和土壤有效磷含量、毛竹生物量均呈极显著正相关,表明施用菌株JXBR04制剂显著促进了毛竹的生物量。[结论]金黄蓝状菌JXBR04主要通过提高土壤氯化钙磷和盐酸磷组分含量来增强土壤有效磷供给,进而促进毛竹对土壤有效磷的吸收利用和生物量增长,且该过程并无土壤磷酸酶介导。本研究可为竹林施用磷肥高效利用和管理提供理论依据。     

伴生有金雀花、黑麦草的辐射松幼苗Allophanic土壤磷肥驱动的各磷形态变化

对盆栽的伴生有金雀花(Cytisus scoparius)、黑麦草(Lolium multiflorum)的辐射松(Pinus radiata)幼苗施用3种浓度(O,50,100 μg·g-1)的三过磷酸钙,14个月后测定缺磷Allophanic土壤中各磷形态变化,确定根际土壤中施加的磷肥的去向.结果表明,施加磷肥增加了根际土壤中NaOH-Pi、NaOH-P0和H2SO4-Pi的浓度,但是减少了土壤残留磷的含量,而树脂磷浓度维持不变,在这种土壤中树脂磷浓度仍然较低(1 to 3μg·g-1).施加到土壤里的磷肥,有机磷的回收率最高(40%-49%),这是因为这种土壤具有较高的磷固定能力(92%),其次是不稳定有机磷(7%-19%).在磷肥缺乏或不施加磷肥的情况下,辐射松根际土壤中有机磷浓度低于周边土壤以及金雀花、黑麦草根际土壤.这可能与磷肥缺乏条件下,根系和菌根产生较高的草酸盐而释放部分磷到根际土壤中有关.但此观点需要进一步的研究检验.     

马褂木种源磷效率特性差异研究

设计了低磷(5 mg·kg-1)和高磷(180 mg·kg-1)两个磷素处理水平的盆栽实验,研究马褂木6个代表性种源的磷效率特性差异及其相关性状的关系.结果表明,马褂木种源磷效率差异较大,其值变化在15.4%～38.9%.结合考虑种源对磷肥的敏感性及在不同磷素水平下的生长表现,认为湖南通道为耐低磷型或高磷效率的优良种源,而贵州黎平和湖南邵阳则分别为磷素中等敏感型和磷素敏感型优良种源.研究发现,马褂木种源磷效率与磷素的吸收效率有关,而与磷素的利用效率相关性较小.低磷水平下种源的干物质生产能力可很好地指示磷效率的大小.高磷效率的种源在磷胁迫条件下具有干物质积累量高、叶片宽大、数量多、须侧根发达等特点,而低磷效率种源的干物质积累量低、叶片窄小、须侧根不发达,并呈现缺磷症状.     

低P胁迫对马尾松不同种源根系形态和干物质分配的影响

利用不同地区5个典型马尾松种源，布置3种P水平的盆栽实验，研究马尾松应对低P胁迫时根系形态和干物质分配特征的种源差异。结果表明，P素胁迫的加重导致马尾松干物质积累量的下降和一些根系参数的减小，但植株地下部分的干物质分配量和根系形态参数的相对值却显著增加。低P胁迫下，种源间干物质积累量(包括植株各部分和总的积累量)和侧根数等根系参数差异显著。低P下干物质生产能力较强的福建武平种源对磷肥的敏感性较低，广东信宜和浙江淳安种源次之，类似于大田和水培实验结果。遗传相关分析揭示：侧根发达、须根数量多的种源干物质生产能力强。根体积、侧根数、侧根总长、须根总数等可作为筛选马尾松耐低P种源的有效指标。     

马尾松种源磷效率研究

选用5个对磷肥反应差异显著的马尾松种源,设计3种磷素水平的盆栽试验以研究马尾松磷效率的种源差异,确立种源磷效率的特异性指标。结果表明:马尾松磷效率的种源差异很大,尤以地处武夷山脉南端的福建武平种源最高,其磷效率高于70%,为最低磷效率种源的2倍左右,该种源在低磷胁迫下具有最大的磷素吸收和利用效率及最高的干物质积累量。在参试的3个南方种源中,广东信宜种源也具有相对较高的磷效率。低磷水平下马尾松种源磷效率与磷素利用效率有关,而与磷素吸收效率相关性较小,磷效率和磷素利用效率高的种源其干物质积累量较高。相关分析表明,低磷胁迫下马尾松种源磷效率与其根体积、侧根数、侧根总长和须根总数等呈显著正相关。结合已有水培和土培试验结果,初步认为侧根总长、侧根数、根体积等根系参数以及根系有机酸分泌物含量、酸性磷酸酶活性等可作为低磷胁迫下马尾松种源磷效率的特异性指标。     

不同磷效率马褂木种源对磷胁迫的生理反应

低磷胁迫条件下,植物将以一系列形态、生理、生化和遗传机制主动适应胁迫环境,包括根系对生长环境中难溶性磷的活化,有效吸收、运转、分配及再利用等.植物通过改变对养分的需求以维持自身代谢和改变根系形态、生理机能来增强自身活化和吸收养分的强度[1].具有较高的磷素吸收能力是植物耐低磷胁迫的基础[2],研究低磷胁迫条件下植物的生理生化特性对揭示耐低磷机理具有重要意义.以往在农作物方面有过一些研究[3～6],但在林木方面研究不多.本试验以不同磷效率的马褂木(Liriodendron chinense (Hemsl.)Sarg.)6个种源为材料,试图研究低磷营养胁迫下马褂木种源在膜脂过氧化、可溶性蛋白含量、叶绿素含量及酸性磷酸酶活性等方面的差异及与磷效率的关系,为优良耐低磷马褂木种源的选育提供理论依据.     

低磷胁迫对不同种源马尾松幼苗的影响

对不同种源马尾松在低磷胁迫下形态和生理生化方面的变化进行研究的结果表明:各种源幼苗的苗高、地径的净增量变化趋势一致,P3>P2>P4>P1。随磷浓度的降低根冠比增加,极低磷处理条件下各种源根冠比均最大。低磷逆境下,马尾松针叶MDA含量、保护酶活性(POD、SOD、CAT),以及游离脯氨酸含量均增加,这些指标的变化是马尾松适应低磷胁迫的主要生理影响机制之一。磷浓度为5～10 mg/L时,3个种源幼苗生长最佳。其中,贵州孟关种源较湖南汝城和广西古蓬种源更耐低磷胁迫。     

木荷种源苗期干物质积累和分配差异

利用28个木荷种源的苗期测定材料,研究了不同种源的干物质积累和分配规律。结果显示:木荷苗期单株及其根、茎、叶各器官的干物质积累量在不同种源区间和种源区内不同种源间存在显著的遗传变异,这种变异主要来源于种源区内种源间,其次是来源于不同种源区间。木荷苗期单株及各器官的干物质积累量呈典型的纬向渐变模式,即南部种源区>中部种源区>北缘种源区,而与经度的相关性较小。研究发现,不同种源区间木荷干物质积累量在地下和地上部分的分配比例(即根冠比)遗传分化较小,变异主要来源于种源区内种源间,木荷种源根冠比表现为随机变异的地理模式,自然分布区内降雨量丰富,较少干旱胁迫可能是其主要的原因之一。     

马尾松优良种源树高生长对不同磷投入水平的反应

利用５个马尾松优良种源,在肥力较低的缺磷立地上布设种源与磷肥互作试验林,研究优良种源对不同磷投入水平的树高生长反应。结果显示：５个优良种源对磷肥量的反应式样差异很大,有的种源对磷投入非常敏感,有的不敏感。不同种源对磷肥量的反应以及磷的时效性也很不相同。依据各种源对磷投入的不同反应初步制定了相应的幼林施肥原则。研究发现树高生长在种源间的遗传差异与磷环境有关,适当施以磷肥就可显著提高马尾松种源试验效果。与种源效应和磷肥效应相比,虽然种源与磷肥互作效应较小,但不能忽略它的存在。     

南方红豆杉苗木性状种源分化和育苗环境对苗木生长的影响

利用来自10个省区27个产地的南方红豆杉种子在福建明溪和浙江淳安2个地点开展种源苗期遗传测定,系统研究苗木生长、苗高生长参数、根系特征和干物质积累等性状的种源差异及育苗环境对种源苗木生长的影响.研究结果显示:南方红豆杉苗高、地径和侧枝数存在显著的种源差异.基于苗高生长参数分析表明:种源苗高的增加主要是由于线性生长量、最高生长速率和线性生长速率的提高,而不是由于线性生长期的延长.相对于其它树种,南方红豆杉线性生长速率虽较小,但线性生长期较长.试验虽然未发现根系形态、干物质积累量的种源差异达到统计学上的显著水平,但这些性状的种源绝对值却相差较大,达20%以上.育苗环境对南方红豆杉种源生长影响较大,良好的水热资源和庇荫条件将显著促进苗木的高、径生长.苗木生长性状存在显著的种源与地点互作,但种源与遮阳处理的互作却很小.不同育苗地点南方红豆杉苗高和地径呈现出的地理变异模式是不同的:在福建明溪点,种源苗木高、径生长与产地的地理气候因子相关性较小,苗期速生种源不仅有来自自然分布区偏东部和偏北部的种源,而且还有来自偏南部和偏西部的种源;在浙江淳安点,来自偏东部和偏北部的种源苗高生长量较大,而来自偏南部和偏西部的种源生长则较慢,类似于作者对南方红豆杉有限分布区种源试验的已有研究结果.     

6个南方红豆杉种源苗期和幼龄生长差异

红豆杉是提纯抗癌药物紫杉醇的重要药用植物，因受制于红豆杉有限的野生资源，世界各国都在寻求多种方法生产紫杉醇，而通过红豆杉的人工栽培则是当今实行紫杉醇产业化的主要途径。南方红豆杉（Taxus chinensis var．mairei（Lemee et leve1．）Chang et L．K．Fu）为我国一级保护树种，材质优良、观赏价值高，相对于同属其它植物其紫杉醇含量虽然较低，但因其早期速生、宜短周期经营而开发价值较高。当前存在的技术瓶颈主要是药用优良新品种及配套高产栽培技术的缺乏。南方红豆杉广泛分布于长江流域、南岭山脉及河南、陕西、甘肃、台湾等省的山地或溪谷，种内变异丰富，但缺乏相关研究。     

Provenance variation in survival, growth and dry matter partitioning of Parkia biglobosa (Jacq.) R.Br. ex G.Don seedlings in response to water stress

The effects of drought stress on growth and dry matter partitioning of seven provenances of Parkia biglobosa were assessed in a nursery experiment. Three different water regimes were applied: soil high, medium and low water content (HWC, MWC and LWC) corresponding respectively to 100, 75 and 50 % of field capacity. A split-plot experimental design was applied with the provenance as main plot and the water regime as sub-plot, replicated three times. Each provenance was represented by 30 seedlings in each replication, corresponding to three test periods with ten seedlings each (6, 12 and 18 months after water stress started). There were significant interactions between provenance and water regime for survival rate and the relative growth rates of diameter and height. After 18 months, the dry matter mean was 20.00 ± 0.65 g for the HWC regime, 11.50 ± 2.90 g for the MWC regime while all plants in the LWC regime died. After 6 months, the accumulated water use efficiency (WUE) showed significant differences between water regimes, but not between provenances. Seedlings from the LWC regime showed higher WUE than those from the MWC regime. However, the HWC regime displayed the highest mean value of WUE. Despite differences between provenances, it was not possible to clearly separate them according to the geographical position or climatic parameters, based on the growth performance or both fresh to dry weight and shoot to root dry weight ratios.