土壤中丛枝菌根真菌对宿主植物磷吸收作用机制综述

由于贫瘠土壤不能供给植物足够磷素,而丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在促进植物生长和吸收利用磷方面发挥着重要的作用。评述了国内外丛枝菌根真菌吸收土壤磷、根际环境与AMF共同作用对土壤磷的影响、AMF储磷机理、磷从菌丝到根系转移和植物吸收利用磷机制的研究进展,为今后应用AMF改善土壤肥力和深刻了解接菌土壤中磷的迁移转化规律奠定基础。     

利用植物自身潜力提高土壤中磷的生物有效性

土壤缺磷是世界范围内普遍存在的问题，它严重限制了作物的产量及分布。随着人口增长对粮食需求的不断增加以及由此引起的能源危机，这种趋势还将会不断加重。因此，如何通过发掘植物自身潜力，减少土壤对磷酸盐的固定、吸附以提高植物对磷肥的利用效率及活化被土壤固定的磷，这对提高粮食产量、降低生产成本以及保护生态环境将起到重要作用。本文阐述了提高土壤中磷的生物有效性的必要性和可能性，综述了植物磷素营养特性差异的机理及遗传研究进展，旨在为培育磷肥利用效率高，活化土壤磷能力强的耐低磷作物新品种提供有关信息及理论依据。     

土壤磷组分的通径分析及其相对有效性

本文在土壤有机磷和有机磷分组的基础上，通过土壤磷组分与植株磷量的相关分析及土壤有效磷含量的通径分析，研究比较了土壤各组磷的相对有效性。结果表明，除了土壤无机磷组分中的铝磷和铁磷的相对有效性较高外，某些活性较高的土壤有机磷组分与植株吸磷量也呈显著相关，对土壤有效磷含量的变化有着不可忽视的影响。在一定条件下，可能成为植物有效磷源之一，从而为正确评价土壤有机磷在整个磷营养循环中的地位和作用提供新的方法和途径。     

植物响应低磷胁迫的蛋白质泛素化途径研究进展

磷是构成许多关键性大分子的重要底物，在植物体内许多生理生化反应中都发挥着重要作用，磷供应不足会极大地限制作物的产量和品质。在漫长的进化过程中，植物形成了一系列适应低磷胁迫的机制，其中，蛋白质水平的泛素化修饰对植物响应低磷胁迫起重要作用。泛素化修饰可以改变靶蛋白的活性、稳定性及其在亚细胞的定位等。对关键蛋白的泛素化修饰在植物低磷胁迫响应中的调控功能和机制进行归类总结，综述植物蛋白质泛素化途径调控低磷胁迫的研究进展。蛋白质泛素化修饰研究主要从泛素、酶和靶蛋白3个组分方面进行。泛素由76个氨基酸组成，并以逐步共轭级联的方式与靶蛋白相连，形成泛素–蛋白质复合体，该复合体被运输至26S蛋白酶体内消化与降解，从而调控众多生理过程。蛋白质泛素化修饰通过改变根系形态构型，影响磷转运子和转录因子的活性和定位，从而促进或抑制植物对土壤磷的吸收以及向地上部的运输，进而调节磷稳态。最后，提出了对植物响应低磷胁迫的蛋白质泛素化需要进行的研究。     

冻融作用对农田磷素转化迁移影响研究进展

冻融作用引起水土流失,造成磷分等无机污染物流到下游江河湖泊等水体,引起非点源污染,造成土壤肥力下降、生态环境恶化等问题。首先从农田土壤磷分、植物体内磷分以及微生物生物量磷3方面介绍冻融作用对磷分转化迁移的影响;然后对冻融作用磷流失的防治提出增施有机肥、合理密植、恢复并改良植被、封育、退耕还林(草)等建议;最后,提出我国未来冻融作用对磷分转化迁移研究在土壤磷分水平、垂直方向上迁移转化机制,植物体内磷分迁移转化机制,微生物生物量磷迁移转化机制,以及冻融过程磷分流失模型方面提出研究展望。     

溶磷微生物及其对植物促生作用的研究进展

磷是植物生长发育的必需营养元素之一,主要以难溶性磷化物形式存在于土壤中,难以被植物直接吸收利用。溶磷微生物作为土壤磷循环中的重要组成一员,能通过酸化、酶解等作用将难溶性磷转化分解为可供植物吸收利用的可溶性磷素,进而提高植物对土壤磷素的利用率,被普遍认为是能促进植物生长的一类重要有益微生物。对溶磷微生物的种类、生态分布特征、溶磷能力检测、溶磷影响因素、溶磷机制以及促生应用现状进行了系统综述,并结合目前溶磷微生物在实际应用中存在的问题,对今后的研究方向进行了展望。     

磷—金属(Fe、Al)—有机酸三元复合体在植物磷营养中的作用

本文论述了磷高效型植物活化土壤难溶磷时的磷—金属 (铁、铝 )—有机酸三元复合体机制 ,磷—金属 (铁、铝 )—有机酸三元复合体在植物磷、铁营养中的作用及研究意义 .土壤及植物根际中磷—金属 (铁、铝 )—有机酸三元复合体的研究进展及磷—金属 (铁、铝 )—有机酸三元复合体机制的应用前景     

肥料中氮磷和有机质对土壤重金属行为的影响及在土壤治污中的 …

讨论了肥料中的氮、磷和有机肥对重金属在土壤中的吸附－解吸、形态转变和迁移－活化的影响,对土壤重金属植物活性的影响和作用机制,综述了氮肥、磷肥和有机肥在土壤重金属污染治理中的应用。     

盐渍土磷有效性研究进展与展望

盐渍土大约占据全球土地面积的3％，是具有重要战略意义的后备土地资源。然而，盐胁迫不仅降低土壤水的渗透势、产生离子毒害作用，而且抑制植物营养的均衡吸收，对植物大量营养元素磷（P）的影响尤为严重，使其有效性大大降低，严重影响作物产量。因此，尽管有效磷缺乏是各土壤类型广泛存在的问题，但盐渍土中磷有效性低的问题更加突出。且盐分和有效磷缺乏是两种主要的非生物胁迫，尤其对于钙质土壤，植物经常同时暴露在这两种胁迫下，但现阶段关于盐分与磷素的作用效应没有清晰地界定和系统的总结。因此，本文开展以下研究：首先汇总了盐分降低磷有效性的作用机制，其后综述了盐分与磷素的相互、综合、交互作用效应，最后总结了目前盐渍土磷有效性的提升策略并对其研究前景进行展望，以期为未来盐渍土非生物胁迫的减轻、磷元素的优化管理提供理论支持。     

植物对不同形态磷响应特征研究进展

磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之一,参与植物体内许多重要化合物的合成与代谢。土壤中磷素具有多种形态,且不同形态磷的植物有效性差异较大;植物在不同形态磷环境下,体内会形成相应的适应性机制。植物吸收积累磷通常与根形态、根系分泌物、体内磷转运等因素有关,受到特异基因表达的调控。了解植物对磷的吸收积累特性是筛选磷高效植物或磷富集植物的前提,也是充分利用土壤磷素资源、修复磷过剩环境的关键。根据国内外研究现状,本文从磷素吸收积累、根系形态特征、磷酸酶与植酸酶的变化以及磷营养高效的分子机制,综述了植物对不同形态磷的响应特征,并对未来该领域的研究进行了展望。     

有机肥在侵蚀退化土壤生产力恢复中的作用研究

风蚀土壤施用不同有机肥和化肥的作物反应以及土壤生产力恢复效果的试验在温室条件下进行,旨在探讨经济高效恢复风蚀退化土壤的生产力的有机肥种类。结果表明,猪粪、鸡粪、腐熟牛粪对表土完全损失的土壤生产力恢复效果最好;新鲜牛粪的作物产量较低,宜腐熟后施用;苜蓿、兵豆、燕麦青体和麦秸有效磷低,短期内恢复土壤生产力的效果差;磷肥容易被高钙底土固定,效果低于有机肥。鸡粪中磷的有效性高,猪粪供磷多,腐热牛粪供磷稳,而麦秸含有效磷最少。有机肥除了提供丰富的磷素,还有保护其磷素免被土壤固定,促进作物吸收利用的作用。有机肥中的Olsen-P和树脂磷与生物产量相关性极显著,Olsen-P作为有机肥培育土壤的有效磷指标比树脂磷更适用。     

基于土壤生物空间异质性分析的空间土壤生态学研究

土壤生物以不同的方式改变着土壤的物理、化学和生物学特性。了解土壤生物的空间异质性是很关键的。土壤生态学和空间生态学结合的新的研究领域─空间土壤生态学关注空间在土壤生物种群结构及动态中的重要性。本文通过对土壤生物空间异质性的分析,内容包括空间土壤生态学的提出、土壤生物空间异质性研究的意义、研究方法,重点综述了影响土壤生物分布格局的因素、尺度,土壤生物空间分布对植被-土壤系统的影响,土壤生物空间异质性的作用,其中包括土壤生物空间异质性与多样性的关系、土壤生物对局部干扰的响应、土壤生物空间格局对植被的影响。     

不同施肥条件下红壤旱地磷素形态及有效性分析

磷素是红壤地区农业生产的最重要的限制因素，因此红壤磷素形态与转化问题的研究，对红壤地区农业生产具有重要意义。用Hedley方法对不同施肥条件下红壤旱地土壤磷素形态进行了研究，结果表明：施磷肥能明显增加红壤各形态无机磷含量和大多数形态有机磷含量；红壤中，对植物最有效的树脂磷和碳酸氢钠磷含量很少，铁铝结合态磷和残留磷含量很多；对有效磷（Bray磷）贡献最大的磷素形态是碳酸氢钠无机磷、铁铝结合态无机磷和存在于土壤团聚体内表面的有机磷。这对于了解不同施肥条件对红壤旱地磷素有效性的影响、探索磷素消长规律、指导红壤旱地磷素管理等都有一定的理论和实践意义。     

三江平原环型湿地土壤养分的空间分布规律

以三江平原环型湿地作为研究对象，对其环带状植被区湿地土壤的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布规律进行了初步研究。结果表明，环型湿地土壤有机碳、全氮、全磷和全钾具有明显的空间水平分异规律，有机质、全氮、全磷的含量由环型湿地中心向边缘逐渐减少，全钾的含量和碳氮比逐渐增加。土壤有机碳、全氮、全磷和全钾在垂直方向上具有明显的分层和富聚现象，自上而下，有机质的含量逐渐降低；全氮含量除漂筏苔草群落外，其他各群落土壤全氮含量呈先增加后减少的分布；大部分植物群落全磷含量呈先减后增的“V”型分布；全钾含量呈表层和底层较高、中间层较低的“中空”状分布。通过相关分析表明，环型湿地土壤有机碳与全氮具有相似的空间分布规律，全钾与有机碳、全氮具有相异的空间分布规律，而全磷具有自己独特的空间分布规律。环型湿地土壤的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布主要受植物体元素含量、生物过程和水文地貌过程影响，它通过过程影响湿地的功能。研究环型湿地的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布规律不仅有助于完善湿地土壤形成和发育的理论，探明湿地的生态过程和功能，而且为合理利用和保护湿地提供科学依据。     

扬州市土壤有机质和速效磷钾的分布研究

研究表明，我市土壤有机质和速效P含量总体上处于中等偏低水平，速效K含量处于中等水平；90％以上的土壤有机质含量在10～40g/kg之间，速效P含量在2～29mg/kg之间，速效K含量在25～125mg/kg之间；在集中分布区，土壤有机质和速效P近似于呈偏正态分布，速效K近似于呈正态分布：各养分的变异程度以速效P最大，速效K最小。各县(市、区)中，以宝应、高邮两地的土壤肥力较高。     

香格里拉大峡谷土壤特性及其人为活动影响研究

分析了长江上游香格里拉大峡谷的土壤特性及人为活动对生态环境造成的影响,结果表明:大峡谷土壤垂直分异明显,从海拔2000 ~ 5545 m分布有9种土壤类型。土壤C/N比值较大,反映了以有机质积累为主的土壤发育过程。自然土壤有机质平均含量100 g/kg,垦为坡耕地降至28.7 g/kg,撂荒地降至22.3 g/kg,旅游活动、过牧超载等人为干扰同样引起生态退化,自然干扰如火灾也引起土壤养分下降。另外,气候寒冷造成土壤利用性能受限,植被生长缓慢且破坏后难于恢复,对长江下游及附近地区自然环境的形成与演变产生重大影响。     

土壤水分含量和施磷量对旱作水稻磷素吸收的影响

通过温室盆栽和大田试验研究了土壤含水量和施磷量对旱作水稻全磷吸收量的影响。结果表明:土壤水分和施磷量对大田旱作水稻全磷吸收量的影响不显著;对盆栽而言,施磷量的影响显著,但二者的交互作用明显,因而其差异主要体现为水和磷的复合效应;当施磷量(P)为0·030gkg-1、土壤含水量为饱和持水量的80%时旱作水稻吸磷量最高,但相同土壤水分条件下,施磷与不施磷间旱作水稻吸磷量差异最大,而不同施磷量间差异较小;旱作水稻各部分全磷平均吸收量为:籽粒>茎>根。实验结果可以为中国南方丘岗地区水稻旱作的水分和磷素管理提供理论依据。     

水分和施磷量对简育水耕人为土中磷素形态的影响

通过大田和盆栽试验,探讨了在水稻种植过程中土壤水分含量和施磷量对简育水耕人为土中磷素形态的影响。结果表明:土壤中不同形态无机磷含量占无机磷总量的顺序为O-P>Fe-P>Al-P>Ca-P;随着水稻栽种时间的延长、土壤含水量和施磷量的降低,土壤Al-P、Fe-P和Ca-P含量下降,O-P含量则上升。大田试验中,土壤水分含量仅对水稻生长初期和后期的Ca-P以及中期的O-P影响显著,而对其他水稻生长期下土壤Al-P、Fe-P影响不显著;施磷量与红壤无机磷组分存在显著的相关。盆栽试验中土壤水分含量对无机磷形态的影响均不显著;施磷量与Al-P、Fe-P和水稻生长初期、中期的Ca-P含量有显著的正相关作用,而对后期的Ca-P和O-P的影响不显著。水分含量和施磷量对土壤四种形态的无机磷存在显著的交互作用。     

Heterogeneity of soil nutrients and subsurface biota in a dryland ecosystem

Dryland ecosystems have long been considered to have a highly heterogeneous distribution of nutrients and soil biota, with greater concentrations of both in soils under plants relative to interspace soils. We examined the distribution of soil resources in two plant communities (dominated by either the shrub Coleogyne ramosissima or the grass Stipa hymenoides) at two locations. Interspace soils were covered either by early successional biological soil crusts (BSCs) or by later successional BSCs (dominated by nitrogen (N)-fixing cyanobacteria and lichens). For each of the 8 plant type×crust type×locations, we sampled the stem, dripline, and 3 interspace distances around each of 3 plants. Soil analyses revealed that only available potassium (K_av) and ammonium concentrations were consistently greater under plants (7 of 8 sites and 6 of 8 sites, respectively). Nitrate and iron (Fe) were greater under plants at 4 sites, while all other nutrients were greater under plants at less than 50% of the sites. In contrast, calcium, copper, clay, phosphorus (P), and zinc were often greater in the interspace than under the plants. Soil microbial biomass was always greater under the plant compared to the interspace. The community composition of N-fixing bacteria was highly variable, with no distinguishable patterns among microsites. Bacterivorous nematodes and rotifers were consistently more abundant under plants (8 and 7 sites, respectively), and fungivorous and omnivorous nematodes were greater under plants at 5 of the 8 sites. Abundance of other soil biota was greater under plants at less than 50% of the sites, but highly correlated with the availability of N, P, K_av, and Fe. Unlike other ecosystems, the soil biota was only infrequently correlated with organic matter. Lack of plant-driven heterogeneity in soils of this ecosystem is likely due to (1) interspace soils covered with BSCs, (2) little incorporation of above-ground plant litter into soils, and/or (3) root deployment patterns.