Zn和ABT对玉米根系生长及根际磷酸酶活性和pH的影响

在石灰性土壤上,以田间根袋栽培方法,研究了Zn和生根粉4号(ABT)对玉米在5个生育期中根系生长和根际微生态环境的影响。结果表明,玉米根系生长随生育期呈"S"型分布,根长和根体积在生育后期呈下降趋势。Zn和ABT的应用促进了根系的生长,扩大了根系和土壤接触面积,减缓了后期根系衰老速度,并改善了根际微生态环境。玉米根际土壤pH低于非根际;根际土壤磷酸酶活性显著高于非根际。抽雄期,Zn、ABT和Zn+ABT处理土壤碱性磷酸酶活性较高。Zn和ABT的应用改善了玉米根际微生态环境,为有效利用土壤和肥料磷打下基础。     

施氮对小麦根-土界面磷迁移及根际磷素组分变化特征的影响

植物根系养分吸收性能与土壤养分、水分、pH值和温度等环境条件有着密切的关系,同时又影响着近根微区(根际)土壤中养分的迁移和有效性.土壤中磷素在土壤中的迁移和吸收直接与土壤性质有关.     

秦岭火地塘林区主要树种根际微生态系统土壤性状研究

研究了秦岭火地塘林区油松,华山松,锐齿栎和华北落叶松４个树种根际微区土壤特性,结果表明,４个树种根际土壤的pH值均低于非极际土壤,其中华北落叶松影响最明显,pH值相差达１个单位,锐齿栎影响最小,有机质含量４个树种则均是根际土壤大于非根际土壤,锐齿栎根际土壤的有机质含量最高,全Ｎ,水解N必 Ｋ含量,在根际出现一定程度的富积,速效Ｐ则在根际土壤明显产生亏缺,全Ｐ在根际土壤和非极际土壤之间的差异不明显,土壤微生物总量和３种土壤酶活性均有根际土壤高于非根际土壤,说明极系的生理代谢活动能明显增根际土壤生物活性和物质转化速率。     

铅锌废渣堆场4种先锋修复植物根际微域磷素赋存形态特征

为明确先锋植物根际微域中磷素赋存形态特征对铅锌废渣堆场生态修复的响应,选取黔西北土法炼锌废渣堆场植物生态修复5年后区域内长势良好的大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、土荆芥(Chenopodinmambrosioides L.)、三叶草(Trifolium repens)及黑麦草(Lolium perenne)4种先锋植物根际微域废渣为研究对象,分析了不同植物根际微域及无植物(对照)废渣中无机磷(IP)、总无机磷(TIP)、有效磷(AP)、有机磷(OP)、总磷(TP)含量及pH和有机质变化情况。结果表明:与对照废渣相比,4种先锋植物的定植可显著降低废渣基质pH(p0.05),但根际与非根际废渣均仍呈弱碱性(pH7.43～7.86);同时,不同植物均可促进铅锌废渣中有机质的积累,其中,大叶醉鱼草、土荆芥及三叶草均可显著(p0.05)提高植物根际废渣中的有机质。不同植物根际微域中磷素的含量均高于对照并存在差异,其中大叶醉鱼草、土荆芥、三叶草根际废渣中总磷、有效磷与各无机磷形态的含量高于非根际,而黑麦草则与其他3种植物呈相反的变化规律。4种植物对废渣中无机磷的吸收和利用较为充分,且对有机磷具有一定的富集,具体表现为4种先锋植物根际废渣中TIP/TP比值(48.17%～60.70%)明显低于对照(89.97%),而OP/TP比值(39.80%～51.83%)高于对照(10.03%)。铅锌废渣堆场植物修复5年后不同先锋植物的生长均促进废渣中磷素和有机物的生物地球化学循环,可为渣场生态系统中群落自然演替或后续木本植物的建植提供有利的基质条件。     

铝胁迫下不同耐铝性小麦根际pH值变化及其与耐铝性的关系

Al3＋是植物铝毒害的主要形态,而其活性受环境pH值的影响,H＋-ATPase通过调节根的质子分泌改变根际pH值。为探讨铝胁迫下根际pH值变化与小麦耐铝性的关系,以小麦品种ET8（耐铝型）、ES8（铝敏感型）为试验材料,采用溶液培养的方法对铝胁迫下根际pH值及根尖H＋-ATPase活性变化进行了研究。结果表明,铝处理条件下,小麦根际pH值随培养时间的延长而升高;随培养液中铝浓度的增加,根际pH值上升幅度下降,相同铝浓度处理条件下ET8根际pH值显著高于ES8。根际pH值与根尖铝含量呈极显著负相关（R2=0.932 1）,与根相对伸长率呈极显著正相关（R2=0.858 5）,表明小麦通过提高根际pH值降低根尖铝含量,减轻铝毒害。根尖H＋-ATPase活性随铝处理浓度升高而显著降低,100 μmol·L-1Al处理24 h ET8和ES8根尖H＋-ATPase活性分别为各自无铝处理的69.8%和60.0%,根尖H＋-ATPase相对活性与根际pH值呈极显著负相关（R2=0.831 9）。温度显著影响根的伸长,低温处理（9 ℃）根际pH值显著高于常温处理（25 ℃）,而根尖铝含量却显著低于常温处理。表明小麦通过根尖H＋-ATPase提高根际pH值降低铝毒害。综上所述,铝胁迫下小麦可通过提高根际pH值减轻铝毒害,不同耐铝性小麦品种根际pH值的显著差异是耐铝性差异显著的     

磷肥肥粒对周围微域土壤pH的影响

本文报告了常用的三种国产磷肥的饱和溶液的性质、组成及其施入土壤后对肥粒周围微域土壤pH的影响。普钙饱和溶液是强酸性的,pH为2.5左右,施入土壤后降低了所有供试土壤之微域pH值。钙镁磷肥饱和溶液则是强碱性的,pH为9.7左右,施入土壤后提高了所有供试土壤的微域pH值。而磷铵肥料的饱和溶液是中性的,pH为7.5左右,施入土壤后使黄土性土壤的微域pH下降但使中性水稻土和酸性红壤的微域pH上升。无论何种磷肥、何种土壤,其施肥前后微域pH变化值(△pH)之大小与土壤质地、缓冲性能及原来土壤pH值的高低有关。     

施用牛粪对侧柏根际土壤微环境特征的影响

为探讨施用牛粪、对侧柏根际微域的作用效果,通过盆栽试验,研究了CF(单施化肥)、CM(牛粪)和CM+CF(牛粪和化肥各提供50%的氮)等处理对侧柏根际土壤微生态环境特征的影响。结果表明:同CF处理相比,CM+CF处理明显提高了根际土壤中根系分泌物的含量,其中氨基酸总量、有机酸总量和总糖含量分别提高26.01%、56.38%和24.16%;显著增加了根际土壤中腐殖酸和胡敏酸的含量,并提高了胡/富,其中胡敏酸含量分别比CK、CF和CM处理高出84.62%、56.52%和6.40%。不同施肥处理对根际土壤的理化性状亦产生了较大影响,CM+CF处理降低了根际土壤的pH值,提高了根际土壤的EC值、阳离子代换能力和饱和持水量。此外,CM+CF处理还显著增加了根际土壤中碱解氮、速效磷、速效钾和交换性Ca的含量,而对交换性Mg的影响差异不显著。与CM+CF处理相比,CM处理对侧柏根际微域的影响较小。综合分析认为,牛粪与化肥配施能够更有效地改善侧柏根际区域的微生态环境。该研究为侧柏园林绿化提供理论依据和技术支持。     

微咸水灌溉对华北平原冬小麦根际微生物的影响

针对我国华北平原淡水资源短缺这一现状,合理利用其地下微咸水进行农业灌溉是缓解水资源供需矛盾的有效途径。持续5年的田间定位试验,开展微咸水灌溉对冬小麦根际微生物影响的研究,试验共设置5个试验处理:雨养(NI)、淡水和微咸水交替灌溉(FS)、淡水灌溉(FF)、微咸水灌溉(SS)、微咸水和淡水交替灌溉(SF)。研究结果表明:FS和SS处理导致土壤表层(0～10 cm)EC值显著增加29.9%～52.4%,并且SS处理对冬小麦造成了盐胁迫。但微咸水灌溉(FS、SS、SF)较FF处理未对根际微生物Alpha多样性和群落结构造成显著影响,仅SS处理显著增加了部分属生物标记物如噬冷菌属(Algoriphagus)和有害菌壳球孢属(Macrophomina)等的相对丰度。较雨养而言,灌溉处理(FS、SS、FF、SF)导致表层土壤含水量(SWC)和pH分别增加42.4%～56.2%和3%～5.2%;硝态氮(NO^3--N)和铵态氮(NH4+-N)含量分别减少52.7%～65.2%和27.5%～43.2%。SWC值是影响根际细菌多样性的主要因子,因此,灌溉处理显著增加了根际细菌Alpha多样性;但未对真菌多样性造成显著影响。同时,根际微生物群落结构均受土壤pH值和NO^3--N含量影响,因此灌溉处理和NI处理群落结构存在差异,显著增加了纤维弧菌属(Cellvibrio)和有益菌角菌根菌属(Ceratobasidium)等属生物标记物的相对丰度。以上研究表明,长期使用3 g·L-1微咸水灌溉未对根际微生物多样性及群落结构造成显著影响,但是会改变部分属生物标记物相对丰度。这些研究结果为华北平原冬小麦微咸水灌溉的推广应用提供科学依据和理论基础。     

根际微生态系统中的碳循环

本文综述了根际微生态系统中碳素循环的研究动态。着重讨论了碳在根际微生态系统中的分配和去向 ,分析了根际沉积及其影响因素与根际微生态系统中碳素平衡之间的关系 ,并提出了今后有关研究的若干重点     

小麦蚕豆间作对红壤有效磷的影响及其与根际pH值的关系

在云南红壤上采用田间小区试验,通过测定分蘖～拔节期、孕穗～抽穗期、灌浆～乳熟期不同土层深度小麦根际土壤有效磷(available phosphorus)含量和根际pH值,比较研究了小麦蚕豆间作对小麦根际土壤有效磷含量和pH值的影响,探讨了间作小麦根际pH与根际土壤有效磷之间的相互作用.结果表明,与小麦单作相比,小麦蚕豆间作显著地促进了小麦产量的提高.同时,小麦蚕豆间作促进了小麦根际土壤有效磷含量的提高,分蘖～拔节期、孕穗～抽穗期0-10 cm、10-20 cm土层单、间作差异显著;间作显著降低了分蘖～拔节期10-20 cm土层、孕穗～抽穗期0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm土层小麦根际土壤pH.分蘖～拔节期、灌浆～乳熟期,单、间作小麦根际土壤有效磷含量与根际pH呈负相关关系.试验表明,在红壤上间作小麦根际土壤有效磷含量的提高与间作降低根际pH有密切关系.     

pH对水稻离体根系吸收亚硒酸盐生理机制的影响

利用水稻幼苗离体根,分别研究pH3.0、pH5.0和pH8.0条件下对根系吸收不同形式亚硒酸盐生理机制的影响。结果显示,pH3.0和pH8.0时0.10 mmolL-1DNP,1.0 m molL-1NaF和低温(4℃)仅能较小程度地抑制水稻根系对亚硒酸盐的吸收,根系随硒浓度变化的吸收曲线为一直线,而pH5.0时,能够抑制绝大多数亚硒酸盐的吸收,吸收曲线为一饱和曲线。进一步研究显示,pH3.0时,HgCl2和AgNO3能够抑制绝大多数亚硒酸盐的吸收,pH8.0时,阴离子通道抑制剂仅能抑制小部分亚硒酸盐的吸收。可见,pH5.0时,亚硒酸盐主要以主动方式进入水稻根内,而pH3.0和pH8.0时以被动方式进入水稻根内,此外,pH3.0时亚硒酸盐主要通过水通道途径进入水稻根内,而pH8.0时亚硒酸盐可能不是通过阴离子通道而是通过其他被动方式进入水稻根内。     

介质pH与氮形态对不同水稻基因型根部通气组织形成的影响

在溶液培养条件下研究了不同介质pH和氮形态对5种不同的水稻(Oryza.sativa.L.)基因型(常规籼稻、杂交籼稻、常规粳稻、杂交粳稻和旱稻)根部通气组织形成的影响。结果表明,不同形态的氮与不同介质pH对水稻根通气组织形成的影响存在基因型差异。以NH4+-N为单一氮源时,低pH(pH.4.5)更有利于籼稻根的通气组织形成,而粳稻和旱稻根通气组织的形成受介质pH的影响不明显。以NO3--N为单一氮源时,近中性条件(pH.6.5)更有利于粳稻和旱稻根的通气组织形成,介质pH对籼稻根通气组织形成的影响未显示出明显差异。低pH条件下且以NH4+-N为单一N源时,稻根皮层处更易形成通气组织,可能是植物为了减轻低pH条件下铵毒害而产生的一种适应性机制。     

不同土壤的还原状况对铁镉形态转化和水稻吸收的影响

采用土壤-蛭石联合培养,以填充蛭石的网袋模拟根际,置于红壤、水稻土、盐土中后淹水栽培水稻13 d.试验结果表明,水稻栽培期问,红壤、水稻土、盐土pH变化范围分别为6.05 ～6.78、6.47 ～7.33、6.42 ～7.44;有机质处理下,除红壤根际pH明显升高外,其余土壤根际和非根际pH均有所下降.各土壤对照根际Eh保持在233 ～ 385 mV;有机质处理使根际Eh下降,同时也导致除盐土外的非根际Eh上升.土壤还原溶解Fe与蛭石吸附Fe的90％以上均米自铁锰氧化物结合态铁(Oxide-Fe)组分,与溶液Eh、pe+ pH均有显著相关性,表明两表面同为Fe的氧化还原反应,但方向相反.水稻根表Fe膜的形成与根际氧化还原状况有关,在对照根际(高Eh)环境下,根表Fe含量随pH升高而降低,在有机质处理根际(低Eh)环境下则随pH升高而升高;在红壤中,根表Fe膜阻碍Fe的吸收,在水稻土和盐土中,根表Fe膜促进Fe吸收.根表Cd含量与根内Cd、地上部Cd有显著正相关;在红壤中,根表Fe膜阻碍了水稻Cd的吸附和吸收;水稻土和盐土中,根表Fe膜促进了水稻Cd的吸附和吸收.     

南方稀土矿区植物根际与非根际土壤碳氮含量与pH值变化

[目的]揭示南方稀土矿区根际与非根际养分含量变化,为南方稀土矿区的生态恢复和侵蚀退化区的水土保持提供科学依据。[方法]以福建省长汀县稀土矿治理区为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,选取3个稀土矿开采区进行植物样方调查及土壤取样,对研究区的主要水土保持植物(芒萁、枫香)根际与非根际土壤碳氮含量、pH值变化以及根际与非根际间土壤碳氮含量、pH值的差异性进行研究分析。[结果](1)随着治理年限的增加,芒萁根际土壤的有机碳、全氮含量逐渐升高,硝态氮含量逐渐减少,pH值先增加后减少,铵态氮含量无显著性差异;枫香根际土壤的硝态氮随着治理年限的增加而减少,而有机碳、全氮、铵态氮含量和pH值均无显著性差异。(2)随着治理年限的增加,芒萁非根际土壤的有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮均无显著性差异,pH值先增加后减少;枫香非根际土壤的有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮、pH值均无显著性差异。(3)芒萁根际土壤的有机碳含量显著高于非根际土壤的有机碳含量,全氮、铵态氮、硝态氮和pH值均无显著性差异;而枫香根际与非根际土壤养分含量均无显著性差异。[结论]植被能够改善土壤,但土壤肥力恢复却是一个长期的过程。     

植物生长环境与根系分泌物的关系

植物所处环境条件会影响植物根系分泌物的数量和组成,同时,植物根系分泌物也会影响根际环境条件。本文综述了植物种类(品种、生长发育阶段)和光温水、养分胁迫、重金属胁迫、微生物活动等环境条件对植物根系分泌物的影响;植物根系分泌物对根际微区土壤结构性、pH、CEC、养分活化和微生物区系等方面的影响,并提出了今后植物根系分泌物与环境条件研究中在研究方法、不同环境条件等方面值得关注的问题。     

有机物料对苹果根际营养元素动态及土壤酶活性的影响

有机物料的施用,影响着土壤的理化特性与生物性状,也必然影响植物的生长发育.植物与土壤直接接触区域是根际微域,要了解有机物料对作物生长发育的影响,必须先探讨其对根际微域的作用.研究与揭示根际微域环境状况对增加土壤养分供应,促进根系对养分吸收、改善树体营养状况及提高产量与品质等方面具有重要意义[1].果树根际微域的研究工作开展较少[1,2],为此我们研究了两种有机物料对苹果砧木根际微域中土壤酶活性及元素有效性的影响.     

不同草本层三倍体毛白杨根际与非根际土壤化学特性及其对C/N的影响

采用剥落分离法对三倍体毛白杨＋黑麦草与三倍体毛白杨＋自然草2种模式的根际与非根际土化学特性进行研究表明：两模式林地非根际土C／N值和pH值均大于其对应的根际土。自然草模式根际与非根际土C／N值大于黑麦草模式根际与非根际土,而pH值却相反,黑麦草模式根际（或非根际）土pH值大于的自然草模式根际（或非根际）;两模式根际与非根际土N／P值（有效N与有效P的比值）接近14：1;两模式根际与非根际土速效K在4—5月均处于低谷,10-11月处于高峰;黑麦草模式根际土C／N值与速效K呈现较显著正相关,自然草模式根际土C／N值与N／P值呈现较显著正相关。     

不同处理方法对百脉根种子发芽的影响

通过试验探讨了不同温度、pH和湿度处理对百脉根种子萌发的影响。结果表明:不同温度、pH和湿度处理对百脉根种子的萌发均有显著影响。百脉根种子在24 ℃左右时发芽率和发芽指数最高,分别为64%和24.0;pH为6时其发芽率和发芽指数最高,分别为64%和24.7;当湿度为40%时,百脉根种子发芽率和发芽指数最高,分别为72% 和25.0。     

根际动态过程与植物营养

养分的有效性是由土壤物理、化学和生物学特性,特别是根系主导的根际动态过程所决定的。根系引起根际pH值和氧化还原电位、根分泌物以及由此引起微生物种群、数量和活性的改变,从根本上决定着根际养分的动态。而根系主导的根际动态又具有明显的基因型差异,并受植物营养状况的诱导和调控。因此,根际动态变化的方向和强度对植物适应土壤化学和物理逆境具有重要意义。本文从根际的一般概念入手,综述了近十余年来国内外根际动态研究的新成果,重点讨论了根际动态与植物营养的关系,并运用根际微生态系统的概念,把根际动态与植物对养分胁迫的适应性及其调控机理紧密联系起来,使根际动态和植物矿质营养基因型差异机理两个基础性研究热点融为一体,为解决重大的全球性环境、生态以及农业持续发展问题提供新的途径和理论依据。     

施肥对婆婆纳、离子芥、小花糖芥3种麦田杂草根际pH的影响

根际是受根系影响而在物理、化学和生物学性质等方面均不同于土体的极小部分土壤区域.研究表明:植物生长过程中,由于根系的代谢作用而向根外排泄H 或HCO3-,使根际土壤pH发生较大变化.而根际土壤的pH直接影响到土壤养分的活性和生物有效性.故不同植物根际土壤的pH状况可反映出它们对土壤氮、磷、钾养分吸收利用能力的相对大小.