红壤施用包膜有机酸对解除小麦铝毒的作用研究

通过盆栽试验研究红壤施用柠檬酸、草酸和苹果酸三种不同包膜有机酸对不同小麦品种解铝毒的作用。结果表明,红壤上施用包膜有机酸对小麦具有较好的解铝毒效果,增加了小麦产量。三种包膜有机酸中柠檬酸的效果最佳。有机酸解铝毒的效果因小麦品种而异,其中敏感小麦优于抗性小麦。     

低分子有机酸离子对降低土壤铝毒的作用

对低分子有机酸离子在降解土壤铝毒中的作用进行研究的结果表明，许多低分子有机酸离子可以对铝进行络合，使铝的活性降低，从而削弱铝毒。几种低分子有机酸离子削弱土壤铝毒的能力大小为：草酸〉乙酸〉柠檬酸。在玉米的贫栽试验中，土壤中施信柠檬酸盐，可以显著地降低土壤高活性铝的含量促进玉米生长，从百起到很好的改良结果。     

有机酸根与铝氧化物表面吸附磷的解吸

研究了有机酸根离子与合成铝氧化物表面吸附磷解吸的相互关系。结果表明:（1）有有机酸时比无有机酸时吸附的磷具有更高的解吸率,无草酸且加磷pH为4时,0.01molL-1KCI对磷的解吸率最低,草酸与磷共存且pH为6时磷的解吸率最高;（2）高浓度有机酸可解吸低浓度有机酸难解吸的磷,草酸难解吸的磷可为等浓度的柠檬酸极解吸;（3）不同浓度草酸和柠檬酸对铝-草酸复合物吸附磷的解吸率比对Al（OH)x的低,而对铝-柠檬酸复合物吸附磷的解吸率则比对Al（OH）x的高;（4）柠檬酸对铝-磷复合物中磷的解吸量随柠檬酸浓度升高而增大。这些结果证明,有机酸对铝氧化物吸附磷的解吸机理包括配位交换和溶解,有机酸可促进磷的解吸,提高磷的有效性。     

低分子量有机酸对高岭石中铝释放的影响

选择了几种土壤中可能存在的低分子量脂肪羧酸 ,研究了它们对高岭石中铝释放的影响。结果表明 ,有机酸可以通过络合作用促进高岭石中铝的释放。几种有机酸对体系中可溶性铝影响的大小顺序为 :草酸 >柠檬酸 >丙二酸 >苹果酸 >乳酸。草酸、柠檬酸和乳酸对可溶性铝释放的促进作用随体系pH的升高而减小 ,其中草酸体系中可溶性铝随pH的变化幅度最大。在苹果酸体系中 ,可溶性铝随pH的升高而稍有增加。体系中的可溶性铝随有机酸浓度的增加而增加 ,而交换性铝随柠檬酸浓度的增加而减少 ,先随苹果酸浓度增加而增加 ,然后又逐渐减少。与对照相比 ,柠檬酸和草酸使交换性铝的量减小 ,苹果酸和乳酸在低pH下使交换性铝明显增加 ,而苹果酸在较高pH下使交换性铝减少。有机酸影响释放出的铝在固液相间的分配比 ,苹果酸在低pH下使体系中释放出的大部分铝以交换性形态存在 ,而在较高pH下 ,大部分铝以可溶形态存在。在草酸体系中 ,释放出铝的大部分都以可溶形态存在。不同有机酸的不同表现与体系中铝的溶解平衡、铝的吸附 -解吸平衡、有机酸的吸附 -解吸平衡、有机酸的离解平衡和铝与有机酸的络合 -离解平衡有关。     

低分子量有机酸对可变电荷土壤铝活化动力学的影响

从动力学角度研究了几种低分子量有机酸对2种酸性土壤中铝的活化和活化铝在土壤固/液相之间分配的影响。结果表明:对于络合能力弱的醋酸和乳酸,主要通过质子作用活化铝,且活化作用明显小于盐酸。而络合能力较强的苹果酸、草酸和柠檬酸,主要通过络合作用促进铝的释放,且这种作用随有机酸根阴离子络合能力的增强而增加。在氧化铁含量较高的砖红壤中,苹果酸、草酸和柠檬酸通过专性吸附增加土壤表面负电荷,从而增加土壤交换态铝;但在氧化铁含量较低的红壤中,草酸和柠檬酸主要通过形成可溶性铝络合物降低交换态铝。活化铝在土壤固/液相间的分配主要决定于溶液中有机阴离子与土壤固相表面对铝离子的竞争。醋酸和乳酸活化的铝主要以交换态铝存在;而草酸和柠檬酸活化的铝主要以有机酸-铝络合物存在于溶液中,特别是在氧化铁低的红壤中,这将促进铝在土壤-水体中的迁移。     

有机酸对铝氧化物吸附磷的影响

以存在不同配位阴离子 (硫酸根、磷酸根、草酸根、柠檬酸根 )时合成的铝氧化物为对象 ,用平衡吸附法研究了草酸、柠檬酸等的浓度和 pH对铝氧化物吸附磷的影响 ,并讨论有机酸影响磷吸附的机制。结果表明 :六种合成铝氧化物的最大吸磷量 (Xm)介于 0.189～ 0.838mmol/g ,以Al(OH)x的吸磷量最高 ,铝 柠檬酸复合物 (Al-CA)的吸磷量最低 ;有机酸浓度升高时 ,铝氧化物的吸磷量降低 ,且柠檬酸的影响程度高于草酸 ;先加 pH为 2的草酸或酒石酸 ,Al(OH)x对磷的次级吸附量最低 ,而有机酸pH为 3时 ,Al(OH)x对磷的次级吸附量达最高 ,有机酸溶液 pH由 4增至 9,铝氧化物吸磷量变化不大或逐渐降低。有机酸与磷混合加入同单加磷相比 ,pH 3时差异较小 ,pH 4～ 6时差异最显著 ,pH 7～ 8时又减小 ;有机酸降低铝氧化物吸磷量的机理包括酸性溶解和络合竞争两方面 ,在 pH 2时以前者为主 ,pH 3～ 9时以后者为主 ,且铝氧化物表面的吸附点位对供试配位阴离子都是亲合的     

外源有机酸对红蛋植物吸收和转运镉的影响

采用溶液培养试验,研究了外源草酸和柠檬酸对镉富集植物红蛋吸收及转运镉的影响。结果表明,外源草酸或柠檬酸的加入均不同程度地增加了红蛋对Cd的耐性,表现在生物量增加,根部的镉含量提高,影响大小依次为草酸>1/2(草酸+柠檬酸)>柠檬酸,其中草酸处理效果最明显,地下部镉含量比未加有机酸处理增加了67.20%。有机酸的加入也促进了植株地上部镉的累积,除了柠檬酸处理外,植株地上部Cd含量比未加有机酸处理降低了27.83%。草酸或/和柠檬酸的加入虽未提高红蛋体内镉的迁移系数,但却增加了各处理植株地上部重金属迁移总量,从而提高了修复重金属污染地的效率。可见,草酸或/和柠檬酸的添加能够促进红蛋对重金属镉的吸收和累积,且植株的重金属迁移总量相当可观,可作为一种潜力植物用以修复镉污染土壤或水体     

外源有机酸对两种生态型东南景天吸收和积累锌的影响

通过溶液培养试验,比较研究了外源有机酸对两种生态型东南景天生长和锌吸收与积累的影响。结果表明,外加柠檬酸或草酸能明显增强非超积累生态型东南景天的耐锌毒能力,叶片、茎和根系的生物量均有增加;而对锌超积累生态型东南景天的生长没有显著性影响。外加柠檬酸、草酸或柠檬酸+草酸,锌超积累生态型根系Zn含量显著增加,但叶片和茎组织中Zn含量无明显变化;而非超积累生态型叶片、茎和根系Zn含量均显著增加,尤其是根系Zn含量,与单独Zn处理相比外源有机酸处理增加4～5倍。同样,外加柠檬酸、草酸或柠檬酸+草酸明显提高Zn在非超积累生态型根系和地上部的积累量,且对地上部Zn积累量的促进程度大于根部;柠檬酸的促进作用又比草酸及2种酸混合处理高1倍。然而,有机酸处理对Zn超积累生态型根系Zn积累量有所增加,但对叶片和茎中Zn积累量无影响。叶片和茎中水溶态Zn含量也受外源有机酸的影响,2种生态型叶片、茎中水溶态Zn含量均受有机酸处理而提高。Zn超积累生态型叶片和茎中水溶态Zn含量占总Zn含量比例也受有机酸处理而增大,但非超积累生态型则显著降低。上述结果表明,柠檬酸和草酸可能作为其Zn吸收的配基,促进根系对Zn吸收与积累,叶片和茎中的Zn可能与可溶性有机化合物或无机盐结合。     

外源有机酸对美人蕉耐性和Cr吸收、迁移的影响

采用营养液培养试验,研究外源有机酸(柠檬酸、草酸和酒石酸)对Cr污染水体中美人蕉(Canna indicaL.)的耐性、对Cr的吸收和迁移能力的影响。结果表明,各有机酸均不同程度地增强了美人蕉的耐性,促进Cr吸收和向地上部迁移。不同有机酸和同种有机酸不同浓度(4,8,16 mmol/L)的影响效果不尽相同。就耐性特征而言,16 mmol/L的草酸能够明显提高美人蕉生物量和促进根系生长,其影响效果要大于柠檬酸和酒石酸;就Cr吸收和迁移特性而言,影响大小为柠檬酸>酒石酸>草酸,尤以16 mmol/L的柠檬酸效果最为显著,而酒石酸和草酸分别在8 mmol/L,16 mmol/L时最利于Cr的吸收和迁移。因此,在本试验条件下16 mmol/L的柠檬酸较适合Cr污染水体的植物修复。     

温度和水土比对红壤吸附低分子量有机酸的影响

通过一次平衡法考察了温度和水土比对红壤吸附草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的影响。结果表明,有机酸的吸附量、最大吸附量（Sm）及吸附亲和力常数（K）均随温度的升高而增加,随着水土比的增加而降低。温度和水土比变化对有机酸吸附的影响程度因有机酸种类而异,影响程度大小与土壤对有机酸的吸附亲和力（K）大小顺序相反。45℃ 时,土壤对草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附量分别是 25℃ 时的 1.19、1.22、1.24 和 1.28 倍;100:1 水土比条件下,草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附量分别较 10:1 水土比条件下减少了 48.3%、54.9%、63.5% 和 76.1%。     

低分子有机酸/盐对复合污染土壤中Pb、Zn、As有效性的影响

模拟森林凋落物淋洗液中草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐浓度范围.研究了不同浓度草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐溶液对复合污染土壤中Pb、Zn、As有效性的影响和机制.研究表明,除较低浓度低分子有机酸和有机盐抑制As的释放外,所有浓度的草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐均促进A1层和B层污染土壤中Pb、Zn、As的活化释放,其中5.0 mmol/L时Pb释放作用最强.25.0 mmol/L时Zn和As活化效果最显著,且Pb和Zn的释放效果强于As.低分子有机盐对Pb、Zn、As的释放效果强于相应的低分子有机酸,即草酸盐强于草酸、柠檬酸盐强于柠檬酸,所以低分子有机酸/盐类物质促进重金属释放的主要机理在于低分子有机酸阴离子反应,H+在此过程中并不起主要作用.不同种类的低分子有机酸和有机盐对Pb、Zn、As有效性的影响也不同,表现为柠檬酸强于草酸,柠檬酸盐强于草酸盐,这与两种有机酸/有机盐的化学结构、离解常数及其和重金属形成络合物的稳定性大小有关.几种浸提剂对A1层土壤Pb、Zn、As的释放效应明显强于B层.     

有机肥(物)对土壤中磷的活化作用及机理研究──Ⅱ.有机肥(物)分解产生的有机酸及其对不同形态磷的活化作用

通过有机肥在不同土壤水分状况下分解产生的有机酸种类和数量检测、各种有机酸对不同磷酸盐的溶磷试验,对有机肥活化土壤磷的机理进行了研究。结果表明,无论在好气或淹水条件下,猪粪、稻草和纤维素均能明显增加土壤中有机酸含量,其作用为猪粪＞稻草＞纤维素;7种检出的有机酸对不同形态人工合成磷酸盐的溶磷能力为:草酸和乙酸对钙磷的溶磷均有一定效果,多数有机酸对铝磷的溶磷效果均不错,而柠檬酸对铁磷的溶磷效果最好。柠檬酸虽数量不及其它有机酸,但在有机肥活化土壤磷中所起的作用是最大的。铁磷在有机肥活化磷中的贡献较其它形态无机磷大。     

有机肥(物)对土壤中磷的活化作用及机理研究──Ⅱ.有机肥(物)分解产生的有机酸及其对不同形态磷的活化作用

通过有机肥在不同土壤水分状况下分解产生的有机酸种类和数量检测、各种有机酸对不同磷酸盐的溶磷试验,对有机肥活化土壤磷的机理进行了研究。结果表明,无论在好气或淹水条件下,猪粪、稻草和纤维素均能明显增加土壤中有机酸含量,其作用为猪粪＞稻草＞纤维素;7种检出的有机酸对不同形态人工合成磷酸盐的溶磷能力为：草酸和乙酸对钙磷的溶磷均有一定效果,多数有机酸对铝磷的溶磷效果均不错,而柠檬酸对铁磷的溶磷效果最好。柠檬酸虽数量不及其它有机酸,但在有机肥活化土壤磷中所起的作用是最大的。铁磷在有机肥活化磷中的贡献较其它形态无机磷大。     

低分子有机酸/盐对森林暗棕壤铁的释放效应

模拟森林凋落物淋洗液中草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐的浓度范围,设计了不同浓度草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐溶液一次性浸提和多次连续浸提等系列实验,结果表明,草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐对暗棕壤铁具有活化作用,活化作用大小因有机酸/盐种类、浓度和土壤性质而异。随着低分子有机酸/盐浓度的增加,A1层和B层暗棕壤活化释放的铁也逐渐增多。pH 5.16的低分子有机盐溶液对A1层和B层暗棕壤铁的活化作用强于同浓度的相应低分子有机酸,即柠檬酸盐>柠檬酸,草酸盐>草酸,因此推断草酸盐和柠檬酸盐溶液促进暗棕壤铁活化释放的机理主要在于低分子有机酸阴离子的配位反应。柠檬酸/柠檬酸盐对A1层和B层暗棕壤铁的活化作用强于同浓度的草酸/草酸盐,即柠檬酸>草酸,柠檬酸盐>草酸盐,这主要与柠檬酸对铁较强的络合能力及较大的离解常数有关。A1层与B层相比,草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐均对B层暗棕壤释放的铁量较高。另外,低分子有机酸对暗棕壤铁的释放并不是一次就能完成的,第一次以后的连续4次浸提仍源源不断释放出数量可观的铁。     

暗棕壤中低分子有机酸的吸附与生物降解研究

低分子有机酸在森林生态系统中普遍存在,在根际和多种成土过程中发挥重要作用,但有机酸发挥作用的能力和效率与其在土壤中的吸附与降解等行为关系密切。本文研究了草酸、柠檬酸和苹果酸等低分子有机酸在森林暗棕壤A1层和B层的吸附及生物降解行为,结果表明,低分子有机酸加入到暗棕壤后迅速被土壤固相颗粒所吸附,其中对草酸的吸附远强于柠檬酸和苹果酸,三种低分子有机酸在暗棕壤A1层的吸附率强于B层;草酸、柠檬酸和苹果酸加入到森林暗棕壤后还能迅速被微生物降解,其中对草酸的降解远低于柠檬酸和苹果酸,暗棕壤对草酸较强的吸附作用可能是其生物降解率较低的主要原因,且三种低分子有机酸在A1层暗棕壤中的生物降解率高于B层。     

在铝胁迫下黑麦根系分泌的柠檬酸和苹果酸的解毒机制的研究

在我国普遍种植的黑麦(冬牧70),在铝胁迫下其根系能分泌柠檬酸-苹果酸复合有机酸。为了揭示在铝胁迫下黑麦根系分泌的复合有机酸(柠檬酸-苹果酸)的解毒机理,研究了上述复合有机酸对铝胁迫下小麦幼根细胞膜透性、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、H -ATPase活性和根伸长的影响。结果显示,复合有机酸使小麦幼根电解质渗漏率下降,根尖过氧化物酶、过氧化氢酶、H -ATPase活性提高,幼根伸长量增加,并且复合有机酸的效果随其浓度(25~200μm ol/L)的增加而增强。在50或100μm ol/L苹果酸的基础上,柠檬酸与苹果酸比值(C¨M)从1¨2增加到1¨1,复合有机酸的解毒效果更显著;而在相同柠檬酸浓度下,苹果酸浓度增加一倍对小麦铝毒害无显著影响。可以推断,在铝胁迫环境下,黑麦根系分泌的柠檬酸-苹果酸复合有机酸可以维持细胞膜结构的完整性,减轻自由基伤害和铝对根生长的毒害,并且复合有机酸中柠檬酸的作用强于苹果酸。铝胁迫下根系分泌复合有机酸是黑麦抵御铝毒害的有效机制。     

低分子量有机酸对土壤磷释放动力学的影响

模拟植物在缺磷条件下,根系所分泌的有机酸种类和数量,用流动法研究了柠檬酸,苹果酸,草酸和酒石酸对土壤磷释放的影响。结果表明：有机酸能明显促进土壤中磷的释放,不同有机酸对石灰性土壤活化能力大小的次序为草酸≥柠檬酸〉苹果酸〉酒石酸;而对酸性土壤磷的释放量与Ｆｅ＋Ａｌ释放量之间呈极 相关,有机酸活化土壤磷能力大小的次序为柠檬酸〉草酸〉酒石酸〉苹果酸。     

持续六年施用不同磷肥对稻田土壤磷库的影响

以草甸棕壤稻田为研究对象,采用磷素分级方法研究持续6年施用不同磷肥对稻田土壤磷库组成及磷有效性的影响,明确最有效培肥稻田土壤的磷肥品种。结果表明,持续6年施用不同磷肥土壤无机态磷占土壤磷库的65.64%~81.30%,有机态磷占土壤磷库的18.70%~34.36%;施用不同磷肥均可增加土壤无机磷含量,其中施用磷酸二铵、重钙、过磷酸钙等常规无机磷肥土壤有机磷含量显著增加。施用包膜或含有机酸磷肥的土壤有机磷含量显著低于施用常规无机磷肥土壤。施用包膜或含有机酸磷肥可显著提高磷有效性,施用包膜重钙效果最好。含有机酸磷肥尽管能活化磷素,但也会导致养分流失。施用包膜或含有机酸磷肥是提高土壤磷素库容的有效措施。     

铝胁迫下萹蓄与饭豆根系有机酸分泌特性比较

以蓄和饭豆为试验材料,从对Al胁迫的响应时间、蛋白质合成抑制剂的影响、体内有机酸含量变化及阴离子通道抑制剂的影响等方面,比较研究了Al诱导根系分泌有机酸的差异,以进一步明确铝(Al)诱导植物根系有机酸分泌的过程。结果表明,萹蓄根系在Al胁迫后30.min内分泌出草酸,而Al胁迫至少4.h后饭豆根系才开始分泌柠檬酸;蛋白质合成抑制剂环己亚酰胺(Cycloheximide,CHM)不影响萹蓄根系草酸的分泌,但抑制了84%Al诱导的饭豆根系柠檬酸的分泌,表明前者不需要新蛋白质的诱导合成,却是后者所必需的。Al处理不改变萹蓄根尖草酸的含量,但明显提高了饭豆根尖柠檬酸的含量;阴离子通道抑制剂苯甲酰甲醛(Phenylglyoxal,PG)和蒽-9-羧酸(Anthrancene-9-carboxylic.acid,A-9-C)分别有效抑制Al诱导萹蓄根系草酸的分泌及饭豆根系柠檬酸的分泌,再次证明两者有机酸的分泌是通过某种被Al所诱导或激活的阴离子通道所实现的。     

红壤中低分子量有机酸的吸附特征

应用平衡法研究了红壤对草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附行为。结果表明:红壤对有机酸的吸附量随着有机酸平衡溶液浓度的增加而增加,有机酸种类不同,吸附量也不同。有机酸在红壤中的吸附行为均可以很好地用Langmuir、Freundlich和Temkim方程描述,其中以Langmuir方程的拟合效果最好。红壤对有机酸均具有较高的吸附率,在0.5～20mmolL-1初始浓度范围内,草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附率最大分别可达89.2%、77.5%、67.4%和47.1%。红壤对柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附率均随着有机酸初始浓度的增加先急剧下降(<5mmolL-1),之后缓慢下降至趋于平稳;草酸的吸附率则随着初始浓度的增加而增加,在3mmolL-1左右时达到最大,随后降低至趋于平稳。