Effects of Exogenous Organic Acids on Dehydrogenase Activity in Dark Brown Forest Soils under Nutrient Deficiency

[目的]研究养分缺乏下外源有机酸对暗棕壤脱氢酶活性的影响。[方法]用不同比例 A1和 B层暗棕壤（ A1∶B=1∶2）设置土壤养分缺乏条件、栽植落叶松幼苗,通过有机酸溶液外源添加,系统研究不同浓度草酸、柠檬酸和琥珀酸对养分缺乏下暗棕壤脱氢酶活性的影响。[结果]养分缺乏下,暗棕壤的脱氢酶活性明显降低,且胁迫时间越长降低幅度越大。对于养分缺乏的暗棕壤,大多数有机酸处理均提高了土壤的脱氢酶活性,提高程度因处理时间、有机酸种类和浓度而异。在处理10、20和30 d时,最显著的有机酸处理浓度分别为10.0、5.0和10.0 mmol/L;不同处理时间内对脱氢酶活性的增幅为30 d〉20 d〉10 d;3种有机酸的增加效果为：琥珀酸〉柠檬酸〉草酸。[结论]外源有机酸对养分缺乏暗棕壤的脱氢酶活性提高有很好的促进作用,也一定程度上提高了暗棕壤的微生物活性和土壤肥力。     

养分缺乏下外源有机酸对暗棕壤脱氢酶活性的影响(英文)

[目的]研究养分缺乏下外源有机酸对暗棕壤脱氢酶活性的影响。[方法]用不同比例A1和B层暗棕壤(A1∶B=1∶2)设置土壤养分缺乏条件、栽植落叶松幼苗,通过有机酸溶液外源添加,系统研究不同浓度草酸、柠檬酸和琥珀酸对养分缺乏下暗棕壤脱氢酶活性的影响。[结果]养分缺乏下,暗棕壤的脱氢酶活性明显降低,且胁迫时间越长降低幅度越大。对于养分缺乏的暗棕壤,大多数有机酸处理均提高了土壤的脱氢酶活性,提高程度因处理时间、有机酸种类和浓度而异。在处理10、20和30 d时,最显著的有机酸处理浓度分别为10.0、5.0和10.0 mmol/L;不同处理时间内对脱氢酶活性的增幅为30 d20 d10 d;3种有机酸的增加效果为:琥珀酸柠檬酸草酸。[结论]外源有机酸对养分缺乏暗棕壤的脱氢酶活性提高有很好的促进作用,也一定程度上提高了暗棕壤的微生物活性和土壤肥力。     

有机酸对暗棕壤磷的持续释放效应及其动力学特征

模拟东北林区主要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,配制0.5和2.0 mmol/L等不同浓度草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐溶液,分别用上述溶液以不同的浸提时间和次数浸提处理A1层暗棕壤,探讨不同浸提时间和次数处理时有机酸的磷释放效果,并确定最佳浸提时间。研究旨在探明草酸和柠檬酸对暗棕壤磷的持续活化效应,明确有机酸对暗棕壤磷素的活化程度和动力学特征。结果表明,用草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐浸提A1层暗棕壤时,随浸提时间延长磷释放量先增后减,有最佳浸提时间,大多数处理为12 h。从磷累积释放量上看,在1~72 h内,上述浸提剂对A1层暗棕壤的磷释放动力学能很好地用对数方程进行拟合。用草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐溶液连续10次和18次浸提A1层暗棕壤,第2次浸提的释磷量均大于第1次浸提,第3次后大体随浸提次数增加而下降,直到第10次或第18次时,较高浓度处理仍有一定的磷释放,特别是柠檬酸/柠檬酸盐处理;这说明,有机酸对暗棕壤中磷的释放具有累加效应。多次连续浸提时,随浸提次数增加,土壤磷的累积释放量增大,且草酸/草酸盐和柠檬酸/柠檬酸盐对A1层暗棕壤的磷累积释放量与浸提次数间都能很好地用对数方程进行拟合。      

草酸和柠檬酸提高长白落叶松对Pb胁迫的适应性

通过外源添加不同浓度草酸或柠檬酸溶液,系统研究了不同处理时间下,草酸和柠檬酸对土壤Pb胁迫下长白落叶松幼苗多种生理生化特性、元素吸收及生长的影响,特别是叶绿素荧光参数、根系形态特征及养分元素吸收状况。结果表明,Pb胁迫对长白落叶松产生毒害,叶片细胞膜透性和F₀提高,叶片可溶性蛋白含量、叶绿素荧光参数(F_m、F_v、F_v/F_m和F_v/F₀比率)、根系表面积、长度、体积和比根长均下降。细根和叶片K、Ca、Fe、Pb含量及细根Mg含量显著增加,但叶片Mg含量降低,根、茎和叶干质量也显著降低。时间越长Pb对苗木的毒害越重。外源草酸和柠檬酸处理使上述生理生化特性和根系形态指标均向相反方向变化,并显著提高根、茎和叶等各部分干质量,提高了苗木对Pb胁迫的抵抗力和适应性。有机酸对上述指标的影响一般在20或30 d,5.0或10.0 mmol/L效果最佳,且柠檬酸效果强于草酸。草酸和柠檬酸降低苗木细根和叶片Mg、K、Ca含量, 但增加Fe含量。较低浓度有机酸处理时,苗木细根和叶片Pb含量降低,此时苗木对Pb胁迫的解毒机制主要体现在外部排斥机制,而较高浓度时(5.0~10.0 mmol/L)Pb含量却升高,此时内部耐受机制发挥的作用更大,但也不排除2种机制同时起作用的可能性。研究能为有机酸应用于植物修复土壤Pb胁迫提供理论指导,也能为东北林区Pb胁迫土壤的有效利用开辟新思路。      

有机酸对不同磷源施入土壤后速效磷变化的影响

采用室内无菌培养方法,模拟缺磷胁迫条件下植物根系分泌的有机酸种类和数量,研究草酸、 柠檬酸、苹果酸、酒石酸、腐殖酸5种有机酸对不同磷源施入土壤后速效磷动态变化的影响。结果表 明:不同磷源施入土壤后都会使土壤中速效磷含量增加,而后随时间的推移,速效磷含量迅速下降, 大约30-45d后趋于稳定;供试有机酸均能增加土壤速效磷含量,能明显减弱速效磷含量随时间而降 低的趋势,使得土壤速效磷含量在较长的一段时间内保持较高的水平;有机酸对石灰性潮土速效磷 动态变化影响能力因有机酸种类和性质的不同而不同,其作用能力大小顺序为:草酸、腐殖酸>柠檬 酸、苹果酸>酒石酸。     

峨眉冷杉幼苗对P的吸收利用特征及潜在机制

采样盆栽试验的方式,从不同形态磷作用下峨眉冷杉(Abies fabiri)幼苗生物量的响应,根区土壤速效磷含量变化特征及其与土壤p H和根系分泌有机酸间的关系的角度探讨了峨眉冷杉幼苗对P的吸收利用特征及潜在机制。结果表明,磷的添加促进了峨眉冷杉幼苗生物量的累积,但累积量随磷形态而不同(F=27.1,P0.001)。添加Ca-P时生物量最低,其次是Al-P、Fe-P、Py-P和K-P。磷形态(F=30.5,P0.001)对峨眉冷杉幼苗对磷的需求效率具有显著影响。峨眉冷杉幼苗的磷需求效率在K-P处理下最高,在Ca-P和Fe-P处理下最低,磷利用效率则相反。峨眉冷杉幼苗根际土壤速效磷含量高于非根际土壤,且根际-非根际土壤有效磷含量差值随着磷添加浓度的增加而增加。根区-非根区速效磷含量差值与p H具有显著相关关系,说明根区p H下降是导致峨眉冷杉幼苗根区土壤速效磷含量增加的直接原因之一。根区-非根区草酸含量差值与根区-非根区p H差值具有相关关系,说明根系分泌的有机酸尤其是草酸是导致根区p H下降的直接原因,因而是峨眉冷杉幼苗利用土壤难溶性磷的主要机制。     

有机酸和磷对两种污染土壤铅的释放作用研究

用土壤培养和化学浸提法研究了不同低分子量有机酸和磷对污染土壤中铅释放的影响。结果表明,随有机酸浓度增加,铅污染红壤、棕壤中可溶出铅量均增加。当供试有机酸浓度≥1mmol·L-1时,相同浓度有机酸溶出铅量为柠檬酸>乙酸>草酸;当有机酸浓度≤0.5mmol·L-1时,溶出铅量为草酸>柠檬酸>乙酸。将2g·kg-1磷及50mmol·kg-1有机酸与铅污染红壤以不同方式混合后,柠檬酸处理的溶出铅比率(在污染土壤中加入P、有机酸后溶出铅含量与单加有机酸溶出铅含量之比)为66%(先加有机酸再加磷)、58%(有机酸与磷同时加入)、70%(先加磷再加有机酸),草酸处理(方式同上)的溶出铅比率为90%、89%、94%,乙酸处理(方式同上)的为10%、8%、10%。铅污染棕壤上,以上处理的溶出铅比率分别为106.46%、104.43%、105.19%(柠檬酸);43%、48%、58%(草酸);38%、42%、55%(乙酸)。供试条件下,红壤最低溶出铅比率低于棕壤。     

模拟杉木凋落物源有机酸对南方红壤磷的持续释放效应

为模拟杉木凋落物源低分子有机酸对杉木林下土壤中磷的活化和持续释放作用,采用化学浸提法,以外源有机酸(草酸、丙二酸、苹果酸、柠檬酸及其混合酸)和南方红壤为研究材料,设置不同浓度有机酸溶液处理,对南方红壤进行一次性浸提和多次连续浸提.结果表明:在一次性浸提条件下,各类有机酸对土壤磷释放量皆随浓度的上升而上升;2 mmol·L~(-1)浓度处理下各类有机酸对土壤磷释放作用表现为混合酸草酸≈柠檬酸丙二酸苹果酸;4、8 mmol·L~(-1)浓度处理下各类有机酸对土壤磷释放作用表现为草酸≈混合酸丙二酸≈柠檬酸苹果酸.通过6次连续浸提,各类有机酸在2 mmol·L~(-1)浓度处理下对土壤磷的释放量表现为先上升后下降的变化趋势;8 mmol·L~(-1)浓度处理对土壤磷的释放量表现为持续下降的变化趋势.不同种类和浓度的有机酸对土壤磷的释放量与其p H呈负相关,与其离子活度呈正相关.     

低分子量有机酸对黑土无机磷动态变化的影响

采用盆栽试验方法研究了低分子量有机酸对黑土无机磷在大豆整个生育时期内动态变化的影响,结果表明:低分子量有机酸促进了土壤无机磷的释放,增加了大豆对磷的吸收,作用大小为混合酸＞草酸＞柠檬酸＞苹果酸,表明该土壤无机磷的释放决定着大豆的磷素供应.土壤无机磷组分随着大豆生育时期的推进而发生不同的变化,Ca2-P的含量先增加后降低而后又增加,Ca8-P先增加而后逐渐降低,而Ca10-P则是先降低而后逐渐增加,Fe-P含量表现为先降低后增加而后又降低,Al-P和O-P含量均呈现逐渐降低的趋势.不同低分子量有机酸处理相比,Ca2-P和Ca8-P表现为柠檬酸>草酸>混合酸、苹果酸>对照>空白;而Ca10-P、Fe-P、Al-P和O-P则表现为空白>对照>苹果酸>混合酸>草酸>柠檬酸,表明柠檬酸和草酸对黑土中的难溶态磷组分有较强的活化能力,而苹果酸和混合酸相对较弱.同时种大豆与不种大豆相比,Ca2-P和Ca8-P含量增加;而Ca10-P、Fe-P、Al-P和O-P含量则降低,表明大豆根系分泌的有机酸活化了土壤中的无机磷,促进了磷由难溶态向可溶态转化,增加了土壤无机磷的有效性.随着大豆生育时期的推进,黑土中速效磷含量基本呈现逐渐降低的趋势,下降顺序为:苹果酸>柠檬酸>混合酸>草酸>对照.     

养分和水分胁迫下2年生落叶松根系有机酸的分泌行为研究(英文)

[目的]研究养分和水分胁迫对2年生落叶松根系有机酸分泌行为的影响。[方法]通过设置不同的养分和水分胁迫条件,研究不同程度土壤胁迫下2年生落叶松根系有机酸的分泌种类和数量。[结果]在养分和水分胁迫下,2年生落叶松苗根系有机酸的分泌种类增多,且胁迫水平不同增加分泌的有机酸种类也不同。养分和水分胁迫处理还增加了有机酸的分泌数量。从有机酸分泌总量看,胁迫最重的水平1增幅最大。从单个有机酸分泌量看,柠檬酸增幅最大,其次为苹果酸,草酸较小;且都以水平1增幅最大。[结论]各有机酸分泌量在有机酸总量中所占的比例稍有变化,但整体排序未变。     

养分和水分胁迫下2年生落叶松根系有机酸的分泌行为研究

[目的]研究养分和水分胁迫对2年生落叶松根系有机酸分泌行为的影响.[方法]通过设置不同的养分和水分胁迫条件,研究不同程度土壤胁迫下2年生落叶松根系有机酸的分泌种类和数量.[结果]在养分和水分胁迫下,2年生落叶松苗根系有机酸的分泌种类增多,且胁迫水平不同增加分泌的有机酸种类也不同.养分和水分胁迫处理还增加了有机酸的分泌数量.从有机酸分泌总量看,胁迫最重的水平1增幅最大.从单个有机酸分泌量看,柠檬酸增幅最大,其次为苹果酸,草酸较小;且都以水平1增幅最大.[结论]各有机酸分泌量在有机酸总量中所占的比例稍有变化,但整体排序未变.     

水培条件下根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制

【目的】研究根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制,以期为促进水稻磷素吸收利用的新栽培措施提供理论依据。【方法】以珍汕97B和密阳46为材料,用国际水稻所营养液配方进行水培试验。秧苗移栽一周后用在线溶氧仪(氮气、氧气调节)设定中氧：2.5—3.5 mg·L^-1,高氧：>6.0 mg·L^-1(饱和溶解氧处理,在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气)和常规水培(CK,不进行氧调节)3个氧处理,研究水稻幼苗生长(生物量、根系形态结构)、根系生理(根系活力、磷吸收动力学、磷酸酶活性、根系分泌的有机酸、柠檬酸等)以及磷吸收积累等指标。【结果】(1)中氧处理促进水稻幼苗分蘖的发生和生长,增加其生物量、根冠比以及磷的吸收和积累;高氧处理降低株高,减少地上生物量,对地下部分生物量无明显影响。(2)中氧处理后总根长、根系表面积、总根系体积较对照显著增加,平均根粗显著降低;高氧处理与之相反。中氧和高氧处理均能促进有机酸的分泌(有机酸总量、草酸、酒石酸以及柠檬酸含量均增加)、提高叶片和根系中酸性磷酸酶活性;但与高氧处理相比,中氧处理后根系活力显著...     

施肥对长白落叶松苗木养分库氮磷吸收及利用的影响

为探讨传统施肥量是否使出圃长白落叶松苗木体内养分达剑养分奢养阶段,以长白落叶松1年生播种苗为实验材料,设定不同施肥量实验,对2年生移栽苗木的生物量、N和P的养分浓度及含量进行检验,并结合养分吸收利用效率和N、P的矢量情况进行分析.结果表明:2种施肥量处理对其养分库和全株的生物量(P<,养分库>=0.028 5;P<,全...     

磷肥施肥方式对长白落叶松苗木生长的影响

为提高磷肥利用率,找到磷肥最佳施肥方式,以长白落叶松2年生(1-1)移栽苗大苗为试验材料,在底施磷肥的基础上,进行生长期水施追肥.试验采用裂区设计,主区为磷肥量(163、326、489 kg·hm-2),副区为水施追肥比例(0、25%、33.3%、50%、100%).结果表明:苗高、地茎、I级侧根数(根茎D>1 mm)...     

缺磷对紫云英根系分泌物产生及难溶性磷活化的影响

【目的】探讨紫云英根分泌物对难溶性磷活化、吸收能力,以及不同紫云英基因型对难溶性磷活化差异。【方法】采用Hoagland营养液培养并收集紫云英根分泌物,经旋转蒸发仪减压、浓缩后,进行难溶性磷活化试验,利用高效液相色谱（HPLC）测定分泌物中有机酸成分及含量。【结果】缺磷胁迫下,不同基因型紫云英根半径减少,而根冠比和根比表面积较供磷有显著提高。紫云英根系分泌的有机酸有草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸等,但主要为草酸;缺磷条件下,不同基因型紫云英分泌草酸存在显著差异,且各有机酸分泌量显著高于供磷时的分泌量。闽紫1号、浙紫5号和闽紫6号分泌的各种有机酸量明显高于余江大叶和弋江籽分泌的量。缺磷和供磷下,紫云英根系分泌物对难溶性Al-P和Fe-P都具有一定的活化能力,其活化值（P）分别为36.40-157.39 μg•g-1、32.20-139.42 μg•g-1,缺磷根系分泌物对难溶性磷的活化量高于供磷处理,而且Al-P的活化能力略高于Fe-P。通过活化模拟试验,也证实不同有机酸可活化难溶性Al-P、Fe-P且差异显著。【结论】缺磷胁迫能促进紫云英分泌有机酸,显著增加对难溶性磷的活化效果;基因型之间紫云英对磷的活化效果差异较为明显,显现出紫云英品种间的差异性;栽培紫云英有利于改善南方红壤地区缺磷土壤磷素养分循环。然而科学地评价有机酸对Al-P和Fe-P的活化能力还有待于进一步研究。     

不同大豆基因型苗期磷效率特性研究

[目的]探讨不同大豆基因型苗期磷效率特性。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆苗期不同器官的吸收效率和利用效率进行了研究。[结果]低磷胁迫下,磷高效大豆基因型根、茎和叶的吸磷量明显高于磷低效基因型,对磷的吸收能力较强;磷低效大豆基因型的主要障碍是各器官的磷的吸收效率（即吸磷量）较低。在低磷处理下,根、茎和叶的干重与其吸磷量呈显著或极显著正相关,与其磷的利用效率均呈负相关。[结论]不同大豆基因型苗期对低磷胁迫的适应性反应可以从植株的磷营养效率得以综合体现。低磷胁迫下,磷吸收效率即吸磷量是不同大豆基因型苗期磷效率的主要变异来源,磷高效大豆基因型苗期植株根、茎和叶对磷的吸收和累积能力较强是形成较多干物质的营养基础。     

青蒿素对外生菌根真菌化感效应

青蒿素是治疗疟疾的首选药物,主要从黄花蒿(Artemisia annuaL.)中提取,然而黄花蒿在生长过程中会向周围环境分泌青蒿素.为正确评估青蒿素对森林生态系统中的重要成分——外生菌根真菌的影响,试验以重庆地区有代表性的两株外生菌根真菌——褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)Sl 8和松乳菇(Lactarius delicious)Ld3为材料,研究了青蒿素对菌丝生长,H+和有机酸分泌,以及养分吸收的影响.结果表明,在液体培养基中加入青蒿素,外生菌根真菌的生长受到明显抑制,菌丝生物量降幅高达26.89％(Ld3)和89.13％ (Sl 8);Ld3分泌H+和草酸的能力增强,而Sl8分泌量下降.随着青蒿素浓度的增加,菌丝的N、P、K含量及吸收量显著减少.当培养基中青蒿素达到80 mg/L时,Ld3的N、P、K吸收量比不加青蒿素的处理分别降低了50.55％、46.30％和42.28％;Sl8几乎丧失对N、P、K的吸收能力.说明青蒿素不同程度地抑制了外生菌根真菌的生长和养分吸收,但对H+和草酸的分泌作用因菌株不同而异.     

不同施磷水平下4种柑橘砧木的根际土壤 有机酸、微生物及酶活性

【目的】探索在不同施磷水平下柑橘砧木对其根际土壤有机酸种类及含量、微生物种群及数量以及土壤酶活性的影响,为丰富柑橘磷素营养及生态学理论和发掘具有特异营养性状的柑橘砧木提供科学依据。【方法】以贵州喀斯特山地分布的野生宜昌橙（Citrus ichangensis Swing.）、酸橙（C.aurantium L.）、白黎檬（C.limonia Osbeck）和枳（Poncirus trifoliata Raf.）为材料,采用土壤盆栽试验方法研究不同施磷水平下4种柑橘砧木耐磷胁迫能力,根际土壤有机酸种类及含量、微生物种群及数量和土壤酶活性及其相互关系。【结果】酸橙、白黎檬和枳的干物质积累量均随施磷水平的升高显著增加,施磷水平对宜昌橙生长量没有明显影响;耐低磷胁迫能力从大到小依次为宜昌橙、白黎檬、酸橙、枳。不同柑橘砧木的根际土壤有机酸种类及含量有明显差异,均以草酸、琥珀酸和乙酸为主要有机酸;4种柑橘砧木的根际土壤有机酸总量、草酸、丙二酸以及宜昌橙和酸橙根际土壤的琥珀酸含量随施磷水平的降低均明显增加;在磷饥饿条件下,宜昌橙的根际土壤有机酸总量明显高于其他柑橘砧木。土壤微生物均以细菌数量最多,放线菌次之,真菌最少;随施磷水平的降低,4种柑橘砧木根际土壤细菌、放线菌数量以及微生物总数均明显增多;在磷饥饿条件下,宜昌橙的根际土壤微生物数量明显多于其他柑橘砧木。不同柑橘砧木在不同施磷水平下其根际土壤酸性磷酸酶、脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、蔗糖酶活性大小各异,淀粉酶和过氧化氢酶活性没有显著差异。皮尔逊相关分析表明,施磷水平、根际土壤有机酸含量、微生物数量以及土壤酶活性之间有明显相关关系。【结论】耐低磷胁迫的柑橘砧木在磷饥饿条件下其根际土壤有机酸含量显著增多,土壤生物活性增强;在酸性黄壤上,宜昌橙能较好地适应低磷土壤环境。