根际微域环境的研究

作者对根际环境研究的发展趋势和我国１０年来取得的成就进行了回顾，对今后重点的研究方向提出了见解，强调了根际物理环境，养分转化，特定分泌物与抗逆性等方面研究的重要意义。     

不同樱桃砧木对根际土壤微生物数量动态变化的影响

采用稀释平板测数法和最大或然数法研究樱桃年生长周期内不同樱桃砧木(大青叶、山樱、考特和马哈利)对根际与非根际土壤微生物数量动态变化的影响。结果表明,樱桃年生长周期内,4种樱桃砧木根际与非根际土壤微生物数量与其生长发育呈正相关,即土壤微生物数量从萌芽期开始增加,在开花期、坐果期或成熟期达到峰值,落叶期有所下降。不同樱桃砧木根际土壤微生物各生理类群数量差异显著,且均以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌最少。各樱桃砧木土壤微生物数量呈现根际效应。土壤根际微生物多样性指数的变化趋势与土壤根际微生物总数的变化趋势不一致。因此,选择合适的樱桃砧木,有利于土壤微生物数量的提高,从而为樱桃树生长创造良好的土壤微生态环境。     

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。     

根际养分状况数学模拟研究的进展

土壤养分有效性的核心问题是土壤中养分离子向根的迁移,而离子向根迁移则是由于植物根吸收水分和养分产生的梯度所引起。     

根际微生态系统养分有效性及植物适应性机理

文章从铁营养为例，从植物－土壤－微生物及其环境条件所组成的微生态系统角度，讨论了养分的迁移途径和植物对营养胁迫适应性反应的机理，及植物营养效率基因型差异的实质，对今后的研究重点提出了设想。     

苹果树根际促生细菌种群分析

利用选择性培养基, 对多年生苹果树根际与连作幼树根际促生细菌进行了分离和测数, 并采用BOX-PCR技术进行聚类分析。结果表明: 多年生苹果树根际细菌总量及固氮细菌、解磷细菌、硅酸盐细菌、拮抗细菌4类根际促生细菌的数量均高于连作幼树根际。在多年生苹果树根际, 硅酸盐细菌的数量最大, 解磷细菌和固氮细菌的数量次之, 拮抗细菌的数量最小; 在连作幼树根际, 解磷细菌的数量最大, 硅酸盐细菌和固氮细菌的数量次之, 拮抗细菌的数量最小。从两种土壤中获得的促生细菌分离株的BOX-PCR图谱最大的相异百分数都在1.25以上, 说明这些细菌分离株的遗传进化距离比较接近。在细菌BOX-PCR图谱相异百分数为0.25的水平上, 多年生苹果树根际促生细菌分为79个聚类群, 其中固氮细菌18个聚类群, 解磷细菌29个聚类群, 硅酸盐细菌19个聚类群, 拮抗细菌18个聚类群; 连作幼树根际促生细菌分为46个聚类群, 其中固氮细菌15个聚类群, 解磷细菌19个聚类群, 硅酸盐细菌8个聚类群, 拮抗细菌9个聚类群。多年生苹果树4类根际促生细菌的多样性、丰富度和均匀度指数均高于连作幼树根际, 而优势度指数低于连作幼树根际。与连作幼树相比, 多年生苹果树根际促生细菌具有丰富的种属多样性。     

根际养分活化与吸收过程的定量模拟研究进展

在论述植物根系作为养分的主动吸收槽，对根示养分生物有铲性产生重要作用的前提下，本文扼要讨论了根际ＰＨ值变化，根分泌螯合物与 性物及根际微生物在根际土壤养分活化中的作用过程，并重点评述了有关养分活化与吸收模拟模型的进展与发展趋势。     

铜对不同苹果砧木实生苗生长的影响差异研究

在网室采用盆栽的方法研究了当年生八棱海棠、平邑甜茶 (M .hupehensis Rehd .)、莱芜难咽及海棠果 4种苹果砧木实生苗在外源铜 0、75、15 0mg kg处理下对植株相对株高、胸径、生物量 ,细胞膜透性及根茎叶中的铜、钙、铁矿质元素含量等的影响。结果表明 ,海棠果比平邑甜茶、莱芜难咽和八棱海棠等 3种砧木实生苗具有较强的抗铜毒害能力。     

根际研究方法的特点及其进展

根际环境是指以微米或毫米计算的微区土壤范围内。     

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.     

苹果矮化砧对~(14)C-同化物运输分配的影响

采用14 C示踪方法研究了苹果不同砧木和砧穗组合植株对14 C 同化分配的影响。结果表明 ,矮砧及其嫁接植株的地上部分总干物质分配比例比乔砧及其嫁接植株高 1 4 %和 9 4% ,14 C 同化物分配比例高 1 9 2 %和 1 5 7% ;与乔砧相比 ,矮砧新梢、主干14 C放射比强度都较高 ;矮化中间砧红星新梢的放射性比强度是乔砧红星的 1 78倍 ,矮化中间砧段14 C存留量是相应乔砧植株干段的近 3倍 ,但矮化中间砧段上接口及其上部主干中并未有14 C 同化物积累。因此 ,矮化中间砧对同化物分配的影响并非简单的运输阻滞     

苹果叶片离体培养中秋水仙素加倍效应的研究

用不同浓度的秋水仙素与２％二甲基亚砜的复合溶液处理苹果栽培品种嗄拉和千秋的试管苗离体叶片，结果表明，以０．５％秋水仙素溶液处理４天的效果最佳，诱变频率达５６．１％，诱变后获得的四倍体植株在形态学和细胞学上均发生了明显变异，与对照相比，变异株茎矮、粗壮、节间短、叶色浓厚，单位面积气孔数目减少，气孔体积增大，染色体数目加倍，２ｎ＝４ｘ＝６８，核仁数目增加，梢端组织学切片证实，获得的同质四倍体频率为８６     

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。     

不同作物根际环境对土壤重金属形态的影响

采用根垫法研究了玉米、大豆和小麦根际环境对污灌土壤中铜、镉、铅、锌形态的影响。研究结果表明：根际土壤中交换态铜含量呈现增加趋势，碳酸盐态和铁锰氧化物态金属则表现为减少趋势，有机态几无变化。形态变化的幅度与植物种类有关，其中大豆根际土壤中金属形态的变化比小麦和玉米显著。     

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。研究与揭示很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。     

COPPER TOXICITY AND ACCUMULATION IN POTTED SEEDLINGS OF THREE APPLE ROOTSTOCK SPECIES: IMPLICATIONS FOR SAFE FRUIT PRODUCTION ON COPPER-POLLUTED SOILS

A 190-d pot cultivation of three apple rootstock species, Malus hupehensis, M. prunifolia, and M. micromalus, was conducted to investigate tolerance, uptake and accumulation of copper (Cu) in different rootstock species. The calculated soil Cu concentration that reduced plant biomass by 50% decreased in M. hupehensis, M. prunifolia, and M. micromalus. This experiment showed that Cu tolerance of M. hupehensis was superior to the other rootstocks. Copper accumulation proportions in shoots or leaves of M. hupehensis were only 0.7–7.4%, which were the lowest among the three species in both control and Cu treatments, and especially were as low as only 40–50% of those of M. prunifolia. The results indicate that Cu-tolerant low-aboveground-Cu-accumulation rootstocks (i.e., excluder rootstocks) could be a good alternative to produce safe fruits with low Cu concentration on Cu-polluted soils without a complete ban on Cu fungicides.     

小麦苗期根系分泌物对根际反硝化细菌的影响

本文通过无菌水培试验，研究了两种不同基因型小麦菌期根系分泌物对反硝化细菌优势种生长量和反硝化活性的影响。结果表明：两种不同基因型的小麦根系对反硝化细菌均有明显的根际效应，其菌数和反硝化活性又以郑引１号大于宝丰７２２８；根分泌物中氨基酸组分两者相似，但其总量也以郑引１号大于宝丰７２２８，对根际反硝化细菌产生直接影响。而反硝化活性不受菌株耐药标记的影响。     

根际环境中镉的形态转化

用根际箱或根际根际袋试验研究了红壤,黄棕壤植稻或植麦后根际中镉的形态转化状况,并讨论了与铅复合处理对镉形态的影响。结果表明,红壤根际,非根际镉的主要形态为可交换态,黄棕壤则主要为碳酸盐结合态。水稻根际富集铁锰氧化物结合态镉,根际有机结合太镉远远大于非根际。对铅,镉复合污染的研究表明。     

磷影响下根际无机砷的形态分布及其对水稻生长的影响

两种有代表性的紫色土的水稻盆裁试验结果表明，磷的加入可减轻受砷污染的红紫泥中砷对水稻的毒害；但磷的加入会加剧受砷污染的红棕紫泥中砷对水稻的毒害。根际无机砷的形态分布研究表明：试验土壤上，根际砷各形态都比非根际高，砷在根际呈富集状态；在根际环境的作用下，红紫泥中，磷的加入加剧了砷由有效态砷（Al-As、Fe-As）向相对无效态砷（O－As）转化，砷对水稻的毒性减弱；红棕紫泥中，磷的加入加剧了砷由相对无效态砷Fe-As和Al-As向有效态砷Ca-As和A-As（表示水溶态砷及松结态砷）的转化，砷对水稻的毒性增强。