坡耕地等高反坡阶整地措施对滇中典型流域土壤酸碱性和酶活性的影响

【目的】探讨等高反坡阶整地措施对坡耕地酸化土壤改良效果及酶活性的影响。【方法】以滇中迤者流域试验区已实施等高反坡阶的坡耕地土壤为研究对象(原状坡耕地为对照),采用野外调查采样、室内实验及经典统计分析的方法,研究试验样地土壤pH、交换性阳离子(Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、H⁺、Al³⁺、Fe³⁺)、阳离子交换量(CEC)及蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶、淀粉酶指标的变化规律,以探究土壤酸化及酶活性变化特征。【结果】坡耕地等高反坡阶措施可显著降低致酸阳离子(H⁺、Al³⁺、Fe³⁺)含量(P<0.05),使得交换性H⁺降低20.00%,交换性Al³⁺和交换性Fe³⁺含量分别减少25.64%和69.29%。提升土壤pH 9.46%～13.25%、增加交换性盐基离子(Ca     

等高反坡阶措施下玉米水分利用效率对坡耕地土壤水分变化的响应

【目的】探明坡耕地等高反坡阶措施下作物水分利用效率对土壤水分变化的响应,为云南坡耕地作物种植提供科学依据。【方法】以玉米为供试材料,在2019－2020年进行大田试验,设置等高反坡阶措施（2个不同坡度布设等高反坡阶的坡耕地样地）与原状坡耕地无处理（1个未扰动的对照样地）两种处理方式,通过野外定位监测方法,分别在玉米播种前及拔节期、抽雄期、吐丝期、灌浆期和成熟期,使用时域反射仪（TDR-300）在坡上、坡中、坡下3个坡位随机选点测定0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm和30～40 cm土层的土壤体积含水率,并分析作物群体光合势（LAD）、叶片瞬时水分利用效率(LWUE)的相关响应。【结果】等高反坡阶措施下玉米群体光合势（LAD）高于对照样地,其中以坡中促进效果最为显著,平均增幅为19.3%,且在生长后期保持相对较高的LAD并持续较长时间;等高反坡阶样地玉米蒸腾速率（T_r）与对照样地无显著差异,但净光合速率（P_n）、叶片瞬时水分利用效率（LWUE）均高于原状坡耕地样地;等高反坡阶样地土壤水分表现为坡中＞坡下＞坡上,布设该措施后土壤水分增高,平均增幅为24.4%,同时提高了土壤水分有效性以及中效水和易效水的占比(90%);LWUE与P_n、LAD呈极显著正相关（P<0.01）,与土壤体积含水率呈显著正相关（P<0.05）。通径分析表明,P_n和土壤体积含水率对玉米LWUE起主导作用,等高反坡阶措施可以提高P_n和土壤水分,进而获得较高的LWUE。【结论】布设等高反坡阶措施可以提高坡耕地土壤水分,使玉米叶片维持较高的光合作用并保持最佳的生理状态,可以提高作物叶片瞬时水分利用效率并促进玉米生长发育,进而为玉米干物质生产奠定生理基础。     

转基因亚麻根系分泌物对土壤酶活性的影响

[目的]针对转基因亚麻对土壤多酚氧化酶、脲酶和磷酸酶活性的影响进行研究,为系统评价转基因植物对土壤生态环境造成的风险提供参考.[方法]比较了转基因、非转基因亚麻种植20d后与种植80 d后的根际土壤多酚氧化酶、脲酶和磷酸酶活性差异.3种酶活性分别利用邻苯三酚比色法、奈氏比色法与苯磷酸二钠比色法测定,同时设立空白土对照.[结果]与种植20d后的土壤相比,种植80 d后的土壤酶活性均有不同程度的变化,土壤脲酶活性升高,而土壤磷酸酶和多酚氧化酶活性下降.转基因亚麻对土壤多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶活性有一定影响,但是并未达到统计上的显著水平或极显著水平.[结论]这可能说明土壤多酚氧化酶、脲酶及磷酸酶活性受到转基因亚麻根系分泌物的影响较小.     

等高反坡阶对松华坝水源区弃荒坡地植被恢复的初期影响

等高反坡阶是一项能对坡面径流和泥沙产量起到调控作用的水保措施,为了解昆明松华坝水源区弃荒坡地次生林在等高反坡阶作用下,植被恢复的动态与植物物种的多样性,在试验林地进行等高反坡阶对植被恢复的影响研究。结果表明：坡地弃荒地次生林地植物共有31种,分属15科22属,其中灌木层植物7科9属10种,草本层植物10科18属21种;反坡阶处理样地观测到32种植物,分属15科22属,其中禾本科、菊科和茜草科植物达14种,占植物种总数量的438%;草本层在等高反坡阶的影响下,一定程度上增加了草本种的数量,Simpson指数、Shannon Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数和Simpson指数均大于对照样地;在等高反坡阶的影响下,土壤水分和养分的分布不均匀性趋势增大,植物在趋利应激性的作用下,从分布较为均匀的状态逐渐形成镶嵌型空间格局。     

湿地植物香蒲根系抗氧化酶活性和根系分泌物对阿特拉津胁迫的响应

为探明阿特拉津胁迫下水生植物根系的生理响应特征,以典型湿地植物香蒲（Typha angustifolia L.）为研究对象,采用水培实验,研究阿特拉津（0、0.2、0.4 mg·L^-1和2.0 mg·L^-1）胁迫45 d对香蒲根系阿特拉津积累、抗氧化酶活性以及根系分泌物的影响。结果表明：阿特拉津可以在香蒲根系积累且显著降低香蒲生物量。随阿特拉津胁迫的提升,根系丙二醛（MDA）含量持续升高;超氧化物歧化酶（SOD）活性显著降低（P<0.05）,过氧化氢酶（CAT）活性呈先增加再降低趋势（P<0.05）,且在0.4 mg·L^-1时达到最大值,较对照提高123.7%;阿特拉津胁迫对谷胱甘肽（GSH）活性无明显影响。香蒲根系分泌物中检出的化合物种类随着阿特拉津质量浓度的升高而增多,主要包括烷烃、烯烃、酯、胺、醇、酚、酮和有机酸类化合物,其中烷烃类化合物种类最多且相对含量最大;高浓度阿特拉津胁迫（2 mg·L^-1）抑制酯类和醇类化合物的分泌,而提高酚类和有机酸类化合物的分泌量;根系阿特拉津含量、MDA含量分别与酚类和有机酸类的相对含量呈正相关关系。研究发现,阿特拉津胁迫诱导的氧化应激激活了香蒲根系的抗氧化防御系统,植物通过调节分泌物的组成和含量应对胁迫,最终降低了生物量的积累。     

根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用(综述)

我国土壤重金属污染形势严峻,对粮食安全与人体健康构成严重威胁,土壤重金属污染修复是目前急需解决的环境问题之一。植物修复作为一种绿色安全、环境友好的生物修复技术,近年来备受关注,其发展取得显著成效。根系分泌物是利用生物修复重金属污染土壤过程中的关键物质,是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫及污染修复中扮演重要角色。研究根系分泌物和根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用,揭示两者动态协同作用机制,对深入了解植物修复重金属污染土壤的过程与机理具有重要意义。本文归纳梳理了根系分泌物的影响因素与现有研究方法,系统总结了多种草本植物根系分泌物和根际微生物在重金属胁迫下的响应与主要修复机制,以及根系分泌物-根际微生物互作对重金属污染土壤的修复作用;并对根系分泌物介导下植物-根际微生物协同修复重金属污染土壤研究过程存在的难题和未来研究方向进行讨论与展望。结果表明,在重金属胁迫下,根系分泌物的组成和数量均发生显著变化;根系分泌物对重金属污染土壤的修复机制主要包括活化与固化;根系分泌物是影响根际微生物群落形成的重要因素,根际微生物对根系分泌物也具有一定调控功能,两者...     

根系分泌物及其对土壤污染物的作用

根系作为植物和土壤的重要界面,是强大的分泌器官。根系分泌物组成和含量的变化是植物响应环境胁迫最直接、最明显的反应,这对实现污染根际的生物修复及植物受毒害症状的减轻和恢复均具有积极的意义。就根系分泌物对土壤中主要污染物的作用在近年来的研究进展进行了简要评述,并指出其存在问题以及今后的研究方向。     

大葱根系分泌物对黄瓜幼苗根际微生态环境的影响

以不同浓度的大葱根系分泌物处理连作黄瓜幼苗根区土壤,研究其对黄瓜根际土壤微生态环境的影响。结果表明：采用适宜浓度的大葱根系分泌物处理可显著提高黄瓜幼苗根际土壤的pH值,降低Ec值,增加速效氮、有效磷和速效钾含量,增强土壤磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性,增加土壤细菌、放线菌和真菌数目,降低真菌在微生物总量中的比例。大葱根系分泌物有利于改善连作黄瓜的根际土壤环境。     

大棚黄瓜连作对根系活力及其根际土壤酶活性影响的研究

对连作３年和１８年的大棚黄瓜进行土壤营养状况、根系活力及其根际土壤酶活性的研究．其结果表明，１）连作３年的大棚黄瓜土壤营养状况好于连作１８年的大棚黄瓜营养状况；２）连作３年的大棚黄瓜根系侧根多而细长，连作１８年的大棚黄瓜根系侧很少而粗短；３）连作３年的大棚黄瓜根系活力、根际土壤转化酶活性显著高于连作１８年的大棚黄瓜根系活力及其根际土壤转化酶的活性．     

植物根系分泌物在重金属胁迫下的响应研究进展

植物在遭受重金属胁迫时,会改变根系分泌物的分泌情况来响应重金属胁迫.根系分泌物的变化与植物种类、重金属类型等多种因素有关.本文综述了重金属胁迫下,植物根系分泌物中有机酸、氨基酸、可溶性糖的变化以及这些组分的作用,为研究植物对重金属的耐受性和适应性,以及明确各组分的响应机制,提供理论依据.     

不同坡位下柠条根系分布特征及其与土壤含水量的关系研究

【目的】探究生态脆弱区不同坡位样地柠条（Caragana korshinskii）根系分布特征及其与土壤含水率的关系,为生态脆弱区人工植被建设与管理提供参考。【方法】以内蒙古自治区西部包头市达茂旗作为研究区,于2021年8月在研究区内选择生长在同一坡面（坡度约为6°,坡面为西北坡）的柠条（林龄为17年）林地作为试验地,分别在坡面的上、中、下选取样地,分析3个坡位样地中柠条不同径级（细根（0~2 mm）、小根（>2~5 mm）、中根（>5~20 mm）、大根（>20~50 mm）根系形态特征（长度、体积和表面积）和土壤含水率在水平、垂直方向的分布特征,且对不同坡位样地中柠条根系形态指标与土壤含水率的相关性进行了分析。【结果】在各样地中,柠条根系形态指标和土壤含水率均表现为坡下＞坡中＞坡上。柠条细根、小根、中根、大根的根长、体积和表面积均表现为随着与柠条标准丛根基处水平距离和土层深度的增加而总体减少。在水平方向上,土壤含水率随着与距柠条标准丛根基处水平距离的增加而逐渐减少;在垂直方向上,土壤含水率随着土层深度的增加而减少。柠条根系的总长度、总体积和总表面积与土壤含水率均呈极显著正相关。【结论】不同坡位下柠条根系特征和土壤含水率均存在明显差异,柠条根系部分形态指标在一定程度上能够反映土壤含水率的大小。     

生物土壤添加剂对黄瓜根系分泌物的影响

为收集生物土壤添加剂处理的黄瓜根系分泌物,比较不同处理根系分泌物对种子萌发的影响,利用生长速率法测定不同处理根系分泌物对枯萎病镰刀菌的影响。结果表明,生物土壤添加剂浸提液的处理能够明显促进黄瓜种子萌发,对下胚轴的伸长具有促进作用;生物土壤添加剂浸提液对枯萎病菌抑菌率可达98.1%,与根系分泌物混合后的抑制率仍达87.3%,根系分泌物对枯萎病菌无抑制作用。     

假苍耳根系分泌物对土壤中微生物的影响

利用土壤培养法系统,研究了假苍耳根系分泌物对土壤中土著菌及有益、有害菌的影响。结果表明,假苍耳根系分泌物对土壤中土著菌及有益、有害菌的菌体生长均有一定抑制作用,并随着浓度的增加抑制作用增强。土著菌中,2 mg.L-1的假苍耳根系分泌物对土壤中真菌菌体数量抑制作用最弱,最小抑制率为2.52%;2 000 mg.L-1的假苍耳根系分泌物对土壤中放线菌菌体数量抑制作用最强,最大抑制率为67.11%;对土壤细菌的最大抑制率为15.73%。有益、有害菌中,2 mg.L-1的假苍耳根系分泌物对土壤中根瘤菌的菌体数量抑制作用最弱,最小抑制率为7.44%;2 000 mg.L-1的假苍耳根系分泌物对土壤中镰刀菌的菌体数量抑制作用最强,最大抑制率为57.85%。     

烤烟根系分泌物对植烟土壤酶及养分活化作用的影响

为探究不同浓度烤烟根系分泌物处理对植烟土壤酶活性及养分的影响,以广西河池市罗城县植烟田0~20 cm耕作层土壤为试验材料,将获取的烤烟根系分泌物浓缩液配置成低、中、高3种浓度梯度均匀滴入土壤,分别于培养5、15、30 d时采集土样,测定土壤团粒结构、土壤酶活性及土壤养分含量。结果表明:根系分泌物可有效增加土壤大团聚体数量,降低土壤有机质含量,提高土壤速效磷、速效钾、速效氮含量;增强了土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶、蔗糖转化酶活性;土壤酶活性与土壤养分密切关系,脲酶、磷酸酶和蔗糖转化酶均与土壤养分呈显著相关。综合分析认为,烤烟根系分泌物可有效增加土壤水稳性团聚体比例,并通过影响酶活性而影响土壤养分释放、改善土壤肥力状况,为根系营造良好的生态微环境。     

作物根系分泌物对土壤团聚体大小及其稳定性的影响

采用土培试验将玉米和大豆植株根系分泌物添加到黑土中,25 ℃培养30 d,研究根系分泌物对土壤水稳性团聚体大小和稳定性的影响.研究结果表明,作物根系分泌物添加到土壤中,显著提高土壤有机碳矿化率、土壤水溶性糖和多糖含量及水稳性大团聚体(＞1 mm)比例(P＜0.05),显著提高水稳性团聚体稳定性(P＜0.05).玉米和大豆根系分泌物对土壤结构特性影响趋势基本一致,玉米根系分泌物提高土壤稳定性的幅度显著高于大豆根系分泌物.培养1 d时,添加玉米和大豆根系分泌物的土壤水稳性团聚体比例分别比对照增加2.38倍和1.71倍;培养30 d时,添加玉米和大豆根系分泌物的水稳性团聚体含量分别比对照增加52.0%和28.4%.因此,新鲜的作物根系分泌物能快速黏结土壤颗粒,避免遭水破坏,保护团聚体,从而提高团聚体稳定性.     

棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响

[目的]研究棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响.[方法]采用水培养法收集棉花根系分泌物,在棉田土壤中添加棉花根系分泌物,培养15 d后测定土壤中微生物的数量.[结果]中、高浓度的棉花根系分泌物能显著增加土壤中细菌的数量,表现出中高浓度促进的效应（P＜0.01）;而不同浓度处理的土壤放线菌的数量均无显著变化（P＞0.05）.[结论]该研究探讨了棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响,为棉花的进一步开发利用提供了依据.     

低磷下植物根系分泌物对土壤磷转化的影响研究进展

磷是植物必需矿质营养元素,在植物生长过程中发挥重要作用,但通常情况下土壤中有效磷含量低,且施入土壤的磷肥易被吸附固定为难溶性有机磷,无法被植物直接吸收利用.根系分泌物在土壤磷素转化方面发挥重要作用,是植物低磷适应的一项重要策略.低磷条件下植物根系通过分泌有机酸、酸性磷酸酶、质子及糖类等物质直接或间接影响土壤磷素转化,提...     

不同土层容重对玉米根系生长及土壤酶活性的影响

采用微区池栽和桶栽试验,研究了下层(20～40 cm,40 ～ 60 cm)土壤容重改变后,玉米根系生长、产量及生育期间土壤过氧化氢酶、转化酶、蛋白酶、脲酶和碱性磷酸酶活性动态变化规律及其与微生物活性的相关性.结果表明,在玉米生育期内,玉米单株根长度和根干重、土壤过氧化氢酶、转化酶、蛋白酶、脲酶和碱性磷酸酶活性呈单峰曲线,最高值均出现在吐丝期;且随着下层土壤容重增加呈递减趋势.各土层酶活性均随着土层的加深和本土层容重的增大而降低,同时也随着相邻土层容重的增大其降幅加剧;玉米穗粒数、粒重和产量也随着土壤容重的增加而降低.玉米生长期间,土壤酶活性变化受下层土壤容重和玉米生长发育的双重影响,玉米生育进程放大了容重对土壤酶活性的影响效果.     

大豆根系分泌物对土壤团聚体大小和稳定性的影响

采用水培实验法收集大豆植株根系分泌物,添加到黑土中,在25 ℃下培养30 d,研究了大豆根系分泌物对土壤水稳性团聚体大小、稳定性、土壤有机碳矿化率、土壤水溶性糖和多糖含量的影响.结果表明,大豆根系分泌物添加到土壤中,显著提高了土壤有机碳矿化率(P＜0.05),增加了土壤中水溶性糖和多糖含量(P＜0.05),但二者均随培养时间的推移而下降.大团聚体(粒径＞1 mm)的比例随培养时间的延长而显著增加(P＜0.05),小团聚体(粒径＜0.1 mm)的比例随培养时间的延长而显著降低(P＜0.05).水稳性团聚体含量皆显著高于对照(P＜0.05).培养时间越长,水稳性团聚体含量越高.培养1 d时,添加大豆根系分泌物的土壤水稳性团聚体比例是对照的2.7倍.     

黑麦草根系分泌物对根际微生物降解有机氯农药的效应

通过盆栽模拟试验,研究黑麦草Lolium multiforum的根系分泌物对根际微生物降解有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)的影响效应。结果显示,在供试OCPs含量(0~343.61 mg·kg~(-1))范围内,根系分泌物介导下植物-土壤-微生物系统(TR~2)对OCPs污染物的去除具有明显的促进作用:3个处理中,TR~2对OCPs的去除率最高(77.57%),较对照组(CK)高出33.49%,较土壤微生物活性被抑制的植物-土壤系统(TR1)高出58.16%。借助细菌计数法对根际微生物数量的检测结果则显示,相同污染水平下,TR~2系统里微生物数量最多,CK次之,TR1最少。说明黑麦草的根系分泌物对OCPs去除效果的促进作用可能与根际微生物种群数量的变化有关:根系分泌物的存在提高了根际微生物的种群数量,其降解效能随之提高。