甘蔗根际土壤化感潜力评价及其化感物质分析

以"福农28"和"赣蔗18"的新植、宿根甘蔗根际土壤为材料,以未种植甘蔗的土壤为对照,探讨甘蔗根际土壤水浸提液及不同极性有机溶剂浸提液化感作用潜力及其主要化感物质成分(GC-MS鉴定)。结果表明:甘蔗根际土壤的水浸提液对莴苣幼苗具有化感作用,表现为高抑低促,且宿根甘蔗根际土壤水浸提液对莴苣的抑制作用比新植甘蔗强;有机溶剂浸提液的生物测试结果表明,弱极性的乙醚、石油醚浸提液对莴苣具有一定的促进作用,中极性的氯仿和强极性的甲醇浸提液则相反,且甲醇浸提液对莴苣的抑制作用最强。水浸提液及有机溶剂浸提液的测定结果均表明,"赣蔗18"宿根甘蔗根际土壤的化感潜力高于"福农28"。"赣蔗18"宿根甘蔗根际土壤甲醇浸提液物质成分分析结果表明,"赣蔗18"宿根甘蔗根际土壤中存在与化感作用相关的物质有54个,主要分为5大类:酸类、萜类、酚类、甾类、酯类。     

苗期不同化感潜力水稻根际土壤酶活性分析

为揭示化感水稻根际土壤酶活性与水稻化感潜力的关系,在前期研究的基础上,以化感水稻“P1312777”、“IAC47”、“Iguape”和非化感水稻“Lemont”为材料,测定了苗期旱作水稻根际土壤酶活性。结果表明,化感水稻抑制了根际土壤的脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、脲酶活性、纤维素分解酶活性,提高了酸性磷酸酶、、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性。脲酶、多酚氧化酶活性与水稻化感潜力呈显著负相关,酸性磷酸酶、碱性磷酸酶与水稻化感潜力呈显著正相关,蛋白酶、脱氢酶活性与其他土壤酶、土壤微生物区系、水稻化感潜力间均无显著相关性。化感水稻降低根际土壤多酚氧化酶活性,有利于根际化感物质的积累,提高了酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性,促进土壤磷、碳循环,为实现水稻化感效应奠定基础。     

苎麻根际土壤水浸提液化感潜力评价

【目的】通过苎麻根际土壤水浸提液有机化合物的分离鉴定及生物学实验,探讨了苎麻败蔸与化感作用的关系。【方法】运用气相色谱-质谱联用技术 (GC-MS),对苎麻根际土壤的不同极性有机溶剂萃取液进行了物质成分分析;采用室内生物测定方法,研究了不同浓度苎麻根际土壤水浸提液对萝卜、油菜、拟南芥 3 种植物的化感效应;并应用实时定量 PCR 技术 (QPCR),测定了不同浓度根际土壤水浸液处理后拟南芥其抗逆基因 RD29A (AT5G52310) 和 RD29B (AT5G52300) 及生长素合成相关基因 YUC1 (AT4G32540) 的相对表达水平。【结果】四种不同极性有机溶剂萃取液经 GC-MS 检测共鉴定出 51 种有机化学物质,包括烃类及其衍生物、甾类化合物、苯甲酸及其衍生物、酚类、萜类、含氮类等已被报道具有化感活性的化合物。不同浓度苎麻根际土壤水浸液对 3 种不同植物的下胚轴长及根长的化感效应具有差异性,随着浸提液浓度增加,对油菜及拟南芥抑制作用越显著,但对萝卜的影响不显著。QPCR 检测结果表明,拟南芥的 RD29A、RD29B、YUC1 这 3 种基因的表达量随水浸提液浓度增加均降低。【结论】苎麻根际土壤中含有抑制自身生长的潜在化感物质豆甾-4-烯-3,6-二酮,2,5-二叔丁基苯酚,邻苯二甲酸二乙酯,6,6-二甲基-1,3-庚二烯-5-醇,羊毛甾-8,24-二烯-3,22-二醇。高浓度苎麻根际土壤水浸提液对供试三种植物下胚轴长及根长具有抑制效果,因此,连作导致的化感物质累积可能是连作导致苎麻败蔸的原因之一。     

化感植物根际生物学特性研究现状与展望

植物的根际是一个复杂的微生态系统,植物的根必须与入侵的邻近植物根及大量以有机物质为营养的细菌、真菌、土存害虫相互竞争空间、水分、矿质营养等。在土壤中,根与根际生物体的相互作用相当复杂且受到许多土壤因素的影响,地下根际生物体以根分泌物为媒介相互作用的机制比发生在地表的生物体的相互作用复杂的多。越来越多的试验表明,根分泌物在根与根、根与根际微生物间起着重要作用,并以其为媒介在植物与环境的相互作用中起着传递信息的作用。本文在简要综述前人研究的基础上,深入探讨了化感植物根际生物学问题及攻克途径,以期为深入研究植物化感作用提供依据。     

烤烟根际土壤化感物质因子分析及对烤烟经济性状的综合影响

  目的  通过分析烤烟根际土壤化感物质之间相互关系及与烤烟经济性状相关关系,为消减连作障碍配套研究提供理论参考。  方法  以云南省红河州泸西连作烤烟为供试材料,利用GC-MS检测根际化感物质,通过因子分析和典型相关分析,提取能够解释大部分变量的公因子,分析根际化感物质与烤烟经济性状的相关关系。  结果  烤烟根际检测并确定出13种根际土壤化感物质,因子分析提取3个公因子,第一因子为酚酸类物质,占有变量总方差的53.75%,对十四酸、莨菪亭、十七碳酸、亚麻酸具有高的正载荷,具有相似的变化趋势,相互之间呈正相关。第二因子为酸－酯－酰胺类因子,占变量总方差的19.27%,苯甲酸、香草醛、软脂酸、芥酸酰胺具有高的正载荷。第三因子为酚酯类因子,占变量总方差的11.78%,2,2′-亚甲基双-（6-叔丁基对甲苯酚）、邻苯二甲酸二辛酯具有高正载荷。简单相关和典型相关分析表明,根际化感物质不是单因子影响烤烟经济性状,是多因子综合影响,以第一因子为主要影响因素,具体表现为烤烟根际土壤十四酸、莨菪亭、十七碳酸和亚麻酸与单叶重和产值呈正相关,但与中上等烟叶比例呈负相关。  结论  烤烟根际化感物质对烟叶的影响是双向的,但增加单叶重和亩产值的正效应大于降低中上等烟叶单叶重的负效应。     

2,4-二叔丁基苯酚对啤酒花根际土壤微生物数量的化感效应研究

土壤微生物和土壤酶既是土壤有机质转化的执行者,又是植物营养元素的活性库[1]。其中土壤微生物在生态系统中不仅处在物质分解者的位置,同时起着部分生产者的作用,对土壤有机质的降解转化、无机物质的转化和分子态氮的固定及土壤肥力保持起着重要作用,土壤中微生物类群、数量、     

田间旱育条件下不同化感潜力水稻根际土壤酚酸类和萜类物质分析

酚酸类和萜类是水稻化感作用研究中研究较多、争议较大的2大类化感物质,但目前有关水稻根系分泌物的研究多在实验室条件下进行。本文以国际公认的强化感水稻‘PI312777’和弱化感水稻‘Lemont’为材料,以未种植水稻的土壤为对照,研究了其在田间旱育条件下,不同土壤水分状态(旱地和湿地)时,根际土壤酚酸类和萜类物质的差异。结果表明,不同水分条件下不同化感潜力水稻品种和对照根际土壤中酚酸类物质和萜类物质的组成较为相似,但各物质含量存在一定差异。适度旱胁迫下,各处理根际土壤中所检测到的咖啡酸、对羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸和肉桂酸5种酚酸类物质及总量均有提高,其中强化感水稻‘PI312777’根际土壤中5种酚酸类物质提高最显著,比CK湿地处理提高2.84倍;在各处理根际土壤共检测到的27种萜类物质中,17种是含氧单萜;干旱胁迫导致各处理根际土壤单萜烯、含氧单萜、含氧倍半萜和总萜变化程度和变化趋势不同,单萜烯相对含量在强化感水稻‘PI312777’根际土壤中明显提高,而在弱化感水稻‘Lemont’和对照根际土壤中则降低。本文在此基础上讨论了由此导致2种水稻田间化感抑草效果差异的原因与机制。     

根际土壤化学研究进展

本文就根际土壤中元素含量，形态分布和土－根系统中的化学反应机制研究的进展作了扼要论述。土－根系统中的化学过程是复杂的动态过程，其显著特点是根－土界面化学。并对今后根际土壤化学研究提出了看法。     

根际土壤磷的动态

养分的有铲性是由土壤物理、化学和生物学特性，特别是根系主导的根际动态所决定的的，根系引起根际ＰＨ值和Ｅｈ、根分泌物以及由此而引起微生物种群、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的动态又受植物生长的调控。根际微生态系统直接影响到土壤养分向根系的转移和被根系的吸收利用。因此，研究养分在根系－－土壤微环境中的动态是十分重要的。     

民勤绿洲区苜蓿地土壤有机碳组分分布特征

为了解西北民勤绿洲区紫花苜蓿种植后土壤有机碳组分的变化趋势及影响因素,以民勤绿洲区3a(A3)、14a(A14)和22a(A22)苜蓿种植地为研究对象,以棉花种植地(CK)为对照,通过野外调查取样以及室内测试分析,对土壤中的全部有机碳(TOC)、重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、颗粒有机碳(POC)和微生物量碳(MBC)的含量进行测定,分析变化趋势并对其规律进行研究。结果表明:相对于棉花种植地,22a苜蓿地土壤容重和电导率分别降低了13.9%和95.4%。3~22a苜蓿地较棉花种植地(CK)的TOC、LFOC、HFOC和MBC分别表现出175.0%,1 416.0%,47.8%和216.0%的增长幅度,变化差异较为显著。在垂直剖面上,棉花种植地(CK)显著低于苜蓿地LFOC、POC、MBC含量,并随土层加深而不断降低。逐步回归分析表明LFOC与TOC显著正相关(p0.05)。苜蓿种植年限、土层以及这两个变量的交互作用对POC/TOC产生显著影响(p0.01),对TOC、LFOC、HFOC、POC、MBC、LFOC/TOC、HFOC/TOC和MBC/TOC均产生极显著影响(p0.001)。苜蓿种植提高了土壤质量,降低了土壤容重和盐碱性,连续种植14a是苜蓿最为合理的种植年限,同时苜蓿种植有利于0—60cm垂直土层有机碳组分的累积,尤其对TOC、LFOC和MBC的增长效果极其显著。     

紫色土区土壤侵蚀对土地生产潜力的影响研究

紫色土具有自然肥力高、成土母质易风化的特点 ,在土地开发中若未采取合理的水土保持措施 ,极易产生严重的水土流失 ,破坏土地资源。定量分析了不同侵蚀程度下不同作物的土地生产潜力 ,为搞好紫色土开发利用中的水土保持提供了科学依据。     

邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系内源激素含量的化感效应

以筛选的自毒物质忍耐型(01 号)和自毒物质敏感型(02 号)杉木无性系为试验材料, 采用胁迫试验分析邻羟基苯甲酸对2 个不同化感型杉木无性系内源激素含量的化感效应。研究结果表明, 邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系ABA 含量表现为促进效应, 其中对01 号杉木无性系的促进效应大于02 号; 邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系IAA、GA₃ 含量表现为抑制效应, 胁迫后期邻羟基苯甲酸对02 号无性系GA₃ 含量的抑制效应较01 号强, 2 个无性系间IAA 含量的抑制效应差异不明显; 邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系ZR 含量的化感效应表现为胁迫第20 d 达到抑制效应高峰期, 随后抑制作用下降, 邻羟基苯甲酸对02 号无性系ZR 含量的抑制效应强于01 号无性系。     

天然土壤中典型多溴联苯醚解吸过程的初步研究

选择5种有机质含量不同的天然土壤,采用批量实验方法考察典型多溴联苯醚8DE47的解吸行为,并尝试利用非线性Freundlich模型和线性模型模拟不同初试浓度条件下BDE47的土壤解吸过程。针对较为显著的器壁吸附影像,所有检测数据均进行器壁吸附定量修正。结果表明,BDE47土壤解吸过程总体分为初始的快解吸和后续的慢解吸两个阶段。在初始阶段,BDE47解吸过程表现为线性行为,但非线性特征随解吸时间延长呈现增强趋势。土壤有机质（用TOC表征）释放的溶解有机质是影响土壤中BDE47解吸行为差异的主要因素之一。     

Allelopathic effects of artemisinin on ectomycorrhizal fungal isolates in vitro

The anti-malarial drug artemisinin is extracted from the leaves of Artemisia annua L. The release of artemisinin into forest soils could produce a potential risk for forest ecosystems, including effects on ectomycorrhizal fungal nutrient uptake, in areas where commercial and continual cultivation of the medicinal plant A. annua L. is practiced. Therefore, growth, proton and oxalate efflux, and nutrient uptake (nitrogen, phosphorus and potassium) of three isolates of Suillus luteus (S. luteus 1, S. luteus 13, and S. luteus 11) and of one isolate of Suillus subluteus (S. subluteus 12) were compared in culture solutions with different nominal artemisinin concentrations. The results showed that artemisinin inhibited significantly the growth of all studied fungi. With 25 mg artemisinin L⁻¹ added, fungal biomass was decreased by 78.6% (S. luteus 1), 96.7% (S. luteus 13), 77.8% (S. luteus 11) and 86.8% (S. subluteus 12) compared with the control (without artemisinin). This could explain, at least in part, why ectomycorrhizal fungal sporocarps in forests are consistently not found near cultivated A. annua L. fields. The amount of proton efflux by the fungal isolates also decreased as nominal artemisinin concentrations increased, indicating the limited ability of ectomycorrhizal fungi to mobilize nutrients from soil minerals. However, nominal artemisinin significantly increased the rate of fungal oxalate efflux, suggesting membrane damage and the abnormal opening of anion channels on hyphae cell membranes. Nominal artemisinin also decreased the uptake of nitrogen, phosphorus and potassium by the fungal isolates, which may not benefit from the nutrient uptake by ectomycorrhizae. Therefore, artemisinin released from large A. annua L. plantations may inhibit ectomycorrhizal fungal growth, nutrition and functions in forest ecosystems in Southwest China.     

棉花植株水浸提液化感效应的研究

本文采用室内生测和生理试验的研究方法,以多种受体植物为研究对象,探讨棉花的化感作用和作用机理。结果表明:棉花植株水浸提液对萝卜、白菜、莴苣、油菜、稗草、狗尾草、苘麻均具有化感效应,随着作用浓度增加,抑制效应逐渐加强;棉花茎叶和根系水浸提液对棉花种子萌发、幼苗生长、幼苗根系活力、根系酶活性有抑制或促进作用,当茎叶浸提液浓度为0.02 g·mL-1时,棉花根长、苗高、侧根数、干重分别比对照增加10.3%、3.1%、22.9%和2.4%,当浓度为0.1 g·mL-1时,上述指标与对照相比分别降低34.4%、39.2%、40.6%和19.0%,而根系活力、SOD活性比对照降低38.2%、36.7%,POD活性、MDA含量较对照增加52.3%和36.5%,不同浓度棉花植株水浸提液对棉花生长呈现"低促高抑"的规律,且茎叶浸提液作用效应大于根系浸提液。结果表明棉花具有较强的自毒作用,可能是棉花连作障碍的重要原因之一,通过建立合理的耕作制度,可提高棉花经济产量。     

黄山景区土壤重金属分布特征及其潜在生态风险评价

选取黄山风景区6条主要游览步道,采集70个土壤样品,用等离子发射光谱法测定其Zn、Cu、Pb、Cr、As和Ni的含量并分析其分布特征,应用潜在生态风险指数法对黄山风景区土壤重金属污染进行分析和评价。结果表明,黄山风景区土壤Zn、Cu、Pb、Cr、As、Ni的平均含量分别为157.02,19.73,46.44,41.46,29.47,10.26mg/kg,除Ni外,所有元素均超出土壤背景值。结合土壤重金属在不同景区的分布和样带上的横向分布规律以及相关性分析,得出Cu、Pb主要来源于汽车尾气排放物的沉降,在云谷景区和玉屏景区相对较高;Ni、Cr来源于地壳源,在样带的横向分布上呈逐渐增加的趋势;Zn在北海景区含量最高,受游客的旅游活动干扰最大;As可能由于农药的喷洒导致整个景区均存在一定程度的污染。黄山风景区土壤重金属整体处于轻微生态风险,各种重金属的潜在生态危害由强至弱依次为:As>Pb>Cu>Zn>Cr>Ni,其中,As是黄山景区土壤最主要的潜在生态风险因子。     

黑河流域盐渍土资源及紫花苜蓿改土培肥和生态恢复效应的研究

在黑河流域草甸盐土上种植了紫花苜蓿,改土培肥效果十分明显。3年生紫花苜蓿产鲜草55.20 t hm-2,折干草18.40 t hm-2,与CK比较0~20 cm土层中自然含水量增加90.65g kg-1,>0.25mm团粒结构增加32.34%,总孔度增加9.06%,土壤容重降低0.24g cm-3,pH由8.45降到8.20,全盐含量降低4.63g kg-1,脱盐率达到56.60%,有机质、速效N、P、K亦随之增加。     

不同土壤抗蚀性能研究

该对四川省农业科学院资阳水土保持试验所布设的７种土壤试验小区，用模拟降雨装置进行了土壤抗蚀性能的初步试验研究，结果表明：（１）７种土壤的抗蚀能力大小依次为：冷沙黄泥＞棕紫泥＞红棕紫泥＞灰色潮土＞红紫泥＞黄红紫泥＞暗棕紫泥；（２）７种土壤的么径流过程累积量与降雨历时、产沙过程累积量与降雨历时，径流过程累积量与产沙过程累积量之间均有显的线性相关关系，以及６种土壤的土壤含水量与开始产流时间之间有非常     

甘肃中部半干旱区紫花苜蓿耗水规律及土壤水分变化特征研究

利用大型蒸渗仪于2001—2002年连续2年测定的甘肃中部半干旱地区紫花苜蓿生长期日耗水量以及土壤水分资料，分析研究了耗水规律和土壤水分变化特征。结果表明：紫花苜蓿全生长期总耗水量约在382．9mm左右，日耗水量随降水量的增大而增大，在整个生长期内基本呈现周期性正弦曲线波动，土壤水分的周年变化可划分为3个时期：春季失墒期、夏季波动变化期、秋季增墒期；垂直变化分为3个层次：多变层(0～30cm)、缓变层(30—10Ocm)、稳变层(100～200cm)。