不同土壤性质和P水平下土壤-植物系统中的Zn-Cd交互作用研究

采用Zn背景值和P含量都较高的肥沃的农田粘质土和缺Zn缺P的贫瘠的沙质土进行盆栽试验,研究了不同土壤性质和P水平对土壤-植物系统中Zn-Cd交互作用的影响。结果表明,在试验1非缺Zn的土壤条件下,施Zn(0～100mg·kg-1)对小麦幼苗体内Cd的浓度无明显影响,只有在Zn浓度高至污染水平(1000mg·kg-1土)时,才显著降低小麦幼苗体内Cd浓度;而在试验2缺Zn缺P的土壤条件下,施加低浓度的Zn(0～10mg·kg-1土)即显著影响了小麦幼苗对Cd的吸收(P<0.001)。施加试剂纯的P(CaHPO4)也显著影响了小麦幼苗根和地上部的Cd浓度,过去多认为P肥促进植物对Cd的吸收是由于P肥中含有一定量的Cd所致,试验结果提示了P肥促进植物对Cd的吸收与P元素本身也有关系。     

生物炭缓解污染土壤中植物的重金属胁迫研究进展

土壤中过量的重金属会对植物产生毒害,影响其正常生长,同时还会通过农作物转移到食物链,影响粮食安全.在土壤重金属污染严重的背景下,生物炭作为新型的土壤改良剂,不仅可以修复污染土壤,还可以有效缓解植物在污染土壤中受到的重金属胁迫.结合国内外文献,本文综述了生物炭缓解植物重金属胁迫方面的研究进展,重点归纳了其缓解机制,包括促进植物吸收养分和生长、提高植物抗胁迫能力、减少植物对重金属的转运吸收、改善土壤理化和微生物学性质、降低土壤重金属生物有效性等,并对此领域未来研究提出了建议和展望.     

氮、磷、硫对铬超富集植物李氏禾吸收Cr(Ⅵ)的影响

通过水培试验,以用25%Hoagland's营养液培养的植株作为对照,研究无机营养元素氮、磷、硫对铬超富集植物李氏禾吸收六价铬[Cr(Ⅵ)]的影响。结果表明,李氏禾根系对Cr(Ⅵ)的吸收符合系Michaelis-Menten方程,其米氏常数(K_m)为91.84μmol/L。与全素培养条件相比,在缺氮、缺硫条件下,李氏禾的根系吸收位点与Cr(Ⅵ)的亲和力增加,根系分泌物能增加土壤中难溶性铬的活性,从而有利于对Cr(Ⅵ)的吸收;而在缺磷培养条件下,根系分泌物不利于土壤中难溶性铬的溶出,缺磷条件对李氏禾吸收Cr(Ⅵ)存在非竞争性抑制作用。由研究结果可知,适当施用磷肥有利于提高李氏禾对Cr(Ⅵ)污染土壤的植物修复效率。     

植物对磷饥饿的反应研究进展

磷是构成生命的重要元素之一,也是土壤中有效性最低的一种营养元素。中国是世界上最大的小麦生产国。但是中国耕地中有59%的土壤缺磷。农作物的产量常受到缺磷的影响而受损。土壤缺磷并不是土壤中总磷量低,而是土壤中可供植物直接吸收利用的有效态磷含量低。植物在磷饥饿时会发生各种各样的变化,以尽最大可能满足自身对磷的需求。植物对缺磷的反应是一个复杂的网络过程。大约有100多个基因参与了植物对缺磷的反应。其中主要的有磷转运蛋白基因、核糖核酸酶基因、磷酸酶基因等。植物在吸收外界的磷的过程中磷转运蛋白发挥了重要作用。植物磷转运蛋白基因按照序列相似性可以划分为H /Pi共转运家族(Pht1家族)和Na /Pi共转运家族(Pht2家族)。按照吸收动力学的标准可以分为高亲和力磷转运蛋白和低亲和力磷转运蛋白两种。磷饥饿时植物对磷吸收能力的增强的原因之一是增加了磷转运蛋白分子的合成数目。目前尽管人们对植物吸收磷的理解已经有了长足的进步,但是在植物对磷的具体调控机制、磷的跨液泡膜运输等重要方面仍然没有明确的结果。     

麦类作物适应缺铁营养条件机理的专一性研究

禾本科植物以大量释放植物高铁载体(phytosiderophores)来增加根际铁的有效性,并通过位于根系质膜上的专一性吸收系统促进植物吸收土壤潜在铁,以适应铁胁迫的不良环境。本研究就诱导植物高铁载体合成和释放因子的专一性、植物高铁载体在石灰性土壤中络合铁的专一性以及植物对 FeⅢ-植物高铁载体络合体吸收的专一性在室内控制条件下作了系统探讨。试验证明,植物高铁载体的合成和释放以及它对石灰性土壤中铁的螯溶作用均非缺铁的专一性反应。缺锌同样可以诱导植物高载体的合成和释放;而植物高载体不仅可以络合石灰性土壤中的铁,同时可以络合其中的锌和铜;它还可能通过氧化还原作用增加石灰性土壤中锰的有效性。另外麦类作物对 Fe~(Ⅲ)植物高铁载体络合体的大量吸收却是缺铁的专一性反应。缺锌和缺锰均不能诱导和活化这一专一性吸收系统。     

丛枝菌根真菌对矿质养分活化作用研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）与大多数植物能够建立互惠共生体系,提高植物对水分和养分吸收,促进植物生长。AMF与植物共生可促进矿质养分活化释放,提高土壤养分生物有效性,改善植物营养状况。AMF与植物共生加速了玄武岩、长石、花岗岩、磷酸盐等矿物的风化速度,促进养分从矿物中析出;AMF与植物共生促进了土壤中磷素以及其他矿质元素活化,从而促进植物生长。AMF活化土壤养分的机理主要是能形成强大的菌丝网络,菌丝桥传递矿质养分;分泌多种酶类,参与土壤养分酶解;分泌有机酸,降低土壤pH值,活化土壤吸附及固持的养分;促进土壤微生物活性,调控养分转运蛋白等。AMF活化矿质养分受到矿物土壤类型、菌根真菌和共生植物种类及碳源分配等因素影响。AMF生物技术是显著提高退化土壤生态恢复的一种潜在机制。今后应大力开展丛枝菌根真菌对矿质养分活化作用的机制研究,对退化土壤高效菌种进行筛选,加强微生物肥料研究。     

硼对棉花~(32)P、~(86)Rb和~(14)C的吸收及其在体内分布的影响

在盆栽条件下,采用严重缺硼的灰紫色土为供试土壤,研究硼对棉花~(32)P、~(36)Rb和~(14)c的吸收及其在体内分布的影响。结果表明,~(32)P无论土施、涂叶或茎部浸泡,缺硼棉株各器官中~(32)P的含量均高于施硼棉株,而单株总吸收量则比施硼棉株少。~(32)P的根部吸收或叶部吸收,均不因施硼与否而影响其在体内的分布规律,但~(32)P浸泡茎部则干扰其在棉株中的正常分布。适量施硼增加棉株各器官中~(36)Rb的含量,并促进单株~(36)Rb的吸收,高硼使~(36)Rb吸收受到抑制,但对其在各器官中含量的影响无明显规律,不同硼水平对~(36)Rb在棉株各器官中的分布也无显著影响,施硼可提高棉叶中~(14)C光合产物,并促进这些产物向其它器官转移,苗期转移到根、茎以及蕾期转移到果枝的~(14)C光合产物均比缺硼棉株高。     

锰锌肥对锰锌俱缺石灰性土壤上小麦的效应

采用田间、盆栽试验及室内化验分析相结合的方法 ,探讨锰锌俱缺土壤上 ,施锰锌肥的作用效果及施肥后土壤中锰锌变化和小麦对锰锌的吸收利用反应。结果表明 ,在陕西省锰锌俱缺土壤上 ,锰锌肥配施可显著提高小麦产量 ,田间平均增产 13.4% ,盆栽增产达 39.8% ,均明显优于对照及单施锰锌的增产效果 ;锰锌俱缺土壤上 ,补给锰锌营养 ,能同时促进作物对锰锌的吸收 ;土娄土对锰锌有较强的固定作用 ,施入土壤中的锰有 5 3.8%～72 .4%转换成植物不易吸收的易还原态锰 ,而 DTPA - Mn增加甚微 ,故盆栽试验施锰 1g/kg,小麦未见明显毒害。     

丛枝菌根(真菌)对植物抗病性、抗旱性的影响

<正>AMF能够与宿主植物形成菌根共生体,并通过菌丝更为有效地获取宿主植物根际的矿质营养,特别是改善植物磷营养状况,进而促进植物从土壤中吸收水分,促进植物生长发育,提高植物竞争力,提高植物抗逆性。一、丛枝菌根对植物抗病性的影响随着社会的发展,人们现在越来越重视丛枝菌根(AM)真菌对植物病原物的影响以及提高植物抗病性的效应,充分发挥丛枝菌根对植物的抗病性,可以减少农药对环境造成的污染以及对人体健康造成的伤害。     

不同磷含量对石灰性潮土吸附、解吸有效性锌的影响

以不同磷含量的石灰性潮土为材料,通过对锌的吸附、解吸试验,研究了磷对石灰性土壤中锌有效性的影响,结果表明,随着石灰性土壤中磷含量的提高,土壤对锌的吸附量和吸附能力显著降低,而KCl对锌的解吸量却明显增加,从而得出石灰性土壤中施磷促进了土壤中锌的有效性是施磷促进作物对锌吸收的一个原因.     

几种化肥对外源Cr(Ⅵ)形态和小白菜吸收铬的影响

通过盆载试验探讨了几种化肥对土壤铬的形态和小白菜吸收铬的影响.结果表明:1)外源Cr(Ⅵ)可显著增加土壤有效铬含量,但增施氯化钾、硝酸钙和硫酸钠能有效抑制外源Cr(Ⅵ)向残渣态和有效态铬转化,并促进外源Cr(Ⅵ)向有机态铬转化;2)增施硅酸钠可抑制外源Cr(Ⅵ)向残渣态铬转化,但有利其向有机态、沉淀态和有效态转化,对土壤铬的活化有明显效果;3)适量施用氯化钾和硫酸钠均可有效抑制小白菜对铬的吸收,并提高产量品质,但硝酸根离子有促进小白菜铬吸收的作用,故增施硝酸钙会提高小白菜铬含量;4)增施硅酸钠对小白菜吸收铬有较强的抑制作用,对降低小白菜铬吸收有明显效果,但由于其活化铬提高了土壤铬毒性,故妨害作物营养而降低小白菜产量.     

氮肥形态对污泥农用土壤中重金属活性及玉米对其吸收的影响

采用根箱试验,研究了不同形态氮肥对污泥处理的根-土界面氮素转化、pH、重金属活性以及植物吸收重金属的影响.结果表明,铵态氮肥能降低根际土壤的pH,提高根际土壤中的重金属活性,促进玉米对重金属的吸收;而硝态氮的作用刚好相反.因此,氮肥形态的选择供应可作为控制作物对重金属吸收的一种措施.     

几种化肥对外源Cr(Ⅵ)形态和小白菜吸收铬的影响

通过盆载试验探讨了几种化肥对土壤铬的形态和小白菜吸收铬的影响.结果表明:1)外源Cr(Ⅵ)可显著增加土壤有效铬含量,但增施氯化钾、硝酸钙和硫酸钠能有效抑制外源Cr(Ⅵ)向残渣态和有效态铬转化,并促进外源Cr(Ⅵ)向有机态铬转化;2)增施硅酸钠可抑制外源Cr(Ⅵ)向残渣态铬转化,但有利其向有机态、沉淀态和有效态转化,对土壤铬的活化有明显效果;3)适量施用氯化钾和硫酸钠均可有效抑制小白菜对铬的吸收,并提高产量品质,但硝酸根离子有促进小白菜铬吸收的作用,故增施硝酸钙会提高小白菜铬含量;4)增施硅酸钠对小白菜吸收铬有较强的抑制作用,对降低小白菜铬吸收有明显效果,但由于其活化铬提高了土壤铬毒性,故妨害作物营养而降低小白菜产量.     

解磷真菌的研究进展

磷是植物生长的主要元素之一,大多数土壤都储存着大量的磷,但土壤中的磷容易被固定和沉淀,导致土壤缺磷而限制植物的生长.施用化学磷肥是一种较好的解决缺磷的方法,但由于其价格不断上涨而受到限制.解磷微生物能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态,因此解磷微生物尤其是解磷真菌的研究越来越受到重视.对解磷真菌的解磷能力、解磷机理,解磷真菌对植物体、土壤的影响等研究进行了综述,并对解磷真菌的研究提出了一些建议.     

土壤异质性施肥对玉米马铃薯间作体系养分吸收与利用特征的影响

【目的】土壤养分异质性能显著影响植物的生长,而异质性施肥是造成土壤养分异质性的主要方式。为研究异质性施肥对单、间作系统养分吸收和利用特征的影响。【方法】对玉米马铃薯间作群体进行不同养分分布施肥,研究不同作物对异质性施肥养分的吸收与利用规律。【结果】不论单作还是间作,土壤养分空间异质性均能增加玉米和马铃薯的养分积累量;在间作群体中,土壤异质性施肥能极显著地降低玉米养分利用率(P0.01),而对马铃薯仅磷利用率达到显著降低(P0.05),但在单作群体中养分异质性施肥仅对马铃薯磷(P=0.027)和钾(P=0.013)的利用率有显著降低的作用;在间作群体种间行内提高施肥量能极显著地提高土地当量比(LER)(P=0.003)。【结论】土壤养分空间异质性施肥(种间高肥)有利于玉米马铃薯间作群体对养分的吸收与利用,能提高复合产量15%。     

土壤与植物中的硫素营养研究进展

综述了土壤与植物硫素营养的近期研究进展,包括土壤中硫的转化;植物体中硫酸盐的吸收途径;植物的缺硫症状;硫素对植物生理功能的影响;硫与植物其他营养元素的互作关系等。以期为硫素研究提供参考。     

植物促生菌及其促生机理 (续)

3 植物促生菌的促生长机理 3.1 产生嗜铁素 铁是生命的基本物质.不论是动、植物还是微生物,均需含铁蛋白来参与呼吸等一系列生理活动.尽管地球表面矿物含铁丰富,但土壤中能够直接为植物和微生物利用的铁却不多.土壤中铁主要以三价铁(Fe3+)状态存在,在pH值为7.4时其溶解度为10-18mol/L,此浓度下的铁一般无法满足土壤微生物繁衍和植物生长发育的需要.然而,某些细菌和植物分泌一种专门结合铁的小分子蛋白(siderophores)可从土壤中收集铁,这种物质被称之为嗜铁素.铁一旦与嗜铁素相结合则形成可溶性铁-嗜铁素复合体,并可通过植物和微生物细胞膜的特殊通道进入生物体内.氧化铁在体内还原后被释放并参与生物代谢活动.产生嗜铁素被认为是植物促生菌最主要的直接和间接促进植物生长的有效途径之一.植物促生菌产生的嗜铁素一般都具有高度的铁亲合性和专一性,含有各种能鳌合铁的结构基团(如邻二苯酚结构、羧基结构和乙二胺结构等)来摄取土壤中的铁,这种嗜铁素具有极强的吸收铁的能力,可在铁有效性极低时收集土壤中微量的移动性铁,从而使土壤中可用的铁降低至更为缺乏的程度.     

土壤水分胁迫条件下磷、钾营养的相互关系及其对小麦抗旱性的影响

通过盆栽试验研究了土壤水分胁迫条件下小麦磷、钾营养的相互关系及其对抗旱性的影响。研究表明,在缺磷缺钾土壤上,土壤水分胁迫时,施磷不仅有助于作物对磷的吸收,也改善了作物的钾营养状况,因而提高了作物的抗旱性,促进了作物生长;施钾有助于小麦对钾的吸收,而对磷的吸收没有影响,钾肥对小麦抗旱性的影响依赖于植物的磷营养水平。     

土壤砷植物暴露途径的土壤因子模拟

确定土壤中重金属生物有效性是评价土壤重金属污染生态风险的关键,然而在生态风险评价实际应用中,测定土壤重金属生物有效性耗时且高成本,限制了生物有效性评价法的应用.通过对模式植物的文献搜集,总结了影响植物富集土壤砷的7个土壤因子,揭示了土壤砷植物暴露的影响机制.运用SPSS 18.0对文献数据集各个土壤因子进行了回归分析、相关性分析和共线性分析.单因子回归分析表明营养盐类对植物富集砷影响很小,可以忽略不计;相关性分析和共线性分析结果表明土壤因子之间存在多元共线性;主成分分析结果表明,植物富集砷浓度主要受土壤质地的物理综合指标以及土壤总砷含量和土壤酸碱度等化学综合指标影响.其中植物富集浓度受土壤中总砷浓度影响最大,受土壤质地中砂粒含量影响其次;土壤粉粒、粘粒、有机质含量和阳离子交换量对富集也有一定影响;而土壤酸碱度对植物富集浓度的影响相对较小.最终通过数学模型解释植物富集砷浓度随土壤性质变化的规律,建立了土壤性质与土壤砷植物暴露的相关关系,为土壤重金属生物有效性风险评价法提供理论依据.     

植物锰营养研究进展

综述了土壤中锰的形态、化学行为及其有效性，植物中锰的含量与分布，植物对锰的吸收及转运，锰的生理功能，锰的缺乏与中毒，植物对缺锰胁迫的适应机理等方面的研究进展。