白浆土 植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅳ.环境条件对土壤磷素有效性的影响

根际试验研究表明,水分、有机质、土壤酸度是影响白浆土磷素生物有效性的重要因子。调节土壤水分含量,能增强土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,加速磷酸根离子从根际土壤向非根际土壤扩散。增加土壤有机质含量,降低了土壤对P素的吸附自由能(K值),提高土壤中的速效磷含量。适量施用石灰,调节白浆土酸度,由于化学溶解作用的影响,促进了土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,增强了土壤中磷素的生物有效性.     

白浆土植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅳ.环境条件对土壤磷素有效性的影响

根际试验研究表明,水分、有机质、土壤酸度是影响白浆土磷素生物有效性的重要因子．调节土壤水分含量,能增强土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,加速磷酸根离子从根际土壤向非根际土壤扩散．增加土壤有机质含量,降低了土壤对Ｐ 素的吸附自由能（ Ｋ 值） ,提高土壤中的速效磷含量．适量施用石灰,调节白浆土酸度,由于化学溶解作用的影响,促进了土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,增强了土壤中磷素的生物有效性     

沙地樟子松人工林土壤磷素转化的根际效应

对大青沟自然保护区内不同年龄樟子松人工林根际和非根际土壤中不同形态磷素含量和酸性磷酸单酯酶（AP）活性进行了比较.结果表明,樟子松根系活动显著地提高了根际土壤有机碳含量及有机质的C/P比,增强了土壤微生物活动和AP活性,促进了有机磷的可利用性与矿化;显著地降低了土壤pH值,促进了Ca-P的溶解;从而提高了土壤磷素的有效性,促进了有机磷和Ca-P向Fe-P、Al-P的转化.与AP活性的根际效应相反,随林龄增加,樟子松对各形态磷素的根际效应逐渐增强,根际和非根际土壤中各形态磷素的变化趋势基本一致,土壤全磷和有机磷含量逐渐下降,而活性磷含量升高.为了保持土壤有机磷库和磷素的持续供应,必须对地被物予以保护.     

施硒对水稻土壤硒有效性的影响

硒在华南稻区酸性土壤中极易被固定使其有效性较低.本研究旨在通过盆栽试验,探明施用硒肥对水稻根际和非根际土壤硒有效性的影响.结果表明: 施硒能提高水稻产量,增加籽粒硒含量;水稻根际土壤中水溶态硒、交换态硒、铁锰氧化物结合态硒、有机物-硫化物结合态硒和残渣态硒含量均低于非根际土壤.各施硒处理之间,根际和非根际土壤中硒的迁移系数没有显著差异;施硒对根和叶片之间硒的迁移系数也没有显著影响,但是施硒提高了叶片和籽粒之间硒的迁移系数.施用0.5 mg·kg^-1硒增加了水稻根系有机酸的分泌,而施用1.0、5.0 mg·kg^-1硒则降低了有机酸的分泌.根系有机酸的分泌对根际土壤pH值影响不大,根际土壤pH值反而高于非根际土壤,但施硒显著降低了根际土壤pH值.随着施硒水平的提高,根际土壤黏土矿物(高岭石)的红外吸收光谱不断增强.施入土壤中的硒多转化为水稻难以吸收利用的形态,且不易向根际移动.根系分泌的有机酸也并不是通过影响土壤pH值来提高土壤硒的有效性.     

白浆土-植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅴ.有机物对磷根际有效性的影响

采用根盒试验研究了施用紫花苜蓿腐解物对白浆土-小麦根际P素形态转化、有效性及小麦植株P素吸收的影响.结果表明,施用有机物料使土壤有效磷显著上升,铝磷、铁磷含量也显著升高,且培养时间越长,效果越明显.小麦植株含P量明显上升,且与非根际土壤铝磷、铁磷的变化显著相关.     

白浆土 植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅴ.有机物对磷根际有效性的影响

采用根盒试验研究了施用紫花苜蓿腐解物对白浆土小麦根际P素形态转化、有效性及小麦植株P素吸收的影响。结果表明,施用有机物料使土壤有效磷显着上升,铝磷、铁磷含量也显着升高,且培养时间越长,效果越明显。小麦植株含P量明显上升,且与非根际土壤铝磷、铁磷的变化显着相关.     

超积累植物东南景天根际可溶性有机质对土壤锌吸附解吸的影响

采用盆栽和模拟试验研究了锌超积累植物东南景天根际土壤可溶性有机质(DOM)对土壤锌吸附解吸的影响.结果表明: 采用矿山土壤种植锌超积累植物东南景天后,根际土壤水溶性锌和乙酸铵提取态锌含量显著降低,而非根际土壤有效锌无明显变化.与不种植东南景天的对照土壤相比,根际土壤pH值降低了0.3个单位,有机质和DOM含量分别提高13.6%和20.9%.东南景天根际DOM对土壤锌吸附解吸的影响方式和程度与土壤类型有关.与对照DOM相比,在矿山土、黄筋泥和黄松土中,添加根际DOM使锌的最大吸附量(X_m)分别降低了17.8%、21.9%和27.7%,而非根际DOM对锌的最大吸附量没有影响.在3种供试土壤中添加根际DOM促进了锌的解吸,其中以黄松土最明显.东南景天根际DOM能降低土壤锌吸附容量,减少土壤对锌的吸附,促进吸附态锌的解吸,从而提高了根际锌的生物有效性.     

白浆土植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅴ.有机物对磷根际有效性的影响

采用根盒试验研究了施用紫花苜蓿腐解物对白浆土小麦根际Ｐ 素形态转化、有效性及小麦植株Ｐ 素吸收的影响．结果表明,施用有机物料使土壤有效磷显著上升,铝磷、铁磷含量也显著升高,且培养时间越长,效果越明显．小麦植株含Ｐ 量明显上升,且与非根际土壤铝磷、铁磷的变化显著相关     

不同磷浓度植株残体降解对紫色土磷素有效性的影响

植株残体降解可直接或间接地影响土壤磷素的有效性,为探讨不同磷浓度植株残体降解对紫色土磷分级体系的影响,结合31P核磁共振分析技术,选取了3种磷浓度不同的植物残体与两种紫色土进行室内模拟培养试验,得出了以下研究结论:(1)添加植株残体显著增强了紫色土呼吸强度,且紫色土分级体系中的活性磷含量均高于对照处理(2)31P-NMR分析结果得知,植株残体的正磷酸盐、磷酸单酯占浓缩液全磷比例的90%以上,高磷植株的正磷酸盐和磷酸单酯含量显著高于中磷和低磷植株,土壤磷素有效性的变化与植株残体的正磷酸盐和磷酸单酯含量有关;(3)紫色土分级体系中的活性磷在0 d含量最高,随着培养周期的延长,土壤磷素有效性会出现降低的趋势;酸性紫色土的累积呼吸强度、分级体系中活性磷(Resin-P、Na HCO3-Pt)所占比例均高于中性紫色土,与土壤钙含量有关。综上所述,植株残体的磷浓度越高,更有利于提高土壤磷素的有效性,本研究结果为农业生产中秸秆还田技术提供了理论参考。     

施氮量对夏玉米根际和非根际土壤酶活性及氮含量的影响

在华北平原潮土上进行田间试验,研究施氮量对夏玉米根际和非根际土壤酶活性及氮含量的影响.结果表明: 不同施氮水平下土壤酶活性均表现出一致的季节性变化趋势.与不施氮处理相比,施氮处理能显著提高根际和非根际土壤硝态氮含量及根际土壤铵态氮含量,显著增强土壤几丁质酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和木聚糖酶活性.在整个玉米生育期内,非根际土壤硝态氮含量显著高于根际土壤;非根际土壤铵态氮含量在灌浆期显著高于根际土壤,但在苗期和完熟期则显著低于根际土壤;根际土壤几丁质酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和木聚糖酶活性都显著高于非根际土壤.施氮对土壤有机质含量没有显著影响;在0～180 kg·hm^-2施氮范围内,施氮可明显增加土壤全氮含量,但当施氮量超过180 kg·hm^-2时,土壤全氮含量则明显下降.综上,适量施氮能显著增强土壤酶活性,提高土壤全氮含量,改善土壤生化性质.     

白浆土—植物系统营养物质转化机制及其有效性研究：Ⅴ.有机物对？…

采用根盒试验研究了施用紫花苜蓿腐解物对白浆土－小麦根际Ｐ素形态转化,有效性及小麦植株Ｐ素吸收的影响,结果表明,施用有机物料使土壤有效磷显著上升,铝磷,铁磷含量也显著升高,且培养时间越长,效果越明显。小麦植株含Ｐ量明显上升,且与非根际土壤上升,且与非根际土壤铝磷,铁磷的变化显著相关．     

粪产碱菌对水稻根质子分泌作用及根际微生态的影响

用粪产碱菌浸种或沾根均能增强水稻根的质子分泌能力,促使介质酸化,pH值下降约2.2,浸种的效应更为明显。接种粪产碱菌能刺激水稻在缺铁胁迫条件下的质子分泌作用,提高根际溶液和根内ATP含量,同时增强根际土壤中铁、磷元素的有效性,促进植物根系对磷的吸收利用。     

柠檬酸、葡萄糖和有机质对植物磷素吸收和土壤磷素形态的影响（英）

研究了柠檬酸、葡萄糖和有机质(栎树类凋落物和三叶草茎叶)对几种栽培和野生植物磷素吸收以及高度风化老成土中磷素形态的影响。在未加入无机磷的情况下,连续加入柠檬酸溶液增加了温室盆栽大豆(Glycine max(L.)Merr.)和高梁(Sorghum bicolor)对磷素 的吸收。这表明,柠檬酸可以溶解土壤中被铁、铝氧化物固定的磷。当无机磷和柠檬酸溶液同时加入后,由于有机配位体能够阻止土壤对磷素的吸附和固定,植物对磷的吸收总量明显高于仅仅加入无机磷的对照。不论是否加入无机磷,葡萄糖均没有增加植物对磷素的吸收,但却改变了土壤中磷素的形态。该试验的结果还表明,Hedley等人提出的土壤磷素分级方法不适于有机质含量很低的酸性土壤。在另一种性质极为相似的酸性土壤中施入粉碎的栎树(Quercus spp.)凋落物和三叶草(Trifolium pratense)后,野生商陆(Phytolacca americana)吸收磷素的能力增强。通过进一步对土壤中的磷素进行化学分级,结果表明,这些有机物质可以改变土壤中磷素存在的形态。本文还就有机质分解过程中的中间产物对土壤磷素有效性的影响机理进行了探讨     

生物炭提高土壤磷素有效性的整合分析

生物炭改善土壤肥力和提高作物产量的作用与土壤磷素有效性的提高密切相关,但是关于生物炭添加对土壤磷素有效性影响的定量效应尚不明确。本研究对95篇符合条件的文献中的507组数据进行整合分析,以评估生物炭添加对土壤磷素有效性的定量影响。结果表明: 不论生物炭原料、制备温度、C/N、施用量、配施化肥与否,以及土壤质地、pH、有机碳含量如何变化,生物炭添加均使土壤有效磷含量显著提高,平均较不添加对照提高57.6%。同时,生物炭添加促进了作物对磷的利用,但植株含磷量对不同添加条件下生物炭的响应程度基本上均低于土壤有效磷,部分条件下未达到显著水平,平均响应比为30.6%。在砂质和壤质土壤中,添加拥有较多灰分的畜禽粪便生物炭,以及较低C/N、低温裂解的碱性生物炭、较大施用量对增加土壤有效磷和植株磷含量更有效。作为土壤磷素循环的主要酶,生物炭添加使碱性磷酸酶活性平均增加2.8%,而酸性磷酸酶活性则平均降低17.8%。总体上,生物炭对土壤有效磷和植株磷含量有显著的正向效应,但对土壤磷酸酶活性的影响较小,磷素有效性的提高可能主要源于生物炭自身携带较高含量的有效磷组分。     

农田土壤中磷素有效性及影响因素

土壤中磷的有效性直接决定着农田生产力. 基于分布于我国不同气候区长期定位施肥试验,总结了不同农田土壤的磷素含量、有效性及转化的影响因素.结果表明： 目前我国不同类型的土壤中全磷含量在0.31～1.72 g·kg^-1,速效磷含量在0.1～228.8 mg·kg^-1.土壤母质、理化性质和施肥方式是影响农田土壤磷素有效性的主要因素,未来应注重有机肥和化肥的混合施用以提高农田土壤磷素有效性,并关注可能导致的环境影响.     

柠檬酸,葡萄糖和有机质对植物磷素吸收和土壤磷素形态的影响

研究了柠檬酸、葡萄糖和有机质（栎树类凋落物和三叶草茎叶）对几种栽培和野生植物磷素吸收以及高度风化老成土中磷素形态的影响。在未加入无机磷的情况下,连续加入柠檬酸溶液增加了温室盆栽大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ（Ｌ．）Ｍｅｒｒ．）和高粱（Ｓｏｒｐｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒ）对磷素的吸收。这表明,柠檬酸可以溶解土壤中被铁、铝氧化物固定的磷。当无机磷和柠檬酸溶液同时加入后。由于有机配位体能够阻止土壤对磷素的吸附和固定,植物对磷的吸收总量明显高于仅仅加入无机磷的对照。不论是否加入无机磷,葡萄糖均没有增加植物对磷素的吸收,但却改变了土壤中磷素的形态。该试验的结果还表明,Ｈｅｄｌｄｙ等人提出的土壤磷素分级方法不适于有机质含量很低的酸性土壤。在另一种性质极为相似的酸性土壤中施入粉碎的栎树（Ｑｕｅｒｃｕｓｓｐｐ．）凋落物和三叶草（ＴｒｉｆｏｌｉｕｍＰｒａｔｅｎｓｅ）后,野生商陆（Ｐｈｙｔｏｌａｃｃａａｍｅｒｉｃａｎａ）吸收磷素的能力增强。通过进一步对土壤中的磷素进行化学分级,结果表明,这些有机物质可以改变土壤中磷素存在的形态。本文还就有机质分解过程中的中间产物对土壤磷素有效性的影响机理进行了探讨。     

典型黑土区不同水土保持林表层土壤磷素形态及有效性

以典型黑土区人工营造的落叶松林、水曲柳林、樟子松林和美青杨林表层土壤(0～10 cm)为对象,研究不同类型水土保持林土壤磷素的形态和有效性.结果表明: 水曲柳林和美青杨林土壤全磷、速效磷和磷各组分含量均显著高于落叶松林和樟子松林;4种林地土壤磷主要以有机磷形式存在,并且中活性有机磷NaOH P_o含量最高,占土壤磷素总量的58.9%;对植物有效性相对较高的H₂O P_i和NaHCO₃ P含量较低,分别占土壤磷素总量的1.2%和6.6%;除NaHCO₃ P_o外,土壤中不同磷素形态之间以及磷各组分与土壤有机质、全磷和有效磷之间具有显著相关关系.表明研究区内阔叶林比针叶林能够显著地提高土壤磷的有效性.     

杉木、马尾松及其混交林根际土壤磷素特征

2007-2010年,在福建省南平市延平区太平试验林场比较分析了杉木、马尾松纯林及其混交林根际土壤的磷素特征.结果表明:在杉木、马尾松纯林中,根际土壤的有效磷含量均大于非根际土壤.与非根际土壤相比,杉木、马尾松纯林及其混交林的根际土壤pH值均出现下降趋势;根际土O-P的数量低于非根际土,而Al-P和Fe-P则高于非根际土;3种林型中,根际土壤对磷的吸附量小于非根际土壤;而根际土壤磷解吸量和解吸率均高于非根际土壤.杉木、马尾松纯林中,马尾松根际土壤的有效磷、Fe-P、Al-P、解吸量和解吸率均高于杉木,而O-P、磷吸附量则低于杉木.杉木与马尾松混交后,二者根际土壤磷的活化作用进一步加强,且杉木的增幅更大.杉木与马尾松混交有利于杉木根系磷素营养的改善.     

磷高效利用野生大麦基因型筛选及其根际土壤无机磷组分特征

通过土培盆栽试验,研究了16份野生大麦种质资源在相同供磷水平下磷素吸收利用的基因型差异,探讨磷高效野生大麦根际土壤无机磷组分特征.结果表明：拔节期和扬花期磷素干物质生产效率（CV=11.6%、12.4%）、成熟期磷素籽粒生产效率（CV=13.7%）基因型间差异较大.不同生育时期磷高效基因型IS-22-30和IS-22-25生物量、磷积累量和磷素干物质生产效率均显著高于低效基因型IS-07-07,且高效基因型的籽粒产量分别是低效基因型的3.10和3.20倍.不施磷、施磷30 mg·kg^-1条件下,不同磷素利用效率野生大麦根际土壤有效磷和水溶性磷含量均显著低于非根际土壤,且高效基因型较低效基因型根际土壤水溶性磷亏缺量更大.根际与非根际土壤无机磷组分含量为Ca₁₀-P＞O-P＞Fe-P＞Al-P＞Ca₂-P＞Ca₈-P.在拔节期和扬花期,施磷30 mg·kg^-1条件下,磷高效基因型根际土壤Ca₈-P含量显著高于低效基因型,而Ca₂-P含量显著低于低效基因型;不施磷条件下,高效基因型根际土壤Ca₂-P和Ca₈-P含量均显著高于低效基因型,且根际土壤Ca₁₀-P均减少.施磷30 mg·kg^-1条件下,根际土壤Fe-P和O-P含量均表现为高效基因型显著高于低效基因型,Al-P含量则呈现相反的趋势;不施磷条件下,高效基因型根际土壤Al-P、Fe-P和O-P含量均显著低于低效基因型.低磷胁迫下,高效基因型活化吸收Ca₂-P、Al-P的能力强于低效基因型.     

黑麦对难溶性磷酸盐的吸收及活化机制研究

以2个黑麦品种冬牧70和King为材料,研究了植物对难溶性磷酸盐的吸收及活化,以揭示植物抵御酸性土壤逆境的机制.结果显示,(1)在活性铝含量高的赤红壤中施用磷酸铝、磷酸铁、磷酸钙等难溶性磷酸盐后,植株的生物产量和磷的积累量分别增加了0.84~6.38倍和0.60~20.5倍,且施用难溶性磷酸盐后冬牧70的生物产量和磷的积累量的增加量明显高于King.(2)铝胁迫下2种黑麦根系分泌物中的阴离子组分均能溶解难溶性磷酸盐,而在中性或阳离子组分中的难溶性磷酸盐溶解不显著;HPLC图谱显示,阴离子组分中含有柠檬酸和苹果酸.(3)铝胁迫下根系有机酸分泌量随铝处理浓度(10、30、50μmol/L AlCl3)的增加而增加,而且在柠檬酸或苹果酸溶液中难溶性磷酸盐的溶解度显著增加,其溶解的磷随有机酸浓度的增加而增加.(4)黑麦冬牧70品种对难溶性磷酸盐的吸收、阴离子组分对难溶性磷酸盐的溶解及有机酸分泌作用均较King强.结果表明,在铝胁迫下根系分泌的有机酸是黑麦活化、吸收土壤中难溶性磷的有效机制.