不同磷源对磷高效利用野生大麦根际土壤磷组分的影响

在土培盆栽条件下,以野生大麦磷高效利用基因型IS-22-30、IS-22-25和低效基因型IS-07-07为材料,研究不施磷(CK)、无机磷(KH₂PO₄,Pi)、有机磷(phytate,Po)及二者混合(KH₂PO₄+phytate,Pi+Po)的方式施磷30 mg·kg^-1时,磷高效基因型野生大麦对磷素吸收利用能力及土壤磷组分特征.结果表明： Pi处理野生大麦干物质量和磷素积累量最大,Pi+Po处理其次,Po处理最小,均显著高于CK处理,且磷高效基因型物质生产和磷素吸收能力显著高于磷低效基因型.土壤有效磷在不同磷源处理间差异显著,Pi处理时含量最高,Pi+Po处理次之,且磷高效基因型野生大麦根际有效磷含量显著高于磷低效基因型.磷高效基因型野生大麦根际有效磷呈现亏缺现象,在Pi和Pi+Po处理时亏缺程度较大.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,且其含量随着Pi的增加而增加.各磷源处理下,磷高效基因型野生大麦根际土壤Ca₂-P、Ca₈-P出现亏缺;Pi处理磷高效基因型野生大麦根际土壤Al-P、Fe-P出现富集.土壤中有机磷各组分含量为中活性有机磷>中稳性有机磷、高稳性有机磷>活性有机磷.野生大麦根际土壤活性有机磷和中活性有机磷呈现富集,其富集量在Pi处理时最大;中稳性有机磷和高稳性有机磷呈现亏缺.各磷源处理下,磷高效基因型野生大麦根际土壤活性有机磷含量显著高于磷低效基因型,中稳性有机磷和高稳性有机磷在基因型间差异不显著.Pi缺乏时,磷高效基因型野生大麦活化吸收Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和活性有机磷的能力较强.     

落叶松根际土壤磷的有效性研究

野外用剥落法采集落叶松(Larixgmelini)根际土与非根际土,分析P浓度的变化,结果表明,落叶松根际土与非根际土全P浓度无明显差异,但根际土有效P却明显高于非根际土.12年生时根际土有效P增加12.6%,40年生时增加23.4%,表明落叶松根际对土壤中的P具有活化作用.落叶松根际土无机P各组分与非根际土亦有差异,表现出根际土OP低于非根际土,AlP、FeP、CaP和NH4ClP则高于非根际土的趋势.落叶松根际土的pH低于非根际土,但落叶松根际并未发生明显酸化.落叶松根际有效P与pH变化相关不显著.     

烟蒜轮作与套作对烤烟产量及根际土壤磷组分的影响

通过大田小区试验,研究烟蒜轮作、套作对烤烟产量和土壤不同形态磷的影响.结果表明： 烟蒜轮作、套作下烤烟产量和上中等烟比例较烤烟单作显著提高,下部叶成熟期根际土壤有效磷含量分别是烤烟单作的1.3和1.7倍.不同种植方式根际和非根际土壤无机磷组分含量均以O-P和Fe-P含量最高,Ca₂-P和Al-P次之,Ca₈-P和Ca₁₀ -P含量最低.与烤烟单作和烟蒜套作处理相比,烟蒜轮作在上部叶成熟期根际土壤Ca₂-P含量最低,Ca₈-P在下部叶成熟期含量最低,Ca₁₀-P含量在中部叶成熟期最低.烟蒜轮作和套作在下部叶成熟期和中部叶成熟期根际土壤Al-P含量分别是烤烟单作的1.6和1.9倍、1.2和1.9倍.烟蒜轮作和套作根际土壤O-P含量均显著低于烤烟单作.烟蒜轮作较烟蒜套作更能活化土壤中难溶的O-P、Ca₁₀-P和高稳性有机磷,提高烤烟产量和中上等烟比例.     

磷高效基因型小麦对缺磷胁迫的根际适应性反应

采用奶箱分隔栽培试验法,进行了磷高效与磷低效小麦基因型根际土壤ＰＨ与有效磷变化的研究,结果表明：小麦根际土壤ＰＨ和有效磷含量皆明显低于外围土壤,表现出明显的根际效应特征;磷高效基因型小麦的根际ＰＨ和有效磷含量明显低于磷低效基因型,ＰＨ变异范围和磷素亏缺区也表现明显较大。为了进一步验证磷高效小麦基因型这的这一根际特征,同时进行了施用水溶性,枸溶性磷肥的试验研究,结果表明,以水溶性磷肥对根际ＰＨ和有效     

退耕植茶地土壤团聚体及其无机磷组分分布特征

为了揭示土壤团聚体及其无机磷组分对退耕植茶的响应特征,以雅安市名山区中峰乡退耕植茶地(2～3年、9～10年、16～17年)为研究对象,选取邻近耕地为对照,采用野外调查与室内分析相结合的方法开展退耕植茶地土壤团聚体及其无机磷组分分布特征的研究.结果表明: 耕地及退耕植茶地土壤团聚体均以粒径>2 mm团聚体为主.随着退耕植茶年限的延长,各退耕植茶地粒径>5 mm的团聚体含量逐渐增加,粒径<5 mm的团聚体含量却逐渐降低.退耕植茶初期,退耕植茶地土壤团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值与对照差异不明显,退耕植茶9～10年和退耕植茶16～17年显著高于对照,且随着退耕植茶年限的延长逐渐增大.退耕植茶地与耕地相比,其有效性较高的Al-P、Fe-P含量增加,有效性较低的O-P含量降低,随着退耕植茶年限的延长,各粒径团聚体中有效性较低的O-P逐渐降低,有效性较高的Al-P、Fe-P逐渐增加.耕地及退耕植茶地中Al-P、Ca-P含量随粒径的减小而增加,在<0.25 mm粒径中的含量最高;Fe-P在<0.25 mm粒径团聚体中的含量最多,其次是2～5 mm和0.25～0.5 mm粒径团聚体;退耕植茶后,O-P逐渐向较小粒径中富集,在<2 mm粒径中含量较高.     

干旱荒漠区旱生灌木根际土壤磷变化特征

以阿拉善干旱荒漠草地的7种旱生灌木白刺(Nitraria tangutorum)、霸王(Zygophyllum xanthoxylum)、红砂(Reaumuriasoongorica)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、沙木蓼(Atraphaxis bractata)、梭梭(Haloxylon ammodendron)和驼绒藜(Ceratoides lateens)根际和非根际土壤为试验对象,对其根际与非根际土壤全磷、有效磷及不同磷的化学形态特征进行了分析研究。结果表明,7种灌木根际土壤有效磷含量高于非根际土壤;沙木蓼根际全磷含量、DHCl-Pi、HHCl-Pi含量高于非根际土壤,其余6种灌木根际全磷含量、DHCl-Pi、HHCl-Pi含量低于非根际土壤。另外,除梭梭外,其他6种灌木根际土壤H2O-P含量均低于非根际土壤;驼绒藜根际NaHCO3-Pi、DHCl-Pi和HHCl-Pi均显著低于非根际土壤。除沙冬青外,其余6种灌木根际NaOH-Po均低于非根际土壤,7种灌木根际HHCl-Po含量均低于非根际土壤。对根际、非根际土壤全磷,有效磷含量和pH进行相关分析,根际、非根际土壤有效磷和全磷含量相关性不显著,而根际、非根际土壤有效磷和pH相关性显著。     

土壤—植物根际磷的生物有效性研究

土壤－植物根际磷的生物有效性研究李法云高子勤（辽宁大学生物系,沈阳１１００３６）（中国科学院沈阳应用生态研究所,１１００１５）ＳｔｕｄｙｏｆＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＡｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅＳｏｉｌ＿ｐｌａｎｔＲｈｉｚｏｓｐｈ...     

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.     

低磷胁迫下磷高效基因型大麦的根系形态特征

在根袋土培盆栽条件下,以磷高效基因型DH110+、DH147和低效基因型DH49大麦为试验材料,利用根系分析系统分析不同施磷(P₂O₅)水平(极低磷25 mg·kg^-1、低磷50 mg·kg^-1和正常磷75 mg·kg^-1)下,磷高效基因型大麦的根系形态特征及其与植株磷素吸收的关系.结果表明： 低磷胁迫显著降低大麦生物量和磷吸收量,其中磷高效基因型的生物量和磷吸收量在各施磷水平下分别为低效基因型的1.24～1.70和1.18～1.83倍;大麦的总根长、总根表面积、平均根系直径、不定根长及其根表面积、侧根长及其根表面积均随施磷水平的降低而显著降低,其中磷高效基因型大麦在各施磷水平下的总根长、总根表面积、比根长、侧根长及根表面积分别为低效基因型的1.46～2.06、1.12～1.51、1.35～1.72、1.69～2.42和1.40～1.78倍,而平均根系直径为低效基因型的70.6%～90.2%;主成分分析表明,平均根系直径、比根表面积和比根长受基因型差异的影响较为明显,是区分两类磷效率基因型大麦根系形态差异的主要指标;偏最小二乘回归分析表明,各施磷水平下,总根长、总根表面积对大麦植株磷素吸收贡献均较大,随施磷水平降低,不定根长、不定根表面积对大麦植株磷素吸收的贡献明显降低,而平均根系直径、比根长、侧根长及其根表面积的贡献明显增加.磷高效基因型大麦可通过维持侧根的生长、根细度和比根长的增加来适应低磷胁迫.     

伊犁野生羊肚菌根际土壤微生物功能多样性分析

为研究羊肚菌根际土壤微生物的多样性,采用Biolog-ECO法分析羊肚菌不同深度(土层0～10 cm、土层10～20 cm、土层20～30 cm)土壤根际微生物的多样性;结果表明,培养72 h后,微生物的颜色平均变化率(AWCD)随培养时间的延长而增加,符合微生物培养生长曲线;微生物的代谢活性、对碳源的利用能力、AWCD、多样性指数U、多样性指数H′、丰富度指数S、优势度指数D等随土层加深而减弱,且上层土壤微生物的AWCD、U、H′、S、D等指数显著高于中、下层的;均匀度指数随土层加深而增强,均匀度指数越高,群落一致性越好,多样性则越低,因此羊肚菌根际土壤微生物功能多样性随土层加深而减小,上层具有较高的多样性。     

Variation in acquisition of soil phosphorus among wheat and barley genotypes

To assess the extent of variation in phosphorus acquisition efficiency of some winter wheat (Triticum aestivum L.), winter and spring barley (Hordeum vulgare L.) genotypes, depletion of inorganic phosphorus (P) extractable with 0.5 M NaHCO₃ (NaHCO₃-P_i) from the rhizosphere soil was studied. Nutrients supply, rhizosphere soil pH and soil water content was kept equal for all the genotypes with the aim to reduce the confounding variation due to these factors. The experimental set up implied that no difference in the relative growth rates, nitrogen, potassium and calcium content of shoot dry matter occurred among the genotypes.The winter wheat, winter barley and spring barley genotypes differed significantly (p>0.05) in their efficiency to acquire NaHCO₃-P_i from the rhizosphere soil. The efficiency of the winter wheat genotypes to acquire NaHCO₃-P_i from rhizosphere soil ranked Kraka > Gawain > Foreman > Sleipner = Obelisk > Kosack > Pepital > Arum. Winter wheat genotypes differed in extent of P depletion profiles in the rhizosphere, indicating variation in root hair length. The winter barley and spring barley genotypes also showed significant differences in their P depletion profiles near roots. The efficiency of the winter barley genotypes to acquire soil P in the rhizosphere ranked Hamu > Frost > Marinka > Astrid > Clarine = Angora. The efficiency of spring barley genotypes to acquire NaHCO₃-P_i in the rhizosphere ranked Canut > Etna Riga > Digger > Peel > Semal > Alexis. The rhizosphere pH remained unchanged, suggesting that additional mechanisms such as root hair formation and root exudates play a significant role in causing variation in P acquisition among the genotypes.     

Influence of phosphorus on the colonization of barley rhizosphere by microorganisms

The mineral phosphorus supply produced two outbreaks in the bacterial population of the barley rhizosphere and rhizoplane but inhibited the growth of fungal mycelium. The inhibition of mycelial growth might be due to the exudation of specific inhibitors by barley roots, since the most pronounced inhibition was observed at high doses of supplementary phosphorus.     

高产磷高效水稻磷素吸收利用特征

通过正常供磷的大田试验（2011年）,以产量和磷籽粒生产效率为指标,将27份中熟水稻亲本材料划分为4个类型,再通过正常和低磷处理的土培试验（2012年）,筛选出高产磷高效水稻材料,并探讨各种磷效率对产量的贡献率.结果表明： 结合两年的试验结果,供试材料的产量和磷利用效率均存在显著的基因型差异,筛选出GR泸17/矮TTP//泸17_2（QR20）为高产磷高效材料.在两个供磷水平下,QR20的产量和磷利用效率均显著高于低产磷低效材料玉香B,其产量分别是玉香B的1.96和1.92倍.大田和土培试验结果均表明,磷积累量对产量的贡献率均高于磷籽粒生产效率和磷收获指数.正常供磷条件下,磷积累量和磷籽粒生产效率对产量的贡献率差异不大,低磷条件下差异较大（66.5%和26.6%）,磷收获指数对产量的贡献率最低,最高仅为11.8%（土培）.土培试验中,正常供磷条件下,拔节-抽穗阶段的磷积累量对产量和磷收获指数的贡献率最高,分别为93.4%和85.7%,对磷籽粒生产效率的贡献率为41.8%;在低磷条件下,分蘖-拔节阶段的磷积累量对产量和磷籽粒生产效率的贡献率最高,分别为56.9%和20.1%,对磷收获指数的贡献率为16.0%.土培正常供磷条件下,水稻QR20的产量、磷积累量和磷收获指数相对于低磷处理分别增加了20.6%、18.1%和18.2%,差异显著.综上,磷效率对水稻产量的贡献率大小依次为磷吸收效率＞利用效率＞转运效率;正常供磷条件下,拔节-抽穗阶段的磷积累量对产量的贡献率最高,低磷胁迫下,分蘖-拔节阶段的磷积累量对产量的贡献率最高,这两个阶段可能是水稻高产磷高效协调统一的关键时期.
     

The effects of root-induced pH changes on the depletion of inorganic and organic phosphorus in the rhizosphere

A new method allowing control of rhizosphere pH and mineral nutrition was applied to study depletion of various organic and inorganic phosphorus fractions extractable sequentially with 0.5M KHCO₃ (pH 8.5), 0.1M NaOH and residual P extractable with 6M H₂SO₄ from the rhizosphere soil.Soil pH was affected about 2 mm from the root mat. Depletion zones of inorganic P (KHCO₃-P_i) extractable with 0.5M KHCO₃ extended up to about 4 mm but the depletion zones of all other P fractions were about 1 mm only. The root-induced decrease of soil pH from 6.7 to 5.5 increased the depletion of total P from all fractions by 20% and depletion of KHCO₃-P_i and residual P by 34% and 43%, respectively. Depletion of organic P (KHCO₃-P_o) extractable with 0.5M KHCO₃ was not affected by a change in rhizosphere pH. With constant or increased pH, depletion of inorganic P (NaOH-P_i) was 17% and organic P (NaOH-P_o) was 22% higher than with decreased pH. Only 54–60% of total P withdrawn from all fractions was from KHCO₃-P_i. Substantial amounts of KHCO₃-P_o and NaOH-P_o were mineralized and withdrawn from the rhizosphere within 1 mm from the root mat, as 11–15% of total P withdrawn originated from the organic P fractions. A remaining 11–16% was derived from NaOH-P_i, and 15–18% from residual P fractions likely to be rather immobile. Thus, 40–46% of the P withdrawn near the root mat of rape originated from non-mobile P fractions normally not included in 0.5M NaHCO₃ extraction used to obtain an index of plant-available soil P.     

养分和水添加对弃耕草地土壤无机磷组分的影响

合理的养分和水分管理措施是提高退化草地生产力和生物多样性的有效途径,但养分和水添加对弃耕草地土壤无机磷组分的影响研究较少.本文依托内蒙古多伦县2005年建立的养分(N∶ 10 g·m-2·a-1、P∶ 10g·m-2·a-1)和水分(植物生长季增水180 mm)添加田间试验,研究了表土(0～10 cm)无机磷组分及有效...     

植物高效利用磷机制的研究进展

缺磷是限制目前农林业产量的一个重要因子,传统的农林业生产主要通过施肥和土壤改良来满足植物对磷的需求,近年来人们开始发掘磷高效利用植物来替代传统方法提高磷的利用效率。本文综述了国内外有关植物高效利用磷的形态学、生理学及遗传学作用机制,植物高效利用磷的机制主要包括：(1)磷高效利用植物能通过根系形态变化(包括根伸长、根轴变细、根毛数量和密度增大、侧根幼根数量增加及形成排根等)和根冠问的物质分配改变等形态学机制来适应磷胁迫;(2)在缺磷环境下磷高效利用植物能通过根系分泌物增加、菌根侵染、根系吸收动力学特征变化及植物磷素内循环加强等生理学机制来适应磷胁迫;(3)在磷亏缺的长期选择压力下,植物可通过某些“沉默”基因的诱导表达或DNA序列的特定形成相对稳定的磷营养遗传性状,由此通过遗传学机制来增加对土壤难溶态性磷的利用,使植物表现出较高的磷素利用效率。     

水溶性有机物对水田土壤中水溶性氮磷含量及其利用率的影响

采用田间微区试验,研究了施用有机物料对土壤氮磷的变化动态及活性的影响.结果表明,水稻生长过程中土壤溶液中水溶性氮（铵态氮、硝态氮）及磷的含量都随着时间的延长而下降,且氮、磷含量的变化与施入的化学肥料量以及溶液中DOC含量有关;有机物料施用增加了水稻的生物量和对氮、磷的吸收利用;15N示踪显示,与对照的化肥处理相比,施用有机物料处理的微区氮肥利用率及土壤残留率明显增加,同时减少了土壤氮磷的损失.