根际土壤的主要化学特点

关于根际土壤的主要化学特点1

根际(rhizosphere)土壤

概念：根际土壤指受植物根系直接影响的那部分微域土壤。

根际土壤环境在土壤体系中较为独特，它与本体土壤(非根际土壤)在物理、化学及物理化学性质方面有较大的差异。第2页,共17页，2024年2月25日，星期天2

主要化学特点植物根系从土壤中选择性地吸收离子或水分导致离子在根际土壤的消耗或积累。根系向根际土壤释放H+及CO2(HCO3-)而改变根际土壤的PH。根系对氧气的消耗或释放可使根际的氧化还原电位发生变化。根系分泌物可以直接活化或通过提供微生物能量间接活化根际土壤的矿质养分等。影响因素第3页,共17页，2024年2月25日，星期天2.1养分浓度根际土壤某个特定离子的浓度，根据其在本体土壤溶液中的浓度、该离子向根表迁移的速率及植物对离子的吸收速率等不同，可以低于、高于本体土壤或与本体土壤相似。耗竭态势：植物需要量大、土壤溶液中浓度低的养分，如:P、K等.积累态势：土壤溶液中浓度较高、植物吸收较少的养分，如Ca、Mg等。第4页,共17页，2024年2月25日，星期天2.2pH和氧化还原电位引起根际土壤pH变化的主要是由于根系对阴阳离子的不平衡吸收及由此带来的H+和HCO3-净分泌的不同，有机酸的分泌及大量CO2产生等。供应植物氮素形态(NH4+、NO3-、N2固定等)决定着植物对阴、阳离子的吸收状况，因而显著影响着根际土壤的pH。第5页,共17页，2024年2月25日，星期天不同植物根际土壤PH的不同是因它们在阴、阳离子吸收率方面具有差异。根际土壤pH的变化还会影响到土壤中的重金属生物有效性。研究发现，Cd的有效性随土壤pH的升高而降低，根际的酸化可以导致植物对Cd的吸收增加。第6页,共17页，2024年2月25日，星期天淹水植物如水稻，根系的泌氧功能使根际土壤维持较高的氧化还原电位，从而降低了土壤溶液中某些有毒物质如Fe2+、Mn2+及H2S等的浓度。水稻根系在引起Fe2+、Mn2+的同时伴随着H+的产生，导致土壤pH降低。淹水植物吸收铵态氮为主时，会导致H+净分泌增加，使根际土壤酸化，增加土壤可溶性磷的吸收。第7页,共17页，2024年2月25日，星期天

根际微生态调节对杨树根系活力

及土壤有效P转化的效应

文章第8页,共17页，2024年2月25日，星期天1研究背景干旱和半干旱地区造林成活率和保存率很低，林木生长势弱，一般用菌根生物技术，来改善林木根系及根际微生物区系、调节水分和植株的微生态环境、以促进林木生长和提高抗病能力。目前技术研究和应用都集中在单独使用效果上，对几种因素共同作用于植物根系的研究则较少。本实验研究多种因子耦合应用于林木根部，以促进生长和改善土壤营养状况。第9页,共17页，2024年2月25日，星期天2材料与方法材料：毛白杨、北京杨根际微生态调节物组成：外生菌根真菌:美味牛肝菌(B.e)

、褐疣柄牛肝菌(L.s)，生长调节剂:1-萘乙酸(NAA)、植物抗病诱导剂:水杨酸(SA)第10页,共17页，2024年2月25日，星期天3结果分析3.1苗木生长、生物量和菌根侵染率菌根侵染率都达到了30%上毛白杨北京杨第11页,共17页，2024年2月25日，星期天

3.2根系活力的变化

第12页,共17页，2024年2月25日，星期天3.3根系活力与苗木生长、生物量的相关性

说明根系活力直接影响根系的生长和发育，较强的根系活力有利于根系对水分及土壤中各种养分的吸收和利用，进而影响整个植株的生长。第13页,共17页，2024年2月25日，星期天3.4土壤酸性磷酸酶的变化

①R为根际土壤,S为非根际土壤②IR:增加率第14页,共17页，2024年2月25日，星期天3.5土壤有效P的变化②

R为根际土壤,S为非根际土壤第15页,共17页，2024年2月25日，星期天4结果与讨论

研究结果表明，根际微生态调节物施用于杨树苗根系可有效改善根系的生长发育，使根系活力有大幅度提升，并对幼苗有显著的促生作用，苗高、地径、总干质量等生长、生物量指标均比对照有不同程度的增加。根际微生态调节物还促进了土壤酸性磷酸酶活性的增加，加速土壤中无机P向有效P转化，特别是根际区域的