根际土壤的主要化学特点

1、 根际土壤的主要化学特点 王素梅王素梅 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概念：根际土壤指受植物根系直接影响的那部分微域土壤。分微域土壤。 根际土壤环境在土壤体系中较为独特，它与本根际土壤环境在土壤体系中较为独特，它与本体土壤体土壤(非根际土壤非根际土壤)在物理、化学及物理化学在物理、化学及物理化学性质方面有较大的差异。性质方面有较大的差异。2 主要化学特点n植物根系从土壤中选择性地吸收离子或水分导致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。离子在根际土壤的消耗或积累。n根系向根际土壤释放根系向根际土壤释放H+及及CO2

2、(HCO3-)而改变根而改变根际土壤的际土壤的PH。n根系对氧气的消耗或释放可使根际的氧化还原电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。位发生变化。n根系分泌物可以直接活化或通过提供微生物能量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。间接活化根际土壤的矿质养分等。影响因素2.1 养分浓度n根际土壤某个特定离子的浓度根际土壤某个特定离子的浓度，根据其在本体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、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

3、。高于本体土壤或与本体土壤相似。n耗竭态势：植物需要量大、土壤溶液中浓度低耗竭态势：植物需要量大、土壤溶液中浓度低的养分的养分，如如:P、K等等.n积累态势：土壤溶液中浓度较高、植物吸收较积累态势：土壤溶液中浓度较高、植物吸收较少的养分少的养分，如如Ca、Mg等。等。2.2 pH和氧化还原电位n引起根际土壤引起根际土壤pH变化的主要是由于根系对阴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阳离子的不平衡吸收及由此带来的H+和和HCO3-净分泌的不同，有机酸的分泌及大量净分泌的不同，有机酸的分泌及大量CO2产生产生等。等。n供应植物氮素形态供应植物氮素形态(NH4+、NO3-、N2固定

4、等固定等)决定着植物对阴、阳离子的吸收状况，因而显决定着植物对阴、阳离子的吸收状况，因而显著影响着根际土壤的著影响着根际土壤的pH。n不同植物根际土壤不同植物根际土壤PH的不同是因它们在阴的不同是因它们在阴、阳离子吸收率方面具有差异。阳离子吸收率方面具有差异。n根际土壤根际土壤pH的变化还会影响到土壤中的重金的变化还会影响到土壤中的重金属生物有效性。研究发现，属生物有效性。研究发现，Cd的有效性随土的有效性随土壤壤pH的升高而降低，根际的酸化可以导致植的升高而降低，根际的酸化可以导致植物对物对Cd的吸收增加。的吸收增加。n淹水植物如水稻，根系的泌氧功能使根际土壤淹水植物如水稻，根系的泌氧功能使

5、根际土壤维持较高的氧化还原电位，从而降低了土壤溶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液中某些有毒物质如Fe2+、Mn2+及及H2S等的等的浓度。浓度。n水稻根系在引起水稻根系在引起Fe2+、Mn2+的同时伴随着的同时伴随着H+的产生，导致土壤的产生，导致土壤pH降低。降低。n淹水植物吸收铵态氮为主时，会导致淹水植物吸收铵态氮为主时，会导致H+净分净分泌增加，使根际土壤酸化，增加土壤可溶性磷泌增加，使根际土壤酸化，增加土壤可溶性磷的吸收。的吸收。 根际微生态调节对杨树根系活力根际微生态调节对杨树根系活力 及土壤有效及土壤有效P转化的效应转化的效应 文 章1 研究背景n干旱和

6、半干旱地区造林成活率和保存率很低，林木生长势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。提高抗病能力。n目前技术研究和应用都集中在单独使用效果上，对几种因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子耦合应用于林木根部，以促进生长和改善土壤营养状以促进生

7、长和改善土壤营养状况。况。2 材料与方法n材料：毛白杨、北京杨材料：毛白杨、北京杨n根际微生态调节物组成：外生菌根真菌根际微生态调节物组成：外生菌根真菌:美味牛肝菌美味牛肝菌(B.e) 、褐疣柄牛肝菌褐疣柄牛肝菌(L.s) ，生长调节剂生长调节剂:1-萘乙酸萘乙酸(NAA)、植物抗、植物抗病诱导剂病诱导剂:水杨酸水杨酸(SA)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3.2根系活力的变化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较强的根系活力有利于根系对水分

8、及土壤中各种养分的吸收和利用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进而影响整个植株的生长。生长。3.4土壤酸性磷酸酶的变化R为根际土壤为根际土壤,S为非根际土壤为非根际土壤 IR:增加率增加率3.5土壤有效P的变化 R为根际土壤为根际土壤,S为非根际土壤为非根际土壤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。质量等生长、生物量指标均比对照有不同程度的增加。n根际微生态调节物还促进了土壤酸性磷酸酶活性的增