©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第17卷第3期云南农业大学学报Vol117No132002年9月JournalofYunnanAgriculturalUniversitySep.2002根分泌物对土壤中磷活化的影响Ξ聂艳丽,郑毅,林克惠(云南农业大学资源与环境学院,云南昆明650201)摘要:磷元素是植物生长所需的大量营养元素之一,土壤中缺乏磷时会导致作物对缺磷的一系列适应性变化,其中根分泌物的H+,低分子有机酸、酸性磷酸酶对固定在土壤中的磷有活化作用。关键词:根分泌物;酸化;低分子量有机酸;酸性磷酸酶;磷的活化中图分类号:S15813文献标识码:A文章编号:1004-390X(2002)03-0281-061概述磷是植物必需的大量营养元素之一,不仅是植物体内许多重要化合物的组分,而且还以多种途径参与植物体内的各种代谢过程,它也是农业生产的重要物质保证,又是不可再生的矿质资源。在人类赖以生存的土壤—植物—动物生态系统中,磷起着其它元素不可替代的作用[1]。然而,世界上绝大部分农田土壤都严重缺磷,虽然在肥沃的土壤,土壤溶液中有效磷的浓度会超过10μmol/L,但绝大部分的土壤中,有效磷的浓度在2μmol/L左右,这比植物组织所需的磷(5～20mmol/L)少了好几个数量级[2],所以磷是我国乃至世界农业生产中最重要的限制因素之一。根系是植物吸收土壤养分、水分的最主要器官。养分进入根系的途径主要为根系的直接截获及通过质流、扩散到达根表后被根系吸收。研究表明,磷由土壤溶液向根的迁移主要靠扩散作用,而磷在土壤中的扩散系数却很低[约为3×10-14mol/(cm·s)],植物根系主要吸收距根表面1～4mm根际土壤中的磷。所以根系形态,侧根数量、根长度、密度与植物的磷效率密切相关。植物在长期磷胁迫的情况下,常常通过改变根系形态来提高植物对土壤磷素的吸收能力,主要表现在根冠比、根长度、根毛长度及侧根数量的增加[2,3]。1980年Anghinoni和Barber的研究结果就已表明缺磷会导致植物根重、根长增加,根半径减少。徐茂等对不同作物的吸磷特性进行了研究,结果认为在低磷的条件下油菜、苕子、小麦等植物的根冠比增加,根半径减少,单位根重的比表面积增大,相对冠重大的根的有效表面积增大,从而增强作物对缺磷环境的适应能力[1]。虽然作物对缺磷环境有一定的适应性,然而这种适应能力却是以根系形态的变化为代价的。如白羽扇豆在磷胁迫下可形成一种特殊的簇生根(proteoidroots,排根),簇生根是由较短的侧根(5～10mm)和根毛组成,紧密地聚在一起的某一段。这是迄今为止所发现的植物适应磷胁迫的最典型变化。低磷或磷胁迫的条件下可促进根毛的形成,植物获得的磷中有90%是通过根毛吸收的。Gahoo2nia和Nielsen(1996)的试验表明[4]生长在柱状容器中的燕麦吸收的磷中约有63%是通过根毛获得的[12]。Itho和Barber(1983)的研究结果认为植物根系吸磷量与根毛长度呈直线相关,与根毛密度呈二次曲线相关。土壤中的P可以分为两大类,即无机磷和有机磷。矿质土壤以无机磷为主。一般土壤有机磷约占全磷的20%～50%.土壤中的无机磷以吸附态和钙、铁、铝等的磷酸盐为主,石灰性土壤中以磷酸钙盐为主,酸性土壤中则以磷酸铝和磷酸铁占优势。中性土壤中磷酸钙、磷酸铝和磷酸铁的比例大Ξ收稿日期:2002-05-08基金项目:植物病理重点实验室开放基金资助作者简介:聂艳丽(1974-),女,黑龙江人,植物营养系在读研究生。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net致为1∶1∶1.酸性土壤特别是酸性红壤中,由于大量游离氧化铁存在,很大一部分磷酸铁被氧化铁胶膜包裹成为闭蓄态磷,磷的有效性大大降低。追溯土壤对磷的固定作用的研究历史,自1850年Way发现[5]石灰性土壤对水溶性磷酸盐具有强烈的吸持作用至今已有百年以上的研究历史。这期间,虽然许多研究者进行了大量的工作,积累了许多宝贵的资料,但对这一问题的认识尚不够清楚[5,6]。长期以来,人们一直在寻求某种行之有效的方法以减少土壤对磷酸盐的固定,提高磷肥利用率。与此同时,由于土壤中含有大量的作物难以吸收利用的磷酸盐,如何发挥这部分磷酸盐的潜力,使土壤中潜在的磷酸盐转化供作物吸收利用,为农业增产、高产、稳产和高效做...
