有机酸分泌对土壤无机磷生物有效性影响的研究-扬州大学.ppt

有机酸对土壤无机磷生物有效性影响研究 扬州大学农学院 陆海明 选题背景 提高土壤磷的生物有效性 国内外研究进展 土壤中磷素形态 土壤中的磷循环 修改后的张守敬-Jackson 土壤无机磷分级方法 石灰性土壤无机磷分级体 相关研究进展 酸性旱地土壤 我国南方大面积的酸性土壤，主要是红壤和砖红壤，它是缺磷面积最大的地区之一。在红壤和砖红壤旱地（耕地）土壤中，磷的形态分布有如下次序： O-P Fe-PAl-PCa-P, 虽然Al-P在数量上低于Fe-P，Al-P在酸性土壤旱地中对作物磷的供应和对土壤有效磷水平的贡献都是最大的。Ca-P也有重要作用，它们是作物磷素供应的主要来源。 水稻土 我国水稻土的一个重要形态特征是：无机磷中，闭蓄态磷占有重要的地位，而在非闭蓄态磷中，Fe-P占有重要地位。Fe-P在水稻的磷素营养上起重要作用，是水稻主要磷素供给源。 石灰性土壤 对于石灰性旱地潮土，非晶质Fe-P盐的有效性与Al-P盐的有效性基本相当；不同形态无机磷酸盐有效性的顺序为Fe-P≈Al-P Ca2-P Ca8-P；对植物的磷营养的贡献大小顺序为Al-P Ca8-P Ca2-P。Ca2-P 盐的有效性虽高于Ca8-P盐，但由于其含量少，对植物磷营养的总的贡献率却低于Ca8-P盐。 有机酸对土壤磷有效性的影响 在影响磷的有效性因素中研究的最多的是有机酸。在缺磷胁迫下，磷高效植物可通过增加有机酸的分泌，促进植物对难溶性磷的活化与吸收。不同植物在缺磷时分泌不同种类的有机酸。 生长在石灰性土壤上的白羽扇豆，缺磷胁迫条件下形成特殊的排根，并于排根处分泌大量的柠檬酸，其释放量可达总干物质重的15%-23%，柠檬酸活化的磷足以满足白羽扇豆自身生长对磷的需要。 苜蓿 油菜 荞麦 籽粒苋 肥田萝卜 在本试验中采用的是白羽扇豆、黑麦草和荞麦。白羽扇豆在缺磷时主要分泌柠檬酸，黑麦草为禾本科单子叶植物主要分泌麦根酸类物质，荞麦主要分泌草酸和酒石酸。主要研究有机酸影响植物吸收利用土壤中磷的情况。 有待进一步解决的问题 尽管目前对植物缺磷时分泌有机酸的研究较多，但大多是集中在有机酸的生理分泌机制，有机酸的活化机理等方面。对植物分泌的有机酸活化是那何种形态的磷，它们各占多大的比例，对植物的有效性如何以及栽种能分泌不同有机酸的植物对后续植物吸收利用不同形态的磷的影响，研究相对较少。 一、 主要研究内容 ??? 在同一土壤上栽种能分泌不同有机酸的植物，不同形态的无机磷对植物磷营养的贡献 ? 在同一土壤上栽种不同植物所分泌的有机酸，对后续植物利用不同形态无机磷的影响 ? 在不同土壤上栽种同一植物，不同形态的无机磷对植物磷营养的贡献 ? 在不同土壤上栽种同一植物所分泌的有机酸，对后续植物利用不同形态无机磷的影响 ? 不同植物在不同土壤上吸收利用不同形态的磷随时间变化趋势 二、 拟解决的问题 比较植物分泌不同种类的有机酸对植物吸收不同形态无机磷的利用情况及其对后续植物吸收利用无机磷的影响，从而确定植物分泌的不同种类有机酸活化无机磷的能力。 三、 研究方案 试验因素 土壤：红壤、黄棕壤、盐土和水稻土 植物：白羽扇豆、黑麦草、荞麦；大麦 初步试验方案 本试验采用盆钵试验，每盆装土约为2.5Kg，分别密集种植三种植物,置于光照培养室内。在生长过程中不施磷肥，补充其它营养元素。 整个试验分为两个阶段： 示意图（一） 阶段一 在四种土壤上分别种植白羽扇豆、黑麦草和荞麦，另设一个对照。共16个处理，每个处理设4个重复。共计64个盆钵。在三种植物生长过程中，对白羽扇豆和黑麦草可以多次收割，在每次收割时取土样，收集植株样品，分析每次所取土样中各种形态的无机磷含量和植株的含磷量。 示意图（二） 阶段二 在收割完所种的白羽扇豆、黑麦草和荞麦后，在原来的土壤上继续种植大麦，分期采集土壤样品，收集植株样品。分析土壤样品中的各种形态的无机磷含量，测定植株样品中的磷含量。 研究进程安排 2001.9-2002.2 完成试验的设计、准备工作。 2002.3-2002.12 采集并分析样品，完成试验的主要部分。 2003.1-2003.5 完成数据处理，结果分析和论文写作。 预期目标 阐明在不同种类的有机酸活化条件下，不同土壤中无机形态磷对植物磷素的贡献情况。 在这些植物被收获后，前茬植物分泌的有机酸对后续植物吸收利用磷的影响。 植物吸收利用土壤磷素的动态变化趋势。 * 不同作物的配合种植提高磷的利用率 无机磷 （约70%） 有机磷 （约20-25%） 土壤溶液中磷（约1%） 植物磷 原生 矿物态磷 有机磷 溶液磷 吸附态磷 闭蓄态磷 次生 矿物态磷 落叶、根分泌物 风化 固定 沉淀 溶解 吸附 解吸附