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相似文献
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1.
  【目的】  磷素作为植物生长发育过程中必需的大量营养元素之一,因其在土壤中的难移动性使得根系对磷的获取有限。植物为满足其生长对磷素的需求,已经进化出一系列相应的机制提高对内部磷的再利用,以减少磷肥投入,保证产量的同时实现环境友好。本文以植物内部磷的高效利用为核心,重点剖析植物有机磷库与无机磷库中磷素的活化再利用的途径,综述释放出的无机磷在不同组织和器官中的转运过程,并对今后深入研究磷再利用的有关方向作出展望。  主要进展  植物体内磷的存在形式主要包括无机磷和有机磷两种。植物吸收的多余无机磷会被暂时储存在液泡中,并在植物缺磷时外流到胞质以满足植物对磷的需求,位于液泡膜的磷酸盐转运蛋白负责无机磷在液泡和胞质之间的分配。存在于核酸和磷脂中的有机磷在磷缺乏时由酶类(核酸酶、磷脂酶和紫色酸性磷酸酶等)水解并释放无机磷以供植物生长需要。植物遭受低磷胁迫,营养器官(老叶等)中活化的无机磷由多种磷酸盐转运蛋白转运到幼叶等新的生长中心被利用,从而显著提高磷的再利用效率。磷转运蛋白(PHTs)通过调控磷向籽粒的运输降低了磷在禾谷类作物籽粒中的积累,提高了磷利用效率,同时降低环境风险。  展望  现阶段的研究较为详细地阐述了植物体内磷素再活化的生理分子机制,但对磷转运功能蛋白参与特定磷转运过程的相关研究仍不够全面,比如液泡磷能调控细胞磷稳态,目前已鉴定得到的与其外排有关的转运蛋白极少,其调控机制也有待深入探索。国内外关于PHT1、PHT2、PHT3和PHT4蛋白如何将磷素从源器官转运到库器官缺乏系统的研究。无机磷库和有机磷库中磷的利用对植物应对缺磷的贡献也鲜有报道。因此,植物体内与磷再活化后转运利用相关的分子生物学调控机理还需进一步研究。  相似文献   

2.
采用营养液培养的方法,研究不同磷浓度对小白菜、樱桃萝卜和菜豆的干重以及磷素吸收的影响。结果表明,3种蔬菜各器官的干重和吸磷总量与溶液磷浓度呈抛物线形关系,高磷浓度显著抑制了3种蔬菜根部的生长,与对照相比,小白菜、樱桃萝卜和菜豆在P浓度2.0 mmol/L处理的根部干重分别降低了20.0%、26.3%和20.0%,差异达到显著水平。随溶液磷浓度的增加,3种蔬菜的根冠比逐渐降低,蔬菜各器官(除豆荚外)的全磷含量显著增加。樱桃萝卜、小白菜和菜豆各处理茎叶的全磷含量比对照分别增加了47.5%~94.9%、45.6%~87.7%和44.6%~70.8%。高磷浓度下蔬菜奢侈吸收磷养分。菜豆各处理豆荚的全磷含量无显著差异,且随溶液磷浓度提高,豆荚吸磷量占总吸磷量的比重逐渐降低。  相似文献   

3.
我国农田磷养分平衡研究进展   总被引:20,自引:3,他引:20  
从农田养分平衡的角度出发,通过磷平衡的计算方法、我国农田磷平衡的时空变异特征、不同作物农田磷平衡状况、磷平衡对土壤磷含量的影响等4个方面,综述了近年来我国农田磷平衡研究的主要进展。研究表明,我国农田磷平衡表现为整体盈余,且目前盈余程度仍在加剧;但不同区域间变异较大,部分农田磷亏缺,不同区域及不同作物间磷平衡呈现"两极化"发展趋势。不同研究者对于我国农田磷平衡的总盈余量、单位面积盈余量以及空间变异特征所得结果差异较大,不宜直接对比;而对时间变异、不同作物种植类型农田磷平衡以及土壤磷累积规律等方面的研究结果基本一致。为保持土壤磷养分库的稳定与提升,基于我国磷平衡研究现状,探讨了我国未来在磷平衡评价指标、改善磷平衡技术措施方面的几个研究方向,并提出政策措施引导、客观舆论宣传等建议。  相似文献   

4.
土壤磷、肥料磷和VA菌根真菌对植物磷营养的贡献   总被引:9,自引:1,他引:9  
  相似文献   

5.
长期施肥对酸性土壤磷形态及有效性的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
颜晓军  苏达  郑朝元  叶德练  吴良泉 《土壤》2020,52(6):1131-1136
为明确长期施肥对集约化果园土壤磷形态、分布特征及其有效性的影响,本研究对琯溪蜜柚主产区29个果园的土壤进行调查研究,采用张守敬和Jackson的酸性土壤无机磷分级方法,研究蜜柚果园土壤磷素累积对土壤磷形态及有效性的影响。结果表明:在集约化蜜柚果园中,土壤磷素累积丰富,随树龄增加土壤速效磷含量上升显著,且土壤磷形态在不同土层存在显著性差异;当全磷含量≤0.5 g/kg时,土壤磷形态主要以有机磷、铁磷为主,随着全磷含量的上升,铝磷含量、占比均显著上升;多元线性回归和逐步回归分析结果表明本试验中铝磷与速效磷相关性最好。果园土壤已经形成一个巨大的磷库,且有效性较高,可适当减少磷肥投入,降低土壤磷含量,减少经济成本,提高生态效益。  相似文献   

6.
玉米自交系苗期磷营养特性评价   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用一元线性回归模型对9种基因型玉米自交系在6叶龄苗期的磷(P)营养特性进行了评价。以幼苗的全株或地上部生物量(mg/plant)分别与培养介质对其供磷量(P.mg)建立线性模型,其回归系数作为全株或地上部磷效率的指标;以幼苗的全株或地上部生物量分别与相应的全株或地上部磷含量(P.mg/plant)建立线性模型,其回归系数作为全株或地上部磷利用效率的指标;以幼苗全株磷含量与培养介质对其供磷量建立线性模型的回归系数作为幼苗磷吸收效率的指标。结果表明,9种玉米基因型的磷效率,磷利用效率和磷吸收效率的平均值分别为53.95(全株)和42.61(地上部)、131.84(全株)和124.45(地上部)、0.41。自交系04419的磷效率比平均值约高出45%(全株)和59%(地上部),属于磷效率高效型;而自交系04065和04088的磷效率分别比平均值约低43%、38%(全株)和55%、51%(地上部),属于磷效率低效型;其余自交系的磷效率介于两者之间,为磷效率中间型。玉米自交系苗期的磷效率与磷吸收效率呈显著正相关,与磷利用效率关系不明显;磷吸收效率可作为苗期磷效率预筛选的生理指标。  相似文献   

7.
植物对不同形态磷响应特征研究进展   总被引:2,自引:1,他引:1  
磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之一,参与植物体内许多重要化合物的合成与代谢。土壤中磷素具有多种形态,且不同形态磷的植物有效性差异较大;植物在不同形态磷环境下,体内会形成相应的适应性机制。植物吸收积累磷通常与根形态、根系分泌物、体内磷转运等因素有关,受到特异基因表达的调控。了解植物对磷的吸收积累特性是筛选磷高效植物或磷富集植物的前提,也是充分利用土壤磷素资源、修复磷过剩环境的关键。根据国内外研究现状,本文从磷素吸收积累、根系形态特征、磷酸酶与植酸酶的变化以及磷营养高效的分子机制,综述了植物对不同形态磷的响应特征,并对未来该领域的研究进行了展望。  相似文献   

8.
磷是作物和畜禽生长必需的营养元素,同时也是不可再生资源。为了提高农牧业生产力,80%左右的磷矿石用于生产磷肥与磷饲料添加剂,因此提高磷肥和磷饲料添加剂生产效率至关重要。然而关于磷肥和磷饲料添加剂"采矿—选矿—磷酸—磷肥/磷饲料添加剂"整个链条的磷流动特征和各个环节效率的定量研究却很少。本研究通过企业实地调研,建立企业流动数据库,利用物质流分析的方法扩展了NUFER(NUtrient flows in Food chains,Environment and Resources use)模型的磷肥和饲料磷添加剂生产模块。以我国某大型磷化工企业为例,定量揭示磷化工企业"采矿—选矿—磷酸—磷肥/磷饲料添加剂"整个链条磷流动特征、损失和利用效率;分析各种磷肥和饲料添加剂产品生产磷流动、利用效率和磷足迹;并利用情景分析提出提高磷利用效率的策略和优化潜力。结果表明:2015年该企业利用含3.902?106 t P2O5的自然矿石,生产了2.426?106 t(折纯P2O5,下同)磷复肥和磷饲料添加剂,其中磷酸二铵和磷酸一铵是最主要的产品,分别为156万t和54万t。磷酸二铵、磷酸一铵、重过磷酸钙、磷酸一二钙、普通过磷酸钙、复合肥、硫肥和磷酸二氢钾产品的生产效率分别为98%、98%、93%、95%、91%、99%、98%和91%,整个生产链条的生产效率为80%。大多数的磷资源在矿石加工部门损失掉,占磷损失量的51%;其次是矿石开采部门(25%)和磷酸生产部门(14%)。通过提高生产效率和废弃物利用率,磷资源损失预计可以减少42%。研究企业的磷利用效率在国内已达先进水平,但仍有提升潜力。  相似文献   

9.
通过2年盆栽试验,探讨不同磷水平下玉米–大豆间作根际土壤无机磷组分、土壤有效磷含量及作物磷吸收的差异,明确土壤无机磷组分、土壤有效磷与作物磷吸收之间的相互关系。试验设置玉米单作、大豆单作、玉米–大豆间作3种种植方式以及3个P2O5施用水平(0、50、100 mg/kg,分别记作P0、P50、P100),共9个处理。结果表明:与单作相比,2018年和2019年在P0、P50和P100水平下,间作显著提高玉米和大豆的籽粒产量,并显著提高玉米和大豆植株的磷素吸收量。与常规施磷水平(P100)下的单作处理相比,玉米–大豆间作在磷肥减少50%(P50)的条件下,并未降低玉米和大豆的磷吸收量与籽粒产量。3个磷水平下,间作提高了玉米和大豆根际土壤有效磷含量,而降低了根际土壤总无机磷以及Fe-P、Al-P、Ca-P、O-P的含量;同时适当增施磷肥显著提高了玉米和大豆根际土壤总无机磷及各无机磷组分的含量。本试验条件下,间作促进土壤中Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P的活化(尤其是Fe-P),是低磷胁迫下间作土壤有效磷含量与作物磷吸收量增加的重要原因。玉米–大豆间作具有节约磷肥、维持作物产量及根际土壤有...  相似文献   

10.
采用取样分析和室内土柱模拟的方法,研究牛粪中磷在水、0.5mol/LNaHCO3和土体中的释放运移特点。研究结果表明,牛粪经H2O和NaHCO3分别提取后,H2O提取液中总磷(Pt)占全磷(TP)质量分数的31.54%,NaHCO3提取液中Pt占TP质量分数的64.74%;不同牛粪施用量处理土柱淋溶液中水溶性总磷(TDP)、水溶性无机磷(DRP)和水溶性有机磷(DOP)质量浓度均随着淋溶次数的增加呈先上升后降低的趋势;同一淋溶次数,随着牛粪施用量的增加,淋溶液中TDP、DRP和DOP质量浓度增加;在前6次淋溶液中,同一处理、同一次淋溶液中DOP质量浓度明显高于DRP质量浓度。土壤大量施用牛粪(30t/hm2以上),增加0-30cm土体中土壤全磷(TP)和0-60cm土体中土壤速效磷(Olsen-P)的质量分数。  相似文献   

11.
(土娄)土磷素淋移的形态研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用设在(?)土上的两个长期肥料定位试验所形成的不同土壤磷素水平试验小区的土壤,用原状土柱模拟灌溉(降水)进行了磷的淋失研究。结果表明,(?)土中磷淋移的主要形态为可溶性磷,平均占淋失全磷量的82.5%,颗粒磷占17.9%;在可溶性磷中,以钼酸盐反应磷居多,平均占全磷量的77.1%,可溶性有机磷只占全磷的13.8%;淋失到20cm以下的全磷浓度最高可达3.95 mg L-1,可溶性全磷最高达3.57 mg L-1; 在历时60d,相当于357mm(约为年灌溉降雨总和的36%)的灌溉量时,最大淋失总磷量达到1082 g hm-2;13次淋滤实验结果显示,渗滤液中钼酸盐反应磷、可溶性全磷和全磷浓度与土壤耕层Llsen-P呈显著正相关。  相似文献   

12.
Total P (TP), total participate P (PP), total dissolved P (TDP), molybdate reactive P (MRP) and dissolved organic P (DOP) were determined in waters from pipe-drains (at 65-cm depth) from the Broadbalk Experiment at Rothamsted Research, UK. Average TP and PP exceeded 1 mg L-1 in about half of the 12 plots receiving superphosphate for the 5 measurements taken between December 2000 and April 2001. Ranging between 33.8% and 87.3% of TP, PP was the largest P fraction in drainage waters, with DOP, ranging from 0.5% to 26.2% of TP, being the smallest fraction. Mean proportions of PP, MRP and DOP in TP in drainage waters were 63.4%, 32.5% and 4.1%, respectively. These findings support previous findings that P losses from soil to drainage waters were much larger than previously thought, and could therefore make a significant contribution to eutrophication.  相似文献   

13.
我国4种土壤磷素淋溶流失特征   总被引:5,自引:1,他引:4  
磷素是水体富营养化的主要限制因子,地表水磷的污染负荷主要来源于农业面源污染。采集黑土、潮土、红壤和水稻土4种土壤,采用土柱模拟的试验方法,研究磷素在4种土壤剖面中空间分布特征,以及土壤渗漏液中TP、TDP的含量、动态变化以及流失量特征。结果表明:(1)不同类型土壤全磷和有效磷含量差异性显著,由高到低依次为水稻土潮土黑土红壤;黑土、红壤和水稻土土壤全磷和有效磷含量都表现出,随土壤深度的增加,不断降低;而潮土剖面呈上下层高,中间低的分布格局。(2)4种土壤渗漏液中占主导的磷形态不一致,潮土以MRP占主导,黑土和水稻土以DOP为主,而红壤则以PP为主。土壤磷素动态变化方面,潮土表现为TP含量先减后增再减,TDP含量先增后减;黑土表现为TP含量先增后减,TDP含量持续下降;红壤和水稻土TP和TDP含量变化不显著。(3)相关分析表明,4种土壤中Olsen-P与渗漏液中TP呈指数关系,具有极显著相关性。(4)4种土壤TP、TDP下渗流失量都以潮土最高,其次是黑土和水稻土,红壤流失量最小,磷素流失以TDP为主。  相似文献   

14.
灌溉水平对■土磷素淋失的影响   总被引:7,自引:2,他引:5  
利用渗漏池设施,研究了3个灌溉水平(600、900和1200 m3/hm2)对土磷素淋失的影响。结果表明, 淋溶到120 cm土体的磷量随灌溉量而增加,尤其是在耕层土壤Olsen-P含量达到约70 mg/kg 时有明显增加,但渗滤液中磷浓度在高灌溉时较低。在施化肥和有机肥条件下,各灌溉水平磷淋失的形态均以可溶性磷为主,3个灌溉水平可溶性全磷分别占总淋失磷量的66%、72%和75%; 颗粒磷约为总磷的30%。可溶性磷中可溶性有机磷和钼酸盐反应磷贡献各占约50%。适量施肥,控制灌溉量是防止磷素淋失的有效手段。  相似文献   

15.
土壤深度对土磷素淋失的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用渗漏池设施,研究了冬小麦-夏玉米轮作条件下不同土壤深度对土磷素淋失的影响。种植8季作物结果表明,对深度小于80 cm 的渗漏池,淋出土体的累积渗滤液量和累积全磷量随化学磷肥施用量的增加而减少; 随土层深度的增加,淋出土体的渗滤液和磷量均减少,且二者的减少率都很接近,表明磷素淋失主要受通过土体的土壤水分控制。相对于深度小于80 cm的土层,供试土壤的粘化层有效地减少了土壤渗滤液和磷素淋失。各深度渗漏池渗滤液中的磷以可溶态为主,约占全磷的70%左右,颗粒磷约占30%。合理施肥并加强水分管理是土区减少磷素向土壤深层迁移的有效手段。  相似文献   

16.
渗育性水稻土渗滤液中的磷组分研究   总被引:8,自引:1,他引:8       下载免费PDF全文
本试验在太湖地区长江岸边砂质渗育性(漏水型)水稻土上进行,研究在麦稻轮作条件下连续两年施用不同磷肥(每季P 0、30、70、150和300 kg hm-2),稻季各层次土壤溶液中(30、60和90 cm)磷的组分,以探讨磷素在剖面中垂直纵向移动的规律。结果表明:施肥处理在施肥初期提高了30 cm处土壤溶液中溶解磷浓度,对60 cm处溶解磷浓度影响不大,对90 cm处溶解磷浓度没有影响。各处理60 cm和90 cm处土壤溶液中溶解磷的浓度几乎全部超过水体富营养化磷的阈值,故在研究该地区水体富营养化时,要注意渗漏磷排放可能的贡献。特别应指出的是,除6月13日对照处理外,各处理90 cm处土壤溶液中的磷均以溶解有机磷为主,占总溶解磷的56%~100%,表明有机磷(外源加入或内源残留的)比无机磷对环境的潜在威胁将更大。  相似文献   

17.
Phosphorus (P) transfers may accelerate water eutrophication to waters. Increasing awareness of the role of diffuse P sources motivates land managers in different regions of Europe to undertake conservation programs that place emphasis not only on soil conservation but also on water quality and eutrophication risk. Fertilizer applications and wastes are the main sources of dissolved P in Galicia and in the Atlantic regions of Spain. The aim of this study was to assess the temporal changes in concentration of total P (TP), sedimentary P (SP), and total dissolved P (TDP) and suspended solids at the outlet of an agroforestry catchment located in northwestern Spain. The study datasets range from January 1999 to December 2007, with 992 water samples collected. The water-collection strategy was a stratified point sampling involving more frequent collections when flow was high. Phosphorus contents were assessed by inductively coupled plasma (ICP)–mass spectroscopy (MS), and suspended solids were measured by filtration. The content ranges of the different studied P forms and suspended solids were as follows: TDP between 1 and 672 mg L?1, SP between 1 and 1064 mg L?1, TP between 1 and 1111 mg L?1, and suspended solids between 1 and 1044 mg L?1. A few events of intense precipitation with peaks of TP greater than 200 mg L?1 and in some cases even more than 1000 mg L?1 were responsible for most of the P losses in the catchment studied. TP and SP, TP and suspended solids, and SP and suspended solids showed highly significant correlations during the entire study period, evidencing the erosive origin of P in this catchment.  相似文献   

18.
Accumulation of phosphorus (P) in agricultural topsoils can contribute to leaching of P which may cause eutrophication of surface waters. An understanding of P mobilization processes in the plough layer is needed to improve agricultural management strategies. We compare leaching of total dissolved and particulate P through the plough layer of a typical Danish sandy loam soil subjected to three different P fertilizer regimes in a long‐term field experiment established in 1975. The leaching experiment used intact soil columns (20 cm diameter, 20 cm high) during unsaturated conditions. The three soils had small to moderate labile P contents, expressed by water‐extractable P (3.6–10.7 mg/kg), Olsen P (11–28 mg/kg) and degree of P saturation (DPS) (25–34%). Mobilization of total dissolved P (TDP) increased significantly (P < 0.05) from the intact soil columns with increasing labile P, whereas the increase in particulate P (PP) with increasing labile P content was modest and statistically insignificant. We found concentrations up to 1.5 mg TP/L for the plough layer of this typical Danish sandy loam soil. This highlights that even a moderate labile P content can be a potential source of TDP from the plough layer, and that a lower concentration margin of optimum agronomic P levels should be considered.  相似文献   

19.
Phosphate in solutions of model esters and polyphosphates (glucose phosphate, inositol hexaphosphate, pyrophosphate, ribonucleic acid, tripolyphosphate and trimetaphosphate) was quantitatively released in <6 h by acid phosphatase or phytase at pH 5.0. Interference from insoluble, ion association complexes formed between protein in the enzymes and the phosphomolybdenum blue during the colorimetric determination of the molybdate reactive phosphorus released was removed by adding dimethyl sulphoxide. Filtered (0.45 μm) soil solution from a peaty soil contained 590 μg dm–3 total dissolved phosphorus (TDP), of which 13% was molybdate reactive phosphorus (MRP), 26% dissolved organic phosphorus (DOP) and 61% dissolved condensed phosphorus (DCP). When acid phosphatase was added to the soil solution under the conditions used to hydrolyse the model compounds, MRP increased to 54% of the TDP in about 10 h and then remained constant. From a mass balance, at least 25% of the DCP was hydrolysed. Incubation of the soil solution at 35°C without enzyme increased MRP to 44% of the TDP, reflecting native enzyme activity. Soil solution containing a higher concentration of TDP (1.27 mg dm–3) was also obtained. The distribution of MRP, DOP and DCP fractions was similar but acid phosphatase hydrolysed a greater proportion of the P and MRP increased to 64% of the TDP and at least 40% of the DCP was hydrolysed. The results of hydrolysis with phytase were similar to those with acid phosphatase. The protection of part of the DOP or DCP fraction from hydrolysis was likely caused by occlusion within colloids or the existence of P compounds unlike those of the model substrates. Received: 7 January 1996  相似文献   

20.
潮土磷素累积流失风险及环境阈值   总被引:4,自引:3,他引:1  
潮土是中国分布比较广、施肥强度大的典型耕作土壤,潮土中磷素累积与流失对区域水环境的污染风险不容忽视。该研究在潮土面积最大的河南省采集磷素水平不同的典型潮土作为供试土壤,采用人工模拟降雨及土柱模拟试验方法,通过测定土壤中Olsen-P和溶解态活性磷CaCl2-P含量以及径流或淋滤液中各形态磷浓度,研究了潮土中磷素随地表径流和下渗流失特征,并通过分段线性模型对潮土的磷素环境阈值进行拟合。结果表明:1)不同形态磷在潮土土壤剖面中均有一定程度的累积,土壤Olsen-P和CaCl2-P含量表现为高磷最大,中磷次之,低磷最小,而磷吸持指数值表现为低磷最大,中磷次之,高磷最小。从磷素的剖面分布来看,低磷和中磷水平潮土Olsen-P和CaCl2-P含量随着土壤深度的增加而降低,而高磷水平的潮土Olsen-P和CaCl2-P含量在20~40 cm土层含量最高。2)不同磷水平潮土径流中总磷(TP)、可溶性总磷(TDP)和颗粒磷(PP)浓度和流失量大小表现为高磷最高,中磷和低磷水平土壤次之,潮土径流流失以PP为主。3)低磷和中磷水平潮土淋滤液中的各形态磷浓度和流失量随着土层深度的增加而降低,而在高磷水平的潮土淋滤液中,20~40 cm土层淋滤液中磷浓度和流失量要显著高于其他土层,在整个土壤剖面磷素浓度随着土层深度的增加呈现先上升后下降的趋势,潮土淋滤流失以TDP为主,其中,高磷和低磷水平潮土以可溶性有机磷占主导,而中磷水平潮土以钼酸盐反应磷(MRP)占主导。4)通过分段回归模型将不同含磷水平潮土的水溶性磷与土壤中Olsen-P含量进行拟合,得出潮土土壤磷素环境阈值为24.65 mg/kg,研究还表明径流和渗漏液中TP浓度与土壤CaCl2-P含量呈显著正相关,因此可通过测定CaCl2-P来预测并判断土壤磷素流失风险。  相似文献   

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