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1.
生物炭对铝富集酸性土壤的毒性缓解效应及潜在机制 总被引：9，自引：1，他引：8
【目的】红壤铝毒是土壤改良持续关注的问题之一。生物炭因其自身的理化和生物学特性,为探索解决该难题提供了新的思路和途径。论文通过在红壤中添加外源铝并种植作物,研究生物炭对铝富集土壤铝毒的缓解效应及潜在机制。【方法】选用酸性红壤做盆栽试验,种植小白菜,添加花生壳生物炭和外源铝,设置CK(0C+0Al)、C(2%C)、Al(1 mmol·L~(~(-1))Al)、C+Al(2%C+1 mmol·L~(~(-1))Al)4个处理,分析生物炭对铝富集红壤不同活性铝及作物生长的影响。【结果】铝毒会显著抑制小白菜的出苗,且加重红壤小白菜生长受抑制的情况,降低小白菜的生物量,同时,铝毒会显著提高小白菜铝含量。而施用生物炭能缓解铝毒对小白菜的抑制影响,显著改善小白菜的生长状况,降低小白菜铝含量,C+Al处理小白菜铝含量较Al处理降低89.4%。铝毒会显著降低红壤的pH,Al处理红壤pH较CK处理降低了0.36个单位,而施用生物炭能显著提高土壤pH,C+Al处理土壤pH较Al处理上升0.62个单位。Al处理较CK处理土壤活性铝含量上升276.4μg·g~(-1),远大于添加量(27μg·g~(-1)),而施用生物炭能显著降低土壤活性铝含量,C+Al处理较Al处理下降14.9%。此外,Al处理交换性Al~(3+)含量较CK处理上升23.1%,施用生物炭后,C+Al处理交换性Al~(3+)含量较Al处理下降46.5%。CK与Al处理土壤活性铝形态主要以具有生物毒害性的交换性Al~(3+)为主,C与C+Al处理土壤活性铝形态主要以单聚体羟基铝离子、胶体Al(OH)30为主。【结论】添加外源铝降低了土壤pH,加重铝的毒害,抑制作物的生长发育。此外,外源铝的添加对红壤中活性铝有较强的激发效应,使得交换性Al~(3+)含量显著升高。然而,生物炭能显著提高酸性土壤pH,且改变不同活性铝的含量,但其对4种不同形态活性铝的效应有较大差异,其主要通过降低具有生物毒性的Al~(3+)含量来缓解铝毒,从而改善作物生长状况。 相似文献
2.
不同改良剂对黄棕壤和红壤上白菜生长及土壤肥力影响的差异 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国农业科学》2018,(22)
【目的】分析对比黄棕壤和红壤上施用不同改良剂对白菜生长状况及土壤肥力影响的差异,为改良剂的合理利用提供依据。【方法】以生物炭(C)、腐殖酸钾(HA-K)和生石灰(CaO)为试验材料,不施改良剂为对照,分别以黄棕壤和红壤为供试土壤,通过土培盆栽试验,研究不同改良剂对白菜的生物量、养分含量、可溶性蛋白和丙二醛含量的影响,以及对不同土壤pH、养分含量、交换性铝含量和酶活性的差异。【结果】(1)与对照相比,黄棕壤和红壤上施用生物炭和生石灰均能促进白菜生长,增强其抗性,主要是提高了白菜产量、叶片氮磷钾养分含量及积累量、可溶性蛋白含量,显著降低丙二醛含量。但黄棕壤和红壤上施用腐殖酸钾对白菜生长影响不同,黄棕壤上施用腐殖酸钾使得白菜产量显著增加,达到25.93 g/株,然而红壤上施用腐殖酸钾对白菜的生长无明显改善,产量仅为0.18 g/株。(2)3种改良剂对黄棕壤和红壤的肥力效应不同,与对照相比,生物炭增加土壤pH、有效磷、速效钾、有机质含量以及脲酶与酸性磷酸酶活性,显著降低碱解氮和交换性铝含量,对土壤蔗糖酶活性无显著影响,土壤肥力得以增强,其中黄棕壤的pH增加1.39个单位,交换性铝含量减少了89.3%,有机质含量提高了168.4%;红壤的pH增加0.82个单位,交换性铝含量降低了93.9%,有机质含量提高了775.6%。对于施用腐殖酸钾和生石灰,二者均显著提高土壤pH及蔗糖酶活性,减少交换性铝含量,但腐殖酸钾对有效磷、速效钾、有机质含量以及脲酶与酸性磷酸酶活性无显著影响,显著降低碱解氮含量,交换铝含量依然很高;而施用生石灰降低土壤碱解氮、速效钾、有机质含量,对有效磷含量、脲酶与酸性磷酸酶活性无显著影响。【结论】不同改良剂对两种类型土壤上白菜生长与土壤肥力的影响有较大差异,生物炭和生石灰能改善两种土壤肥力和提高白菜的产量,而腐殖酸钾在黄棕壤中的施用效果好于红壤。 相似文献
3.
为了研究不同浓度外源脯氨酸(Pro)对酸性土壤上小白菜铝(Al)毒胁迫的效应及其潜在机制,以小白菜为试验材料,通过酸性土壤盆栽试验,利用不同浓度外源Pro,设置T_1(0 mmol·L~(-1)Al+0 mmol·L~(-1)外源Pro)、T_2(27 mg·kg~(-1)Al+0 mmol·L~(-1)外源Pro)、T_3(27 mg·kg~(-1)Al+10 mmol·L~(-1)外源Pro)、T_4(27 mg·kg~(-1)Al+20 mmol·L~(-1)外源Pro)、T_5(27 mg·kg~(-1)Al+50 mmol·L~(-1)外源Pro)共5个处理,对小白菜生理特性和土壤性质进行研究。结果表明:与T_1相比,Al胁迫下小白菜的产量、抗氧化酶活性以及土壤pH值明显降低,其中,产量降低了约10.6%,土壤pH值降低了0.75个单位;此外,叶片丙二醛和Al含量以及土壤活性Al总量明显升高,其中,小白菜叶片Al含量和土壤活性Al含量分别增加了24.3%和15.3%,对小白菜产生明显胁迫作用,抑制其生长;相对于Al处理,施用不同浓度外源Pro可以明显增加小白菜产量,T_3、T_4和T_5分别增加了29.3%、38.4%和65.2%,抗氧化酶活性也显著提高,而叶片丙二醛和Al含量以及土壤活性Al含量显著降低,T_3、T_4和T_5叶片Al含量分别降低了20.4%、45.6%和49.8%,说明不同浓度外源Pro均能缓解Al对小白菜的胁迫作用。研究表明,外源Pro可缓解Al对小白菜胁迫作用,且缓解效果为T_5T_4T_3,50 mmol·L~(-1)外源Pro缓解效果较好。 相似文献
4.
《沈阳农业大学学报》2017,(4)
红壤是我国南方典型的酸性土壤,具有pH值低,活性铝含量高等特点。生物炭作为新型土壤改良剂,对提高土壤肥力与pH,缓解铝毒具有明显的效果。为了研究生物炭对红壤铝形态及小白菜生长的影响,采用盆栽试验,并设置0%C(CK),1%C,2%C和3%C共4个处理,每个处理4次重复,进行土培种植小白菜。结果表明:施用生物炭会显著提高小白菜的出苗率,且生物炭处理的小白菜出苗率较CK处理提高10.8%~25.0%。另外,施用生物炭显著改善了小白菜的生长状况,提高了小白菜的生物量,且小白菜铝含量降低68.3%~82.2%。此外,施用生物炭后,土壤pH值、速效磷、速效钾和有机碳量显著提高,其中土壤pH值提高0.35~0.79个单位,而碱解氮含量却显著降低。添加生物炭能使土壤活性铝总量显著下降,且较CK下降16.9%~41.7%,而具有生物毒害的交换性Al~(3+)较CK处理降低37.4%~75.5%,施用生物炭越多,降低效果越明显。然而,不是所有形态的铝含量都下降,各形态铝之间存在转化关系,Al(OH)_2~+,Al(OH)~(2+)与胶体Al(OH)_3~0均有不同程度的上升。说明施用生物炭可以提高土壤pH值,改善肥力,降低活性铝含量,促使具有生物毒害的交换性Al~(3+)向其他形态铝转化,从而缓解铝毒效果,并且在一定范围内,效果随生物炭用量增加而增大。 相似文献
5.
不同改良剂对石灰性镉污染土壤的镉形态和小白菜镉吸收的影响 总被引：11，自引：7，他引：4
采用盆栽试验,分别在正常土壤(A)、低镉含量土壤(B)、高镉含量土壤(C)三种土壤上种植小白菜,研究4种改良剂(鸡粪、腐植酸、海泡石和生物炭)对小白菜生长、镉含量及土壤各形态含量的影响。结果表明,高施用量的鸡粪能显著提高小白菜的生物量,增加42.7%~79.8%。在B土壤中,除海泡石外,鸡粪、腐植酸和生物炭均增加小白菜地上部的镉含量;在C土壤中,4种改良剂对小白菜吸收镉均有促进作用。施入不同改良剂对土壤中镉形态的影响不同,在A土壤中镉主要以交换态和铁锰氧化态形式存在,在鸡粪和腐植酸处理下,土壤中镉主要以交换态和碳酸盐结合态形式存在,海泡石则增加了土壤中残渣态和有机态的比例。相关分析表明,小白菜镉含量与土壤中交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化态镉和有机态镉存在极显著正相关关系(P<0.01),与土壤总镉含量的相关性最好。 相似文献
6.
生物质灰渣等对红壤性状的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
为评估生物质灰渣等改良剂对红壤酸度的改良效果,通过土壤培养实验研究了生物质灰渣、磷灰石和石灰3种改良剂对红壤酸度的改良效应。结果表明,3种改良剂均能提高土壤p H和降低土壤交换性Al3+含量,其中,生物质灰渣在培养前期表现差异明显,随着培养时间延长,实验设定的生物质灰渣用量对土壤p H的影响差异不明显;石灰和磷灰石用量对土壤p H和土壤交换性Al3+含量影响显著。培养期间,添加改良剂后土壤p H保持上升趋势,且p H增幅随改良剂用量增加而增加。3种改良剂的施用均可提高土壤CEC和土壤交换性钙含量,用量为4500 kg·hm-2时达到最大值,生物质灰渣处理土壤CEC提高0.90 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高1.11 cmol·kg-1;磷灰石处理土壤CEC提高2.17 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高0.78 cmol·kg-1;石灰处理土壤CEC提高1.85 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高3.47cmol·kg-1。生物质灰渣施用提高土壤速效磷和速效钾含量显著,4500 kg·hm-2用量时达到最大值,分别为19.49和225.00mg·kg-1;磷灰石施用提高土壤速效磷含量且随磷灰石用量增加而增加;石灰施用提高土壤速效磷和碱解氮含量。 相似文献
7.
化肥减量配施腐殖酸肥是缓解土壤肥力下降、提高化肥利用率的有效途径,对提高土壤质量及改善生态系统具有重要意义。为了调节土壤酶活性、活化土壤养分、促进玉米养分吸收,研究未施化肥(CK)、1/2全量化肥(1/2CF)、3/4全量化肥(3/4CF)和全量化肥(CF)分别配施0 mg/kg腐殖酸(HA0)、250 mg/kg腐殖酸(HA250)、500 mg/kg腐殖酸(HA500)对土壤养分含量、酶活性及玉米植株矿质营养含量的影响,为化肥减量施用应用于玉米实际生产中提供理论依据。结果表明,化肥减量配施腐殖酸对土壤酶活性、土壤养分含量及玉米植株矿质营养含量均有明显的影响。在玉米抽雄期、成熟期,3/4CF+HA250处理的土壤酶活性较CF+HA0处理明显增强。而在玉米拔节期和抽雄期,3/4CF+HA250处理植株干质量较CF+HA0用量分别显著提高110.7%和154.6%,抽雄期3/4CF+HA250处理的玉米植株全氮含量较CF+HA0处理提高36.6%。1/2CF+HA250和3/4CF+HA250处理的玉米植株全磷含量较CF+HA0处理增加38.0%和74.8%。与CF+HA0处理相比,化肥... 相似文献
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施用生物炭对红壤中不同形态钾含量及小白菜生长的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
为研究施用生物炭对南方红壤不同形态钾含量及小白菜生长的影响,采用盆栽试验,设置0%C(CK)、1%C、2%C、4%C和正常施用钾肥(K)5个处理,并土培种植"热绿二号"小白菜。结果表明:与对照(CK)相比,土壤中水溶性钾、交换性钾、非交换性钾的含量在施用生物炭后分别提高12.6%～51.8%、13.3%～43.5%、10.3%～26.1%。4%C处理相比施用正常水平钾肥对各种形态钾增加量最接近。土壤pH、速效磷、速效钾和有机质含量显著提高,其中pH增加0.06～0.25;同时,阳离子交换量、交换性钙、镁含量也显著提高,而交换性铝含量显著降低,降幅达到87%～98%。此外,施用生物炭提高了小白菜的生物量、叶片数、株高和鲜质量等农艺性状。 相似文献
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生物炭和石灰对红壤理化性质及烟草苗期生长影响的差异 总被引：3，自引：2，他引：1
我国南方红壤普遍存在酸性强、铝毒和有效养分含量低等特性,本文研究了生物炭和石灰对红壤理化性质及烟草生长的差异,为烟田红壤改良提供理论基础。采用盆栽试验,设置0、0.5%、1%、2%生物炭用量与传统石灰用量(0.3%)等5个处理,研究了其对红壤pH值、交换性铝和锰、有效态矿质养分含量,以及烟草农艺性状、烟叶矿质养分含量等的影响。结果表明:施用生物炭或石灰后,烟草株高、茎粗和叶片数目等农艺性状明显改善,生物量显著提高。0.5%和1%生物炭处理烟叶的N、P、K、Ca和Mg含量较对照处理明显提高,但2%生物炭处理,烟叶N含量比对照处理降低了9.3%。与对照处理相比,石灰处理中烟叶的N、P和Ca含量增加,K和Mg含量下降。施用生物炭和石灰均能够提高红壤pH值,降低其交换性铝含量;且施用生物炭土壤的碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁含量均高于对照处理;而石灰处理仅交换性钙含量增加,交换性锰含量则减少。因此,施用生物炭和石灰均能促进红壤中烟草的生长,并有效改善红壤的理化性状。 相似文献
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本研究以小白菜为材料,采用盆栽试验研究了石灰、活性炭及石灰+活性炭处理对铬胁迫下小白菜铬吸收量及对铬污染土壤中铬形态分布的影响,旨在阐明改良剂抑制重金属铬对小白菜的毒害作用机理。其研究结果表明:(1)在铬污染土壤中,小白菜不同部位铬含量顺序依次为根>叶>叶柄,改良剂能有效抑制小白菜对土壤中铬的吸收,不同改良剂在不同铬处理下对小白菜吸收铬的抑制效果不同。(2)形态提取分析表明,施用改良剂处理使土壤铬的水溶态、可交换态和碳酸盐结合态减少,而有机结合态和残渣态增加,从而降低小白菜对土壤中铬的吸收。 相似文献
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高丽花 《华南热带农业大学学报》2006,12(4):12-14
铝和铝试剂(玫红三羧酸铵)在微酸性溶液中形成深红色素,在一定范围内,其颜色的深浅与待测液中铝含量成正比关系,借此测定铝的含量。对相关技术指标进行分析,结果表明:本方法检测浓度低,分析结果稳定可靠,能满足饮料中微量铝的分析要求。 相似文献
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腐植酸共聚物对赤红壤中活性铝的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
研究了以合成腐植酸、丙烯酰胺、丙烯酸共聚物作为土壤结构改良剂改良赤红壤后，其土壤中活性铝的形态及含量变化．结果表明，该共聚物可抑制土壤中铝的活性，改良后的土壤活性铝的存在形态有所改变，活性铝的含量减少，土壤的pH提高． 相似文献
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酸性红壤铝毒对植物的影响及其改良 总被引：3，自引：1，他引：3
酸性红壤在我国南部广泛存在,铝毒害是酸性土壤上限制植物生长的主要因素,就铝离子对植物的伤害及植物对铝毒害的耐性机理作了论述,并探讨了酸性红壤铝毒缓解的有关措施。 相似文献
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不同植茶年限土壤团聚体全铝和交换态铝的分布特征 总被引：2，自引：2，他引：0
为阐明土壤团聚体全铝和交换态铝含量对植茶年限的响应特征,给茶园科学管理提供理论依据,采用野外实地调查和室内分析相结合的方法,以植茶16、23、31、53 a的土壤为研究对象,开展不同植茶年限土壤团聚体全铝和交换态铝的分布特征研究。结果表明:土壤全铝和交换态铝含量均随粒径的减小而升高,且主要分布于<0.25 mm粒径团聚体,分别为86.11~98.35 g·kg-1和62.78~228.85 mg·kg-1;随植茶年限的延长,各粒径团聚体全铝含量逐渐降低;但交换态铝含量有所升高,且在植茶23 a后增幅较大;不同植茶年限土壤团聚体交换态铝表聚现象明显;不同粒径团聚体对土壤全铝和交换态铝的保持和供应能力存在明显差异,全铝和交换态铝有向小粒径团聚体富集的趋势;土壤团聚体对全铝和交换态铝的贡献率分别有49%~79%和44%~73%来自>5 mm粒径团聚体,且在植茶23 a时最高。因此,应注意植茶23 a后0~20 cm土层交换态铝含量的变化。 相似文献
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不同植茶品种土壤团聚体及其全铝和交换态铝的分布特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为弄清不同植茶品种土壤团聚体的组成,阐明团聚体中全铝和交换态铝的分布特征,揭示土壤团聚体中全铝和交换态铝对不同植茶品种的响应规律,在野外调查的基础上,结合室内分析,开展种植福鼎大白、川茶3号、川农黄芽早、川沐217的土壤团聚体全铝和交换态铝分布特征研究。结果表明,不同植茶品种的土壤团聚体含量随粒径的减小总体呈先降低后增加的变化趋势,其中以5 mm粒径为主,其含量处于60.52%～76.49%之间,0.5～0.25 mm粒径含量最少,种植福鼎大白的土壤5 mm粒径团聚体的含量高于其他品种;土壤全铝和交换态铝含量在小粒径团聚体中最高,种植川茶3号的土壤团聚体全铝和交换态铝含量最高;5 mm粒径团聚体对土壤全铝和交换态铝的贡献率最高,介于53.10%～68.10%之间。5 mm粒径团聚体对铝含量的贡献率表现为福鼎大白川茶3号川沐217川农黄芽早。与其他植茶品种相比,种植福鼎大白的土壤0.25 mm粒径团聚体含量最高,结构性较好;种植川茶3号的土壤各粒径全铝和交换态铝含量高于其他品种。土壤中铝含量过高会加剧土壤酸化,影响土壤生产力和质量。 相似文献
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水稻（Oryza sativa L.）是人类最重要的粮食作物之一。铝是地壳中含量最高的金属元素,酸性土壤中的铝毒害严重限制了水稻的生长和产量。因此,提高酸性土壤上农作物的产量,选育和推广耐铝毒的高产品种,开展作物耐铝机理的研究具有较大的理论与实践意义。与其他农作物相比,水稻对铝胁迫表现出优越的耐受性,这主要是因为水稻对铝毒害具有较强的外部斥铝机制和内部忍耐机制。有机酸、活性氧清除系统、植物激素以及其他离子拮抗作用在水稻对铝毒害的响应中起重要作用。水稻耐铝性是受多基因控制的数量性状,且易受环境影响。随着测序技术的发展,越来越多的水稻耐铝相关 QTL 被鉴定,但目前仅有 20 余个水稻耐铝基因被克隆,它们主要是转录因子、离子转运蛋白、激素输入和输出载体,耐铝相关基因仍有待进一步挖掘和利用。本文概述了水稻耐铝遗传和已报道的耐铝 QTL,进而对水稻耐铝的生理机制和分子机理研究的进展进行综述,最后对水稻耐铝性的研究方向和研究热点进行了讨论和展望。 相似文献
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铝胁迫对植物光合作用的影响及其机理的研究进展 总被引：7，自引：1，他引：6
铝胁迫会影响植物对营养元素的吸收,干扰各种生理生化过程,同时在铝胁迫下,植物叶绿素含量下降,光合速率降低,部分光合酶活性受到抑制,直接影响植物干物质累积和产量形成.因此,近年来铝胁迫受到国内外研究者的普遍关注.然而,目前研究者就铝胁迫下植物光合作用所受影响的报道多限于某一作物,综合性的报道还不多见.本文主要就铝胁迫对植物叶片气孔特性和光合色素的影响,以及对部分光合酶和光合电子传递的影响进行了综述,并简要概述了铝胁迫下矿质营养(氮、磷、镁、铁)对光合作用的影响,以期为相关研究提供参考. 相似文献
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土壤中的铝元素对茶树的生长发育具有特殊的生物学效应,而硅则是许多植物生长发育的有益元素.采用二次饱和D-最优试验设计研究硅铝配施对茶叶品质的影响,结果表明,当铝肥施用浓度为1.34 g·kg-1和硅肥施用浓度为0.10 g·kg-1时,茶叶中茶多酚和咖啡碱含量交互效应最高,平均含量分别为25.50%和3.18%;当铝肥施用浓度为1.34 g·kg-1和硅肥施用浓度为0.40 g·kg-1时,茶叶中氨基酸和可溶性糖含量交互效应最高,达到理论最高值,平均含量分别为2.46%和2.79%. 相似文献
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铝是地壳中含量最丰富的金属元素，一般以无毒的固定态形式存在。随着土壤酸化加剧，铝毒害逐渐成为影响世界各地酸性土壤中作物生长的主要限制因素。本文聚焦于酸性土壤中各形态铝，围绕土壤中铝的来源和分类、各形态铝转化及酸性土壤中铝对植物的影响展开介绍，并展望了未来相关研究的发展方向，包括统一铝形态分类体系，统一铝毒害评价指标，规范各形态铝分离与检测方法，进一步建立酸性土壤铝毒害评价体系，最终推动国家农用地、建设用地等土壤铝污染风险管控标准的制定，以期为酸性土壤铝毒害带来的农业、生态、社会问题的解决提供依据。 相似文献
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采用透射电子显微镜对固溶单级时效处理7055铝合金中的沉淀相进行了研究.在较短的时效时间里,可以观察到GP区在[111]面上形成,随着时效时间增加,GP区逐渐长大.η＇亚稳相在120℃时效4 h的时候被发现,它与基体的取向关系是[0 0 0 1]η＇//[1 (1) 1]Al及(1 0 (1) 1)η＇//(1 1 0)Al.在时效达到24 h时,η相便析出,它们与基体存在[(1) 1 0 0]η//[1 1 0]Al及(0 0 0 1)η//(1 1 1)Al的取向关系.由于η＇亚稳相和η相颗粒的密度相比于区而言较小,所以GP区对提高该时效合金的强度和硬度起至关重要的作用. 相似文献