Oxygen isotope ratios of plant available phosphate in lowland tropical forest soils     

《Soil biology & biochemistry》2015

Phosphorus (P) cycles rapidly in lowland tropical forest soils, but the process have been proven difficult to quantify. Recently it was demonstrated that valuable data on soil P transformations can be derived from the natural abundance of stable oxygen isotopes in phosphate (δ¹⁸O_P). Here, we measured the δ¹⁸O_P of soils that had received long-term nutrient additions (P, nitrogen, and potassium) or litter manipulations in lowland tropical forest in Panama and performed controlled incubations of fresh soils amended with a single pulse of P. To detect whether δ¹⁸O_P values measured in the incubations apply also for soils in the field, we examined the δ¹⁸O_P values after rewetting dry soils. In the incubations, resin-P δ¹⁸O_P values converged to ∼3.5‰ above the expected isotopic equilibrium with soil water. This contrasts with extra-tropical soils in which the δ¹⁸O_P of resin-P matches the expected equilibrium with soil water. Identical above-equilibrium resin-P δ¹⁸O_P values were also found in field soils that did not receive P additions or extra litter. We suggest that the 3.5‰ above-equilibrium δ¹⁸O_P values reflect a steady state between microbial uptake of phosphate (which enriches the remaining phosphate with the heavier isotopologues) and the release of isotopically equilibrated cell internal phosphate back to the soil. We also found that soil nutrient status affected the microbial turnover rate because in soils that had received chronic P addition, the original δ¹⁸O_P signature of the fertilizer was preserved for at least eight weeks, indicating that the off-equilibrium δ¹⁸O_P values produced during microbial phosphate turnover was not imprinted in these soils. Overall, our results demonstrate that ongoing microbial turnover of phosphate mediates its biological availability in lowland tropical soils.  相似文献   

磷肥对甘肃临夏地区燕麦干草及种子生产的影响     

耿小丽  武慧娟  付萍  刘乾  高占琪 《草地学报》2023,31(3):813-818

为确定甘肃高寒雨养区燕麦(Avena sativa)种子生产中磷肥最佳用量,提高肥料利用效率,试验在氮肥(尿素)用量75 kg·hm^-2的固定水平下,设计4个磷肥(P₂O₅)水平(0(CK),65(C₁),100(C₂),135(C₃)kg·hm^-2),对各磷肥水平下干草产量、种子产量和相关性状的变化进行了研究。结果表明：施用磷肥使燕麦的株高、茎粗、分蘖和干草产量均有提高,灌浆期C₁,C₂,C₃干草产量较CK依次提高13.85%,25.96%,22.65%,干草产量与磷肥水平显著正相关(相关系数0.91);施用磷肥提高了燕麦的有效分蘖数、主穗长,显著提高主穗粒数、穗粒重、千粒重、种子产量和秸秆产量,C₁,C₂,C₃种子产量较CK依次提高12.37%,16.72%,14.38%,种子产量与磷肥水平显著正相关...  相似文献   

利用32P示踪研究马铃薯(合作-88)对磷素营养的吸收及分布规律   总被引：1，自引：0，他引：1  

强继业  郭华春 《种子》2003,(4):29-30

应用3 2 P研究“合作 88”马铃薯对磷素营养的吸收和分布规律 ,结果显示 :马铃薯对磷素营养的吸收率随植株的生长而增加。吸收率与栽培生长时间呈显著正相关。磷素主要分布为茎 >根 >叶 ,随生育期茎中含量相对增加 ,而叶中含量相对减少 ,根的不变。  相似文献   

植物对磷饥饿的反应研究进展   总被引：4，自引：0，他引：4  

常胜合  舒海燕  秦广雍  吴玉萍  赵海珍 《中国农学通报》2005,21(7):199-199

磷是构成生命的重要元素之一,也是土壤中有效性最低的一种营养元素。我国是世界上最大的小麦生产国。但是我国耕地中有59%的土壤缺磷。农作物的产量常受到缺磷的影响而受损。土壤缺磷并不是土壤中总磷量低,而是土壤中可供植物直接吸收利用的有效态磷含量低。植物在磷饥饿时会发生各种各样的变化,以尽最大可能满足自身对磷的需求。植物对缺磷的反应是一个复杂的网络过程。大约有100多个基因参与了植物对缺磷的反应。其中主要的有磷转运蛋白基因、核糖核酸酶基因、磷酸酶基因等。植物在吸收外界的磷的过程中磷转运蛋白发挥了重要作用。植物磷转运蛋白基因按照序列相似性可以划分为H+/Pi共转运家族(Pht1家族)和Na+/Pi共转运家族(Pht2家族)。按照吸收动力学的标准可以分为高亲和力磷转运蛋白和低亲和力磷转运蛋白两种。磷饥饿时植物对磷吸收能力的增强的原因之一是增加了磷转运蛋白分子的合成数目。目前尽管人们对植物吸收磷的理解已经有了长足的进步,但是在植物对磷的具体调控机制、磷的跨液泡膜运输等重要方面仍然没有明确的结果。  相似文献   

棉花不同品种叶片和纤维中蔗糖磷酸合成酶活性变化 及其与糖含量的关系   总被引：5，自引：0，他引：5  

刘凌霄  沈法富  范作晓  卢合全  谢庆恩  王元格 《中国农学通报》2006,22(4):252-252

利用山农棕02、丰抗6号、中棉45 3个品种在大田栽培的条件下，研究了叶片和纤维中蔗糖磷酸合成酶活性的变化及与糖含量的关系。结果表明，在3个品种的叶片和纤维中，蔗糖磷酸合成酶活性均出现双峰，在开花当天最高，花后18d次之，整体呈下降趋势；与此同时可溶性总糖和蔗糖的含量变化以及光合速率的变化也成相似的变化。3个品种中，丰抗6号蔗糖磷酸合成酶活性和含糖量最高，中棉45次之，山农棕02最低。3个品种的相应观测指标之间均呈极显著差异。  相似文献   

磷酸盐氧同位素技术在土壤磷循环中的应用     

赵甜甜  田康  胡文友  黄标  赵永存 《土壤学报》2022,59(5):1204-1214

磷是土壤生态系统中的重要组成元素,开展土壤磷循环研究对提高磷肥利用效率和降低磷的生态环境风险具有重要意义。磷酸盐氧同位素技术已经被证明是一种示踪环境中磷生物地球化学行为的有效方法。本文系统综述了磷酸盐氧同位素技术的研究进展和未来发展方向。详细介绍了磷酸盐氧同位素的技术原理、样品处理和测定方法;阐述了无机磷和有机磷的氧同位素特征及时空分布特征;从评估土壤磷微生物利用状况和示踪土壤磷循环两个方面探讨了磷酸盐氧同位素技术在土壤磷循环研究中的应用前景,分析了磷来源、环境条件、生物活动和样品前处理过程对土壤磷酸盐氧同位素特征的影响,最后展望了该技术未来的研究方向。以期为磷酸盐氧同位素技术在土壤学和环境科学领域的发展和应用提供新的视角和科学指导。  相似文献   

基于不同分析方法研究磷酸根在矿物表面吸附机制的进展   总被引：2，自引：1，他引：2  

严玉鹏  王小明  熊娟  王慧  胡震  刘凡  谭文峰  冯雄汉 《土壤学报》2020,57(1):22-35

磷素是植物生长必需的营养元素,也是联系生态系统中生物与非生物作用的关键元素。对磷酸根在矿物表面吸附反应机制的深入认识,有助于了解其在陆地和水环境中的形态、迁移、转化和生物有效性。本文主要综述了磷酸根在常见(土壤)矿物表面吸附机制的研究进展。各种分析技术或方法,如OH–释放量分析、Zeta电位分析(电泳迁移率测试)、等温滴定量热法、原子力显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱、核磁共振波谱、X射线吸收光谱、表面络合模型、量子化学计算等,均以不同方式揭示磷酸根在不同矿物体系的吸附机制。磷酸根在矿物(尤其是铁、铝氧化物)表面的吸附通常伴随着水基和羟基的交换。一般认为磷酸根在矿物表面主要形成双齿双核、单齿单核内圈络合物,且受pH的影响较大。pH以及磷酸根在矿物表面的吸附密度影响内圈络合物的质子化状态。在低pH、高磷浓度、较高反应温度、较长吸附时间,以及弱晶质矿物吸附等条件下矿物表面吸附的磷可在矿物表面转化形成含磷的表面沉淀,造成矿物溶解转化以及磷生物有效性的进一步降低。最后展望了磷酸盐在矿物-水界面吸附有关的研究热点和方向。  相似文献   

土壤磷酸盐氧同位素分析方法和应用研究进展   总被引：2，自引：1，他引：2  

张晗  王佳妮  郭庆军  张娴  朱永官 《土壤学报》2015,52(1):19-27

在一定温度下磷酸盐和周边水体氧的同位素分馏仅受生物活动控制,因此磷酸盐氧同位素成为生态系统中磷源和磷循环研究的良好示踪剂。介绍了磷酸盐氧同位素研究应用的理论基础和近几年来针对土壤富含有机质,氧元素来源多样的特点发展起来的土壤磷酸盐氧同位素的分析和纯化方法,综述了磷酸盐氧同位素在土壤磷源示踪和磷循环应用研究中的初步进展,并提出目前研究存在的局限和对未来工作的展望。  相似文献   

几株高效溶磷解钾药用稻内生固氮菌的筛选与鉴定     

阳洁  江院  王晓甜  尹坤  秦莹溪  谭志远 《农业生物技术学报》2016,(2):186-195

从药用稻(Oryza officinalis)中筛选具有高效溶磷解钾的内生固氮菌,在农业生产上具有很大的潜在应用价值.本研究以药用稻为材料,采用两种选择性无氮培养基结合乙炔还原法进行内生固氮菌的分离,利用平板筛选法从所分离的内生固氮菌中筛选出高效溶磷解钾菌,应用全细胞蛋白SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)对所筛选到的菌株进行快速聚类.选取每个类群的代表菌株进行16S rRNA基因序列测定及生理生化鉴定.通过钼锑抗比色法和四苯硼钠法测定其溶磷解钾量,同时通过接种水稻对其促生作用进行分析.结果表明,从药用稻中筛选到了4株具有高效溶磷解钾能力的内生固氮菌,其固氮酶活性在8.78～8.88 μmol C2H4/(mL·h)之间.SDS-PAGE全细胞蛋白电泳将4株菌聚为1个类群.16S rRNA基因序列相似性分析及理化鉴定表明,代表菌株yy01为久留里伯克霍尔德菌(Burkholderia kururiensis,菌株yy01发酵培养5d后,溶无机磷量达116.28mg/L,是参比菌株变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola)的2.73倍;解钾量达268.31 mg/L,是参比菌株变栖克雷伯氏菌的4.67倍.此外,yy01还具有分泌生长素等特性,接种水稻之后能明显的促进水稻的生长,其中水稻叶长增加了25.90％,根增长了42.30％,分蘖数增加了79.64％,鲜重增加了166.90％,氮、磷、钾的含量分别增加了61.54％、41.18％和54.05％.因此,从药用稻中筛选到的4株具有高效溶磷解钾能力的内生固氮菌是一类对农业生产有着重要意义的菌株.  相似文献   

磷酸一钙施用模式对水稻有效性及土壤中有效磷分布的影响     

王涛  周健民  王火焰 《土壤》2010,42(6):935-940

利用温室盆栽试验研究了磷酸一钙不同施用模式对水稻的有效性及土壤中有效磷(P)分布的影响,并提出了水田中P肥的施用模式。结果表明:P肥撒施时,表层水中总P浓度最高,达4.8mg/L,而其他施肥模式下表层水中总P浓度可满足GB3838-2002Ⅲ类水水质要求;混施可为水稻提供立体的吸收空间,有效性高;沟施时,肥料P主要集中在施肥带上下约3cm的范围内;在水田中,施用P肥时应优先考虑混施,若土壤中P素有效性相对较高,应尽量在旱作时施用。  相似文献