长期不同施肥处理对黑土根际土壤有机碳结构组分的影响

土壤有机碳是农业生态系统的关键驱动和调节者,特别是根际微域有机碳动态对土壤碳素循环和矿质营养元素释放起着重要作用。研究长期不同化肥和有机肥施用下大豆根际土壤有机碳、活性有机碳以及有机碳结构的变化规律,深入了解根际有机碳固持和稳定机制,为完善农田生态系统碳固持和农田可持续发展提供科学依据和理论支撑。该研究依托黑土长期定位试验,采用化学分析、固态13C-核磁共振 (13C-NMR)等方法研究大豆根际土壤有机碳含量、活性有机碳含量和有机碳结构组分变化规律。结果表明,与非根际土壤相比,大豆根际土壤有机碳含量显著增加,长期施肥处理能够显著增加根际土壤有机碳和低活性有机碳含量,以常量有机肥加氮磷钾（MNPK）处理提升效果最好。核磁共振实验结果表明,与不施肥处理相比,MNPK处理明显增加根际土壤烷基碳、烷氧基碳比例以及烷基碳/烷氧基碳比值,降低芳香基碳和芳香碳/总碳比值,在非根际土壤中尤其显著;常量氮磷钾（NPK）处理增加芳香基碳比例和芳香碳/总碳比值,在根际土壤中烷基碳比例和烷基碳/烷氧基碳比值增加,烷氧基碳比例降低,非根际土壤测试结果相反。综上所述,MNPK处理能够显著提升根际有机碳含量,增加有机碳中烷基碳、烷氧基碳比例以及烷基碳/烷氧基碳比值,促进团聚体形成和增加土粒结构稳定性,而NPK处理增加芳香基碳比例和芳香碳/总碳比值,降低根际烷氧基碳比例,团聚体稳定性降低,同时证明固态13C-核磁共振技术结合半定量分析能够准确地分析不同有机碳结构组分变化,深刻认识根际土壤有机碳的稳定机制。     

缺钙胁迫下花生植株的傅里叶红外光谱研究

钙(Ca)是植物必需营养元素之一,对植物的生长、发育与生理代谢等起着重要作用。缺钙会减少作物的产量,降低品质,因此影响经济价值。花生(Arachis hypogaea)是对缺钙很敏感的作物。试验选取LH11与YZ9102两个花生品种为供试作物,待花生幼苗长出第一片真叶以后,转移至营养液中,分别在三个钙处理(0,0.01和2.0mmol·L-1)下培养28d,随后取样分析花生幼苗生长情况与钙吸收,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)检测花生苗期植株不同器官的特征吸收峰,研究缺钙胁迫下花生苗期植株体内的化学组分变化。试验结果表明:在0和0.01 mmol·L-1钙处理下,花生品种YZ9102并未出现缺钙症状,但是品种LH11缺钙症状明显:叶片变小、植株变矮、茎尖顶端生长点坏死,基部侧枝数增多。品种YZ9102植株体内与LH11相比较,有较高的钙浓度与钙积累量。0和0.01mmol·L-1的钙缺钙营养液培养下,品种LH11根系钙积累量在整个植株中所占比例较高,而品种YZ9102在叶中钙积累比例较高。与正常钙供应处理相比,缺钙胁迫下,品种LH11根、茎、叶FTIR谱在1 060,1 380,1 655,2 922和3 420cm-1波长附近透射率较高,表明缺钙胁迫下花生幼苗植株体内蛋白质、糖类和脂类等组分明显降低,但品种YZ9102受到缺钙胁迫影响较小。品种YZ9102比LH11更耐缺钙胁迫。