酸性土壤中有机酸解铝毒的根际过程研究

铝胁迫下根系分泌有机酸被认为是植物抵抗酸性土壤铝毒害的最重要的机理之一。前人在植物水培铝胁迫下有机酸分泌的生理特性、分子遗传等方面做了大量的工作，然而与实际土壤的联系研究较少。本项目拟结合本实验室在植物耐铝机理方面的长期工作及近期在不同植物有机酸分泌对土壤铝化学影响方面的初步研究，以耐铝程度和有机酸分泌量不同的植物为实验材料，通过一系列的水培实验揭示影响植物根系铝胁迫下分泌有机酸的因素，通过土培（根箱法、根际土壤溶液原位抽取技术及土壤探针吸附法等）实验结合数学模型的计算结果，探讨有机酸和铝在根际的运移和变化，最终解明自然条件（土壤培养条件）下影响植物根系铝胁迫下分泌有机酸的因素及有机酸在根际解铝毒的过程，补充和完善实际土壤条件下的植物耐铝机制理论，以期为进一步评价有机酸解铝毒的效果奠定基础，为酸性土壤的改良和持续利用提供参考。

植物铝胁迫下根系分泌有机酸是广泛存在和最被认可的一种耐铝机理，并且是根际过程的一个典型实例，然而，对其在自然的土壤条件下解铝毒的效果缺乏有效的评价。本项目从根际土壤和土壤溶液角度开展研究，对理解实际土壤条件下植物耐铝的机制具有重要的理论意义，对耐铝品种选育、酸性土壤的管理及酸性土壤地区农业的可持续发展具有重要的实际意义。. 项目按照研究计划安排执行各项研究内容，并如期完成研究目标。取得成果如下：确定模拟酸性土壤溶液的配方；证明养分代谢与有机酸的合成与分泌量有关；比较研究了酸性土壤中有机酸的提取与测定方法；阐明了水稻和小麦苗期根际土壤和土壤溶液中pH、铝与有机酸的变化趋势；模型研究证实了根际中有机酸含量较低；明确了有机酸对酸性土壤中铝及钙镁等的影响，建议有机酸在酸性土壤中的作用需从有机酸溶解阳离子的角度进一步评价。根据以上研究结果，建立了酸性土壤中有机酸解铝毒过程的模式图，认为有机酸解铝毒的作用可能主要发生在根质外体，由于微生物的参与，有机酸在根际解铝毒的作用很有限。共发表论文8篇，其中SCI 6篇。