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豆科植物根际微量元素含量特征



全 文 :豆科植物根际微量元素含量特征
陈利云 1*,居永霞 1,周志宇 2
(1天水师范学院 生命科学与化学学院,甘肃 天水 741000 ;2兰州大学 草地农业科技学院,甘肃 兰州 730000)
摘 要:探讨了甘肃天水干旱地区刺槐、紫穗槐、黄花草木犀、紫花苜蓿和野豌豆五种豆科植物根际与非根际土壤Fe、Mn、
Cu、Zn、B和Mo六种微量元素的含量特征。结果表明:(1)五种豆科植物根际土壤pH值均低于非根际土壤,表现出了不同程
度的酸化作用。(2)根际全铁含量紫穗槐与野豌豆高于非根际;全锰含量只有黄花草木犀低于非根际;全锌在五种植物根际
土壤均呈现出明显的富集效应,其中刺槐最高为244.291%;紫花苜蓿、野豌豆全铜含量略低于非根际;全硼除刺槐富集外其
余植物均亏缺;全钼五种植物均低于非根际。(3)根际有效铁含量黄花草木犀与野豌豆低于非根际;紫穗槐和野豌豆根际有
效锰含量低于非根际;有效锌只有紫穗槐略有富集,其余植物根际有效锌都呈现出明显亏缺;有效铜除野豌豆外的其余四
种植物根际均有不同程度的富集,刺槐最高为200%;有效硼除刺槐亏缺外其余植物均有富集,其中紫花苜蓿最高为
47.392%;有效钼只有刺槐与紫穗槐略有富集。 (4)六种微量元素全量与有效量在五种豆科植物根际分布具有不同特征,植
物根际对六种元素全量总体呈现富集效应,而对有效量有近一半呈现亏缺。(5)五种豆科植物根际与非根际土壤各微量元素
养分之间有一定的相关性。
关 键 词:豆科植物;根际效应;微量元素
中图分类号:Q143 文献标识码:A 文章编号:0564-3945(2013)03-0641-06
收稿日期:2012-06-07;修订日期:2012-06-26
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30800801)资助
作者简介:陈利云(1974-),女,甘肃天水人,主要从事植物营养学的研究。E-mail:chenliy06@163.com.
土 壤 通 报
ChineseJournalofSoilScience
第 44卷第 3期
2013年 6月
Vol .44 ,No .3
Jun . , 2013
豆科植物是被子植物三大科之一,它们种类繁多,
分布广泛,在乔木、灌木和藤蔓植物生活型上都有典型
代表,是发现最早,物种最多的具有共生固氮功能的植
物类群,每年为生态系统固定的氮素约占生物固氮总
量的80%,是陆地生态系统最主要的氮源,对自然界
氮素的稳定和循环作用重大[1]。通过生物固氮它们能
提高土壤肥力,促进植被演替,增加物种多样性,增强
生态系统的稳定性和恢复力,从而使陆地生态系统更
好的发挥环境支持系统的功能[2,3]。鉴于豆科植物在生
态系统中的重要生态功能,人们已在多个层次上开展
了大量研究,包括细胞水平、分子水平、生理生态水
平、生态和生态系统尺度、区域和全球尺度[4]。
微量元素是植物生长中需求量微小但作用巨大的
必需营养元素,它们在多方面影响着植物的生长繁殖。
在我国西北干旱地区微量元素缺乏的土壤分布十分广
泛,尤其B和Mo等元素的缺乏更为普遍,常常成为农
作物产量的限制因子[5]。有研究表明豆科植物的生长
固氮具有使土壤微量元素减少的趋势,使植物—土
壤—微量元素营养处于失衡状态,影响植物的生长和
良好的土壤状况[6]。目前对于微量元素的研究主要集
中在它与植物营养生理的关系、微量元素肥料的研制
以及各类微量元素在生产中合理科学的施用,而有关
豆科固氮类植物根际土壤微量元素的含量特征及根系
对微量元素的富集状况方面的研究资料甚是匮乏。鉴
于此,本研究对甘肃天水干旱地区三种生活型的五种
豆科植物根际土壤 Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo 六种微量元
素的含量特征进行了探讨,分析了不同豆科植物对以
上六种营养元素吸收利用的差异性,揭示了不同豆科
植物根际微量元素的含量特征,为加深了解豆科植物
结瘤固氮与根际微量元素间的相互影响机理和丰富植
物营养学的理论提供基础性资料。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
甘肃省天水市(东经105° 41′,北纬34°14′),海拔
1085 ~ 1100 m,年均日照2010 h,年均气温11℃
均降水量660 mm,年均蒸发量952 mm,无霜期180
d,土壤类型为黄棕壤,属大陆性温带半湿润型气候。
1.2 植物材料
于2010年7月初在甘肃省天水市干旱荒山选择
以豆科植物为主生境相似的样地3个,每个样地100
m× 100 m,各样地分别以不同豆科植物为主取5个
样方,其中刺槐(Robinia pseudoacacia ) 每个样方 10m
× 10 m、紫穗槐(Amorpha fruticosa)每样方 5 m× 5
m,黄花草木犀(M. Officinalis)每样方3 m× 3 m,紫花
苜蓿(L.Medicago sativa)、野豌豆(V cia sepium Linn)每
样方1 m× 1 m,在样方内选取中等大小相似的成年
样株3株供采样分析。
第 44 卷土 壤 通 报
1.3 土壤样品的采集
用铁锨铲去落叶层,然后用不锈钢土壤刀从刺槐
和紫穗槐植株基部开始逐段、逐层挖去上层覆土,追
踪根系的伸展方向,然后沿侧根找到须根部分,剪下
分枝,黄花草木犀、紫花苜蓿和野豌豆整株挖出,剪除
地上部分保留其根部。将收集到的植物根部轻轻抖动
后落下的土壤为非根际土壤(标记为B),仍粘在根上的
为根际土壤(标记为R),用毛刷收集到土壤袋保存,供
分析用。将野外带回的样品敞开放置在干燥通风的室
内,使其自然风干,并要注意防止污染。样品风干后,
拣去动植物残体、杂质、根系和石块,用于全量测定的
土壤过0.4 mm的分样筛,用于有效量和pH测定的土
壤过2 mm的分样筛,分别装好储藏备用。
1.4 样品中元素和 pH的测定
全量Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo的测定:采用HNO3-HCL
-HF消化法进行消解,AAS法测定 (Thermo, Mseries)。
有效量采用 DTPA 法振荡浸提,AAS 法测定(Thermo,
M series),pH值采用电位法(土水比1∶5)测定。
1.5 数据分析
采用SPSS16.0进行统计分析,不同植物根际与非
根际土壤养分之间用配对样本T-检验进行差异性分
析,根际与非根际土壤各养分性状之间分别作相关性
分析。用E(Enrichment ratio)表示根际对土壤养分的富
集程度。
E= [(根际含量 - 非根际含量)/ 非根际含量]×
100%
2 结果与分析
2.1 不同灌木根际与非根际土壤 Fe、Mn、Zn、Cu、B、
Mo全量的含量特征
由表2可知,除刺槐与紫花苜蓿外其余植物根际
土壤全铁含量均高于非根际,野豌豆富集率为
20.980%差异显著;根际全锰含量除黄花草木犀略低
于非根际外,其它四种植物均表现出不同程度的富集;
五种豆科植物根际全锌含量均高于非根际,刺槐和紫
穗槐达显著水平,富集率分别为 244.29%和
186.932%;紫穗槐根际全铜富集率最高为72.292%,野
豌豆最低为-11.90%;全硼含量除黄花草木犀与野豌
豆略有亏缺,其余植物均有富集;五种植物根际土壤全
钼含量均有富集,其中紫穗槐富集率最高为33.636%
表 1 豆科植物形态特征与生长状况
Table1 Morphologicaltraitsandgrowingconditionofleguminous
生长状况
Growingcondition
旺盛
旺盛
旺盛
旺盛
旺盛
盖度(%)
Coverage
84-90
75-86
35-42
32-40
27-30
生活型
Lifeform
高位芽植物
高位芽植物
地面芽植物
地面芽植物
一年生植物
项目
Item
刺槐
紫穗槐
草木犀
紫花苜蓿
野豌豆
高度(cm)
Height
350-450
145-160
35-40
14-17
18-25
生长时期
Growingperiod
初荚期
初荚期
盛花期
盛花期
盛荚期
表 2 不同豆科植物根际与非根际土壤全量微量元素含量及富集率
Table2 ThetotalcontentofsoilnutrientsandenrichmentratiosinrhizosphereandbulksoilfordifferentLeguminosae
全钼(gkg-1)
TotalMo
1.554±0.843
1.438±0.641
8.067
1.768±0.545
1.323±0.851
33.636*
1.589±0.445
1.508± .567
5.371
1.537±0.604
1.406± .461
9.317
1.783±0.457
1.551±0.453
17.690
全锌(gkg-1)
TotalZn
0.399±0.020
0.116±0.018
244.291*
0.252±0.0207
0.087±0.0426
186.932*
0.121±0.0102
0.109± .0201
11.104
0.115±0.0438
0.107± .0591
6.546
0.132±0.0373
0.113±0.0109
16.725
全铜(mgkg-1)
TotalCu
11.800±1.519
10.440±1.047
13.023
11.406±1.791
6.620±1.047
72.292*
13.253±1.790
2.056±1.861
5.486
13.017± .749
3.020±1.943
-0.023
11.448±1.756
12.995±1.482
-11.901
全硼(gkg-1)
TotalB
34.428±1.133
22.341±1.211
35.108*
37.458±1.457
35.281±1.537
6.171
35.235±1.371
36.518± .474
-3.641
38.473±1.251
34.438±1.363
11.612
31.782±1.153
32.352±1.026
-1.762
全铁(gkg-1)
TotalFe
27.408±1.243
27.992±1.004
-2.084
30.173±1.540
29.875±1.369
0.991
35.268±1.584
34.401±1.476
2.572
30.752±1.351
31.554±1.069
-1.296
32.241±1.730
26.649±1.471
20.980*
全锰(gkg-1)
TotalMn
0.662±0.015
0.586±0.011
12.846
0.797±0.023
0.589±0.026
35.343*
0.530±0.0302
0.557±0.0243
-4.308
0.840±0.0168
0.671±0.0253
25.182*
0.680±0.0273
0.591±0.036
15.034
豆科植物种类
Leguminosae
刺槐
紫穗槐
黄花草木犀
紫花苜蓿
野豌豆
部位
Position
R
B
E(%)
R
B
E(%)
R
B
E(%)
R
B
E(%)
R
B
E(%)
注:R:根际Rhizosphere,B:非根际Bulksoil.*:表示同一灌木根际与非根际土壤差异显著(P<0.05)下同。
642
3 期 陈利云等: 豆科植物根际微量元素含量特征
图 1 不同豆科植物根际与非根际土壤 pH值
Fig.1 ThepHinrhizosphereandbulksoilfordifferentLeguminosae
2.3 根际与非根际土壤 pH值的变化
图1显示五种豆科植物根际土壤pH值均低于非
根际土壤,表现出豆科植物根际土壤不同程度的酸化
作用,这种根际土壤呈现酸化的现象与豆科植物根区
活跃的代谢作用密切相关。根际pH的降幅由大到小
依次为:野豌豆>黄花草木犀>刺槐> 紫花苜蓿>紫
穗槐,其中野豌豆和黄花草木犀达显著水平,紫穗槐根
际土壤pH最高为 7.20,野豌豆最低为 6.32 ,根际与
非根际土壤pH的差异性必然会影响微量元素养分的
状态、转化、吸收和利用。
表 3 不同豆科植物根际与非根际土壤有效微量元素含量及富集率
Table3 TheavailablecontentofsoilnutrientsandenrichmentratiosinrhizosphereandbulksoilfordifferentLeguminosae
有效钼(mgkg-1)
AvailableMo
0.1859±0.014
0.1678±0.013
10.787
0.2305± .023
0.2018±0.011
14.222
0.1982±0.020
0.2045±0.023
-3.087
0.1873±0.018
0.2037±0.022
-8.051
0.2135±0.017
0.2316±0.026
-7.815
有效锌(mgkg-1)
AvailableZn
0.6458±0.068
3.1976±0.131
-79.802*
7.2576±0.437
3.2216±0.381
125.311*
1.7356±0.563
2.0319±0.501
-14.576
0.7463±0.037
0.7802± .024
-4.344
1.3042±0.591
1.5523±0.363
-15.972
有效铜(mgkg-1)
AvailableCu
0.5340±0.034
0.1788±0.013
200.000*
0.6357±0.077
0.4646±0.038
36.832
0.4246±0.064
0.4220±0.043
0.475
0.6572±0.076
0.4702± .059
39.773
0.4046±0.032
0.4850±0.034
-16.568
有效硼(mgkg-1)
AvailableB
0.2350±0.021
0.2588±0.019
-9.196
0.2753±0.068
0.2637±0.031
4.399
0.3065±0.024
0.2857±0.021
7.28
0.3726±0.053
0.2528±0.048
47.392*
0.3187±0.035
0.3526±0.026
9.614
有效铁(mgkg-1)
AvailableFe
4.7753±0.652
3.2448±0.429
47.187*
3.2122±0.753
2.6256±0.901
22.363
5.6101± .649
6.3315±0.510
-11.384
5.3129±0.806
4.1351±0.243
28.462*
10.3396±0. 07
14.1729±0.758
-27.096*
有效锰(mgkg-1)
AvailableMn
11.8479±0.784
6.3607± .80
86.323*
8.8067±0.834
10.1434±0.86
-13.104
14.4715±0.957
16.1187±0. 5
35.112
7.2352±0.436
4.2496±0.359
70.273*
10.8668±0.57
19.7338±0.640
-44.950*
豆科植物种类
Leguminosae
刺槐
紫穗槐
黄花草木犀
紫花苜蓿
野豌豆
部位
Position
R
B
E(%)
R
B
E(%)
R
B
E(%)
R
B
E(%)
R
B
E(%)
达显著水平。六种微量元素全量对同一植物也呈现出
不同的根际效应:除全铁外刺槐对其他五种元素均有
富集,其中全锌与全硼差异显著;紫穗槐对六种元素
均有富集;黄花草木犀对全锰、全硼略有亏缺;除全铁
与全铜外紫花苜蓿对其他四种元素呈现富集;野豌豆
对全铜与全硼略有亏缺。
2.2 根际与非根际土壤 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo有效
量含量特征
五种豆科植物根际土壤 Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo 有
效量的含量特征与全量有所不同(表3)。黄花草木犀
和野豌豆根际有效铁含量低于非根际,野豌豆达显著
水平,其余植物均有所富集,富集率依次为刺槐>紫
花苜蓿>紫穗槐;刺槐、黄花草木犀和紫花苜蓿根际
有效锰含量均有所富集,其中刺槐与紫花苜蓿达显著
水平,分别为86.323%和70.273%;紫穗槐根际有效锌
含量高于非根际,且差异显著为125.311%,其余四种
植物根际有效锌含量均低于非根际出现了不同程度的
亏缺;除野豌豆外,刺槐、紫穗槐、黄花草木犀和紫花苜
蓿根际有效铜均有富集,其中刺槐富集率最高为
200%,达显著水平;根际有效硼含量除刺槐略低于非
根际外,其余植物都高于非根际,其中紫花苜蓿富集率
最高为47.392%;有效钼只有刺槐和紫穗槐有所富集,
其他植物均呈现根际有效钼的亏缺。同一豆科植物对
六种微量元素有效量含量呈现出不同的根际效应:刺
槐对根际有效铁、有效锰、有效铜和有效钼均表现出富
集效应;紫穗槐除对根际有效锰外的其余各元素均有
所富集;而黄花草木犀只对根际有效锰和有效铜和有
效硼有所富集;紫花苜蓿对根际有效锌与有效钼出现
亏缺,对有效铁、有效锰、有效铜和有效硼均表现出富
集效应;而野豌豆除对有效硼略有富集外,根际土壤中
其他五种元素均表现出亏缺
注:*表示同一植物根际与非根际土壤差异显著(P<0.05)。
643
第 44 卷土 壤 通 报
有效钼
available
Mo
1
有效硼
avail ble
B
1
0.503**
有效锌
available
Zn
1
-0.069
0.447**
0.348
有效铜
available
Cu
1
0.157
0.219
全锰
Total
Mn
1
0.302
0.057
-0.044
0.327
-0.045
0.368*
-0.127
0.285
0.169
0.231
全锌
Total
Zn
1
0.036
0.026
-0.094
0.264
0.392*
0.464**
-0.159
0.035
0.194
项目
Item
全铁
全锰
全锌
全铜
全硼
全钼
有效铁
有效锰
有效锌
有效铜
有效硼
有效钼
全铁
Total
Fe
1
-0.155
0.025
-0.137
0.263
0.084
0.337*
0.084
0.253
-0.043
0.182
0.135
全铜
Total
Cu
1
-0.016
0.173
0.167
0.173
0.322
0.439**
0.251
-0.034
有效锰
Available
Mn
1
-0.045
0.049
0.352
0.309
表 4 根际各养分性状间的相关性分析
Table4 Correlationcoefficientsbetweenrhizospheresoilnutrients
有效钼
available
Mo
1
有效硼
avail ble
B
1
0.436**
有效锌
available
Zn
1
0.271
0.534**
0.310
有效铜
vail ble
Cu
1
0.162
0.283
全锰
Total
Mn
1
-0.123
0.023
-0.044
0.346
-0.027
0.415*
0.027
0.326
0.374
0.054
全锌
Total
Zn
1
0.283
0.026
-0.094
0.164
-0.159
0.476**
0.159
0.048
0.162
项目
Item
全铁
全锰
全锌
全铜
全硼
全钼
有效铁
有效锰
有效锌
有效铜
有效硼
有效钼
全铁
Total
Fe
1
0.031
0.409*
0.047
0.362
0.084
0.357*
-0.032
0.026
0.131
0.037
0.283
全硼
Total
B
1
0.473*
-0.114
0.048
0.157
0.055
0.507*
0.357
全铜
Total
Cu
1
-0.016
0.173
0.122
0.384
0.143
0.435*
0.406
0.187
有效锰
Available
Mn
1
0.134
0.257
0.485**
0.157
注:**二者相关性极显著,*二者相关性显著。下同。
全钼
Total
Mo
1
0.374
-0.137
0.038
0.074
0.358
0.474*
有效铁
vailable
Fe
1
-0.377*
0.177
0.047
0.326
0.217
全钼
TotalMo
1
-0.045
0.039
0.207
-0.085
0.054
0.370
全硼
Total
B
1
0.039
-0.045
-0.303
0.343
0.148
0.452*
0.240
2.4 豆科植物根际及非根际土壤各养分性状之间的
相关性分析
五种豆科根际土壤中全铁与全锌、有效铁之间呈显
著正相关性;全锰有效锰、锌元素非根际全量与有效量之
间呈极显著相关性,但是在根际却无相关性,铜元素根际
与非根际全量和有效量之间均呈极显著相关性。此外,在
各个元素彼此之间存在复杂的相关性(表4,表5)。
表 5 非根际各养分性状间的相关性分析
Table5 Correlationcoefficientsbetweenbulksoilnutrients
3 讨论
五种豆科植物根际土壤均表现出了不同程度的
酸化作用,这与很多学者的研究结果一致[7~9],可能与
豆科植物产生的根系分泌物尤其是各种有机酸有关
[10],同时豆科植物在生物固氮的过程中具有“氮阻遏”
的特征,这种特征使植物减少对无机氮的吸收,导致
根系H+分泌增多引起根际土壤的酸化[11]。而土壤pH
值是与微量元素有密切关系的土壤因子,能直接影响
土壤中各种微量元素的存在形态、有效性及迁移转化
与归宿[12,13]。
Fe、Mn、Cu、Zn、B和Mo是植物必需的六种微量元
素,对植物的生长发育起着至关重要的作用,它们参
与植物体许多酶系统的活动,参与氮、磷和碳的代谢以
及呼吸作用、光合作用和碳水化合物的运转,缺乏时会
严重影响植物的正常生长及农作物产量和品质[14]。对
于豆科植物铁元素直接参与共生固氮,是固氮酶、豆血
红蛋白、铁氧还蛋白等含铁蛋白的重要金属组分[15],因
此缺铁可抑制豆科作物结瘤,导致类菌体所需能量物
质供应不足,使固氮酶活性显著降低 [16,17];锰元素则通
过影响吲哚乙酸的代谢来影响根瘤的形成,大豆叶片
锰浓度的高低对固氮酶活性起到重要的调节作用[18]。
锌与共生固氮的关系已有资料报道[19],一般认为缺锌
降低了根瘤数量、根瘤豆血红蛋白含量和根瘤固氮酶
活性。Cu元素参与碳素同化氮素代谢呼吸作用以及氧
644
3 期 陈利云等: 豆科植物根际微量元素含量特征
化还原过程。硼和钼对苜蓿共生固氮最为重要,硼影响
结瘤,缺硼时形成的根瘤大多数是无效根瘤,缺钼则不
能合成固氮酶,缺钼植株的根瘤呈黄色,没有固氮能
力。总之这几种元素对植物光合作用强度与干物质积
累具有直接或间接作用,并相互作用共同影响豆科植
物共生固氮。而生物固氮是一个相当消耗能量的过程,
植物体光合作用强度和积累干物质的量对其所需能量
的供应至关重要[20]。但植物对土壤中Fe、Mn、Cu、Zn、B
和Mo各元素的转化吸收要受各元素在土壤中含量,
存在状态以及pH值、土壤含水量,有机质含量等因素
的综合影响[21]。
实验结果显示 Fe、Mn、Cu、Zn、B 和 Mo 全量在根
际总体高于非根际,表现出了明显的富集效应,而根际
有效量有近一半低于非根际,有些植物对某些元素还
表现出显著亏缺。于君宝等人的研究表明,当土壤pH
值降低时,H+的竞争作用增强,能加速土壤微量元素
由结合态向有效态转化[22],五种植物根际有效铜的富
集也证实了该观点,但试验中五种植物对根际全锌均
表现明显富集,其中刺槐和紫穗槐达显著水平,但根际
有效锌含量除紫穗槐外其他植物均表现出亏损,刺槐
达显著水平,野豌豆对根际五种微量元素有效量也表
现亏缺,实验结果与于君宝的研究不一致,原因可能是
前人所选的研究对象大多是非豆科植物,对于豆科植
物由于生物固氮所需微量元素有效量的不同或是根际
环境与微生物种类与数量的不同造成根际全量富集而
有效态微量元素的亏缺。2008年Li提出了豆科植物在
固氮生长的过程中会导致一些铜锰等矿物养分的减少[6],
但此后相关的研究鲜见报道,本实验部分结果支持了
Li的理论。任伟对阿拉善几种灌木根际Fe、Mn、Cu、Zn
的研究显示全量总体根际低于非根际,有效量根际明显
富集,显示了灌木根际对微量元素明显的肥力岛效应[23]。
但对于这五种豆科植物,四种微量元素全量在根际的
富集与任伟的研究结果相反,有效量含量特征与他的
研究结论不尽相同。五种植物根际对有效铜的富集率
明显高于全铜,野豌豆根际四种微量元素有效态含量
均低于非根际,五种植物根际Zn有效量除紫穗槐外
均表现亏缺,反应了不同种类的豆科植物对各种微量
元素的需求与转化吸收各不相同,且差异较大,这可能
与植物自身的代谢强度与生活环境的不同有关系,但
这种推测还需要更深入的研究结论来支撑。
夏立江的研究说明,土壤中高水平的有机质含量
能增加土壤有效性锰和全锰的含量[24]。但土壤中过量
锰能抑制根系对铁的吸收,并干扰植物体内铁的正常
生理功能,原因是Fe2+和Mn2+具有相近的原子半径与
化学性质,在根系原生质膜上会竞争同一载体位置,同
时过量的锰会加速植物体内铁的氧化过程,使具有生
理活性的Fe2+转化成无生理活性的Fe3+。Javis S O研
究发现土壤pH值降低,Hs-的竞争作用强,土壤中交
换性铜就增多[25],铜能取代植物叶绿体中蛋白质功能
基团-SH 中的 Fe2+、Zn2+等离子,同时土壤中氮、磷等
营养状况也会影响植物对根际微量元素的吸收利用。
本研究相关性分析表明,土壤根际与非根际微量元素
养分之间相互影响,协同作用。如根际全铁与有效铁呈
现显著正相关,有效锰与有效铁也呈现显著正相关,但
有效铜与有效锌之间呈显著负相关。
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The characteristics of trace element concentrations in the rhizosphere of
leguminous plants
CHENLi-Yun1*JUYong-Xia1 ZHOUZhi-Yu2
(1. School of Life-Science and Chemistry. Tianshui Normal University,Tianshui,Gansu 741000, China;
2. College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University , Lanzhou 730020, China)
Abstract: he characteristics of Fe、Mn、Cu、Zn、B and Mo concentrations in the rhizosphere and the rhizosphere-
surrounded bulk siol of 5 leguminous plants (i.e. L.Robinia pseudoacacia,L.Amorpha fruticosa,M. Officinalis,L.
Medicago sativa,Vicia sepium Linn.) in gansu were investigated. The results revealed as follows. (1) the pH value in 5
leguminous plants rhizosphere were lower than that of the bulk soil, That showed varying degrees of acidification in the
rhizosphere soil.(2) Contents of the total Fe in the rhizosphere of L.Amorpha fruticosa and Vicia sepium Linn. were
higher than those of the bulk soils . The total Mn with M. Officinalis was lower of the bulk soils. all of five plants hand
obvious enrichment effect in total Zn. Robinia pseudoacacia had the highest enrichment rate of 244.291%. The total
Cu with L.Medicago sativa and Vicia sepium Linn were lower of the bulk soils. All of plants had waned with the total
B except L.Robinia pseudoacacia. The total Mo were lower of the bulk soils with five plants. (3) The available Fe of M.
Officinalis and Vicia sepium Linn. The available Mn of L.Amorpha fruticosa and Vicia sepium Linn were lower in the
rhizosphere than bulk soils, The available Zn of all plants had nakedness waned but L.Amorpha fruticosa . Five plants
had enrichment of available Cu except Vicia sepium Linn . and the highest enrichment rate occurred in L.Robinia
pseudoacacia was 200%. the contents B of available with L.Robinia pseudoacacia was wane other than four plants. and
L. Medicago sativa had the highest enrichment rate was 47.392%. L.Robinia pseudoacacia and L.Amorpha fruticosa of
available B were enrichment. (4)It has vary distributing character of six microelement trace element in five leguminous
plants rhizosphere. On the all leguminous plants rhizosphere of trace elements total Contents showed enrichment
effect. but near half of available contents were deficit.(5) There was a complicated correlation between soil trace
elements nutrients in the rhizosphere and the bulk soil.
Key words: Leguminous plants; Rhizosphere effect; Trace elements
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