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白浆型参地土壤铝形态转化及与人参红皮病的关系研究

李刚  
【摘要】: 人参(Panax ginseng C. A. Meyer)是吉林省长白山区的特色资源优势产业之一,在东部山区经济的持续发展中具有重要作用。但因人参忌连作,多年来的伐林栽参导致人参产业和林业之间矛盾日益突出,而且老参地连续栽参导致人参病害发生严重,严重制约着人参产业的发展。因此本实验从参地土壤理化性质出发,根据人参喜微酸性土壤,且铝毒是酸性土壤上限制植物生长及作物产量的主要因子等研究成果,对参地土壤中不同形态铝的相互转化及其与连作障碍关系(主要表现为红皮病)进行了研究,主要结果如下:(1)土壤酸化是参地土壤重要的化学本质特征,酸化问题是人参连作障碍的关键因子之一。白浆土呈酸性,其形成过程中的白浆化作用使土壤中累积了大量的可溶性铝等致酸离子;白浆型参地土壤栽参(移栽)后,土壤酸度明显增强,栽参加剧了土壤的酸化;(2)栽参后土壤生态环境的恶化是人参连作障碍的又一关键因子。栽参(移栽)后土壤酸度明显增强,引起土壤矿物中的钙镁大量溶解释出,使参地土壤中含有大量交换性钙镁。同时由于人参地土壤常年处于不透雨的塑料棚下,参地表土中不断积累的大量硝态氮、铵态氮难以扩散到大气中,造成土壤中出现氮过剩的现象,容易产生氮毒害;(3)栽参后土壤中活性铝含量的增加(主要是交换态铝)是参地土壤酸化的根本原因。通过连续浸提法对白浆型参地土壤中的不同形态铝进行分级提取发现,酸溶无机铝与腐殖酸铝虽然占可提取铝总量的绝大部分,但随栽参年限延长变化不显著;交换态铝与单聚体羟基铝等活性铝形态在可提取铝总量中占的比例虽然较少,但随栽参年限的延长其含量明显增加,尤其是交换态铝;(4)土壤中活性铝(主要是交换态铝)与红皮病发生的有密切关系。通过对病参、健参参根铝含量的比较分析知,栽参(移栽)后,参地土壤中活性铝含量的大量增加,致使人参根组织中铝含量普遍较高,且红皮病参根组织中铝含量明显高于健参,尤其是周皮组织,周皮组织是病参铝的主要积累部位;红皮病的发生同时还造成了钙镁在人参周皮中的大量积累。


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