摘要：土壤疏水性是指水分不能或很難濕潤，或者滲透土壤顆粒表面的物理現(xiàn)象。土壤疏水性研究分析不僅有助于合理評價(jià)疏水性對生態(tài)環(huán)境的影響，并且能為當(dāng)前解決水土流失問題提供新思路。奇亞籽根系分泌物為類根系分泌物，通過向林地土壤與旱地土壤中添加不同濃度的類根系分泌物進(jìn)行為期21天的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究分析了不同階段土壤疏水性指數(shù)。研究結(jié)果表明，根系分泌物對林地土壤作用顯著，而根系分泌物則對旱地土壤作用不顯著，同時(shí)還分析了根系分泌物與土壤總有機(jī)碳（SOC）、疏水性與土壤總有機(jī)碳（SOC）之間的相關(guān)關(guān)系。
　　關(guān)鍵詞：根系分泌物；土壤有機(jī)碳；土壤疏水性
　　中圖分類號： X131 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.08.043
　　在植物的生長發(fā)育過程中，植物根系在從土壤中吸取水分與營養(yǎng)的同時(shí)，也會分泌各種化合物，這些化合物被稱之為根系分泌物。這些根系分泌物會對根系周邊土壤產(chǎn)生影響，造成根際效應(yīng)，從而影響植物的生長與發(fā)育。根系分泌物是植物與土壤進(jìn)行物質(zhì)、能量交流的重要媒介之一，是影響土壤肥力的重要因素。
　　根系分泌物的種類繁多、含量差異大，既包括糖、蛋白質(zhì)和氨基酸等初生代謝產(chǎn)物，又包含有機(jī)酸、酚類等次生代謝產(chǎn)物[1]。目前的大多數(shù)研究者將根分泌物中的有機(jī)物質(zhì)大致劃分為三類：低分子有機(jī)化合物、高分子類粘膠物質(zhì)及其細(xì)胞或組織脫落物質(zhì)溶解產(chǎn)物[2]。另外，質(zhì)子和無機(jī)離子，也是根分泌物的重要成分，都可以影響營養(yǎng)元素在根際的有效性。
　　根系分泌物與土壤中的微生物關(guān)系密切，根系分泌物為植物根際環(huán)境中的微生物提供大量的營養(yǎng)物質(zhì)，可以說根系分泌物是微生物的能源物質(zhì)。根系分泌物就通過這種方式改變植物根際環(huán)境中物理、化學(xué)生物學(xué)性質(zhì)來影響土壤的肥力。
　　涉及根系分泌物影響植物根際環(huán)境的物理性質(zhì)。土壤疏水性是指水分不能或者很難濕潤或者滲透土壤顆粒表面的物理現(xiàn)象，與親水性不同，水滴會在具有強(qiáng)烈疏水性的土壤表面形成球形或者半球形，而不是滲入土壤中[3]。正常來說，土壤疏水性會對水文和地貌產(chǎn)生影響，降低土壤入滲能力，從而增加地表徑流量和土壤侵蝕量。具有強(qiáng)烈疏水性的土壤在水分和溶質(zhì)不均勻入滲模式下，優(yōu)勢流會加速土壤中局部溶質(zhì)的浸出[4]，加大土壤污染物污染地下水的風(fēng)險(xiǎn)。然而，適度的土壤疏水性有助于提高土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，從而有利于土壤有機(jī)碳的長期封存，同時(shí)在一定程度上降低土壤水分蒸發(fā)，有利于減輕干旱地區(qū)的土壤干裂問題，在一定程度上保持干旱地區(qū)土壤濕度與肥力。
　　在1904年，Hihner提出了根際效應(yīng)的概念。20世紀(jì)50年代，根系分泌物與固氮菌的互利關(guān)系被發(fā)現(xiàn)，此領(lǐng)域的研究日益被研究者重視[5]。20世紀(jì)70～90年代，隨著根系分泌物研究結(jié)果在植物營養(yǎng)、設(shè)施園藝、農(nóng)業(yè)環(huán)境等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對根系分泌物的研究掀起了一個(gè)新高潮[6]。徐從、陳龍池等認(rèn)為植物根系不僅僅是一個(gè)強(qiáng)大的吸收器官，同時(shí)也是一個(gè)活躍的代謝、合成器官，而且還是一個(gè)積極的分泌器官[7]；徐從、洪常青、郝乾坤等提出根系分泌物一般可分為三類：大分子有機(jī)分泌物、小分子可溶性有機(jī)物與其他有機(jī)分泌物[8]；喬云發(fā)等總結(jié)了根系分泌物營養(yǎng)檢測常用方法，并提出了植物根系分泌物研究今后的方向，進(jìn)一步研究根系分泌物對植物生長過程中產(chǎn)生的影響，從而在生產(chǎn)上能采取合理的技術(shù)措施，改善土壤根際環(huán)境以提高根際養(yǎng)分利用率，從而滿足植物生長需求，達(dá)到提高植物產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的效果[9]。
　　1 材料與方法
　　1.1 土壤樣品采集
　　本實(shí)驗(yàn)土壤樣品類型為亞熱帶地帶性磚紅壤性紅壤，采自湛江農(nóng)科所試驗(yàn)田的林地土壤和旱地土壤。土壤樣品于2016年12月采集，隨機(jī)選取土壤樣點(diǎn)并將采集的原狀土壤分別裝進(jìn)硬質(zhì)盒中帶回實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)土壤含水量達(dá)到塑限時(shí)，用手把大塊沿自然破碎面輕輕掰開，用鑷子剔除明顯的植物殘?bào)w和石塊后，風(fēng)干，過2mm篩后備用。土壤樣品的基本理化性質(zhì)，見表1。
　　奇亞籽是芡歐鼠尾草（Salvia Hispanica L）的種子。把有奇亞籽的大燒杯中加入蒸餾水（奇亞籽∶蒸餾水=1∶10），充分?jǐn)嚢�，攪拌完成后靜置4小時(shí)。采用濾網(wǎng)過濾的方式分離奇亞籽和膠結(jié)原液（類根系分泌物），把根系分泌物純?nèi)芤簝Υ嬗?℃冰箱中，儲存時(shí)間不超過1周。試驗(yàn)前，將原液稀釋1∶2、1∶5、1∶10和1∶100，以及對照6種處理。
　　1.2實(shí)驗(yàn)處理（見表2）
　　1.3 土壤總有機(jī)碳
　　土壤有機(jī)質(zhì)概念是指通過微生物作用所形成的腐殖質(zhì)、動植物殘?bào)w和微生物體的合稱，其中的碳元素含量即為土壤總有機(jī)碳（SOC）。土壤總有機(jī)碳的測定采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定實(shí)驗(yàn)中所消耗的硫酸亞鐵溶液，計(jì)算出硫酸亞鐵的真實(shí)濃度：
　　C1×V1=C2×V2
　�。–-硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)液濃度mol/L，V滴定用去硫酸亞鐵溶液體積ml）
　　再利用公式求出土壤樣品種總有機(jī)碳的含量（g/kg）
　�。–——硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)液濃度，V——滴定用去硫酸亞鐵溶液體積：V0——空白標(biāo)定用去的硫酸亞鐵溶液的體積；M——碳的摩爾質(zhì)量12；1.08——氧化校正系數(shù)（按平均回收率92.6%計(jì)算）；1.724——將有機(jī)碳換算成有機(jī)質(zhì)的系數(shù)；m——風(fēng)干土樣質(zhì)量。）
　　1.4 土壤疏水性
　　使用滴水穿透時(shí)間法測定根系分泌物對土壤團(tuán)聚體疏水性的影響。用1000ul的移液槍吸取一滴蒸餾水（每滴約50ul）滴到光滑的土壤樣本表面，測定水滴滲入土壤所需要的時(shí)間，取蒸餾水入滲時(shí)間的均值作為每個(gè)樣品的最終結(jié)果。采用Dekker和Jungerius提出的疏水性分類標(biāo)準(zhǔn)，將疏水性分為5個(gè)等級：0級，無疏水性（滴水穿透時(shí)間<5s）；1級，輕微疏水性（5～60s）；2級，強(qiáng)烈疏水性（60～600s）；3級，嚴(yán)重疏水性（600～3600s）；4級，極度疏水性（>3600s）。

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