根际气液相结构| EUR J SOIL SCI:奇亚籽的根粘液类似物降低了土壤气体的扩散

文摘   2024-10-14 07:00   北京  

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编译:贾蓉

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文章信息

原名:A root mucilage analogue from chia seeds reduces soil gas diffusivity

期刊:European Journal of Soil Science

2023年影响因子: 4

在线发表时间:2024.10.01

通讯作者:Adrian Haupenthal

第一单位:Institute of Bio- and Geosciences, Agrosphere (IBG-3), Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich, Germany

文章亮点

粘液降低了干燥土壤中的气体扩散,但不影响充满空气的孔隙度

粘液对土壤气体扩散的影响取决于土壤质地

当土壤重新润湿时,相同含水量下的气体扩散率更高。随着粘液含量的增加,这种影响减弱

CT 成像表明,在土壤重新润湿期间,相同含水量下的气相连通性得到改善

关键词X-ray CT; Mucilage; soil porosity; soil gas diffusion





文章摘要



研究背景



    土壤中的气体交换取决于充气孔隙的大小和连通性。根粘液会降低充气孔隙的连通性,从而降低气体的扩散率。目前尚不清楚粘液对土壤孔隙连通性和曲折度的影响程度。


研究方案



    本研究的目的是解释粘液引起的土壤孔隙空间的几何变化,更好地了解根际气体扩散过程。作者量化了从没有内在呼吸活性的奇亚籽中收集的根粘液类似物在扩散室实验中对不同含水量下干燥-再润湿循环中氧气扩散的影响。

研究结果



    氧气扩散的量化表明,粘液降低了干土中的气体扩散系数,而不会影响充气孔隙度。如果没有粘液,在干燥-再润湿循环过程中会观察到气体扩散系数的滞后现象。这种影响取决于粒径,并随着粘液含量的增加而减弱

    X 射线计算机断层扫描成像表明,对于不含粘液的样品,在干燥-再润湿循环过程中,气相连通性出现滞后现象。随着粘液含量的增加,这种影响减弱。此外,电子显微镜显示,干燥土壤中形成的粘液结构随着粘液含量的增加而增加,从而逐渐降低气相的连通性。

    总之,粘液对土壤气体扩散的影响在很大程度上取决于土壤质地和粘液含量。随着粘液的增加,滞后现象逐渐减小,这表明植物根系分泌粘液来平衡氧气供应和水分含量,即使在波动的湿度条件下也是如此。


原文链接:

https://bsssjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ejss.13576


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