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土壤退化问题己成为制约中国农业生产和经济可持续发展因素之一,亟待解决.开发廉价、具有一定生物活性的土壤改良剂,是改善各种土壤退化类型所导致的土壤结构破坏,土壤肥力下降,土壤生物活性降低,土壤白净能力减弱,土传病害严重等问题的有效途径之一.造纸黑液中含有大量低聚合度的聚木糖半纤维素,该研究针对目前国内造纸黑液污染严重,废液发生量大的特点,变废为宝,利用乙醇溶液从黑液中分离提取出低聚合度的聚木糖,用于生产廉价、具有一定生物活性的土壤改良剂——低聚木糖.通过室内培养和盆栽试验,研究施用低聚木糖土壤改良剂后,土壤养分的有效性、土壤酶活性和土壤微生物活动的变化情况,对低聚木糖和生物有机肥对土壤的这些理化特性的影响进行比较研究.并进一步通过盆栽番茄试验,分析低聚木糖对番茄根系的生长发育、番茄抗病性酶-过氧化物酶(peroxidase,POD)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-Iyase,PAL)和番茄的木质素含量的影响,研究低聚木糖促进番茄生长的作用机理.基质培养番茄苗的初步试验发现,低聚木糖作种衣剂包裹番茄种子有效地提高了发芽率,种子发芽率的高低与低聚木糖用量存在一定的关系,而且在一定的用量范围内比相同用量的生物有机肥效果更好.在低聚木糖用量为种子质量的0.2%~1.6%范围内,用量0.4%的处理种子发芽率达到100%,相同用量的生物有机肥处理种子发芽率为96.7%,而清水对照的种子发芽率仅为93.3%.室内培养试验表明,将黑液中分离出来的低聚木糖施加到土壤中,对土壤的微生物数量,土壤过氧化氢酶和脲酶活性的提高有一定的促进作用.番茄盆栽试验的结果得出的结论与室内培养试验相同,低聚木糖明显提高土壤的微生物量和酶活性.在研究低聚木糖对番茄根系的生长发育影响效果盆栽试验中发现,低聚木糖对番茄的根系发育存在明显促进作用,根系活力比对照大10.2%~65.3%,超氧化物歧化酶活性(superoxide dismutase,SOD)增加6.2%~39.2%,根系的生物量也增加41.2%~60.7%.施用低聚木糖促进了根系对养分和水分的吸收能力,延缓根系的衰老,最后表现为明显提高根系的生物量,番茄根系的生物量与根系活力之间在各个生长阶段都存在明显正相关性的关系.低聚木糖用量对番茄根系发育的影响也较明显,0.05%用量处理对番茄根系发育的促进作用比其它用量处理的要大.在这两次的盆栽试验中还对低聚木糖和生物有机肥进行比较研究,发现相同用量0.10%的条件下,低聚木糖优于生物有机肥.关于番茄抗病性研究的番茄盆栽试验结果表明,在土壤中施用低聚木糖后,健康土处理番茄的POD酶比活性增加20.6%~36.1%、PAL酶比活性增加19.8%~58.2%,木质素含量捉高5.8%~9.3%.在中国,土壤退化问题非常严峻,对原本人均耕地面积就偏低的耕地利用情况造成很大的考验,纸浆造纸黑液的污染问题也正在成为制约造纸行业发展的因素之一.从黑液中分离提取制备低聚木糖作土壤改良剂,既能达到治理污染的目的,义能改善土壤的理化和生物性状,促进植物如番茄的生长,取得一箭三雕的效应,实现自然资源的良性生态循环,并且生产成本低廉,生产工艺较简单,在农业领域具有一定的推广应用价值.