接种菌根大豆叶片光谱分析和叶绿素含量估测

为更好地指导矿区进行受损土地的微生物复垦,减少传统监测方法对植物的损害,需要运用快速有效的方法来监测菌根作用下植物的生长状况。对不同生长期的大豆叶片光谱、叶绿素含量、菌根侵染率和菌丝密度测定分析,结果表明:各生长期接菌组叶绿素含量均高于同期对照,其叶绿素含量与侵染率间具有显著正相关性,且叶片光谱反射率在550nm处显著低于对照组。同时根据叶片光谱可见光区域叶绿素敏感波段选择植被指数,然后建立以植被指数为变量的线性模型反演叶绿素含量,结果发现植被指数MCARI反演叶绿素含量的精度及稳定性(R2=0.67)都优于其他指数,其线性模型反演绝对误差为2.504,相对误差为6.57%。该研究结果说明高光谱技术是估测菌根作用下大豆叶绿素含量的一种简单、快捷和无损的有效方法,也为未来利用高光谱数据评估微生物对植物生长的促进作用提供理论与方法支持。     

模拟矿区复垦接种丛枝菌根缓解伤根对玉米生长影响

针对煤炭开采过程中地表塌陷造成植物根系损伤问题,通过人为伤根模拟煤炭开采造成植物根系受损的盆栽试验,以玉米为宿主植物,矿区退化土壤为供试基质,研究接种丛枝菌根真菌对根系受损玉米生长的缓解作用。结果表明,玉米根系受损条件下,接种丛枝菌根真菌缓解了伤根对玉米生长造成的不利影响,促进了玉米的生长,接菌组玉米干质量平均每株要比对照组高出9.74 g。强化接种菌根真菌提高了玉米对土壤中矿质元素的吸收,增加了受损玉米根际土壤中球囊霉素和有机质含量,接菌组玉米根际土壤中总球囊霉素和有机质含量分别比对照组高出48.1%和24.5%。接种菌根改善了玉米根际微环境,有利于矿区退化土壤改良和培肥。通过研究菌根真菌对根系受损植物生长效应,为采煤塌陷区土地复垦与生态重建提供技术支撑。     

利用高光谱估测干旱胁迫下接菌根菌大豆叶绿素含量

该研究旨在利用高光谱遥感动态监测干旱胁迫下接种菌根植物生长状况,为菌根技术在旱区农业中的推广提供一定的理论基础。以盆栽大豆为对象,在不同接种丛枝菌根时期采用高光谱遥感技术监测不同干旱胁迫下接菌和不接菌处理大豆叶片的叶绿素含量变化,对比分析了3个水分梯度下及同一水分梯度下接菌和不接菌处理的大豆地上部分干质量、叶绿素含量和叶片光谱在可见光和近红外区域的响应特征差异,建立了大豆叶绿素含量与多个光谱变量的估测模型。研究结果表明:接菌第45天和第64天,同一水分梯度下接菌大豆地上部分干质量优于不接菌处理,且其叶绿素含量也高于不接菌,这些差异在叶片光谱曲线特征中同样得以反映,接种菌根在一定程度上可以缓解干旱胁迫对植物生长的影响;基于多元线性逐步回归方法建立的一阶微分模型能较准确地估测干旱胁迫下接菌大豆的叶绿素含量,其模型决定系数和预测检验决定系数分别为0.90和0.84,具有较高的精度和良好的预测能力。