风化煤用量下覆膜和AM真菌对玉米生长和土壤微环境的影响

为缓解我国东部贫瘠土壤,以风化煤与覆膜为切入点,通过室内盆栽试验,研究两种覆膜方式(无覆膜和覆薄膜)和两个供试土壤基质(砂土基质和砂煤混合基质)下接种AM真菌对干旱胁迫时玉米生长特性、水分利用效率与土壤性状的影响。结果表明:两个覆膜方式下,砂煤混合基质相比砂土基质提高了接种AM真菌处理的玉米根系侵染率和土壤根外菌丝密度,但无明显差异;同时土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别显著提高了80.0%~106.5%和55.0%~73.3%(P0.05)。同一覆膜方式下,砂煤混合基质接种AM真菌和CK处理的土壤有机碳、全氮与速效磷含量分别显著高于砂土基质下相应处理,但降低了土壤速效钾含量。砂煤混合基质下覆薄膜与接种AM真菌联合对玉米株高、生物量、叶片SPAD值及水分利用效率的促进效果最好;同时砂煤混合基质接种AM真菌处理提高了无覆膜下土壤蔗糖酶和全覆膜下过氧化氢酶和碱性磷酸酶含量,分别比砂土基质下处理显著提高了46.8%~59.8%、37.9%~70.0%与57.8%~87.5%(P0.05)。研究表明施加一定量风化煤时,接种AM真菌和覆薄膜能够促进水分胁迫下的植物生长发育,改善水分利用效率和提高土壤肥力。     

覆盖紫花苜蓿对采煤沉陷区植物生长和土壤化学生物性状的影响

以神东矿区采煤沉陷地种植的复垦植物(野樱桃、文冠果、欧李和山杏)为试材,采用野外原位监测方法,研究覆盖紫花苜蓿和未覆盖处理(对照,CK)对植物生长及土壤化学和生物性状的影响。结果表明:覆盖紫花苜蓿处理的野樱桃、文冠果、欧李和山杏苗木地上部干质量比未覆盖处理显著增加31.7%~54.6%,根干质量增加25.6%~41.0%;同样地,植物成活率和叶色值分别增加到85%和32.0以上,显著高于对照;覆盖处理的土壤碱解氮、有机质、速效磷、速效钾含量增幅较对照分别达到12.5%~17.9%、14.0%~17.8%、14.0%~23.2%、13.6%~28.4%,差异显著;土壤酸性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶和硝酸还原酶活性分别比对照显著提高36.4%~41.6%、21.8%~51.2%、33.6%~44.7%、20.5%~39.9%。因此,覆盖紫花苜蓿有利于改善神东采煤沉陷区复垦植物生长、提高土壤化学和生物学性状水平,为矿区生态恢复提供依据。     

土壤中丛枝菌根真菌对宿主植物磷吸收作用机制综述

由于贫瘠土壤不能供给植物足够磷素,而丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在促进植物生长和吸收利用磷方面发挥着重要的作用。评述了国内外丛枝菌根真菌吸收土壤磷、根际环境与AMF共同作用对土壤磷的影响、AMF储磷机理、磷从菌丝到根系转移和植物吸收利用磷机制的研究进展,为今后应用AMF改善土壤肥力和深刻了解接菌土壤中磷的迁移转化规律奠定基础。     

基于Meta分析的沼液施用对作物-土壤系统效应的研究

定量分析沼液施用对作物产量和土壤肥力及重金属累积的综合效应，旨在明确等氮沼液对作物产量、土壤肥力参数和重金属累积的影响，为优化沼液施用综合管理措施，发挥沼液施用积极效果提供数据参考。运用Meta分析方法将中英文数据库中已发表有关等氮沼液(BS)和全施化肥(CF)处理对作物和土壤肥力影响文献进行检索筛选，共选出有效文献62篇，获得可进行分析的试验数据591组。研究结果表明：与全化肥处理相比施用沼液作物增产7.62%但差异不显著(p=0.07);土壤容重降低6%、总孔隙度增加14%、较大团聚体含量增加10%～20%,差异显著(p<0.05);土壤有机质、总氮、速效磷、阳离子交换量和电导率增幅6%～20%并导致盐分累积加剧(p<0.05);土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性及微生物碳氮含量、香农指数和辛普森指数增幅6%～21%(p<0.001);土壤Cu、Zn和As含量比全化肥(CF)处理显著增加10%～18%。沼液施用对作物增产和土壤肥力提升显著正效应，需要考虑沼液施用年限、土壤类型、作物种类，严格控制施用量降低盐分和重金属累积风险，实现沼液安全高效利用。     

接种丛枝菌根对矿区扰动土壤微生物群落及酶活性的影响

【目的】研究接种丛枝菌根后不同时间对植物根际土壤微生物数量、酶活性及矿质养分的影响,为采煤塌陷区生态复垦提供理论依据。【方法】采用田间试验,设接种丛枝菌根和不接种对照两个处理,测定接菌后不同时间菌根侵染率、根际土壤微生物数量、酶活性、矿质养分及其相互关系。【结果】与对照相比,接种菌根显著提高菌根侵染率,菌根真菌与植物建立良好的互惠共生关系;相同时间,接菌处理土壤微生物数量大于对照,两处理种群数量上均为细菌数量最多,放线菌次之,真菌最少;同一时间,接菌处理磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性显著（P〈0.05）或极显著（P〈0.01,下同）高于对照,随着复垦时间的延长,土壤磷酸酶活性不断增加;随着植物的生长根际土壤速效磷、碱解氮、有机质含量均逐渐显著降低,同一时间条件下,接菌区速效磷含量显著高于对照区。【结论】接种丛枝菌根真菌对矿区扰动土壤微生物群落、酶活性、速效磷含量有促进作用。     

接种AM真菌对采煤沉陷区文冠果生长及土壤特性的影响

煤炭井工开采往往造成地表塌陷,导致了土壤养分贫瘠和水分缺乏,土壤沙化和水土流失,从而限制了当地矿区植被生长,而丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AM真菌)对植被生长有促进作用。以文冠果为宿主植物,采用野外原位监测和室内分析方法,研究了未接种和接种丛枝菌根真菌对采煤沉陷区复垦植物文冠果生长和土壤特性的影响。结果表明:与未接种AM真菌处理相比,接种AM真菌显著提高了文冠果根系菌根侵染率和土壤根外菌丝密度,7月接种AM真菌文冠果的株高、冠幅和地径提高了31.89%,23.07%,9.89%。同时,9月接种AM真菌处理的根际土壤全氮、碱解氮和有机碳含量分别比对照组增加0.29g/kg、13.0mg/kg和1.4g/kg,接种AM真菌显著提高了根际土壤的含水率、总球囊霉素和易提取球囊霉素,而速效磷和速效钾的含量显著降低。相关分析结果表明,菌根侵染率、土壤根外菌丝密度与根际土壤理化性质之间存在协同反馈效应。因此,接种AM真菌促进了采煤沉陷区复垦植被文冠果的生长和土壤的改良,这对矿区水土保持、维持生态系统稳定性和持续性具有重要意义。     

接种丛枝菌根对玉米生长与抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了水分胁迫下接种丛枝菌根真菌对玉米生长及其抗旱性的影响。结果表明:玉米与丛枝菌根可形成良好的共生关系,接种丛枝菌根显著提高了玉米生物量、株高、地径。与未接菌相比,接菌提高了植株水分利用效率,水分胁迫和正常供水条件下,较对照分别提高117%和24.6%。接菌后玉米叶片SPAD值和可溶性蛋白含量增加,叶片过氧化氢酶活性增强。同时,接种菌根显著降低了植株叶片脯氨酸、丙二醛含量,干旱胁迫和正常供水条件下,较未接菌处理分别降低了14.1%、18.9%和59%、69%。由此可见,接种丛枝菌根真菌能够促进玉米的生长,缓解干旱胁迫对玉米生长造成的不利影响,提高了玉米的抗旱性。     

西部矿区接菌对风化煤与黄土配比的土壤改良效应

针对西部矿区土壤贫瘠、有效养分缺乏和作物难以生长的现状,采用盆栽试验方法,风化煤与黄土按不同配比混合为供试基质,玉米为供试植物,研究接种丛枝菌根真菌对玉米生长的影响及其对不同混合基质的改良效应,寻求风化煤与黄土最佳配比。结果表明:接种丛枝菌根真菌促进了玉米的生长和对矿质元素的吸收,在风化煤与黄土质量比(1∶1)时菌根生态效应达到最大,玉米干质量、叶色值、地上部分氮磷钾累积量分别达到4.61 g·株~(-1),41.17,53.01 mg·株~(-1),7.15 mg·株~(-1),79.42 mg·株~(-1);风化煤与黄土(1∶1)处理菌丝密度达到4.91 m·g~(~(-1)),且玉米根系侵染率达到最大。随着风化煤比例的增加,根际土壤中球囊霉素相关蛋白和酸性磷酸酶活性逐渐递增。丛枝菌根与风化煤的协同作用促进了作物的生长,改善了根际土壤微环境,实现了对沟壑区土壤的改良和培肥。     

接种AM真菌对采煤沉陷区复垦植物生长及土壤化学生物性状的影响

以神东煤矿采煤沉陷地种植的复垦植物(野樱桃、文冠果、欧李和山杏)为试材,采用野外原位监测和室内分析方法,研究了未接种和接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对植物生长状况及沙土化学和酶活性的影响。结果表明:接种AM真菌的野樱桃、文冠果、欧李和山杏苗木根系形成了典型的菌根结构,侵染率为47%~52%,菌丝密度均达到4m·g-1以上,植物地上部和根系干质量均显著高于未接种处理;同样地,植物成活率、株高、地径和叶色值均显著高于未接种处理;接种AM真菌处理的土壤碱解氮、有机质、总球囊霉素含量、酸性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶和硝酸还原酶活性显著增加,土壤速效磷、速效钾含量显著降低。因此,接种AM真菌显著改善了极端干旱贫瘠的神东采煤沉陷区复垦植物的生长、土壤化学和生物学性状,为应用AM真菌进行矿区生态恢复提供了依据。     

覆膜与接种微生物对半干旱区玉米生长特性和水分利用效率的影响

为了探索陕西省半干旱区春播玉米生长的适宜作物生境,促进作物生长和水分利用效率,通过野外田间裂区试验方法,设置3个覆膜方式(露地穴播(NM)、半膜平作(HM)与全膜垄上穴播(FM))为主处理,4个接种微生物水平(单接丛枝菌根(AM)真菌、单接解磷菌(Ps B)、联合接种AM+Ps B与对照(CK))为副处理,研究了覆膜与接种微生物及其互作对西北半干旱地区春播玉米的生长特性、产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同处理的玉米根系侵染率在4.4%~32.2%之间,FM处理下单接AM真菌与联合接种AM+Ps B处理的土壤菌丝密度最高,分别为4.05、4.50 m/g。3种覆膜方式下,FM处理对玉米各项生长指标(株高、叶面积、叶片SPAD值、生物量),产量与水分利用效率要高于HM和NM处理,除叶片含水率外,FM处理下玉米的株高、叶面积、生物量、产量以及水分利用效率显著高于NM处理(P0.05);4个接种微生物处理下,相对于单接Ps B或联合接种AM+Ps B,总体上表现为单接AM真菌促进效果较好,其能明显增加玉米株高、叶面积、叶片SPAD值、生物量、提高玉米产量与及水分利用效率,尤其FM处理玉米叶面积、地上部生物量、叶片SPAD值、产量以及水分利用效率显著高于CK(P0.05)。可见,田间覆膜结合接种适宜的微生物可以提高春玉米水分利用效率,挖掘作物生产潜力。