丛枝菌根真菌对植物氮素吸收作用的研究进展

氮素是植物生长发育的必需元素,同时也是植物体内众多化合物的重要组成元素,对植物生长发育有着重要的意义。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizas fungi, AMF)可以与80%的陆生维管植物形成互利的丛枝菌根共生结构,丛枝菌根真菌一方面通过寄主植物获得碳源,另一方面根外菌丝的存在增加了氮素的吸收范围,有效增强了土壤—丛枝菌根—植物三者之间氮素的交流,提高了植物对外界胁迫的适应能力,并且促进了生态系统中的氮循环。因此,以丛枝菌根共生体作为传输媒介,探索其在整个共生系统间氮素的吸收、转运及代谢机制成为生态学以及农业生产中的热点。本文从菌丝氮代谢、氮素的吸收形态以及共生体对氮素转运、交换三个方面,对丛枝菌根共生体氮素吸收循环机制的研究进展进行了一个系统的阐述,揭示了丛枝菌根氮素的利用特点及其在氮素循环中的重要作用,并提出了关于丛枝菌根共生体氮循环中的一些需要深入研究的科学问题。     

菌根真菌对植物生长和养分吸收的影响及其在农业中的应用潜力

本研究综述了菌根真菌对植物生长和养分吸收的影响,以及其在农业中的应用潜力。菌根真菌与植物根系形成互利共生关系,通过扩大植物根系的吸收表面积、提高养分吸收效率和促进植物生长发育来促进植物生长。此外,菌根真菌还能提高植物对逆境条件的抗性和适应性能力。在农业生产中,菌根真菌可以提高农作物的产量和品质,降低对化肥的依赖,改善土壤结构和质地,促进养分循环,减少环境污染风险。然而,菌根真菌应用仍面临一些挑战,如菌株选择和优化、菌根真菌质量控制、可持续性和经济性等。未来的研究应聚焦于菌根真菌与其他农业管理措施的整合、功能机制的深入研究以及可持续农业系统中的应用等。     

不同VA菌根真菌对马铃薯生长的影响

研究了 3种不同VA菌根真菌对盆栽马铃薯植株生长发育的影响。结果表明 ,在灭菌土壤中 ,分别接种 3种VA菌根真菌 ,对马铃薯苗根部都能发生侵染 ,但不同菌根真菌的侵染能力有差异 ,其中Glomusmosseae菌根真菌显著地提高了马铃薯的植株鲜、干重 ,块茎结实数和产量 ,并显著促进对磷素和氮素的吸收     

植物氮素吸收与利用的分子机制研究进展

氮素是重要的营养元素之一,是植物生长发育中的主要影响因子。为了提高氮素的利用效率,植物体不仅需要一个有效的氮素吸收机制,还需要将所积累的氮素在体内高效转运并在储藏器官中充分利用。植物体利用转运蛋白从土壤中吸收硝态氮、铵态氮和氨基酸态氮等形式的氮素后,通过NO3-还原、NH4+同化中的酶类和一些氨基转移酶、尿素酶等的作用来完成体内的氮素代谢。介绍了近年来这些与氮素利用效率相关基因的分离与表达调控,以及利用基因工程手段对相关基因进行过表达分析的主要研究进展,为进一步阐明植物高效吸收利用氮素的分子机理以培育氮高效利用新品种提供重要的分子依据。     

氮元素对土壤及人参生长发育的影响

氮元素是植物生长的大量必需营养元素之一,是构成生命体的基础元素,植物体内的多种生理生化过程也需要氮元素的参与,氮元素对土壤营养和土壤酶活、土壤微生物丰度和多样性都有影响。施入氮肥对土壤营养的影响会因为土壤环境,植被种类不同而产生不同的影响;在人参地条件下,磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶都受到氮素的影响;长期施入氮肥使土壤中真菌含量增加,即使人参的连作障碍与土壤中微生物结构有很大关系,但是一些放线菌可以抑制人参病原菌的生长,还有助于人参的生长和成分的积累;人参地适量施入氮肥有助于皂苷的合成和人参的生长发育。本研究从氮素对土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物以及氮素对人参生长发育的影响等方面进行总结。     

不同氮磷水平条件下接种AMF对玉米生长的影响

以珍珠岩为培养基质的半液培实验比较研究了不同氮磷水平营养液对接种丛枝菌根真菌玉米的影响。研究表明：菌根真菌侵染率随着外界氮、磷浓度的升高而下降。高浓度或低浓度的外界氮或磷存在时,接种丛枝菌根真菌对植物营养无贡献。在正常的供氮（2mol/L）和供磷（0.1mol/L）条件下,接种处理显著提高了植株生物量、磷含量,但对氮含量影响不大,菌根对玉米磷素营养的改善大于氮素。     

设施条件接种丛枝菌根真菌对紫色土上玉米/大豆生长及氮素利用的影响

为了阐明紫色土上接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungus,AMF）和不同间作方式对提高间作玉米（Zea mays L.）、大豆（Glycine max L.）的氮素利用和减少土壤氮残留的贡献。本试验在设施盆栽条件下,采用根系分隔模拟装置研究玉米/大豆间作体系中根系不分隔、尼龙网分隔、塑料膜分隔3种方式和不同AMF处理[不接种AMF（NM）、接种Glomus mosseae（GM）]对玉米、大豆植株生长、氮素累积与利用的影响。研究结果表明：接种GM不同程度提高了间作玉米和大豆根系菌根侵染率、株高、植株生物量及氮含量,而显著降低了玉米和大豆种植土壤的碱解氮含量。其中,GM-根系不分隔处理玉米、大豆的菌根侵染率最高。无论是否接种AMF,大豆生物量和植株氮含量均以根系分隔处理显著高于不分隔处理,而玉米生物量和植株氮含量却刚好相反。此外,GM处理条件下,玉米、大豆根际土壤碱解氮含量均以尼龙网分隔和不分隔处理显著低于塑料膜分隔处理。在所有复合处理中,以GM-根系不分隔处理对玉米生长及氮素累积的促进作用最好;GM-尼龙网分隔处理对大豆生长及氮素累积的促进效果最佳,并更能显著降低玉米、大豆根际土壤的碱解氮残留,可望减轻土壤氮流失而降低氮素流失对地表水体的污染风险。     

生物质炭的土壤效应研究综述

研究旨在探讨生物质炭添加到土壤中后对土壤理化性质、土壤菌根真菌以及植物的影响,为改善土壤性质提供有效途径。基于国内外对生物质炭的研究成果,本文主要对生物质炭的土壤效应进行研究,系统阐述了生物质炭的作用及添加到土壤后存在的问题,并分析了土壤理化性质、土壤菌根真菌、植物对添加生物质炭的反应,研究结果表明：生物质炭含碳量高,呈碱性,具多微孔结构,比表面积大,表面具丰富官能团,阳离子交换能力强,添加到土壤之后可以增加土壤容重和土壤持水量,提高土壤孔隙度,改变土壤团聚体分布,提高土壤的pH值,增加土壤有机质的含量并减少土壤养分的淋溶,使得土壤理化性质得到改变同时对土壤菌根真菌的生长和定殖有促进作用,并间接影响植物生长发育。生物质炭作为一种古老而新型的生物质材料,在改善土壤结构,促进植物生长等方面均有优越表现,充分了解和认识生物质炭的特性,使生物质炭在营造绿色可持续发展生态环境任务中大显身手。     

宿主植物对AM真菌生长发育的影响

研究了宿主植物对丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌(Glomus mosseae)生长发育的影响。结果表明:温室条件下,4种宿主植物都能与丛枝菌根真菌共生,综合比较菌根长度、根外菌丝量及孢子数3项指标,高粱敖杂1号对真菌的生长发育最为有利。宿主植物菌根长度及根中的可溶性糖质量分数与根外孢子数呈显著正相关,而宿主植物中磷质量分数与菌根真菌的生长发育没有显著的相关性。说明不同宿主植物甚至同种宿主植物不同基因型的品种与丛枝菌根真菌的共生状况不同,宿主植物的菌根长度及根中可溶性糖质量分数对菌根真菌的生长发育有显著影响。     

土壤中有机氮形态及测定方法的研究进展

有机态氮是土壤氮素的主要存在形式,它是氮素循环中一个重要枢纽站,因此了解有机氮各组分的形态是土壤氮素肥力研究的重点。现已证明植物是可以直接从土壤中吸收可溶性有机氮,特别是小分子氨基酸,但仍有未被研究者发现的形态,基于同步辐射光源的X射线吸收近边结构光谱技术是国内外测定有机氮形态的前沿方法。文章综述了植物对有机氮的吸收,土壤有机氮的化学形态及其存在状况、不同施肥处理土壤有机氮含量及形态与土壤肥力之间的关系以及土壤有机氮4种测定方法,以期为进行植物吸收、利用有机氮的研究提供方法基础。     

菌根真菌及菌根辅助细菌对农作物发育的影响研究进展

菌根真菌因其对农作物具有促生作用,并对各种环境提供保护,多年来广受重视。近年来有学者发现这一现象与菌根辅助细菌相关。为更好地了解菌根真菌、菌根辅助细菌及二者间协同作用对农作物生长发育、土壤理化性质及土壤中微生物多样性影响等方面,本文总结了菌根真菌及菌根辅助细菌的作用机制,并对二者间协同作用对农作物生长发育、抗逆性、土壤质量及土壤内微生物环境的促进、提高及丰富作用进行归纳。在此基础上提出研究展望,认为应更深入地研究有关菌根真菌及菌根辅助细菌间的协同作用,并大力推广微生物菌肥的使用。     

中科院揭示植物激控菌根共生的分子机理

<正>菌根是指植物与土壤中的菌根真菌形成的共生体,分布广泛,超过80%的陆生植物都能够与菌根真菌形成共生体。目前的研究表明,植物-菌根真菌共生是植物由水生向陆生植物进化所必须的,植物-菌根共生的建立在自然界有巨大的竞争优势。在植物-菌根共生中,真菌一方面从植物获得碳源等有     

接种丛枝菌根真菌对麦秆分解和旱稻生长的影响

为探究丛枝菌根真菌对还田秸秆分解和作物生长的作用,以旱稻和麦秆为试验材料,利用盆栽试验研究接种AM真菌对麦秆分解率、氮素释放率、土壤酶活性以及旱稻叶绿素含量、根系活力、生物量的影响。结果显示：AM真菌的菌根定殖率为27.17%~28.53%。与秸秆还田不接菌处理相比,还田同时接种AM真菌处理显著促进了麦秆的分解率和氮素释放率,而且土壤蛋白酶、脲酶和纤维素酶的活性显著增加;秸秆还田同时接种AM真菌显著提高了旱稻第60天的根系活力和第90天叶片的总叶绿素含量,显著促进了地上部分和根系生物量的累积。在旱稻田接种AM真菌能有效促进麦秆的分解和土壤酶的分泌、增加旱稻的根系活力,有利于旱稻生物量的积累。     

反刍动物瘤胃内微生物氮代谢动力学的研究进展

氮素是反刍动物的必需营养元素之一,蛋白质代谢实质上是氮素代谢.准确研究反刍动物瘤胃微生物氮素代谢会更真实的反映动物对蛋白质的消化、吸收和利用,在提高蛋白质利用率的同时减少氮素排放对环境的污染,也有助于完善反刍动物整体蛋白质周转体系,同时对于动物饲养标准的修订、饲料原料营养参数的准确性和合理配制日粮具有重要意义.为此,文章综述了微生物氮索循环机制、微生物氮合成量的测定方法、氮素循环模型和影响微生物氮素循环的主要因素.     

蚯蚓对土壤碳氮循环的影响及其作用机理研究进展

蚯蚓是一种大型的土壤动物,在土壤碳氮循环中起着重要作用。从植被生产力、有机质的矿化分解、生物利用等方面总结了蚯蚓在土壤碳循环和氮循环中的影响及其作用的内在机理,蚯蚓通过对土壤的取食、钻孔,以及自身代谢产生的粪便和分泌物提高了植被生产力、增加了土壤碳库存量和土壤—大气碳通量、增加了生物固氮作用、加速了凋落物的碎屑和分解、加速了土壤氮素的矿化和反硝化作用的进行、减少了土壤氮的淋失,提出了蚯蚓在稻田生态系统的应用前景,为培肥土壤和土壤的可持续性利用提供理论依据和指导意义。

     

外生菌根提高植物抗铝性机理研究进展

外生菌根真菌是土壤中一类重要的微生物,能与70%￣75%的森林树种形成外生菌根。它可以促进植物对养分的吸收和利用,提高酸性土壤上植物的抗铝性。外生菌根主要通过以下几方面来增强植物的抗铝能力:(1)扩大吸收面积,增加植物对养分的吸收;(2)排斥或吸附铝离子,阻止其向植物根系运输;(3)有机酸或其它有机物质的分泌增加,提高对铝离子的螯合和对钙、镁等离子的溶解能力;(4)增加激素的分泌,促进植物生长;(5)促进植物生长稀释铝和液泡区域化隔离铝。     

土壤氮矿化相关机理的研究进展

无机氮是作物吸收利用氮的重要来源，土壤有机氮矿化能力的强弱决定着土壤对作物的供氮能力。土壤有机氮矿化主要由土壤微生物驱动，是在微生物作用下将有机氮分解成氨态氮和硝态氮的过程。有机氮矿化速率的变化主要归因于环境因素变化后土壤微生物的变化，研究土壤氮矿化对土壤氮循环和土壤供氮能力有着重要意义。文章综述了土壤氮矿化过程中微生物的作用机理，探讨了在不同环境因素下微生物的变化对土壤氮矿化速率的影响，以及植物—土壤—微生物的互作机制。研究可为探索土壤氮矿化过程和改善土壤供氮能力提供理论参考。     

根系分泌物对根际土壤关键氮转化过程的影响

根系分泌物是影响土壤氮素转化、N₂O排放和植株氮肥利用率的重要因素之一,也是土壤学、植物营养学、作物生理生态与耕作栽培学、环境科学等学科的重要关注点。为全面认识根系分泌物在土壤氮循环中的作用,综述了根系分泌物的种类和测定方法,介绍了根系分泌物影响土壤关键氮转化过程及N₂O排放的机理,根系分泌物对土壤硝化和反硝化过程及N₂O排放的抑制作用,并对该领域未来的研究方向进行了展望。为土壤氮素转化的土壤–植物–微生物互作机制研究提供一定参考,以进一步提高氮肥利用率,减少氮肥引起的环境污染。     

不同生态条件下氮肥对玉米氮素吸收利用及产量的影响

探明不同生态条件下氮肥对玉米氮素吸收利用及产量形成的影响,为不同生态区玉米生产合理施用氮肥提供理论与实践依据。采用裂区试验设计,研究氮肥对四川成都平原双流和川中丘陵区简阳玉米生长发育、干物质积累与分配、氮素积累与分配、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。生态条件和氮肥对玉米的生长发育、干物质积累与分配、氮素积累与分配、氮素利用效率、产量及其构成因素有显著影响。成都平原降水丰富,光热水集中,土层深厚,土壤肥沃使其玉米株高、叶面积指数、干物质积累量、氮素积累量和产量均高于川中丘陵区,而无效生长过多,收获指数较低,氮素利用效率、农学效率及产谷效率不高是限制该区域玉米产量进一步提高的主要因素;而川中丘陵区气候温和,雨量充沛,土层浅薄,土壤贫瘠使其玉米前期生长不足,后期养分不足,从而不利于高产,但氮肥增产幅度较大,收获指数及氮素利用效率、农学效率、产谷效率较高使其在一定的施氮水平下仍能获得较高产量。在双流等成都平原地区种植玉米可以适当降低施氮量以充分利用土壤中充足的养分,促进氮素的转运,减少无效生长,提高收获指数来获得稳产;而在简阳等川中丘陵区,则可适当增加施氮量以促进玉米前期的营养生长,保证生育后期的养分供应提高玉米的干物质和氮素积累来获得高产。     

氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响研究进展

氮沉降增加是全球气候变化的重要情景之一,已经对全球氮素循环产生了严重的影响,可能会显著改变生态系统的健康和服务。北方森林,作为地球上仅次于热带森林的第二大生物群区,占全球森林面积的30%,其土壤分系统在调节森林生态系统氮循环和应对全球气候变化中起着重要作用。氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响已被广泛关注,并成为全球变化科学领域的热点问题。同时,土壤氮收支作为土壤物质交换和能量转换的主要环节,对氮沉降的响应复杂而多变。因此,为深入了解大气氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响,笔者综述了国内外近年来的相关研究成果,分别从土壤氮输入(生物固氮和凋落物分解)、氮固存(微生物固存和外生菌根固存)、氮输出(矿化作用、硝化作用、反硝化作用以及淋溶)以及土壤总氮库的变化趋势等方面分析了土壤氮收支对大气氮沉降的响应,可为科学评估氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响提供参考数据。