丛枝菌根真菌强化高梁幼苗修复锶污染土壤的研究

研究选用高粱为修复植物开展锶污染土壤治理,通过添加不同丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF),包括地球囊霉、地表球囊霉、摩西球囊霉、透光球囊霉,比较不同AMF对幼苗期高粱修复锶污染土壤的调控作用。结果表明,与对照组(non-AMF)相比,AMF处理组的菌根侵染率均高于50%。与未接种AMF相比,接种AMF的高粱的生物量、株高和根长都显著增加(P<0.05),地球囊霉侵染高粱的地上和根生物量分别增加54.72%和53.26%,摩西球囊霉分别增加49.82%和37.92%。接种AMF的高粱都表现出显著的菌根依赖性(P<0.05),说明丛枝菌根真菌促进高粱生长。其中最显著的是地球囊霉和摩西球囊霉,菌根依赖性分别为154.44%和147.61%。AMF处理的高粱,其叶片和根中的锶含量与对照相比显著增加(P<0.05),转运系数都高于1。地球囊霉侵染后高粱的地上部分和根中的锶含量分别增加了86.05%和30.18%。接种地球囊霉、摩西球囊霉和地表球囊霉后,土壤中的全磷含量和速效磷含量显著降低(P<0.05)。全磷减少了15.89%20.32%,速效磷减少了12.98%18.49%。接种AMF显著增加了土壤磷酸酶活性(P<0.05),与对照相比,增加了21.43%30.36%。地球囊霉、摩西球囊霉和地表球囊霉接种处理显著增加了土壤转化酶活性,增加了25.77%28.87%。综上所述,AMF能够促进高粱幼苗对锶的富集能力和耐受性,其中,接种地球囊霉的效果最好。     

AM真菌对紫花苜蓿应答蚜虫胁迫的影响

紫花苜蓿是优质的多年生豆科牧草,广泛种植于世界各地。豌豆蚜是紫花苜蓿的主要害虫之一,其不仅可危害植物生长,还会传播多种植物病害,从而降低牧草产量和品质,造成巨大的经济损失。丛枝菌根(AM)真菌可与80%的陆生植物根系共生形成互惠共生的菌根结构,其可促进植物对矿物营养的吸收,增强植株抗逆性。以紫花苜蓿为材料,探究AM真菌对植物应答豌豆蚜胁迫的生化机理。结果表明,AM真菌可以通过促进植物生长和养分吸收,改变植株防御性酶活性以及植物激素信号物质含量来调控植物自身对蚜虫的响应。2种AM真菌根内球囊霉和幼套球囊霉均显著提高了紫花苜蓿生物量、分枝数和植株N、P含量(P<0.05)。此外,根内球囊霉显著提高了植物过氧化物酶(POD)活性,且蚜虫处理下,较不接菌处理,根内球囊霉植株的POD、过氧化氢酶(CAT)活性以及激素信号物质水杨酸(SA)含量均显著增加(P<0.05)。在蚜虫处理下,相比不接菌处理,幼套球囊霉显著增强了植株POD活性(P<0.05)。蚜虫取食显著提高了植株SA含量,降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性(P<0.05);且接种AM真菌后,蚜虫处理下的根系POD活性和SA含量提升程度更大,表明AM真菌可抑制蚜虫对植株造成的负效应。     

不同生境下Epichlo(e) gansuensis对醉马草根际土壤丛枝菌根真菌的影响

本研究通过根系染色和根际土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)孢子形态学鉴定分析了榆中栽培(内生真菌感染,endophyte-infected,E+;无内生真菌感染,endophyte-free,E-)和野生条件下醉马草(Achnatherum inebrians)根系丛枝菌根侵染率、根际土壤中孢子密度以及AMF的多样性.结果表明,栽培条件AMF侵染率显著高于野生条件(P<0.05).栽培条件下,甘肃内生真菌(Epichlo(e) gansuensis)对醉马草AMF侵染率具有显著促进作用(P<0.05);栽培条件下土壤孢子密度显著低于野生条件(P<0.05),栽培条件下内生真菌对醉马草根及土壤孢子密度具有显著促进作用(P<0.05).栽培条件下共发现3属9种,其中E+根际土壤中球囊霉属(Glomus)6种和无梗囊霉属(Gigaspora)1种,E-根际土壤中球囊霉属(Glomus)3种,其中无梗囊霉属(Gigaspora)1种和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种;在野生条件下共发现AMF 2属9种,其中球囊霉属8种和巨孢囊霉属1种,两种生长条件下球囊霉属所占比例均最大.野生条件下,AMF群落组成丰富度显著高于栽培条件(P<0.05);栽培条件下,内生真菌对AMF群落组成丰富度无显著影响(P>0.05).以上结果表明,内生真菌和生长条件对AMF侵染以及AMF多样性有显著影响.     

AM真菌对丹参生长及根际土壤酶活性的影响

通过研究不同丛枝菌根(AM)真菌对丹参生长及土壤酶活性的影响,为改善土壤性质及丹参生长提供新思路。本研究以与不同AM真菌共生的丹参组培苗根际土为研究目标;设置单菌种处理组和混合菌种处理组,测定与AM真菌共培养后丹参药用部位的产量;取培养后的丹参根际土,测量土壤中蔗糖酶,磷酸酶,脲酶的活性。试验结果表明,供试AM真菌均能成功侵染丹参组培苗形成菌根,但丹参与不同AM真菌的菌根依赖性不同,8种供试AM真菌均能与丹参组培苗共生形成菌根结构,菌根侵染率(54.83%~89.97%)普遍较高。丹参对光壁无梗囊霉(E)、荫性球囊霉(F)未表现出菌根依赖性。接种AM真菌后,大部分丹参根鲜重和干重均增加,表明接种AM真菌对丹参根部物质积累具有一定的促进作用,虽多种处理组均能提高丹参的生物量,但不同处理组之间具有显著性差异(P<0.05)。单菌种处理组中,34号处理(G)效果最好;混合菌种处理组中,20号处理(ACE)对丹参干物质积累促进作用最显著。不同AM真菌对土壤酶活性影响差异显著(P<0.05),单菌种处理组中,荫性球囊霉组提高蔗糖酶及磷酸酶活性的效果最佳,福摩萨球囊霉组提高脲酶活性的效果最佳;混合菌种处理组中,20号处理(ACE)对脲酶及蔗糖酶的活性提高最有利,17号处理(ABD)对磷酸酶的活性提高最有利。采用系统聚类法,可将35个处理组分为强促生、较强促生以及无促生作用三类。综合侵染率、菌根依赖性、产量及土壤酶活性考虑,第Ⅰ类处理具有强促生作用,可作为菌剂开发的首选,其中 20号处理为最佳组合,表明其在一定程度上提高丹参根际土肥力,改善土壤微环境,为缓解丹参的连作障碍提供理论依据。     

不同生境下Epichloё gansuensis对醉马草根际土壤丛枝菌根真菌的影响

本研究通过根系染色和根际土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)孢子形态学鉴定分析了榆中栽培(内生真菌感染,endophyte-infected,E+;无内生真菌感染,endophyte-free,E-)和野生条件下醉马草(Achnatherum inebrians)根系丛枝菌根侵染率、根际土壤中孢子密度以及AMF的多样性。结果表明,栽培条件AMF侵染率显著高于野生条件(P0.05)。栽培条件下,甘肃内生真菌(Epichlo3gansuensis)对醉马草AMF侵染率具有显著促进作用(P0.05);栽培条件下土壤孢子密度显著低于野生条件(P0.05),栽培条件下内生真菌对醉马草根及土壤孢子密度具有显著促进作用(P0.05)。栽培条件下共发现3属9种,其中E+根际土壤中球囊霉属(Glomus)6种和无梗囊霉属(Gigaspora)1种,E-根际土壤中球囊霉属(Glomus)3种,其中无梗囊霉属(Gigaspora)1种和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种;在野生条件下共发现AMF 2属9种,其中球囊霉属8种和巨孢囊霉属1种,两种生长条件下球囊霉属所占比例均最大。野生条件下,AMF群落组成丰富度显著高于栽培条件(P0.05);栽培条件下,内生真菌对AMF群落组成丰富度无显著影响(P0.05)。以上结果表明,内生真菌和生长条件对AMF侵染以及AMF多样性有显著影响。     

磷添加条件下摩西球囊霉与禾草内生真菌对多年生黑麦草生长的影响

本试验探究了不添加磷(P₀)和添加50 mg/kg(P₅₀)条件下,丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae, AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)和禾草内生真菌对多年生黑麦草生长、养分吸收和磷酸酶活性的影响。多年生黑麦草分别由含有禾草内生真菌(E⁺)和不含禾草内生真菌(E^-)种子建植获得。结果表明:1)AM真菌与禾草内生真菌可显著影响多年生黑麦草的生物量(P<0.05),二者共同作用(AME⁺)时生物量最低。P₀处理,以AM真菌E^-植株生物量最高。P₅₀条件下,对照(NME^-)最高;2)P添加平均提高AM真菌的侵染率11.40%,P₀和P₅₀条件下E⁺植株较E^-植株的菌根侵染率分别低18.65%和11.77%;3)AM真菌未显著影响P吸收(P<0.05)。禾草内生真菌增加了植株N含量,而AM真菌侵染降低了E⁺植株N含量;4)P添加显著提高了磷酸酶活性(P<0.05),不同处理以AME⁺的磷酸酶活性最高。两种共生微生物在不同P条件下,单独作用均有利于植物生长,共同作用时因对光合产物存在竞争,并未协同促进植物生长和养分吸收。     

镉污染和接种丛枝菌根真菌对紫花苜蓿生长和氮吸收的影响

采用盆栽试验研究在3个镉污染(0,6和12 mg Cd/kg)水平下,接种5种丛枝菌根真菌[分别接种聚丛球囊 Glomus aggregatum(Ga)、幼套球囊霉 G. etunicatum (Ge)、扭形球囊霉 G. tortuosum(Gt)、根内球囊霉 G. intraradices(Gi)和地表球囊霉 G. versiforme(Gv),以不接种为对照]对紫花苜蓿生长和氮吸收的影响。结果表明:与不加镉(0 mg Cd/kg)处理相比,接种Ga、Gi 和Gt菌种处理的紫花苜蓿菌根侵染率在12 mg Cd/kg条件下降低了33.90%、19.17%和31.95%;0 mg Cd/kg水平下接种Gt菌种紫花苜蓿总生物量分别比接种 Ga、Ge、Gi和Gv菌种处理显著高出33.19%、67.74%、57.29%和34.91%,但在12 mg Cd/kg水平时总生物量与以上菌种处理相比,分别降低16.67%、34.07%、32.96%和52.76%;在镉浓度为12 mg Cd/kg时,接种Gv菌种处理的紫花苜蓿株高、根瘤菌数量、地上生物量、总生物量、地上植株氮含量和整株含氮量与不接种处理相比,分别增加 65.41%、95.24%、61.87%、50.30%、5.83%和71.55%;随镉浓度增加接种Gv菌种处理紫花苜蓿土壤中铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(N₃^--N)浓度显著下降。综上分析,在镉污染条件下,接种Gv菌种能促进紫花苜蓿生长和氮吸收;当土壤镉浓度超过6 mg Cd/kg时,接种Gt菌种不利于紫花苜蓿的生长。     

不同丛枝菌根真菌对苜蓿生长的影响

利用盆栽试验接种5种不同的AM真菌即地表球囊霉(Glomus versiforme,简称GV)、单孢球囊霉(Glomus monosporum,简称GM)、根内球囊霉(Glomus intraradices,简称GI)、光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis,简称AL)和无梗囊霉(Acaulospora,简称PJ-1)及未接种处理(CK),比较了不同AM菌剂处理下对苜蓿菌根侵染率、总生物量、地上生物量、地下生物量、株高等生长指标和光合作用生理指标的影响。结果表明:5种菌剂均能与苜蓿根系形成菌根,GV、GM对苜蓿根侵染率最高,分别为53.7%、50.2%;5种AM真菌对苜蓿生长、光合作用均具有促进作用,各处理间差异显著。其中,GM和GV对苜蓿株高、地上生物量、地下生物量、总生物量、光合作用具有显著的促进作用,与对照相比GV提高了苜蓿株高14.35%;GM对苜蓿地上、地下和总生物量分别增加了45.4%,40.2%和43.1%;GM、GV可显著增大气孔导度、减小胞间CO_2浓度,较CK显著提高植株叶片净光合速率159.6%、163.4%。不同的AM真菌对同一宿主的促生效应不尽相同,GV、GM对苜蓿植株的促进效应最为显著,具有开发为苜蓿菌根菌剂的潜力。     

常规与非常规粗饲料在奶牛瘤胃中的降解特性研究

旨在探讨非常规粗饲料(玉米芯、毛豆荚壳)与奶牛常用粗饲料(苜蓿干草、玉米青贮)在奶牛瘤胃中的降解规律,试验选用3只装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛,采用尼龙袋法测定4种粗饲料的干物质(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的瘤胃降解规律。结果表明:1)苜蓿干草和毛豆荚壳的CP含量分别为17.55%和11.10%,且苜蓿干草显著高于毛豆荚壳(P<0.05);玉米芯和玉米青贮的CP含量分别为2.97%和8.41%,且玉米芯显著低于玉米青贮(P<0.05);玉米芯的NDF和ADF含量显著高于其他3种粗饲料(P<0.05),达到79.98%和43.35%。2)苜蓿干草的DM有效降解率最高(P<0.05),由高到低依次为苜蓿干草、毛豆荚壳、玉米青贮和玉米芯。毛豆荚壳的CP有效降解率显著高于其他3种粗饲料(P<0.05),由高到低依次为毛豆荚壳、苜蓿干草、玉米青贮和玉米芯。苜蓿干草的NDF有效降解率显著高于毛豆荚壳(P<0.05),玉米青贮和毛豆荚壳无显著差异(P>0.05);玉米芯的ADF有效降解率最高(P<0.05),苜蓿干草、玉米青贮和毛豆荚壳无显著差异(P>0.05)。综上所述,玉米芯和毛豆荚壳可作为非常规粗饲料资源加以开发利用。     

苜蓿青贮料替代苜蓿青干草对奶牛生产性能及乳品质的影响

试验旨在探讨苜蓿青贮料替代不同比例苜蓿青干草对奶牛生产性能、乳品质、营养物质表观消化率、血液生化指标及经济效益的影响。选取体重、产奶量、胎次相近的健康泌乳中期中高产中国荷斯坦奶牛15头,随机分为3组,每组5个重复,每个重复1头牛。对照组饲喂4.0 kg苜蓿青干草,试验A、B组分别用4.4,8.8 kg苜蓿青贮料代替2.0和4.0 kg等干物质的苜蓿青干草,正试期64 d。结果表明,1)各组间干物质采食量差异不显著(P>0.05),B组产奶量显著低于对照组(P<0.05),A组与对照组、B组间差异不显著(P>0.05); 2)用50%,100%的苜蓿青贮料替代等干物质的苜蓿青干草,其乳蛋白、乳脂率、乳糖均有所改善,但只有B组的乳脂率显著高于对照组(P<0.05),其余指标各组间差异均不显著(P>0.05);3)A、B组与对照组的中性洗涤纤维表观消化率、钙表观消化率无显著性差异(P>0.05),A、B组间粗蛋白和磷表观消化率差异不显著(P>0.05),但是粗蛋白表观消化率均显著低于对照组、磷表观消化率均显著高于对照组(P<0.05);4)苜蓿青贮料替代苜蓿青干草其血清总蛋白、白蛋白、血尿素氮、血糖、二氧化碳结合力等指标没有显著性改变(P>0.05);5)试验A、B组经济效益均有所增加,其中A组的净增收益最高,为0.61元/(头·d)。综上,用4.4 kg苜蓿青贮料代替2.0 kg苜蓿青干草对中高产奶牛是适宜的,能提高其生产性能,改善乳品质,增加收益。     

新疆阿勒泰地区浅埋式滴灌苜蓿灌溉制度试验

为了探明新疆阿勒泰地区浅埋式滴灌(Shallow buried drip irrigation SBDI)苜蓿(Medicago sativa‘Algonquin’)的适宜灌溉制度,进行了定周期、变定额的浅埋式滴灌试验,结果表明:浅埋式滴灌处理(shallow buried drip irrigation treatments SBDIT)中灌水定额45mm和52.5 mm的苜蓿干草产量及灌溉水利用系数(Water use efficiency WUE)均显著高于地面灌(Flood irrigation FI)(P0.05);WUE在灌水定额为45mm时达到最大值0.94kg·m-3;因此,试验区附近浅埋式滴灌苜蓿适宜的灌水定额为45mm、灌水周期7~10天。     

丛枝菌根真菌和磷对干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗生长与生理特征的影响

丛枝菌根真菌(AMF)是一种存在于生态系统中重要的土壤微生物,广泛应用于植物的防旱、抗旱。本研究选用紫花苜蓿(Medicago sativa)为试验材料,分别研究了接种丛枝菌根真菌、磷和水分对其生物量、株高、脯氨酸和丙二醛含量的影响。结果表明,磷浓度变化对紫花苜蓿生长发育状况影响不显著,而接种AMF后可大幅度改善紫花苜蓿的抗旱性能。其中,水分充足(即田间持水量75%~80%)条件下紫花苜蓿生长状况最好;随着水分降低,紫花苜蓿生物量与株高显著下降,脯氨酸、丙二醛含量增加,酶活性下降。接种AMF对紫花苜蓿的生长状况以及相关生理生化指标均有显著改善作用。综合接种AMF和磷处理结果显示,施加0.25 mmol·L-1KH2PO4Hogland营养液并接种AMF的试验组抗旱效果最好,说明在干旱胁迫下,一定施磷水平下接种AMF可有效地提高紫花苜蓿的抗旱性。     

西北旱区灌溉方式对苜蓿生长及水分利用效率的影响

为探讨不同灌溉方式对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长、水分利用效率及产量的影响,通过田间试验研究了地下滴灌(SDI)、畦灌(BI)、喷灌(SI)和不灌溉处理(CK)4种灌溉方式下苜蓿生长的变化。结果表明:各处理间,SDI的土壤含水率在试验期间最高,且SDI的苜蓿株高、分枝数、单株叶面积及单株干重均显著高于BI,SI和CK;SDI两茬的产量分别为4815.87和4300.41kg·hm^-2,与BI,SI和CK相比,第2茬分别提高了10.56%,14.92%和95.26%,第3茬分别提高了13.64%,23.60%和120.85%,均达到显著水平(P<0.05);SDI两茬的水分利用效率分别为2.66和2.50kg·m^-3,较BI和SI处理,第2茬分别提高了17.70%和21.46%,第3茬提高了20.77%和34.41%,均达到显著水平(P<0.05)。因此,从苜蓿生长、产量及水分利用效率角度考虑,地下滴灌是西北旱区最为适宜的灌溉方式。     

不同pH下接种AM真菌和根瘤菌对紫花苜蓿生长的影响

本研究设定4个pH梯度(4.43,5.06,6.43和7.16),设置了接种AMF根内球囊霉(Glomus intraradices)、苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium medicae)、同时接种AMF和根瘤菌以及不接菌处理分析温室不同pH处理下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和根瘤菌(rhizobia)对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长的影响。结果表明,酸胁迫抑制了紫花苜蓿的生长,使其株高降低了1.27%~10.13%,地上生物量降低了33.33%~55.56%;AM真菌可以缓解酸胁迫,促进紫花苜蓿的生长,与不接种AM真菌相比,株高提高了244.26%~294.17%,地上生物量提高了727.78%~1 737.50%,地下生物量提高了1 120%~2 220%,根长提高了39.85%~102.63%,根冠比提高了5.71%~90.32%;根瘤菌单独接种未显著影响紫花苜蓿生长(P0.05),但与AM真菌混合接种后,可显著促进紫花苜蓿生长(P0.05)。     

菌根真菌和根瘤菌接种对紫花苜蓿和无芒雀麦混播牧草生物量的影响

丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）和根瘤菌是自然界存在的两类重要的共生微生物,分别能与宿主植物形成丛枝菌根和根瘤的共生体系,对宿主植物的生长具有重要影响。本研究通过建立丛枝菌根真菌-禾本科牧草和丛枝菌根真菌-豆科牧草-根瘤菌的共生体,研究AMF和根瘤菌接种对混播中紫花苜蓿（Medicago sativa）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）生长的影响。结果表明：与CK相比,单独接种根瘤菌处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了65.42%和53.41%,地下单株生物量提高了96.66%和114.42%。单独接种AMF处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了35.33%和23.20%,地下单株生物量提高了40.00%和46.45%。而AMF和根瘤菌双接种处理下单播和混播的紫花苜蓿地上单株生物量分别提高了105.66%和185.64%,地下单株生物量分别提高了167%和121%。综上所述,AMF和根瘤菌双接种对紫花苜蓿生物量的促进作用具有协同效应。     

滴头埋设深度对土壤水分运移及草坪草生长的影响

草坪地下滴灌与喷灌相比,具有节水、方便管理等优点。为了掌握滴灌中滴头的适宜埋设深度,通过模拟及实地试验,对地下滴灌土壤水分分布及其对草坪生长的影响进行了观测分析。结果表明:在流量和灌水时间一定的情况下,随着埋深的增加,湿润锋在水平方向的运移距离减小,在垂直方向上增大;相同埋深时,滴头两侧的含水率分布对称。在高羊茅((Festuca arundinacea Schreb. cv. Pixie))生长旺季,不同埋深处理对地上生物量影响显著(P<0.05),埋深20cm显著高于其他处理(P<0.05);不同埋深处理植株密度差异不显著;不同埋设深度对高羊茅根系分布有一定的影响,在每个滴头附近的根系密度和重量明显增加。     

调亏度及调亏历时对苜蓿生物量分配与水分利用效率的影响

本研究的目的在于探讨紫花苜蓿营养生长期调亏滴灌对其节水效果的影响,增加其产量的作用。在北京对分枝期苜蓿品种"皇冠"进行调亏程度和调亏历时对其生长的研究。结果发现,秋播苜蓿进行调亏灌溉应把握适当的调亏度,在调亏度达60%FC、调亏历时为14d时,土壤水分对苜蓿形成干旱胁迫;在调亏度达80%FC时,光合同化物更多向苜蓿地上部分配,同时适当增加调亏历时改变苜蓿根系形态可塑性,有利于其根系伸长生长,提高其水分利用效率。适当的将调亏度与调亏持续时间分别维持在80%FC左右和14~21d,更能实现北京地区苜蓿节水促生长的目的。     

不同灌溉方式对紫花苜蓿产量及灌溉水利用效率的影响

通过监测不同灌溉方式灌溉后水分的运动变化规律,调查不同土层中紫花苜蓿（Medicago sativa）根系的分布特征。结果表明：地下滴灌的水分主要集中于10～35 cm的土层,喷灌集中分布于10～40 cm的土层,漫灌水分可以渗透至60 cm以下。地下滴灌、喷灌和漫灌处理的苜蓿干草产量依次为21030,19035和17295 kg·hm^-2;在0～30 cm土层中的根量为总根量分别为87.86%,85.72%和80.96%。地下滴灌、喷灌和漫灌处理灌溉水利用效率分别为33.0,23.3和13.3 kg·mm^-1·hm^-2。与漫灌相比,地下滴灌和喷灌的节水率分别达到了50.8%和37.5%。