VA菌根菌丝—土壤界面（菌丝际）养分分布模拟方法研究

提出了菌丝－土壤界面（“菌丝际”）新概念，创立了定量测定“菌丝际”微域土壤养分分布的盆栽模拟新方法，并以磷为例说明了菌丝吸收对菌丝周围养分变化的影响。     

玉米根间菌丝桥对磷的传递作用初报

VA 菌根真菌是自然界广泛分布的一种菌根真菌,可以和绝大多数的高等植物形成共生体,在低肥力等营养逆境条件下,VA 菌根庞大的根外菌丝可从土壤中吸收多种矿质养分,从而改善宿主植物的营养状况。VA 菌根菌侵染一株植物后可以继续侵染另一株植物,从而在两株植物间形成由菌丝构成的株间桥梁。近年来,菌丝桥在自然生态系统中的作用越来越引起人们的关注,不仅因为菌丝桥在系统养分传递和物质循环中起着重要的作用,而且植物通过菌丝桥联结形成的地下网络对保持和利用土壤养分资源、维持植物生态平衡和保护环境都具有重要的意义。已有     

魔芋白绢病菌菌丝生长及微菌核形成的影响因素研究

采用菌丝生长速率法,分析了pH值、营养条件、光照,以及寄主块茎及根际土壤浸提液对魔芋白绢病菌齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)菌丝生长及微菌核形成的影响.结果表明:全营养PDA培养基更有利于齐整小核菌菌丝生长和微菌核的形成;在连续黑暗条件下微菌核区面积较连续光照和光暗交替条件下分别显著增加了99.7％和7.1％;菌丝生长最适pH值为7.0,但pH值对菌落总面积和微菌核区面积影响不显著;当向培养基中分别添加10 g/L魔芋粉、魔芋球茎浸提液原液时,齐整小核菌菌丝的相对生长速率、绝对生长速率、菌落总面积及微菌核区面积均达到最大;不同连作年限和稀释倍数的魔芋根际土壤浸提液显著影响齐整小核菌的生长,其中稀释5倍的连作2年魔芋根际土壤浸提液的促进效果最明显.     

魔芋白绢病菌菌丝生长及微菌核形成的影响因素研究

采用菌丝生长速率法,分析了pH值、营养条件、光照,以及寄主块茎及根际土壤浸提液对魔芋白绢病菌齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)菌丝生长及微菌核形成的影响。结果表明:全营养PDA培养基更有利于齐整小核菌菌丝生长和微菌核的形成;在连续黑暗条件下微菌核区面积较连续光照和光暗交替条件下分别显著增加了99.7%和7.1%;菌丝生长最适pH值为7.0,但pH值对菌落总面积和微菌核区面积影响不显著;当向培养基中分别添加10 g/L魔芋粉、魔芋球茎浸提液原液时,齐整小核菌菌丝的相对生长速率、绝对生长速率、菌落总面积及微菌核区面积均达到最大;不同连作年限和稀释倍数的魔芋根际土壤浸提液显著影响齐整小核菌的生长,其中稀释5倍的连作2年魔芋根际土壤浸提液的促进效果最明显。     

玉米、大豆间作对根际土壤微生物数量和酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了玉米间作大豆对根际土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明:在玉米喇叭口期和大豆分枝期,玉米、大豆间作的玉米地上生物学产量高于单作玉米38.73%,大豆地上生物学产量较单作大豆降低了8.12%,差异不显著。与单作相比,间作体系中的玉米、大豆根际土壤养分有效性、根际土壤微生物数量、根际土壤酶活性均显著高于相应单作根际土壤。间作体系中玉米取得间作优势,养分利用率提高主要是根际土壤养分有效性的提高,而根际土壤养分有效性高受根际土壤中微生物数量和酶活性的影响。     

油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量的季节变化

对不同季节油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量的变化进行研究。结果表明:(1)由春季到冬季,油茶可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素、叶片氮和叶片磷含量呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季秋季春季冬季。(2)不同季节油茶根际与非根际土壤理化性质随季节变化趋势相一致,由春季到冬季油茶根际与非根际土壤p H值呈先降低后增加趋势,大致表现为冬季春季秋季夏季,以夏季油茶根际与非根际土壤p H值最低。(3)不同季节油茶根际与非根际土壤养分含量和土壤微生物数量随季节变化趋势相一致,由春季到冬季,油茶根际与非根际土壤养分含量和微生物数量均呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季秋季春季冬季,局部有所波动,其中油茶根际土壤养分含量和微生物数量在夏季、秋季表现出了明显的"根际富集"。(4)不同季节油茶根际与非根际土壤微生物均以细菌最多,占微生物总数的90%以上,其次是放线菌、真菌,表明不同季节根际土壤对于不同微生物菌落有着不同的效果,但总体来说,油茶的根际养分的富集提高了微生物总数。(5)油茶根际、非根际土壤p H值与土壤养分含量、微生物数量达到显著或极显著负相关,土壤养分含量和土壤微生物数量之间也达到显著或极显著正相关,表明油茶根际和非根际土壤养分含量、微生物数量变化趋势基本保持一致,主要可以通过降低根际p H值提高根际养分含量,有利于对土壤养分的有效利用。     

不同生长时期植烟根际微生物与土壤养分的关系

为掌握植烟根际微生物与土壤养分在烟草生长期的动态变化及相互关系,对植烟根际和非根际主要微生物以及根际土壤基本养分进行了测定,并对不同生长期的根际微生物和土壤基本养分进行多元回归分析,观察了它们之间的相关性。结果表明:在植烟生长不同阶段,根际微生物数量和根际土壤基本养分的利用率变化明显,旺长期时的真菌数量是团棵期时的近6倍。根际微生物与土壤养分之间的相关性在团棵期、旺长期和采摘期有很大差别,说明根际微生物区系的数量、种类以及组成比例都在动态变化。     

岩溶地区常绿阔叶林树种根际与非根际土壤的养分特征

为了解岩溶地区生态系统中植物根系对土壤养分的影响,采用剥落法等方法对岩溶地区常绿阔叶林树种根际与非根际土壤的养分特征进行了分析。结果表明:不同树种根际土壤养分含量差异较大,12种树种根际土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷均显著高于非根际土壤,根际土壤养分呈明显的富集作用,全钾和速效钾因植物种类不同富集率呈正值和负值;根际土壤pH值平均低于非根际土壤0.27;根际与非根际土壤有机质与全氮呈极显著相关(P<0.01),土壤全氮与全磷、碱解氮呈极显著正相关。岩溶地区森林生态系统植物对土壤环境质量的改善作用明显。     

4种园林绿化植物根际对土壤养分的富集效应

为探讨城市不同绿化植物根际和非根际土壤养分状况,采集了不同绿化植物(大叶女贞、广玉兰、木芙蓉和夹竹桃)根际和非根际土,测定根际和非根际土壤中p H值、有机碳含量、氮素含量、磷素含量、钾素含量和微生物数量(微生物总数、细菌数量、真菌数量和放线菌数量),研究城市绿化植物根际对土壤养分的富集效应。研究结果表明:不同种植物通过根系调节p H的能力不同,植物根际和非根际土壤p H值表现出显著差异(P0.05)。不同绿化植物根际与非根际土壤养分含量(有机碳、全氮、速效氮、速效磷、全钾、速效钾的含量以及微生物总数、细菌数量、真菌数量和放线菌数量)均表现为:大叶女贞广玉兰木芙蓉夹竹桃,并且根际土壤养分含量均显著高于非根际土壤,表现出显著的富集作用;土壤全磷含量在根际与非根际土壤中差异不显著(P0.05),表现出显著的亏损作用。相关性分析表明:土壤有机碳和全氮对土壤养分含量影响较大,而p H与土壤养分含量基本呈显著或极显著的负相关关系,全磷对于土壤养分含量基本没有影响。通过以上研究说明不同绿化植物土壤养分含量在根际存在一定的富集,它们通过降低根际p H值可以提高根际养分含量,而放线菌数目对植物根际微小的变化响应更为灵敏,根际土壤养分良好的富集也是绿化植物赖以生长的基础。     

异翅独尾草不同年龄阶段根际与非根际土壤特征

为了明确异翅独尾草根区微生物群落特征,研究了古尔班通古特沙漠南缘不同年龄阶段异翅独尾草根际土壤微生物数量、土壤酶活性和养分含量。结果表明:不同年龄阶段根际土壤微生物的含量与组成差异较大,衰老期微生物数量最多,衰老期养分的积累有利于微生物的生长。土壤中幼年期pH值、过氧化氢酶、蔗糖酶、中性磷酸酶,成熟期放线菌、速效磷、有机质,衰老期全钾、过氧化氢酶呈现根际负效应。其他各时期微生物数量、酶活性和养分含量均具有明显的根际聚集现象。根际土壤细菌、真菌、放线菌、脲酶、蔗糖酶、有机质、全氮、全磷和速效钾有很密切的相关性。表明不同年龄阶段的异翅独尾草均提高了土壤的有机质与养分含量,且根际土壤养分总量大于非根际土壤和裸地土壤,根际微生物促进了养分的积累,改善了沙漠土壤的质量。     

丛枝菌根真菌对矿质养分活化作用研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）与大多数植物能够建立互惠共生体系,提高植物对水分和养分吸收,促进植物生长。AMF与植物共生可促进矿质养分活化释放,提高土壤养分生物有效性,改善植物营养状况。AMF与植物共生加速了玄武岩、长石、花岗岩、磷酸盐等矿物的风化速度,促进养分从矿物中析出;AMF与植物共生促进了土壤中磷素以及其他矿质元素活化,从而促进植物生长。AMF活化土壤养分的机理主要是能形成强大的菌丝网络,菌丝桥传递矿质养分;分泌多种酶类,参与土壤养分酶解;分泌有机酸,降低土壤pH值,活化土壤吸附及固持的养分;促进土壤微生物活性,调控养分转运蛋白等。AMF活化矿质养分受到矿物土壤类型、菌根真菌和共生植物种类及碳源分配等因素影响。AMF生物技术是显著提高退化土壤生态恢复的一种潜在机制。今后应大力开展丛枝菌根真菌对矿质养分活化作用的机制研究,对退化土壤高效菌种进行筛选,加强微生物肥料研究。     

矿区复垦土壤接种丛枝菌根对玉米生长及营养吸收的影响

采用盆栽试验方法,研究了不同培养基质条件(10cm土5cm尾矿、8cm土7cm尾矿、5cm土10cm尾矿)下,接种丛枝菌根真菌和不接种丛枝菌根真菌(对照)两种处理对玉米生物量及植株中营养元素吸收的影响。结果表明,无论接种与否,植株的生物量都随覆土厚度增大而增大;与非菌根植物相比,接种菌根真菌的植株可以吸收更多的营养元素,而向地上部运移的Na较少,抑制了植株积累过量的Na盐;地上部Zn和Cu的含量受接种菌根的影响不大,而接种菌根降低了地上部Mn的含量。植株生物量及其植株体内的营养元素含量,接种菌根真菌后,覆土少的(覆5cm厚的土壤于10cm厚的尾矿上)相应高于不接种且覆土厚(覆10cm厚的土壤于5cm厚的尾矿上)的,说明接种菌根可以抵消由于覆土少而导致的植株生物量降低,并且对尾矿充填复垦土壤的植被重建具有重要作用。     

蚯蚓-菌根互作对滨海盐碱土的改良作用

为改良滨海盐碱地不良的土壤理化性质,使其适合作物生长,从生物改良角度,研究蚯蚓(Eisenia fetida)与丛枝菌根真菌(Rhizophagus intraridices)互作对滨海盐碱地的改良作用。采用盆栽试验,以玉米为研究对象,设置不加菌根和蚯蚓(CK)、接种菌根真菌(AM)、添加蚯蚓(EW)、添加蚯蚓和菌根真菌(AM+EW)共4个处理,测定不同处理土壤理化性质及玉米生长相关指标。结果表明:添加蚯蚓和接种菌根真菌均能降低土壤pH及水溶性全盐含量(P0.05),提高玉米对土壤养分的吸收(P0.05)。同时,蚯蚓能促进菌根真菌的定殖(P0.05),二者互作使土壤水溶性全盐含量降低25.4%,玉米根系表面积增加51.8%,对氮磷钾的吸收量分别提高31.1%、21.0%、48.3%,地上部生物量提高80.2%。因此,在滨海盐碱地添加蚯蚓及菌根真菌可降低土壤pH及水溶性全盐含量,改善植物根际环境,促进玉米根系生长,促进其对土壤养分的吸收,提高玉米养分及生物量。     

VA菌根菌丝对土壤磷和铜的吸收及其相关性

利用隔网分室盆栽方法,将土壤分为根系吸收区和菌丝吸收区,以白三叶草为供试作物,定量测定了VA菌根菌丝对土壤磷和铜的吸收量及其在植物体内的分布。结果表明,菌根的侵染显著提高了植物对磷和铜的吸收。但提高的程度受菌丝生长区供磷水平的影响。施磷水平提高,菌丝吸磷量明显增加,磷在地上部和根中的分布趋势一致。铜则不同,随施磷量的增加,地上部菌丝贡献率上升,而根中贡献率下降,菌丝吸铜总量也呈下降趋势。说明,菌丝对铜的吸收和运输与磷无密切关系。然而,铜从根部向地上部的运输受植物磷营养状况影响。     

丛枝菌根(AM)真菌对甘蔗根系侵染研究

研究菌根对甘蔗的侵染作用具有重要的应用意义.在盆栽灭菌条件下,利用丛技菌根球囊霉菌株Glomus spl对甘蔗品种新台糖22号(ROC22)进行接种实验,研究其对侵染甘蔗根系形成菌根的影响.结果表明:Glomus spl能很好的侵染甘蔗根系,根系有明显的丛技菌根真菌的菌丝、泡囊和孢子;菌根能促进植株生长,表现在植株高度、叶长、绿叶数和茎径都比对照有明显优势.     

Correlation between specific fine root length and mycorrhizal colonization of maize in different soil types

A pot experiment was conducted in a glass-house to investigate the correlation between specific fine root length (SFRL) and root colonization (RC) of maize inoculated with six arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in three soil types. The results showed that six AMF associated with maize presented different abilities in RC and effects on SFRL. In addition, there was a significant correlation between SFRL and RC of arbuscular mycorrhizal maize in Beijing soil (Cinnamon soil), but no significant correlation in Hubei soil (Brunisolic soil) and Guangdong soil (Red soil). It is concluded that mycorrhizal colonization decreased the SFRL of maize, and the correlation between SFRL and RC of mycorrhizal maize depended on soil type.     

Rapid turnover of hyphae of mycorrhizal fungi determined by AMS microanalysis of 14C

Processes in the soil remain among the least well-characterized components of the carbon cycle. Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi are ubiquitous root symbionts in many terrestrial ecosystems and account for a large fraction of photosynthate in a wide range of ecosystems; they therefore play a key role in the terrestrial carbon cycle. A large part of the fungal mycelium is outside the root (the extraradical mycelium, ERM) and, because of the dispersed growth pattern and the small diameter of the hyphae (<5 micrometers), exceptionally difficult to study quantitatively. Critically, the longevity of these fine hyphae has never been measured, although it is assumed to be short. To quantify carbon turnover in these hyphae, we exposed mycorrhizal plants to fossil ("carbon-14-dead") carbon dioxide and collected samples of ERM hyphae (up to 116 micrograms) over the following 29 days. Analyses of their carbon-14 content by accelerator mass spectrometry (AMS) showed that most ERM hyphae of AM fungi live, on average, 5 to 6 days. This high turnover rate reveals a large and rapid mycorrhizal pathway of carbon in the soil carbon cycle.     

不同水分和双网无梗囊霉对黄芩生长和养分含量的影响

利用土培试验,研究不同水分条件下接种双网无梗囊霉(Acaulospora bireticulata)对黄芩(Scutellaria baicalensis)生长和养分含量的影响。结果表明,接种双网无梗囊霉能缓解水分胁迫对黄芩生长的抑制效应,显著提高黄芩干质量、株高、根冠比和菌根侵染率。接种双网无梗囊霉对植株黄芩苷含量和P、N、Mg、K、Ca、Fe、Zn、茎叶Cu含量有促进作用,明显降低了植株Mn和根部Cu含量。说明接种双网无梗囊霉,能够促进黄芩生长和矿质元素吸收,提高植株养分含量和抗旱性。     

根间菌丝桥对三叶草生长及磷营养状况的影响

用五室方法研究了不同收获期三叶草根间菌丝桥对受体植株生长及体内磷营养状况的影响。结果表明三叶草根问菌丝矫形成以后,受体三叶草的生物量和体内磷的含量和浓度均有所增加,且与对照处理间的差异随接种时间的延长表现的更为明显。     

菌根真菌与根际微生物间的关系及其对宿主植物的影响

菌根真菌与根际微生物间的关系及其对宿主植物的影响是近年来菌根研究的一个热点问题。 影响菌根形成、发育和功能的主要根际因子有根系分泌物、其它微生物及其与菌根真菌的相互作用（拮抗作用或刺激作用）。菌根真菌与土壤微生物混合接种对宿主的生长和营养有积极意义。VA菌根真菌由于可大大改善宿主植物的磷营养状况,促进根瘤的形成,因而与根瘤菌混合接种可对宿主植物不但在生长方面,而且在抗逆生理方面产生积极的影响。 国内外对VA菌根与外生菌根混合接种的研究,多集中在两种菌根的关系及其对林木生长的 影响方面,但有关菌根混合接种对