丛枝菌根和根瘤菌双接种对矿区土地复垦的生态效应

通过盆栽试验研究了山西省襄垣县矿区复垦土壤中接种丛枝菌根真菌和根瘤菌对三叶草的生长状况及土壤养分的影响.结果表明,双接种丛枝菌根和根瘤菌能显著提高菌根侵染率和土壤中孢子密度,促进三叶草干物质的积累和对氮、磷元素的吸收,促进三叶草对土壤养分的活化,提高土壤养分利用率,加速矿区生态恢复.     

外源钙与丛枝菌根真菌协同对玉米生长的影响与土壤改良效应

为了缓解煤炭开采对神东矿区农业生产和地表环境造成的破坏,试验模拟神东矿区干旱缺水特点,以煤炭开采塌陷区退化土壤为供试基质,玉米为供试植物,研究丛枝菌根真菌(每克干土中含63个孢子)和不同浓度的外源钙(5,10,20,40,80mmol/L)协同效应对中度干旱胁迫下苗期玉米生长的影响。结果表明,干旱胁迫下,20mmol/L外源钙与丛枝菌根真菌协同效应最优,玉米质量平均每株可达4.03g,组织含水率和叶色值分别达到91.68%和43.67,玉米植株内氮磷钾累积量显著高于其他处理;同时,玉米根际土壤球囊霉素相关蛋白增加最为明显,总球囊霉素和易提取球囊霉素分别达到4.3和1.6mg/g,根际土壤中有机质含量增加明显。丛枝菌根真菌与外源钙联合作用有利于玉米的生长,缓解了干旱胁迫对苗期玉米生长的影响,接种丛枝菌根真菌对矿区退化土壤具有显著改良效应。     

丛枝菌根真菌对玉米生长生态效应的影响

１９９６～１９９８年试验研究了大田不施肥条件下３种泡囊丛枝菌根真菌Ａｒｂｕｓｃｕｌａｒ ｍｙｃｏｒ－ｒｈｉｚａｌ ｆｕｎｇｉ （ＡＭＦ）,即Ｇｌｏｍｕｓ ｍｏｓｓｅａｅ（Ｇ．ｍ）、Ｇｌｏｍｕｓ ｖｅｒｓｉｆｏｍｅ（Ｇ．ｖ）、Ｓｃｌｅｒｏｃｙｓｉｓ ｓｉｎｏｕｓａ（Ｓ．ｓ）对玉米生长的生态效应。结构表明,ＡＭＦ处理的玉米根系活力为对照的２．３２～３．０５倍,玉米Ｎ素吸收比对照增加２４．１４％～５６．     

丛枝菌根真菌对玉米生长生态效应的影响

1996～1998年试验研究了大田不施肥条件下3种泡囊丛枝菌根真菌Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF),即 Glomus mosseae(G.m)、Glomus versifome(G.v)、Sclerocystis sinousa(S.s)对玉米生长的生态效应.结果表明,AMF处理的玉米根系活力为对照的2.32～3.05倍,玉米N素吸收比对照增加24.14%～56.65%,玉米P素吸收比对照增加41.14%～78.29%,促进玉米生长发育显著;在灭菌条件下G.m、G.v、S.s处理分别比对照增产17.63%、22.91%和10.80%;而不灭菌条件下3个处理分别比对照增产10.35%、20.56%和4.53%,同时显著提高玉米的水分供应状况.     

接种丛枝菌根真菌对甘薯生长的影响研究

温室盆栽试验研究 3种丛枝菌根真菌 (AM )对甘薯生长的影响结果表明 ,灭菌土壤条件下接种 3种AM真菌 (GlomusmosseaeBEG16 7GlomusintraradicesBEG14 1和Glomussp .WUM2 6 )均不同程度促进甘薯对P的吸收和植株生长 ,其中BEG16 7和BEG14 1对甘薯效应显著高于WUM2 6 ;各接种处理菌丝长度差异及琥珀酸脱氢酶(SDH)活性与其对甘薯的生长效应基本一致 ;接种BEG16 7和BEG14 1的生长效应无显著差异 ,但接种BEG16 7菌丝长度显著大于BEG14 1,其原因可能是BEG16 7菌丝活性低于BEG14 1所致。未灭菌土壤条件下接种 3种AM真菌对甘薯的生长效应不显著 ,而土著AM真菌繁殖体数量较多可能是影响其接种效果的主要原因。     

钼污染对丛枝菌根和球囊霉素的影响

丛枝菌根作为地球上最广泛的共生体,在各种逆境环境中发挥着重要作用.基于不同钼污染程度的钼矿区,分析了钼污染对丛枝菌根真菌侵染、繁殖及其分泌球囊霉素能力的影响.结果 表明,在4个不同钼污染级别的土壤中,丛枝菌根真菌与植物共生关系的形成未受到钼污染的影响,平均菌根侵染频度为50.64％.洛阳钼矿区土壤的平均孢子密度为19....     

接种丛枝菌根真菌对玉米秸秆降解的影响

为研究接种丛枝菌根真菌(AMF)对玉米秸秆降解的影响,利用玉米秸秆为材料制成网袋,采用盆栽试验,以玉米(Zea mays L.)为宿主植物,分别接种Glomus intraradices和Glomus mosseae,于30,40,50,60d时收获后分析玉米秸秆降解量和C、N释放量,并运用Olson的指数模型Bt/B0=e-kt计算玉米秸秆及C、N的降解系数。数据表明,接种G.intraradices、G.mosseae显著提高了玉米秸秆降解量和降解系数,与不接种处理相比,分别高出5.21%,6.26%。C释放量、碳素降解系数也明显增加。接种处理减少了N释放量,且氮素降解系数随时间延长而下降。接种处理玉米秸秆的C、N降解系数不同直接反映了其降解速度的差异,进而影响了玉米秸秆的C/N,使秸秆更易于降解。研究结果显示出丛枝菌根真菌在生态系统氮循环中具有重要意义。     

丛枝菌根对矿区环境修复的生态效应

针对煤矿区生态环境修复过程中存在的主要问题,通过定位监测菌根的生态来探索菌根生物技术在矿区环境治理的效应与推广模式.菌根对植物生长具有明显的促进作用,接种菌根6个月后杨树和白蜡的胸周和株高分别较对照明显增加,菌根侵染率达到80%以上,菌根与植物共生作用好.接种菌根菌6个月后,菌根际菌丝长度远远高于对照,产生的孢子数量也明显增加,接种菌根菌对于降低煤矿区环境修复成本以及增加未来生态收益具有很大的潜力,维持了矿区生态系统的稳定.     

煤矿区先锋植物猪屎豆接种丛枝菌根的效应研究

以煤矿尾矿区土著先锋植物猪屎豆(Crotalaria pallida Ait.)为研究对象,开展了3种基质配比、4种丛枝菌根接种后的效应研究.结果表明:(1)从宿主生物量、菌根侵染率及侵染强度、50 g干土中的孢子数、根系活力看,A4菌根是最适合梅州明山矿区先锋植物猪屎豆的优势菌种,菌剂与基质优势组合是A4B1;(2)不同菌种、植株及地上部/地下部对镉、锌、铜、镍、锰5种重金属元素的吸收-排斥效应是不同的.从镉元素看,与对照A5相比,A1、A3、A4菌根促进或抑制对镉吸收-排斥效应均达极显著差异水平,这3种菌根结合猪屎豆可作为明山废矿区镉污染丛枝菌根-植物联合修复的优势菌种;4种菌根对促进或阻止铜、锰吸收-排斥效应均不显著;(3)覆土少的(覆2 cm厚黄土于9 cm厚煤矸石上)相应高于不接种且覆土厚(覆7 cm厚黄土于4 cm厚煤矸石上)的,说明接种菌根具有抵消由于覆土少而导致的植株生物量降低的潜力,极大地节约了复垦费用,综合经济效益十分可观.     

三种土壤上六种丛枝菌根真菌生长特征和接种效应

以分离于华北、华中和华南3个生态区及法国引进的丛枝菌根真菌为试验菌株,采用三室根箱培养的方法,研究了它们在华北、华中和华南3种典型土壤褐土、棕壤和红壤上的菌根形成、接种效应、磷吸收贡献和根外菌物量情况。结果表明,6种菌株在上述指标上存在显著的种间或生态型差异,土壤与菌株间存在显著的交互作用。6种菌株在3种土壤上都能与玉米形成菌根,在褐土和棕壤上大多数菌株在分离地所在地区土壤类型上的菌根侵染率较高,说明其对该土壤条件的适应性较强;在红壤强酸性土壤条件抑制了菌根真菌的侵染。菌株BEG168、BEG167、BEG151、BEG221和BEG141在褐土上,BEG151和BEG221在棕壤上,BEG168和BEG150在红壤上显著提高了玉米的生物量。在褐土和棕壤上,除BEG150外,BEG168、BEG167、BEG151、BEG221和BEG141能显著促进宿主吸磷;而在红壤上,BEG168和BEG141显著促进了宿主吸磷。若以真菌的根外菌物量作为衡量AM真菌菌株土壤生态适应性的指标,BEG141和BEG167是生态适应性强的菌株,为广幅生态型菌株;菌株BEG168和BEG151次之,前者在棕壤上适应性高,后者在红壤上适应性高。BEG150和BEG221生态适应性较窄,仅适应红壤或褐土,为窄幅生态型菌株。Glomus.etunicatum的两个生态型BEG168和BEG221在土壤生态适应性上差异很大,前者在两种土壤上收集到菌物量,而后者只在褐土上收集到菌物量。土壤条件可以决定丛枝菌根真菌的生长状况和功能。     

分室法研究不同磷况下两种接种丛枝菌根玉米

A modified glass bead compartment cultivation system was used to compare some chemical and biolog-ical properties of the two arbuscular mycorrhizal (AM) fungi Glomus mosseae and Glomus versiforme usingmaize (Zea mays) as the host plant with four added levels of available phosphorus (P). The proportion of host plant root length infected was determined at harvest. Shoot and root yields and nutrient concentra-tions were determined, together with the nutrient concentrations in the AM fungal external mycelium. Themorphology of various mycorrhizal structures of the two AM fungi was also compared by microscopic obser-vation. Inoculation with G. mosseae gave higher plant yields than that with G. versghrme, and the two fungiresponded differently in infection rate to areilable phosphorus level. Root infection rate of mycorrhizal maizecolonized by G. mosseae decreased markedly with increasing P level, and there was very poor development of the extraradical mpcelium at the highest rate of P addition. In contrast, G. versiforme showed greater tolerance to increasing P level. Elemental analysis showed that phosphorus, copper and zinc concentrations in the external mycelium differed between the two fungi and were much higher than those in the host plant. Differences in the morphology of the two fungi were also observed.     

不同种植密度下丛枝菌根真菌对玉米磷吸收的影响

【目的】利用土著丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AM真菌)与作物形成互惠互利的共生关系提高作物对土壤磷的利用效率是解决农业生产中磷供需矛盾的主要途径之一,本研究在大田玉米不同种植密度条件下,研究AM真菌对玉米根系的侵染及磷吸收作用,为揭示集约化玉米高效获取磷的机理提供理论依据。【方法】以大田作物玉米的两种种植密度(5104 plants/hm2和9104 plants/hm2)体系为研究对象,在田间原位埋设PVC管装置,通过测定菌丝生长室中的菌丝密度和有效磷耗竭来确定不同种植密度体系条件下AM真菌对玉米磷吸收的作用。【结果】相对于低密度种植群体,高密度群体显著降低了玉米拔节期土壤有效磷的耗竭量,同时增加了玉米地上部的磷含量,即磷吸收效率,增幅达20%; 在玉米拔节期,增加种植密度使根际的根外菌丝生物量(菌丝密度)降低了4%,而非根际土壤中的根外菌丝生物量(菌丝密度)增加了37%; 高密度玉米种植密度群体中AM真菌的根外菌丝对土壤有效磷耗竭的贡献增加了22%。【结论】集约化玉米生产中土著AM真菌依然帮助植株从土壤中吸收有效磷; 高密度体系下玉米对磷的吸收更加依赖于AM真菌。高密度种植增加AM真菌对玉米的侵染、 根外菌丝量和对土壤有效磷的吸收。     

丛枝菌根根外菌丝对铵态氮和硝态氮吸收能力的比较

采用空气隔板分室法并结合15N标记技术,以玉米为宿主植物并接种Glomus mosseae和Glomus intraradices,比较了这两种真菌根外菌丝对铵态氮和硝态氮吸收传递能力的差异。结果表明,丛枝菌根根外菌丝吸收传递氮的能力因菌种和氮素形态而异。两种真菌根外菌丝吸收传递NH4+-N能力均高于NO3--N;G. intraradices根外菌丝吸收传递氮的能力高于G. mosseae,这可能与两种真菌根外菌丝生长量有关。     

大豆/玉米间作体系中接种AM真菌和根瘤菌对氮素吸收的促进作用

利用大豆和玉米之间根系不同分隔方式的盆栽试验,研究了在玉米/大豆间作体系中接种大豆根瘤菌、AM真菌Glomus mosseae和双接种对间作体系氮素吸收的促进作用。结果表明,双接种处理显著提高了大豆及与其间作玉米的生物量、氮含量,双接种大豆/玉米间作体系总吸氮量比单接AM菌根、根瘤菌和不接种对照平均分别增加22.6%、24.0%和54.9%。大豆促进了与其间作玉米对氮素的吸收作用,在接种AM真菌和双接种条件,间作玉米的AM真菌侵染率提高,大豆根瘤数增加; 接种AM真菌处理,不分隔和尼龙网分隔比完全分隔玉米吸氮量的净增加量是未接种对照的1.8、2.6倍,双接种处理分别是对照的1.3和1.7倍。说明在间作体系中进行有效的根瘤菌和AM真菌接种,发挥两者的协同作用对提高间作体系土壤养分利用效率,进一步提高间作体系的生产力有重要的意义。     

玉米丛枝菌根真菌根外菌丝表面定殖细菌解磷功能鉴定

【目的】在田间原位条件下研究丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal, AM)真菌根外菌丝表面有无解磷细菌定殖,并对存在的解磷细菌的种类进行鉴定,对其活化有机磷的能力进行检测,从而为更好地认识菌丝际土壤有机磷的周转和磷的生物地球化学循环过程提供依据。【方法】利用河北省曲周县中国农业大学实验站的玉米长期定位试验,采用田间埋膜方式从玉米根系周围收集AM真菌的根外菌丝,用蒙金娜有机磷固体培养基筛选菌丝表面具有矿化植酸钙能力的细菌,对筛选出的细菌进行分离、 培养,然后提取细菌DNA,通过16S rDNA测序分析来确定解磷细菌的种类。分离鉴定的菌株先用蒙金娜有机磷固体培养基通过测定菌落直径(d)及溶磷圈直径(D)初步鉴定其活化植酸钙的能力,再用无菌的蒙金娜有机磷液体培养基确定每株解磷细菌矿化植酸磷的能力,并对溶液的pH进行测定,每个菌株重复3次。最后采用两室隔网根盒将分离纯化的解磷细菌回接至AM真菌根外菌丝,鉴定回接成功率,确定分离出的解磷细菌能否成功定殖于菌丝表面。【结果】从AM真菌根外菌丝表面分离得到了29株具有活化有机磷能力的细菌,分属于芽胞杆菌、 假单胞菌、 沙雷氏菌、 葡萄球菌和肠杆菌5个不同的属。通过有机磷液体培养进一步检测这些菌株活化植酸磷的能力,发现它们对植酸磷的矿化率为1.9%~21.9%。其中假单胞菌属细菌的解磷能力相对较强,对植酸磷的矿化率达14%以上,液体培养基的pH值下降2~4个单位。将分离纯化的细菌回接至两室隔网根盒的菌丝室,培养30 d后,从菌丝表面再次检测到除假单胞菌属外的芽胞杆菌属(Bacillus)、 沙雷氏菌属(Serratia)、 葡萄球菌属(Staphylococcus)和肠杆菌属(Enterobacter)细菌,另外还检测到贪铜菌属(Cupriavidus)细菌。【结论】在田间原位条件下,与玉米共生的AM真菌的根外菌丝表面有多种解磷细菌定殖,它们活化有机磷能力存在差异,其中以假单胞菌属细菌的解磷能力相对较强。     

Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on the growth and zinc uptake of trifoliate orange (Poncirus trifoliata) seedlings grown in low-zinc soil

The effects of the arbuscular mycorrhizal (AM) fungi, Glomus intraradices and G. versiforme, on growth and zinc (Zn) uptake were investigated in trifoliate orange (Poncirus trifoliata) seedlings exposed to low-Zn soil. Low-Zn decreased growth, levels of leaf chlorophyll, soluble protein and sugar, and soil enzymatic activities, and pH in 0–2 cm rhizosphere soil. Low-Zn soil also decreased mineral nutrients (including Zn) concentrations in the shoots and roots. Glomus intraradices especially, significantly enhanced plant biomass, leaf soluble protein and sugar concentrations, root viability, acid phosphatase, catalase, invertase and urease activities, and easily extractable glomalin content in 0–2 cm and 2–4 cm rhizosphere soil. It also increased concentrations of Zn, phosphorus, potassium and magnesium in the shoots and roots, while decreased the soil pH. Arbuscular mycorrhizal fungi, especially G. intraradices, has the potential to improve growth and Zn uptake of triofoliate orange seedlings grown in low-Zn soil.