接种菌根大豆叶片光谱分析和叶绿素含量估测

为更好地指导矿区进行受损土地的微生物复垦,减少传统监测方法对植物的损害,需要运用快速有效的方法来监测菌根作用下植物的生长状况。对不同生长期的大豆叶片光谱、叶绿素含量、菌根侵染率和菌丝密度测定分析,结果表明:各生长期接菌组叶绿素含量均高于同期对照,其叶绿素含量与侵染率间具有显著正相关性,且叶片光谱反射率在550nm处显著低于对照组。同时根据叶片光谱可见光区域叶绿素敏感波段选择植被指数,然后建立以植被指数为变量的线性模型反演叶绿素含量,结果发现植被指数MCARI反演叶绿素含量的精度及稳定性(R2=0.67)都优于其他指数,其线性模型反演绝对误差为2.504,相对误差为6.57%。该研究结果说明高光谱技术是估测菌根作用下大豆叶绿素含量的一种简单、快捷和无损的有效方法,也为未来利用高光谱数据评估微生物对植物生长的促进作用提供理论与方法支持。     

绿肥翻压接种丛枝菌根真菌和深色有隔内生真菌对玉米生长及氮素利用的影响

  目的  绿肥作为生物肥料,加入土壤后如何提高植物对绿肥利用效率及氮转化效率一直是热点研究课题。本文使用新鲜苜蓿（Medicago sativa）作为绿肥,接种丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF）和深色有隔内生真菌（Dark Septate Endophytes,DSE）,探究利用微生物接种提高植物对绿肥利用效率和促进氮素转化的方法。  方法  本研究在温室条件下,采用玉米（Zea mays L.）作为供试植物,使用新鲜苜蓿（Medicago sativa）作为绿肥,并接种AMF和DSE。试验设置4个处理:绿肥（L）;绿肥 + AMF（L + A）;绿肥 + DSE（L + D）;绿肥 + DSE + AMF（L + D + A）。  结果  AMF和DSE可以同时定殖玉米植株;接种真菌处理均显著提高玉米株高与生物量,其中L + D处理效果最好,株高与干重的值分别为86.25 cm、41.893 g每盆。L + D处理较其它接菌处理对植物全氮、绿肥的利用效率促进作用最为显著,最大值分别为585.27 mg、76.50%,且L + D处理下土壤硝氮、铵氮含量、脲酶活性最高,分别为0.201 g kg?1、0.339 g kg?1以及81.51 μg kg 24 h?1。接种AMF处理土壤全氮含量均显著高于其不接种AMF处理,同时接种AMF和DSE对玉米生长产生一定程度抑制作用。  结论  绿肥接种深色有隔内生真菌在植物生物量及营养利用等方面略好于接种丛枝菌根真菌,而双接菌处理需进一步研究证明协同或竞争关系。该结果为利用微生物技术提高绿肥在土壤中的利用效率及促进氮素的转化提供理论依据。     

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。     

解钾细菌C6X对不同富钾矿物含量土壤钾素迁移的影响

为了改善黄土高原地区煤炭开采引起土壤质量急剧退化的现状,该文以玉米为供试植物,通过日光温室短期盆栽的方式,系统研究解钾细菌C6X和玉米生长对土壤钾素迁移的影响.结果表明:1)玉米生长条件下,解钾细菌在富钾矿物质量分数45％上层土壤(0～20 cm)中对速效钾增量的促进作用最佳.2)解钾细菌和玉米生长协同提高上层土壤钾素固定能力,缓效钾增量在土壤富钾矿物质量分数68％为最大值.3)解钾细菌和玉米生长协同促进土壤钾素上移能力,在富钾矿物质量分数45％水平,土壤上移速效钾呈最大值;同时,解钾细菌促进土壤上移速效钾和玉米钾素积累量二者趋于线性稳定,利于土壤钾肥长期管理.因此,解钾细菌和玉米生长协同促进土壤钾素的释放和固定,并促进土壤钾素上移.     

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AM真菌对西北马铃薯生长和土壤改良的效应

为提高西北黄绵土区耕地农作物产量及品质,以西北地区典型农作物马铃薯为研究对象,设置接菌、施肥、对照3组处理,研究接种丛枝菌根真菌对马铃薯品质提升和黄绵土土壤肥力的影响。结果表明:接种AM真菌能够提高马铃薯根系的侵染能力,显著提高根际土壤有效磷浓度,改善土壤电导率。接种AM真菌提高了马铃薯地上部生物量,增加了侧根数量,降低了根冠比。接菌处理比对照增产14.02%,比施肥处理减产11.65%。接菌提高了马铃薯单个块茎的平均质量,分别比对照和施肥处理显著提高25.96%和30.79%。接种AM真菌促进马铃薯块茎增大,其直径大于8 cm的马铃薯数量分别比对照和施肥处理多16.7、5.3百分点。同时,AM真菌显著提高了马铃薯块茎中可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和粗纤维浓度,对维生素C含量也有一定影响。接种AM真菌促进马铃薯产量与品质的提升,提高黄绵土土壤有效磷、有效钾含量,为AM真菌菌剂应用于绿色有机农产品生产提供了理论依据。     

露天煤矿区不同生态措施对紫穗槐水分利用特征的影响

[目的]为探究排土场不同生态措施下典型植物的水分利用特征,提高植物水分利用效率,加速矿区生态恢复进程。[方法]以黑岱沟煤矿排土场6种生态措施(对照、接菌、绿肥、接菌+绿肥、绿肥+风化煤、接菌+绿肥+风化煤)下紫穗槐为对象,结合水的氢氧稳定同位素等方法分析。[结果](1)排土场土壤含水率为3%～9%,在0—30,70—100 cm土层较低,在30—70 cm土层较高。(2)紫穗槐的水分供给来源于降水和土壤水,土壤水分在0—30 cm土层发生显著的分馏现象,且在不同生态措施表现出显著差异,绿肥处理最大,接菌+绿肥处理最小。(3)不同生态措施下紫穗槐的水分利用特征存在显著差异,接菌处理对50—100 cm土层的水分利用比例较高,为53.4%;绿肥处理紫穗槐主要利用表层(0—20 cm土层)土壤水分,为42.6%;接菌+绿肥处理紫穗槐对各层土壤水分利用比例较为均匀。[结论]接菌+绿肥处理优化了紫穗槐水分利用特征,增加对表层和深层水分的利用比例,可作为排土场的生态复垦措施,促进西部干旱矿区生态恢复速率和效应。     

模拟矿区复垦接种丛枝菌根缓解伤根对玉米生长影响

针对煤炭开采过程中地表塌陷造成植物根系损伤问题,通过人为伤根模拟煤炭开采造成植物根系受损的盆栽试验,以玉米为宿主植物,矿区退化土壤为供试基质,研究接种丛枝菌根真菌对根系受损玉米生长的缓解作用。结果表明,玉米根系受损条件下,接种丛枝菌根真菌缓解了伤根对玉米生长造成的不利影响,促进了玉米的生长,接菌组玉米干质量平均每株要比对照组高出9.74 g。强化接种菌根真菌提高了玉米对土壤中矿质元素的吸收,增加了受损玉米根际土壤中球囊霉素和有机质含量,接菌组玉米根际土壤中总球囊霉素和有机质含量分别比对照组高出48.1%和24.5%。接种菌根改善了玉米根际微环境,有利于矿区退化土壤改良和培肥。通过研究菌根真菌对根系受损植物生长效应,为采煤塌陷区土地复垦与生态重建提供技术支撑。     

不同条件下脲酶磁效应研究

磁场对脲酶活性影响的试验结果表明：磁场处理２０ｍｉｎ磁效应最大,且场强２０５ｍＴ时产生最大正效应,比ＣＫ提高３０．４％;场强８００ｍＴ时负效应最大,比ＣＫ降低１９．５％。     

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。