长期施用氮肥和磷肥对东北黑土丛枝菌根真菌群落组成的影响

【目的】丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌在促进作物养分吸收、提高作物抗病和抗逆性等方面具有重要意义,探讨长期施用化学氮肥和磷肥对东北黑土AM真菌的影响及其主效环境因子,为进一步揭示AM真菌对化肥的响应机制,指导农田施肥以及利用AM真菌提高土壤养分有效性提供依据。【方法】以长期定位试验为平台,选取5种不同处理:不施肥(CK),单施常量氮肥(N_1),混施常量氮肥和磷肥(N_1P_1),单施2倍常量氮肥(N_2),混施2倍常量氮肥和磷肥(N_2P_2)。采用Illumina Miseq高通量测序技术研究连续施用37年氮肥和磷肥的AM真菌群落组成差异,并对AM真菌群落组成与环境因子进行相关性分析。【结果】随着氮、磷施用量的增加,黑土p H和速效钾含量显著降低,而全氮、硝态氮、铵态氮和有机质含量显著提高。单施氮肥(N_1和N_2)对黑土中AM真菌多样性影响不显著(P0.05);然而氮、磷混施(N_1P_1和N_2P_2)显著降低黑土中AM真菌多样性(P0.05)。土壤中AM真菌以Glomeraceae科为主,占AM真菌45.5%。在属水平上,施肥降低Funneliformis和Septoglomus丰度,而提高Paraglomus丰度;在N_1和N_2基础上施磷显著提高Glomus和Funneliformis丰度,而降低Gigaspora和Paraglomus的丰度。非度量多维度分析表明,长期施用氮、磷肥改变了土壤中AM真菌群落组成。不施肥处理、单施氮肥处理和氮、磷混施处理AM真菌群落差异显著,且磷肥影响较为显著。冗余分析表明,土壤p H,有效磷含量是影响黑土中AM真菌群落组成的主效环境因子(P0.05)。【结论】长期施用氮肥以及氮、磷肥混施改变了黑土中AM真菌群落组成,单施氮肥对黑土中AM真菌多样性影响不大,而氮、磷肥混施降低其多样性,施肥导致的土壤p H和有效磷含量变化是主要因素。     

接种丛枝菌根菌对盆栽孔雀草生长的影响

在盆栽孔雀草上接种两种丛枝菌根真菌(Glomus mosseae 和Glomus versiforme).在两个月的试验期内,前40 d两种处理在株高、茎粗、主叶片数上都表现出显著的促进宿主植物营养生长的作用,在单株花蕾数上表现出延缓生殖生长的作用;后20 d两种处理在茎粗方面以及处理G. versiforme在株高上仍然表现出显著的促进宿主植物营养生长的作用,而两种处理在单株花蕾数上表现出促进生殖生长的作用,但对花冠直径没有影响.     

丛枝菌根真菌在不同基质下对枳砧容器苗生长

为促进AM真菌在柑桔砧木容器苗生产中的高效应用,本研究以枳砧为供试植物,选取腐叶土、麦糠和菌渣为主要栽培基质,以摩西球囊霉（Glomus mosseae）、地表球囊霉(Glomus versiforme)、地球囊霉(Glomus geosporum)和透光球囊霉（Glomus diaphanum）为供试菌种,采用容器育苗方法,研究了7种丛枝菌根真菌及其组合处理在三种基质下对枳砧木容器苗生长及其氮、磷吸收的影响,以筛选出适合枳砧木苗生长的菌根种类及基质组合。试验结果表明自然接种的侵染率不超过40%,而人工接种的侵染率可高达80%;混合接种的侵染率显著高于单一接种;枳砧木苗以地表球囊霉（GV）接种和腐叶土或麦糠组合侵染率为最高,侵染率分别为80.7%和78.7%;以GV接种和麦糠组合促生效果最为显著,其菌根依赖性达到342.4%,生物量比对照高出278%;该组合促进植株氮素吸收效果也最为显著,其吸氮总量比对照高482%,而以GV接种和腐叶土组合促进枳砧苗磷素吸收效果最为显著,其吸磷总量比对照高466%。适合枳砧容器苗生长的最佳AM真菌和基质组合是GV和麦糠。     

丛枝菌根对高温胁迫下牡丹生理生化的影响

采用盆栽试验,研究了高温胁迫下AM真菌对牡丹幼苗生理生化指标的影响。结果表明:在相同高温下,接种真菌的幼苗根系活力、叶绿素(a+b)含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均高于对照,相对电导率、丙二醛含量均低于对照;随温度的升高,接种AM真菌处理的叶绿素(a+b)含量、可溶性蛋白含量下降幅度均低于对照,相对电导率、丙二醛含量增加幅度低于对照,游离脯氨酸含量、可溶性糖含量增加幅度高于对照,说明AM真菌提高了牡丹抗热性。     

梵净山不同海拔丛枝菌根真菌多样性

采集梵净山国家级自然保护区5个海拔高度(500~600、900~1000、1300~1400、1700~1800、2100~2200 m)植被根际土壤,利用湿筛倾析法分离丛枝菌根真菌孢子,通过孢子形态进行物种鉴定和物种多样性分析。结果表明:梵净山丛枝菌根(AM)真菌物种资源丰富,现确定6属23种;海拔显著影响AM真菌的多样性和分布,随海拔降低,AM真菌物种多样性指数显著下降;AM真菌优势群落,依次为无梗囊霉属、球囊霉属、硬囊霉属。     

丛枝菌根菌丝桥传递作用对烟草抗病性相关酶活性的影响

为明确供体与受体植株间菌丝桥传递抗病信号对受体植株生长以及抗病性相关酶活性的影响,利用丛枝菌根真菌在供体与受体烟苗植株间建立菌根菌丝桥,对供体植株接种青枯菌的方法进行研究。结果表明:在供体烟苗接种丛枝菌根真菌条件下,再接种青枯菌,比只有菌丝连接的受体烟苗叶片内的过氧化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyas,PAL)的活性分别提高了21%、29%和14%,地上部干重和植株磷含量也有相同的趋势;而在不接种丛枝菌根真菌条件下,供体烟苗接种青枯菌与否对酶的活性、植株干重及氮、磷含量均无显著影响。表明供体烟苗产生的抗病信号可以通过菌丝桥传递给受体烟苗,增强受体烟苗的抗病性。     

扩繁条件对3种丛枝菌根真菌(AMF)的影响

为了提高AM真菌的培养效率,降低培养成本,采用温室盆栽法,以玉米和红三叶草为宿主,以摩西球囊霉(Glomus intraradices,G.i)、根内球囊霉(Glomus mosseae,G.m)地表球囊霉(Glomus versiforme,G.v) 3种AM真菌为供试菌种,在以河砂、草炭、珍珠岩、蛭石和泥炭不同配比组成的3种基质中进行培养,并设置2个营养液浓度梯度（无营养液;10%浓度霍氏营养液）,进行3×2因子交叉实验,通过测定侵染率、孢子密度以及宿主的光合特性,从而筛选出各菌种最优的轻型基质配方及其相应的营养液浓度。结果表明,P2（蛭石:草炭:河砂=4:1:1）配方是G.m和G.i良好的扩繁基质,P3（珍珠岩:蛭石:草炭:河砂=2:2:1:1）配方是最适合G.v的扩繁基质,在对菌种的侵染率、产孢量以及宿主植物的光合效率的提高等方面优于其他配方。与以往研究结果不同的是,本研究中的3个基质配方,施加营养液的处理都明显降低了3种AM真菌的孢子数,降幅分别为43.51%~96.26%、57.50%~99.39%、27.79%~92.56%;且每个菌种的侵染率也不同程度地降低,其机理有待于进一步研究。     

盐胁迫下丛枝菌根(AM)对茶树生长及茶叶品质的影响

采用盆栽受控实验法,选用"乌牛早"为试验材料,研究丛枝菌根(AM)对盐胁迫下茶树生长、矿质营养的吸收、茶树叶片组织含水量和茶叶品质的影响。结果表明:接种丛枝菌根真菌(AMF)可以有效促进茶树的生长和对矿质营养的吸收,降低水分饱和亏、改善茶树生长质量和茶叶品质;接种AMF可使茶树生长受到的抑制作用得到有效缓解,表现为茶树体内N、P、K、Mg、Fe和Zn含量分别比对照提高7.8%、32.2%、20.0%、22.6%、10.2%和9.4%,K+/Na+明显提高。表明AMF可通过促进盐胁迫下茶树对矿质营养的吸收,促进茶树生长,增强茶树对盐胁迫的耐性,进而提高茶叶产量和改善其营养品质。     

5种丛枝菌根真菌对君迁子幼苗光合生长的影响

为了探明丛枝菌根真菌对君迁子生长及光合作用的影响,以分别接种了细凹无梗囊酶(Acaulospora scrobiculata,简称AS)、聚丛根孢囊酶(Rhizophagus aggregatus,简称RA)、扭形多样孢囊酶(Diversispora trotuosa,简称DT)、根内根孢囊酶(Rhizophagus intraradices,简称RI)、摩西斗管囊酶(Funneliformis mosseae,简称FM)等5种丛枝菌根真菌和未接种菌根真菌的君迁子幼苗为试材,对6种处理下君迁子幼苗的生长情况和叶片的主要光合指标进行了观测,并用双曲线修正模型对所测数据进行拟合,得到光合响应曲线及各处理下君迁子幼苗各光合特征参数。结果表明:1菌根化的君迁子幼苗其株高、地径、叶片数、植株鲜质量等指标值均有明显的提高,与未接种的对照组相比,接种AS、RA、DT、RI、FM使君迁子的株高分别提高了48.22%、62.01%、14.34%、14.66%、29.01%;其地径分别提高了22.81%、46.84%、21.19%、17.23%、14.72%;其植株鲜质量分别提高了93.69%、103.93%、53.98%、68.52%、84.44%;其单株叶片数比对照组多2~5片。2菌根化的君迁子幼苗其净光合速率、光饱和点均高于对照组,而其光补偿点则反之。3各接种处理的净光合速率的日变化趋势较为一致,均呈"双峰"曲线,12:00~14:00时均存在"午休"现象,但接种处理下君迁子幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用率的日均值均高于对照组。研究结果表明:接种丛枝菌根真菌能够显著提高君迁子幼苗的净光合速率,改善其对光的适应性,对植株的生长有显著的促进作用,但促进作用因菌种而异。