非根际土壤中丛枝菌根网和碳酸钙互作对香樟幼苗氮磷养分的影响

为考察非根际土壤中丛枝菌根网(后简称菌根网)和碳酸钙互作对香樟(Cinnamomum camphora)幼苗氮磷养分的影响，模拟构建了植物根际和非根际隔室装置，采用尼龙网隔离实现根际与非根际隔室菌根网互联，在根际隔室中种植香樟幼苗并接种丛枝菌根真菌，在非根际隔室施加或未施加外源碳酸钙，培养期结束后测定植物生物量和氮、磷含量。结果显示：菌根网对香樟幼苗植株生物量，氮、磷摄取量及氮磷比有明显影响；施加碳酸钙明对幼苗植株氮含量、氮摄取量及氮磷比有明显的影响；在施加碳酸钙后菌根网明显提升了幼苗植株生物量，氮含量及氮、磷摄取量，叶片氮、磷摄取量和根的氮磷比；在菌根网存在时施加碳酸钙可明显提高植株氮含量、根和叶的氮摄取量以及根的氮磷比；菌根网与碳酸钙的交互作用明显影响了幼苗植株氮含量，氮、磷摄取量和氮磷比，但对幼苗植株生物量无明显影响。研究结果提示非根际喀斯特土壤中互联菌根网和碳酸钙相互作用能够促进植物对氮磷养分的吸收利用。     

土壤水分和AM真菌对沙打旺根际土壤理化性质的影响

为阐明AM真菌对优良牧草和固沙植物沙打旺根际土壤理化性质的影响,本研究设置70%,50%和30%等3个土壤相对含水量,比较了不同水分条件下接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)、接种沙打旺根际土著AM真菌(优势菌种为透光球囊霉G.diaphanum,摩西球囊霉和瑞氏无梗囊霉Acaulospora rehmii)和未接种沙打旺根际土壤理化性质的变化.结果表明:土壤易提取球囊霉素、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶活性和植株干质量随土壤含水量降低而显著下降,土著AM真菌定殖率随土壤含水量降低而显著提高.不同水分条件下,接种AM真菌显著提高了菌根定殖率、土壤易提取球囊霉素、总球囊霉素、蛋白酶和脲酶活性.土壤相对含水量为30%和50%时,接种AM真菌显著增加了土壤有机质、碱解N、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性和植株干质量,显著降低了土壤pH值和有效P含量,接种土著AM真菌的土壤总球囊霉素、碱性磷酸酶活性显著高于接种摩西球囊霉的根际土.土壤相对含水量为70%时,接种土著AM真菌显著提高了土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性和植株干质量.土壤水分和AM真菌交互作用对植株干质量、菌根定殖率、土壤pH值、养分、易提取球囊霉素、土壤酶有显著影响.研究表明:接种AM真菌能够促进沙打旺植株生长,改善根际土壤理化性质,土著AM真菌菌根效应优于摩西球囊霉.     

丛枝菌根(AM)真菌对大青杨苗木根系的影响

应用丛枝菌根(AM)真菌对大青杨苗木进行人工接种,摩西球囊霉(Glomus mosseae)、根内球囊霉(G.intraradices)、弯丝球囊霉(G.sinuosa)、地表球囊霉(G.versiforme)都与盆栽大青杨苗木形成菌根复合体。菌根化苗木的主根长、地径、侧根数、根生物量均与对照苗木差异显著。苗木生物量的累积与菌根侵染率呈显著正相关(P<0.05),证明大青杨为菌根依赖性树种。G.mosseae和G.intraradices侵染率分别是64.4%和67.4%,侵染效果最好。菌根真菌使苗木根系体积增大、总吸收面积增加,特别是使苗木根系的活跃吸收面积显著增加,其中接种G.mosseae的苗木根系活跃吸收面积比是对照处理的1.64倍。根系中活跃吸收面积比与磷、钾元素含量呈显著正相关。苗木生长的盛期和末期,菌根化苗木根系过氧化物酶活性显著高于对照,而在生长后期却显著低于对照(P<0.05)。由于受菌根真菌的影响,苗木根系多酚氧化酶活性显著高于对照(P<0.05),在苗木生长盛期酶活性最强,不同菌种接种的苗木间差异不显著。     

不同接种物对分离丛枝菌根真菌的影响

在实验室条件下,用野外采集的植物根际土壤和野生葱属植物根段作为接种体接种三叶草(TrifoliumrepensL.).观察三叶草菌根侵染率,统计其根际土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度和种类、并与原始接种土壤比较.结果表明:用不同植物群落的土样作为接种物,三叶草菌根侵染率和根际AMF种类和密度有很大差异,但菌根真菌种类数目较多;用不同种葱属植物根段接种,三叶草菌根的侵染率差别明显,根际土壤孢子的种类数目较少但菌根真菌有很高的相似性.     

接种菌根对神东矿区采煤沉陷地的生态修复效应

 丛枝菌根真菌技术对采煤沉陷区进行土地微生物修复是目前研究的热点之一.本文以神东采煤沉陷区种植的紫穗槐接种丛枝菌根真菌为研究对象,经16、25和28个月监测和对接种菌丝密度与土壤有效磷含量的相关性分析,表明接种对植物生长和根际土壤理化性状产生的一定影响.回归分析方法表明,接种菌菌丝密度与有效磷含量随着时间的推移逐渐降低,而对照逐渐呈现正相关性;不同的监测时间相关性不同,如9月的菌丝密度与有效磷含量的相关性优于6月的,这与菌根发育时间密切相关.神东矿区采煤沉陷地紫穗槐试验结果证明,接种菌根真菌能够在宏观上有效地促进紫穗槐生长和发育,在微观上改良植物生长的基质条件.     

丛枝菌根对神东煤矿区塌陷地的修复作用与生态效应

 利用丛枝菌根真菌进行土地复垦是目前研究的热点技术之一。在神东煤矿区塌陷地上接种丛枝菌根真菌5个月后,系统地研究菌根对向日葵植株的生长发育、对土壤性状的改良以及根际微生物种群数量的影响。结果表明,接种菌根3个月后,向日葵的开花期较对照可提早2周。接种菌根5个月后其侵染率提高,菌丝密度明显增加。接种区植物生长较对照区明显提高,地上部叶片数和干重较对照明显增加。菌根植物的根系发育状况良好,植株干重提高,籽粒产量增加。菌根植物根际土壤磷和钾含量的有效性增加,微生物数量明显提高,取得较好的菌根生态效应。在采煤塌陷地上接种丛枝菌根真菌,可改善复垦土壤的性状,有利于生态的恢复与稳定,为微生物复垦技术的推广应用奠定了较好的理论基础,具有重要的现实指导意义。     

AM真菌对蓝莓根际微生态的影响

蓝莓(Vaccinium spp.)根系结构独特,仅具细根而无根毛,接种AM菌根真菌后形成的互利共生结构有利于其生长,但机理仍不清楚.以‘布里吉塔’高丛蓝莓为材料,接种蜜色无梗囊霉(Acaulospora Mellea)、聚丛球囊霉(Glomus Aggregatum)、幼套球囊霉(Glomus Etunicatum)及摩西球囊霉(Glomus Mosseae)4种AM真菌,采用石蜡切片法、平板计数法结合PCR-DGGE电泳等方法研究AM真菌对蓝莓生长的影响.结果表明:与灭菌对照及自然对照组相比,接种AM真菌可显著提高蓝莓生物量生长及新发继生枝总长,其中聚丛球囊霉处理植株生物量为自然对照下的137%;切片结果显示,接种AM真菌的蓝莓根内均存在菌丝、泡囊等典型的菌根构造,AM真菌能与蓝莓形成良好的共生关系,上述结构在对照组则较少;4种AM真菌均提高了蓝莓根际蔗糖酶、纤维素酶及过氧化氢酶酶活,但仅聚丛球囊霉对脲酶的酶活性有影响;另外,AM真菌接种后显著增加土壤中真菌种类,同时减少细菌菌群数量.以上结果表明,AM真菌能够显著改善根际微生态环境,改变土壤酶活,并最终促进蓝莓的生物量生长;4种候选菌种中,聚丛球囊霉的作用效果最明显.     

外生菌根菌对核桃的浸染技术研究

为探索外生菌根菌浸染对核桃根系的影响,找出最佳浸染技术方案,采用浸染温度、湿度等方面的调控对比实验研究了美味牛肝菌、紫色马勃、鸡油菌等外生菌根菌对核桃浸染的根际菌根形成及菌根感染强度的影响。研究结果表明,美味牛肝菌接种组苗木的菌根感染强度(M%)为47.34%,紫色马勃接种组苗木的菌根感染强度(M%)为48.54%,鸡油菌接种组苗木的菌根感染强度(M%)为48.73%;当温度为24℃,相对湿度为70%时,菌根感染强度最大为48.6%。     

毛乌素沙地豆科植物丛枝菌根真菌分布研究

从毛乌素沙地柠条锦鸡儿（CaraganaKorshinskii）、沙打旺（Astragalus adsurgens）和塔落岩黄耆（Hedysarum fruticosum）等植物根际0—10， 10—20， 20—30， 30—40和40—50cm 5个土层分别采集了土壤样品.研究了3种豆科植物根际丛枝菌根真菌的种类和分布.结果表明，丛枝菌根真菌种类和分布与宿主植物密切相关.在分离的2属11种丛枝菌根真菌中，近明球囊霉（Glomus claroideum）仅分布在沙打旺根际，透光球囊霉（G. diaphanum）仅出现在塔落岩黄耆根际，而皱壁无梗囊霉（Acaulospora rugosa）仅出现在柠条锦鸡儿根际.在沙打旺根际，丛枝菌根真菌定殖率和孢子密度高，而在柠条锦鸡儿和塔落岩黄耆根际，丛枝菌根真菌定殖率和孢子密度低.土壤采样深度对孢子密度和定殖率有显著影响，最高定殖率和最大孢子密度均出现在10—20cm土层.孢子密度与泡囊、菌丝和总定殖率呈正相关.在评估荒漠生态系统和豆科不同植物形成菌根的能力时，丛枝菌根真菌种类、孢子密度、菌根定殖程度是十分有用的指标.     

木霉拌种剂对小麦根际土壤真菌群落多样性的影响

采用Illumina Miseq高通量测序平台,对木霉LTR-2拌种剂拌种小麦后不同发育时期小麦根际土壤真菌进行测序,分析群落丰富度、多样性以及结构。结果表明,木霉拌种处理小麦可以增加小麦根际真菌群落的丰富度,对真菌群落的均匀度影响不明显,但真菌群落的优势度有明显的增加;木霉拌种处理后小麦根际土壤真菌的菌群结构构成相近,没有发生明显变化,但各真菌类群所占比例发生了明显的变化,其中一些病原真菌如链格孢属、赤霉属、镰刀菌属所占比例较不拌种处理均有所降低。该研究为木霉菌LTR-2防治小麦土传病害的生防机制提供了理论依据。     

马尾松容器苗生长和养分性状对磷添加和接种菌根菌的响应及关联

【目的】 开展马尾松容器苗添加不同水平磷(P)及接种菌根菌互作试验,明确添加不同水平P与接种菌根菌的互作效应。【方法】 采用裂区试验设计,主区为菌根菌处理,分为接种与不接种2个处理,接种处理为播种时在播种穴下方置入由蛭石与松乳菇菌丝体悬浮液制作成的固体菌剂0.3 g;副区为添加P处理,设置以P为主的水溶肥添加梯度共7个水平,样地P添加量介于50~600 g/m³。于7—10月分15次等时间间隔将不同梯度水溶肥溶于水后均匀喷洒在苗木上,分析苗木生长性状和氮(N)、P吸收利用与添加P量及菌根菌的关系。【结果】 接种菌根菌后,1年生马尾松容器苗平均苗高、地径、总生物量和根系直径等生长指标比不接种分别增加了9.87%、3.35%、41.50%和12.41%,N、P吸收量和利用指数等养分指标分别增加了5.05%、25.03%、100.36%和70.53%;高径比、总根长、N和P含量分别降低了5.98%、22.47%、24.97%和11.26%,除苗高和N吸收量外各生长和养分性状指标接种前后存在显著差异。随P添加量增加,接种前后马尾松容器苗地径、整株P吸收量均呈增加趋势,高径比呈下降趋势,整株N和P含量呈先增加后降低趋势。不同添加P水平马尾松容器苗地径、总生物量、根系直径、整株P吸收量、N和P利用指数均为接种大于不接种;而高径比、总根长和整株P含量均为不接种大于接种。接种菌根菌和添加P对马尾松容器苗生长和养分性状无显著的互作效应。接种后马尾松容器苗生长性状对整株N含量的变化更敏感,对N、P吸收量和利用指数的响应进一步增强。【结论】 接种菌根菌(松乳菇菌)可与马尾松容器苗建立较好的协同共生关系,不仅促进了马尾松容器苗的生长,而且提高了N、P养分利用效率。接种后苗木的高径比降低,N、P利用指数增加,能以较低的养分浓度进行正常的生长和代谢,有助于培育优质马尾松苗木和节约育苗成本。     

接种外生菌根真菌对湿地松林促生效应及根际微生物数量的影响

采用美味牛肝菌(Boletus edulis,简称Be)、黄色须腹菌(Rhizopogen luteous,简称Rl)及其混合菌剂分别对湿地松苗接种,以小区对比试验设计,观测接种后的湿地松菌根形成率、成活率、生长量及叶绿素含量。结果表明:接种外生菌根真菌可以显著提高湿地松的菌根形成率和成活率,增加松苗叶绿素含量,对松苗具有显著的促生长效应。同时对接种后的湿地松根际土壤微生物数量进行了测定,结果表明:湿地松根际细菌数量显著增多,真菌数量显著减少,放线菌数量明显增多。     

丛枝菌根对采煤沉陷区紫穗槐生长及土壤改良的影响

 丛枝菌根技术是目前矿区生态修复的重要手段之一。通过向紫穗槐接种丛枝菌根（AM）,研究接种后2~14 个月间菌根对紫穗槐生长和土壤改良的影响。结果表明,与不接种相比,接种AM 极显著提高植物成活率7.2%~9.7%,株高极显著增加34%~62%、冠幅极显著增加39%~65%;极显著提高菌根侵染率16%~21%,极显著提高菌丝密度50%~70%;菌根侵染率、菌丝密度与土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量显著或极显著正相关;接种AM 能够显著降低土壤pH 值,提高土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量;球囊霉素相关土壤蛋白是土壤有机质的重要组成部分,可以灵敏反映土壤质量的变化。接种AM能够促进采煤沉陷区紫穗槐的生长发育和土壤改良。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

广西喀斯特地区植物根际土壤解磷菌筛选及促生效应研究

【目的】广西喀斯特石漠化地区水土流失和植被退化严重,土壤有效磷含量低是限制植被修复的因素之一,筛选乡土高效解磷菌株,可以加快修复石漠化生态环境。【方法】通过调查筛选石漠化地区常见植物根际土壤解磷菌,检测解磷菌株解磷能力,并将优良菌株培养后接种至顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)幼苗根际土壤,检测解磷菌对植物的促生效应。【结果】石漠化地区土壤中解磷微生物丰富,共筛选出20株解有机磷菌和24株解无机磷菌,分别属于11个类群,其中,假单胞菌属(Pseudomonas)为石漠化植物根际土壤解磷菌的优势类群。解有机磷菌解磷能力为35.4～79.2μg/mL,解无机磷菌解磷能力为112～253.2μg/mL。接种解磷菌剂对顶果木生长和养分吸收具有显著促进作用,植株地上生物量比对照增加14.5%～30.5%,根系生物量比对照增加27.6%～45.7%。接种IP-HLG1和IP-CTM11处理的植株氮、磷含量显著高于对照处理,分别比对照处理高9.3%、19.7%和24.6%、20.3%。与对照处理相比,接种菌剂处理土壤有效磷含量增加了34.5%～69.1%,IPHLG1和IP-CTM11处理增加显著。【结论】石漠化土壤中解磷菌以假单胞菌属为优势类群,筛选的解磷菌株IP-HLG1和IP-CTM11对顶果木幼苗生长具有显著促进效应,对石漠化土壤磷元素活化能力较强,可作为研发微生物肥料的潜在功能菌株。     

解磷细菌对难溶磷肥的解磷效率比较

 磷元素是植物生长必需的大量营养元素之一,土壤中磷素的固定现象严重,有效磷含量降低,影响植物的生长发育。解磷细菌能将基质中难溶性磷转化为可溶性磷,能够提高土壤中有效磷含量。通过玉米盆栽实验,比较不同菌株及其联合作用对土壤中难溶磷肥的释放及对植物生长的影响。结果表明,丛枝菌根与解磷细菌联合作用显著地提高了植物地上、地下的生物量,能够高效地释放出沙土中添加的难溶性磷肥,使土壤有效磷含量增加;沙土的pH值被提高到接近中性,使酸性磷酸酶活性升高,促进有机营养物质转化为无机物,更易被植物吸收利用;接种菌根可以显著提高根系的侵染率和菌丝密度,能够扩大根系的吸收面积,改善根际土壤的环境,达到促进植物生长的目的。利用丛枝菌根真菌和解磷细菌进行微生物复垦,对沙化贫瘠土地的生态修复具有重大意义。     

丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用对矿区沙土改良效应

 针对神东矿区采煤塌陷地土壤不断沙化、植物难以定植的特点,通过室内盆栽模拟试验,研究丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用对矿区沙土改良效应。结果表明,丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用提高了玉米生物量和根系活力。当施加腐殖酸质量分数为0.05%时,菌根与其联合作用对玉米生长和沙土的改良效果最优,玉米干质量比空白对照组高出73%,根际土壤中的有效磷含量和酸性磷酸酶活性分别提高了30%和49%,玉米根际土壤菌丝密度比空白对照提高了0.8 m/g,且根际土壤中微生物数量增加显著。丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用有利于玉米生长,对退化沙土具有改良效应。     

云南寻甸石漠化土壤易氧化碳对丛枝菌根真菌共生的响应

【目的】运用菌根技术改良石漠化土壤性状,已成为石漠化地区植被与土壤恢复的重要生物学途径。揭示丛枝菌根(AM)真菌与植物共生驱动下石漠化土壤碳库及养分状况的变化,探明石漠化土壤易氧化碳(ROC)对土壤碳库及养分变化的响应过程及机制,为石漠化土壤的微生物修复及提高石漠化治理效率提供参考。【方法】采集云南昆明寻甸石漠化土壤,以尼泊尔桤木(Alnus nepalensis)为寄主植物,分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae, FM)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum, CE)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices, RI),并设置对照处理(无寄主植物及无AM接种),采用高锰酸钾氧化法测定不同试验处理下土壤ROC含量,探究土壤ROC与碳库组成、养分状况及植物生长之间的相互关系。【结果】不同AM真菌均具有显著的侵染与促生效应,其中RI的侵染率与菌丝侵染密度最大,相较于对照分别提高155%和100%,并显著促进桤木树高(60%)与基径(46%)生长;不同AM真菌均显著提高ROC含量,3菌种对ROC含量的提升率大小顺序为:RI(122%)> CE(78%)> FM(61%)。ROC在土壤总有机碳库中所占比例(52%)远高于微生物生物量碳(3%~6%);3种菌种对土壤养分含量的提升效应表现为:RI > CE > FM。相较于对照,RI 菌种对植物可利用性氮、微生物生物量碳、总有机碳及植物可利用性磷的提升率分别为161%、127%、110%及97%;对ROC变化具有较大贡献的土壤环境因子分别为AM真菌侵染率(96%)、植物可利用性氮(94%)、微生物生物量碳(85%)、总有机碳(78%)及植物可利用性磷(72%)。【结论】AM真菌与尼泊尔桤木共生,显著驱动石漠化土壤碳库与养分含量变化并促进植物生长,进而增加石漠化土壤易氧化碳的积累。研究结果有助于理解石漠化地区植物生长、土壤恢复及活性有机碳沉积的微生物学调控机制。     

接种AMF及施氮对滨海盐土氮矿化的影响

【目的】研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)以及施氮对滨海盐土氮素转化的影响,探究提高滨海盐土氮素供应能力的有效途径。【方法】以江苏北部滨海盐土为研究对象,采用室内培养试验方法,研究接种AMF以及不同施氮水平处理对土壤氮素矿化和氮素供给的影响。【结果】施氮对菌根侵染率具有显著促进作用(P<0.05),低氮处理(N1,施氮量为92 mg/kg)菌根侵染率达45.22%,显著高于高氮处理(N2,施氮量为184 mg/kg)的32.44%,而不施氮处理(N0)菌根侵染率仅有16.00%。在接种AMF 1 d时,低氮处理的滨海盐土铵态氮含量显著低于高氮和不施氮处理的滨海盐土(P<0.05),说明较高的菌根侵染率更有利于植物对铵态氮的吸收与同化,施氮及接种处理显著影响了滨海盐土的氨化过程(P<0.05),但并未对其产生交互作用。硝态氮含量随施氮量的增加而升高,除培养5和10 d外,其余时间点高氮处理滨海盐土的硝态氮含量显著高于低氮以及不施氮处理(P<0.05)的滨海盐土,硝化作用受施氮和接种AMF的交互作用影响。滨海盐土净氮矿化量以及净氮矿化速率在施氮处理和接种处理下差异均不显著(P>0.05),但交互作用对其产生了极显著促进作用(P<0.001)。【结论】对于滨海盐土,添加过多的氮反而抑制丛枝菌根真菌与耐盐植物共生关系的建立;施氮有利于提高滨海盐土的氮矿化作用,施氮量过高并不能对其供氮能力产生促进作用;丛枝菌根真菌与植物共生关系的建立能有效提高氮肥利用效率。施氮和接种AMF通过一定的交互作用对滨海盐土氮矿化过程产生影响。