三葉草根瘤菌與AMF互作效應(yīng)及其對(duì)梨生理代謝的影響.pdf

1、叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhiza Fungi,AMF)屬于接合菌門（Zygomycota)接合菌綱（Zygomycete）球囊霉目（Glomale），是寄生于土壤中的一類真菌，與自然界多數(shù)植物根系結(jié)合形成互惠共生聯(lián)合體。菌根學(xué)研究的重點(diǎn)一直以來(lái)都是叢枝菌根（Arbuscular Mycorrhiza,AM），許多研究表明，AMF對(duì)大多數(shù)植物的生長(zhǎng)都具有促進(jìn)的作用，叢枝菌根真菌菌絲在根內(nèi)的變態(tài)泡囊結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的叢枝狀

2、細(xì)胞結(jié)構(gòu)，可以改善植物水分代謝，提高養(yǎng)分吸收率，改善植物根際土壤微環(huán)境，保護(hù)植物根系，促進(jìn)植物根部及地上部分的生長(zhǎng)，減少病原菌，改善逆境對(duì)植物的影響，改善植物的營(yíng)養(yǎng)狀況，提高植物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。
　　固氮菌廣泛存在于土壤生態(tài)系統(tǒng)中。其中根瘤菌與三葉草等豆科植物形成典型的共生固氮關(guān)系，有效提高了豆科植物氮素的營(yíng)養(yǎng)水平。同時(shí)，三葉草也是菌根植物，有研究報(bào)道三葉草能夠被多種叢枝菌根真菌侵染，并促進(jìn)三葉草礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收和生長(zhǎng)發(fā)育。對(duì)豆科植物同時(shí)

3、接種根瘤菌和AMF，形成雙重共生關(guān)系，AMF能促進(jìn)根瘤的形成和提高固氮效率，能促進(jìn)根瘤菌與植株細(xì)胞間的特異性識(shí)別；同時(shí)根瘤菌能促進(jìn) AMF的侵染率、菌根形成以及生長(zhǎng)發(fā)育。這一雙重共生和微生態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮重要的支撐作用，以三葉草生草栽培運(yùn)用于果園生態(tài)系統(tǒng)中，通過菌絲橋（hyphal link）的聯(lián)接，把豆科植物中根瘤菌與叢枝菌根真菌的雙重共生效應(yīng)傳導(dǎo)至果樹根系中，對(duì)解決果園有機(jī)質(zhì)低、土壤肥力差、肥水利用率低、生產(chǎn)成本高等關(guān)鍵問題，具

4、有重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　梨是我國(guó)主要栽培果樹之一，為全面調(diào)整我國(guó)梨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，國(guó)家已經(jīng)大力推廣種植南方早熟梨。南方早熟梨園主要分布于山地，常常面臨土層淺薄、營(yíng)養(yǎng)缺乏和高溫干旱等環(huán)境脅迫。利用豆科植物進(jìn)行生草栽培，以豆科植物中根瘤菌和AMF的雙重共生為切入點(diǎn)，通過AMF接種早熟梨根系，研究梨苗根系，梨苗生長(zhǎng)狀況，土壤養(yǎng)分，以及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，分析出最有利于改善梨樹根系生態(tài)的叢枝菌根種類和田間作物生長(zhǎng)模式，將其應(yīng)用于生產(chǎn)，達(dá)到

5、增加梨園產(chǎn)量的目的，相關(guān)報(bào)道尚不多見。
　　本研究采用黃冠/川梨作為試驗(yàn)材料，盆栽條件下間作 AMF和根瘤菌共生的三葉草，同時(shí)，接種不同AMF，研究三葉草根瘤菌與AMF互作效應(yīng)，土壤微域環(huán)境中土壤微生物的變化，梨的生理代謝。試驗(yàn)共設(shè)置7個(gè)處理組，分別是：不接種AMF三葉草生草栽培、單接種幼套球囊霉（Glomus etunicatum）、三葉草生草栽培并接種幼套球囊霉、單接種根內(nèi)球囊霉（Glomus intraradices）、三葉

6、草生草栽培并接種根內(nèi)球囊霉、單接種摩西球囊霉（Glomus mosseae）、三葉草生草栽培并接種摩西球囊霉；以及一個(gè)空白對(duì)照組。每處理小區(qū)5盆，三次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，共120盆。主要結(jié)果如下：
　?。?）三葉草能被GM、GI和GE三種叢枝菌根真菌侵染，并且侵染率都達(dá)到了69％以上，其中GM侵染率最高，達(dá)71.5%。三葉草同時(shí)能被根瘤菌侵染，形成雙重共生。
　?。?）接種AMF顯著提高了三葉草根瘤量、根際固氮酶活性以及成活

7、率。結(jié)瘤量、固氮活性與菌根侵染率高低相聯(lián)系，表明接種AMF顯著促進(jìn)了三葉草根瘤菌的生長(zhǎng)發(fā)育，提高了固氮酶活性，最高提至1.45μmol(C2H4)·g-1·h-1。另一方面，試驗(yàn)結(jié)果還表明，同時(shí)接種根瘤菌和AMF的三葉草較僅接種AMF的三葉草根系有著更高的菌根侵染率，接種根瘤菌也顯著地提高了AMF的侵染活力。
　?。?）三葉草生草栽培的梨園根際系統(tǒng)中，通過 AMF菌絲橋的聯(lián)接，促進(jìn)了梨根系礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和水分的吸收運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)梨苗的生長(zhǎng)發(fā)

8、育。三葉草生草栽培后，接種三種AMF顯著增加了最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)，一級(jí)新根數(shù)、根體積和根冠比。同時(shí)顯著促進(jìn)梨苗株高、莖粗和葉面積，尤其以接種GM和三葉草生草栽培對(duì)梨生長(zhǎng)促進(jìn)效應(yīng)最為顯著，與對(duì)照相比各項(xiàng)指標(biāo)分別增加43.32%、58.38%，48.66%。
　?。?）接種AMF顯著促進(jìn)川梨根系發(fā)育生長(zhǎng)，AMF通過擴(kuò)大根系吸收范圍，提高須根數(shù)量，增強(qiáng)根系活力，提高了根系可溶性糖，可溶性蛋白含量。試驗(yàn)表明接種AMF明顯促進(jìn)梨幼苗葉片礦質(zhì)元素N、

9、P、K、S、Zn、Fe、Ca、Mg的吸收。接種AMF同時(shí)顯著促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的利用，提高了土壤酶的活力，在三葉草生草栽培條件下，接種AMF處理顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)，有機(jī)C、全N、全P、全K、堿解N、有效P、有效K的含量。
　?。?）接種AM真菌在改善梨苗營(yíng)養(yǎng)代謝的基礎(chǔ)上，顯著提高了梨葉片葉綠素a和葉綠素b的含量，尤其在三葉草生草栽培條件下，接種AMF處理作用更為顯著。試驗(yàn)還表明，三葉草生草栽培下，接種AMF的植株其葉片凈光合速率、氣

10、孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率均顯著高于不接種的對(duì)照。
　?。?）梨園間作系統(tǒng)改善根際微生物群落，接種 AMF后細(xì)菌、放線菌、根瘤固氮菌的數(shù)量均增多，真菌的數(shù)量以對(duì)照組最高。三葉草生草栽培下，接種GM和GI均與各處理之間存在顯著性差異，其中生草栽培下接種GM比對(duì)照組增加了39.26%，對(duì)土壤改善效果最佳。
　?。?）大多數(shù)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀含量與土壤微生物均表現(xiàn)出顯著或極顯著相關(guān)水平，其中