鋁脅迫下外生菌根真菌對酸性黃壤磷鉀的利用.pdf

1、在酸性土壤上，鋁毒和貧瘠是影響植物生長的主要限制因子。目前，全球性的環(huán)境污染加重和擴(kuò)大了土壤酸化，嚴(yán)重地威脅著植物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。外生菌根真菌對森林生態(tài)系統(tǒng)作用重大，已有的研究表明，優(yōu)良的外生菌根真菌具有抗鋁能力。但是，在養(yǎng)分脅迫下，菌根真菌的抗鋁特性，以及高鋁條件下，菌根真菌對難溶性養(yǎng)分的活化利用均未見報(bào)道，所以揭示其抗性機(jī)制對于豐富外生菌根菌的研究，以及篩選優(yōu)良菌株具有重要意義。本項(xiàng)研究以西南地區(qū)主要的貧瘠酸性森林黃壤為供試土

2、壤，在課題組已有的研究基礎(chǔ)上，選用彩色豆馬勃(Pisolithus tinctorius，Pt715)、褐環(huán)乳牛肝菌(Suillus luteus(L.:Fr.)Gray,Sl13)和亞褐環(huán)乳牛肝菌(Suillus subluteus(Peck) Snell ex Slipp& Snell，Ss00)三株外生菌根真菌為材料，研究不同Al3+濃度下，供試菌株的生長、養(yǎng)分吸收、有機(jī)酸分泌、調(diào)控草酸分泌關(guān)鍵酶的活性，以及活化利用土壤難溶性磷和

3、礦物結(jié)構(gòu)鉀的能力等。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在缺鉀的酸性黃壤介質(zhì)中，Pt715、Sl13和Ss00三株外生菌根真菌獲得最大生物量的環(huán)境Al3+濃度依次是1.6、0.8和0.4 mmol·L-1，表明它們均能適應(yīng)有Al3+存在的環(huán)境，來自于南方的Pt715和Sl13菌株比來自于北方的Ss00菌株抗鋁性分別高3倍和1倍，而Pt715的抗鋁性又比同為南方菌株的Sl13高1倍，說明南方菌株間的抗鋁性也存在顯著差異。⑵在缺磷的酸性黃壤介

4、質(zhì)中，Pt715、Sl13和Ss00三株外生菌根真菌達(dá)到最大吸磷量的環(huán)境Al3+濃度分別是1.6、0.8、0.8 mmol·L-1，表明菌絲的最大吸磷量與菌絲的最大生物量有較好的一致性，Pt715菌株平均吸磷量顯著高于另外的2株菌株，說明吸磷能力強(qiáng)的菌株有利于抗鋁毒，Pt715是一株兼具抗鋁和耐低磷的菌株。⑶在缺鉀的酸性黃壤介質(zhì)中，Pt715、SL13和Ss00三株外生菌根真菌達(dá)到最高吸鉀量時(shí)的環(huán)境Al3+濃度分別在1.2、0.8、0.

5、8 mmol·L-1，Pt715平均吸鉀量顯著高于另外的2株菌株，說明抗鋁強(qiáng)的Pt715菌株吸鉀能力也強(qiáng)，兼具抗鋁和耐低鉀的能力，但同為南方的Sl13菌株不耐低鉀。⑷在貧瘠的酸性黃壤介質(zhì)中，不同菌株對土壤難溶性磷的分解利用存在顯著差異。在中、高Al3+的脅迫下（0.8、1.6 mmol·L-1），Pt715對O-P、Ca-P、Al-P的分解大于其它2株菌株;Sl13則對Fe-P利用較強(qiáng)，但它們均能不同程度地利用土壤O-P。⑸在貧瘠的酸性

6、黃壤介質(zhì)中，不同菌株對土壤礦物結(jié)構(gòu)鉀的分解利用存在顯著差異。Pt715對礦物結(jié)構(gòu)鉀的分解利用能力顯著大于其它2株菌株，這可能是Pt715吸鉀量高的原因。⑹Pt715、Sl13和Ss00三株外生菌根真菌分泌的H+量達(dá)到最大時(shí)的環(huán)境Al3+濃度分別為1.6、0.8、0.4 mmol·L-1，表明菌絲最大分泌H+量與菌絲的最大生物量完全一致，即抗鋁強(qiáng)的菌株分泌高量的H+用于活化利用貧瘠土壤的磷鉀，而高磷量的吸收有利于緩解鋁的毒害。3株菌株在有

7、機(jī)酸分泌數(shù)量、種類和H+分泌量上存在顯著差異，這可能是造成它們之間在分解難溶性磷鉀出現(xiàn)顯著差異的主要原因。⑺Pt715的草酸平均分泌量大于另外兩個(gè)菌株，表明蘋果酸脫氫酶的活性與菌株草酸分泌量有一致性。當(dāng)Al3+濃度為2.4 mmol·L-1時(shí)，菌株蘋果酸脫氫酶的活性最高，而草酸分泌量已經(jīng)顯著下降，主要原因在于菌株生長受到抑制導(dǎo)致草酸分泌的絕對數(shù)量降低。⑻Pt715、Sl13和Ss00三株外生菌根真菌分泌的異檸檬酸裂解酶活性達(dá)到最大時(shí)的環(huán)