丛枝菌根AM对植物矿质营养的影响.ppt

丛枝菌根(AM)对植物 矿质营养的影响 报告人：任家兵 主要内容 概述 丛枝菌根与植物的矿质营养 小结与展望 1 概述 菌根是植物根系与一类土壤真菌形成的互惠共生体。其中丛枝菌根(Arbuscular myco -rrhizas，AM)是球菌门真菌侵染植物根系形成的共生体，是菌根中分布最广泛、 最普遍的一类。 根据其形态和解剖学特征，菌根可分为外生菌根、内生菌根和内外生菌根3种类型。 1.1 外生菌根 菌根具有菌丝套。 部分菌丝侵入根的外皮层细胞间隙，形成哈氏网。 菌丝不进入皮层细胞之中。 加强植物对矿质营养元素的吸收。 向植物提供生长素、维生素、细胞分裂素、抗生素和脂肪酸等代谢产物，促进植物生长。 提高植物对病原菌侵染和对温度、干旱和过酸或过碱等极端环境的抗性。 1.2 内生菌根 菌丝体主要存在于根的皮层细胞间和细胞内，共生的植物仍保留有根毛。 2 丛枝菌根与植物的矿质营养 丛枝菌根(AM)真菌可以改善植株水分代谢与碳素营养，促进植株对N，P等矿质营养吸收及其运转进而提高植物对矿质元素的吸收转运效率，增强植株的代谢能力。 2.1 丛枝菌根与植物的碳素营养 单叶面积或单株叶面积与叶绿素含量 与非接菌株相比，接菌植株单叶面积或单株叶面积、 叶绿素含量明显增加。与非接菌株相比， 接菌植株单叶面积或单株叶面积、 叶绿素含量明显增加。 徐敏等发现，接种AM真菌后，姜的单叶面积、单株叶面积与不接种植株在幼苗期比例为140％和139％，收获期的比例为116％和114％，表明接种植株单叶面积或单株叶面积较不接种植株高，增加了植株的光合作用面积。 江龙等在接种AM真菌后的烟苗中发现，烟苗叶片中叶绿素含量显著增加。 光合速率、蒸腾速率与碳水化合物含量 研究表明，与对照相比，接菌植株的光合速率、蒸腾速率有一定程度或显著的提高，其中气孔阻力减小，碳水化合物含量明显增加。 与非接菌株相比，接菌黄瓜 的光合速率与蒸腾速率提高了24.8％与11.7％；水分胁迫条件下沙田柚 实验组和对照组幼苗叶片的光合速率比移栽时分别增加了3.9和3.5倍，表明沙田柚接种AM真菌后有利于提高其水分胁迫阶段叶片的光合速率。 2.1.1 AM真菌改善植株碳素营养机制 大量实验表明，AM真菌通过改善作物的光合参数提高植株叶片光合速率与光合能，间接获得与对照相比更多的可溶性糖或淀粉等碳水化合物，进而改善或促进植物的碳素营养。 菌根植物的生长取决于真菌对宿主植物提供的营养物质的增加( 这是促进因素) 和真菌本身对碳水化合物的消耗( 这是减弱因素) 之间的平衡。 2.2丛枝菌根与植物的氮素营养 氮是植物体 中蛋白质、酶、叶绿素、维生素等的重要组成元素，缺氮将限制植物生长、减少产量和降低品质。大量试验研究表明，接种AM真菌可促进植物对氮的吸收利用，改善植物的氮素营养，最终促进植物生长发育，提高产量，改善品质。 有研究表明，接种AM菌显著提高了生姜叶片和根中氮素含量。陈洁敏等在试验中得出，AMF处理的玉米氮素吸收 比对照增加24.14％~56.65％。 Gupta注意到，在田间条件下AM极显著地提高了薄荷茎叶中氮的含量，接种AM菌的植株根际土壤中氮素明显呈现亏缺。 2.2.1 AM真菌改善植株氮素营养机制 AM菌丝增加了宿主植物根系吸收面积 AM真菌根外菌丝不仅能有效拓展植物根系与土壤的接触面积，而且能将吸收范围延伸至植物根系直接吸收土壤营养而形成的营养匮乏区之外。 此外，AM真菌菌丝扩大了根系与土壤的接触位点，相对增强了对土壤中易被吸附固定的氨态氮的吸收与利用，并在土壤水分状况与硝态氮含量相对稳定的条件下增加了对硝态氮的吸收。 AM真菌提高了豆科植物固氮酶活性，增加根瘤量 一方面，AM真菌能提高硝酸还原酶的活性，促进根系从土壤中直接吸收转运无机氮或某些有机氮，增强豆科植物氮代谢的有效性及其运转率，从而改善其氮素营养状。 另一方面，根瘤为AM真菌的生长提供充足的氮源，促进AM真菌菌丝体的生长发育，并提高其侵染率，增加菌根对土壤氮的吸收。 AM真菌增加了对不同形态氮素吸收转运的途径 AM真菌根外菌丝不仅对不同形态氮源氮素(包括无机与有机氮类)的吸收具有较大的选择性，而且在吸收与同化机制或途径等方面也有着明显的差异。 关于对无机氮的吸收利用，AM真菌菌丝在植物吸收铵态氮中具有重要的作用，更容易吸收同化NH4+。 AM真菌菌丝还可以吸收利用有机氮，如尿素、甘氨酸等，其中菌丝对于尿素的吸收速度较其他氨基酸更快。 2.3 丛枝菌根与植物的磷素营养 丛枝菌根与磷素营养在菌根与植物营养关系中研究得最多的是磷素营养，菌根侵染后提高植物吸磷量是一个普遍现象。 AM既能促进植物对可溶性磷的吸收，又能提高植物对难溶性磷和有机磷的利用。试验表明，在