丛枝菌根真菌(AMF)对苜蓿磷素利用效率和细根周转的影响-草学专业论文.docx

Dissertation Supervisor: Associate Prof. Lu Wei-hua Jun, 2015 Shihezi, Xinjiang, China 摘 要 本文以紫花苜蓿为研究对象，采用盆栽方法研究接种不同 AM 真菌对紫花苜蓿抗旱性以及对苜 蓿生长和磷利用的影响，采用三室培养系统的方法研究供体紫花苜蓿与受体鸭茅、无芒雀麦根系之 间菌丝网络形成的时间效应。另外采用容器法和微根管法对整个生长季内紫花苜蓿细根生物量的动 态变化、生产以及周转规律进行了研究，主要得到了以下结论： 1、在干旱胁迫下，接种 AM 真菌提高了紫花苜蓿菌根侵染率和地下生物量，显著地增加了苜蓿叶片 的保水能力，同时接种 AM 真菌均提高了植株可溶性糖、可溶性蛋白的含量，降低丙二醛和脯氨酸 的含量，而且接种不同的 AM 真菌对苜蓿抗旱性能促进效应差异很大。接种 AM 真菌能够很好地改 善植株水分代谢能力，而且接种匹配的菌种更能提高苜蓿的抗旱能力。测定各指标与苜蓿抗旱能力 之间的关联度排序为孢子密度地下生物量菌根侵染率丙二醛可溶性蛋白可溶性糖脯氨酸水 分饱和亏缺。 2、通过分室培养系统发现供体植物苜蓿接种菌根真菌后在第 8 周的时候受体植物鸭茅和无芒雀麦就 已经被 AM 真菌侵染，同时接种不同的菌种其供体和受体侵染率也出现了一定差异，证明供体和受 体根系在第 8 周已经形成菌丝网络。并且在第 14 周的时候，其受体菌根侵染率与供体差异达到不显 著水平，但是供体和受体地上和地下生物量以及磷含量仍出现一定的差异，而且接种不同 AM 真菌 对供体和受体生物量以及磷的含量也有较大的影响。表明植物根系之间菌丝网络的形成具有时间效 应，接种不同的菌种后形成的菌丝网络的时间效应不同，同时不同的菌种形成的菌丝网络对磷素吸 收效率也不尽相同。 3、苜蓿能与混合菌种和单接种的摩西球囊霉(Gm)良好共生，其中混合接种处理侵染率最高。接种 AM真菌促进了根瘤菌的结瘤能力，同时在P60 mg/kg水平下提高了AM真菌侵染率和促进了根瘤数的 增加。接种菌根真菌后紫花苜蓿根干重、根长度、株高和分枝数显著地高于未接种处理，干物质产 量提高了25.74%~ 36.93%。施磷后显著提高地上干重、地下干重和分枝数，而且接种AM真菌后促进 了苜蓿对P的吸收，混合接种和接种摩西球囊霉植株各部位磷浓度（0.15%~0.46%、0.16%~0.36%） 显著高于对照（0.11%~0.33%），花中磷的含量显著高于其他部位。在施磷水平和接种不同菌种相互 作用下，除了对根长、分枝数和株高以及对花、中茎和下茎中磷含量无显著地影响外，对地上和地 下干重以及上茎、根、叶和土壤中磷含量有显著的影响。 4、接种AM真菌后苜蓿细根研究结果表明：（1）紫花苜蓿活细根现存生物量平均值以接种摩西球囊 霉（Gm）处理最高（12.46 g·m-2），未接种对照最低（7.31 g·m-2），并且活细根现存量在9月中旬达 到峰值；死细根现存生物量呈先增加后降低再增加的变化趋势，在整个生长过程中未接种处理高于 接种处理，接种根内球囊霉（Gi）处理死细根现存平均生物量（3.11 g·m-2）又较接种组其他处理低； （2）苜蓿植株细根生长量以接种幼套球囊霉（Ge）处理最大（0.045 mm·cm-2·d-1），接种Gm处理和 未接种对照最低（均为0.027 mm·cm-2·d-1）；而未接菌植株细根死亡量（0.44 mm·cm-2·d-1）显著高于 接种植株，接种组又以Gi处理最低（0.021 mm·cm-2·d-1）；（3）紫花苜蓿在生长季节内细根生产和死 亡的高峰分别出现在8月底和10月份，低谷出现在9月底到10月中旬和6月底到8月；接种地表球囊霉 （Gv）后细根现存量和年生长量显著高于对照和接种其他菌种处理，细根的周转次数以对照组最大， I 而接种Gv和Gm处理较低。（4）不同AM真菌对苜蓿菌根侵染率以及对苜蓿生长和磷的吸收方面存 在显著的差异，混合接种较单一接种效果更好。接种AM真菌后降低了细根周转速率，同时提高了苜 蓿细根单位表面积磷浓度。通过接种丛植菌根真菌可以提高苜蓿细根生物量，在低磷土壤中促进植 物根系对P的吸收，延长了细根寿命。 5、通过主成分分析法、隶属函数法、灰色关联度法和模糊相似优先比法综合评价了接种不同 AM 真 菌对苜蓿的促进效应，以孢子数、根瘤菌数、侵染率、土壤磷含量、地上和根系磷浓度、地上和根 系干重、根长、分枝数 、周转、细根生产和死亡作为评价指标来构建模型对 5 种菌种进行综合分析， 评价结果其顺序由高到低为 6GGeGmGi=Gv。 关键词: 紫花苜蓿；AM 真菌；磷；细根；周转；评价模型 论文类型：B（应用研究） Abstract The paper studied the