叢枝菌根真菌提高紫花苜蓿耐鋁性機(jī)理研究.pdf

1、紫花苜蓿（Medicago sativa）是一種優(yōu)良的多年生豆科牧草，在草田輪作、植被恢復(fù)、家畜養(yǎng)殖方面發(fā)揮著重要作用。然而，我國(guó)南方酸性土壤分布廣泛，限制了紫花苜蓿的栽培與推廣。因此，提高紫花苜蓿對(duì)酸性土壤的適應(yīng)性，擴(kuò)大種植范圍，對(duì)促進(jìn)南方農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、草產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。天藍(lán)苜蓿（M. lupulina）是苜蓿屬一年生或越年生草本植物，具有野生種所特有的強(qiáng)適應(yīng)性和生存能力，在酸性土壤上生長(zhǎng)狀態(tài)比紫花苜蓿強(qiáng)。除了植物

2、本身的耐酸性差異外，與天藍(lán)苜蓿建立共生關(guān)系的根瘤菌與叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）可能也在提高其耐酸性上發(fā)揮了作用。鑒于此，本文從分布于西南酸性土壤中的天藍(lán)苜蓿根圍分離叢枝菌根真菌，通過(guò)施用熟石灰調(diào)整土壤活性鋁含量(Al3+Ⅰ:900 mg/kg，pH6.5;Al3+Ⅱ:1000mg/kg，pH6.0;Al3+Ⅲ:1100 mg/kg，pH5.5)，研究不同土壤活性鋁含量下叢枝菌根真菌與

3、根瘤菌接種對(duì)兩種苜蓿生物量、根系形態(tài)、營(yíng)養(yǎng)吸收、根際養(yǎng)分及根際土壤活性鋁含量的影響，旨在揭示酸性土壤鋁毒環(huán)境中叢枝菌根真菌與苜蓿根瘤菌互作的根際特征，為提高紫花苜蓿產(chǎn)量和擴(kuò)大種植范圍提供理論依據(jù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采集野生天藍(lán)苜蓿根際土壤，濕篩法分離獲得AMF孢子。顯微鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)AMF孢子呈橢圓形或圓形，大小不一，顏色從淡黃色到褐色，小孢子顏色較淡，老孢子呈紅褐色。提取土壤DNA，利用特異性引物擴(kuò)增獲得含AMF序列的基因

4、片段，經(jīng)克隆、測(cè)序、Blast比對(duì)分析，獲得AMF序列5個(gè)，其中球囊屬（Glomus）占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。⑵酸性土壤添加熟石灰后，土壤活性鋁含量顯著降低，促進(jìn)了紫花苜蓿及天藍(lán)苜蓿的生長(zhǎng)。兩種苜蓿的株高、分枝數(shù)、地上生物量、地下生物量、根系長(zhǎng)度、根系表面積和根系體積均顯著提高；但在A(yíng)l3+Ⅰ水平，盡管土壤活性鋁含量最低，兩種苜蓿的AMF侵染率均有下降趨勢(shì)。說(shuō)明在酸性土壤中施熟石灰有利于緩解土壤鋁害，促進(jìn)紫花苜蓿的生長(zhǎng)發(fā)育，但過(guò)量的施用會(huì)抑制AMF

5、對(duì)紫花苜蓿的侵染。⑶單獨(dú)接種根瘤菌后，紫花苜蓿在A(yíng)l3+Ⅱ水平成功結(jié)瘤，并使其地上生物量增加，而在A(yíng)l3+Ⅰ和Al3+Ⅲ條件下則不結(jié)瘤。說(shuō)明根瘤菌的有效接種可提高固氮效率，促進(jìn)紫花苜蓿在酸鋁性土壤中的生長(zhǎng)發(fā)育，但接種的有效性受土壤環(huán)境限制，過(guò)酸或撒施熟石灰量過(guò)大都將影響根瘤菌的結(jié)瘤性能。⑷單獨(dú)接種AMF后，紫花苜蓿和天藍(lán)苜蓿多數(shù)Al3+水平下地上生物量、地下生物量和植株P(guān)含量均增加。說(shuō)明AMF可有效改善紫花苜蓿對(duì)酸性土壤中難溶性P的吸收

6、利用，促進(jìn)紫花苜蓿的生長(zhǎng)發(fā)育。⑸混合接種根瘤菌與AMF后，兩種苜蓿多數(shù)Al3+水平下地上生物量、地下生物量、植株含P量和根瘤數(shù)均增加，說(shuō)明在酸鋁性土壤中，根瘤菌與AMF的混合接種可有效改善根瘤菌的結(jié)瘤環(huán)境，增強(qiáng)根系對(duì)難溶性P的吸收利用，從而提高紫花苜蓿的耐酸鋁性。⑹土壤養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果表明，接種AMF后，整體上土壤有效磷含量高于同Al3+水平下不接種處理，說(shuō)明AMF能活化難溶態(tài)磷，提高土壤有效磷的含量，改善紫花苜蓿在酸性土壤中的生存環(huán)境。在