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植物对VA菌根的依赖性差异及菌根活化难溶性磷酸盐的机理研究

姚青  
【摘要】:利用盆栽土培试验、三室隔网根箱装置,以玉米(Zea mays L.)、小麦(Triticum eastivum L.)、三叶草(Trifolium repens L.)、大豆(Glycine max L.)为供试植物,Glomus mosseae、Glomus versiforme为供试菌种,研究了植物对丛枝菌根的依赖性差异、影响植物菌根依赖性的机制。 试验表明:小麦的根毛密度显著地大于玉米,致使小麦的菌根依赖性低于玉米;接种措施能显著地提高玉米根系的磷吸收效率,增加含磷量、吸磷总量和叶绿素含量,而对小麦的影响不明显;菌根对玉米植株吸磷总量的贡献大于对小麦的贡献;玉米和小麦对Glomus mosseae的依赖性高于对Glomus versiforme的依赖性。 高磷水平下大豆的菌根依赖性高于三叶草;接种措施能显著地促进大豆和三叶草的磷吸收效率,提高其含磷量、吸磷总量、叶绿素含量和光合速率;菌根对大豆吸磷量的贡献大于对三叶草的贡献。 以不同磷效率基因型小麦进一步研究了磷效率与菌根依赖性的关系。试验结果表明小麦在低磷条件下对菌根的依赖性很低,而在高磷条件下生长受到菌根侵染的抑制;磷高效小麦基因型的韧皮部蔗糖运输速率和根冠比低于磷低效小麦基因型;菌根能显著地提高小麦的磷效率和根系对磷的吸收效率,从增加幅度来看,磷高效基因型的小于磷低效基因型;相关分析显示,小麦的菌根依赖性与磷效率、根系的磷吸收效率显著负相关;磷高效基因型向根系运输的碳水化合物较少,导致根系的菌根真菌外生菌丝总长度显著地低于磷低效基因型;外生菌丝的吸磷量对磷高效基因型的贡献低于对磷低效基因型的贡献。 综合以上试验结果可以认为,根系的磷吸收效率是植物菌根依赖性的主要影响因子,菌根能提高根系的磷吸收效率,不同植物向根系供应碳水化合物数量不同,引起菌丝的吸磷量差异和根系的磷吸收效率差异,这是菌根依赖性差异的根源;植物在低磷水平下的菌根依赖性高于在高磷水平下的菌根依赖性。 以三叶草为供试植物,Glomus versiforme为供试菌种,采用NaH_2~(32)PO_4间接标记和原子反应堆中子辐照的直接标记法,对磷酸二钙、磷酸八钙、磷酸十钙、磷酸铁和磷酸铝5种磷酸盐进行~(32)P标记,结合土壤溶液原位提取技术,研究菌根真菌外生菌丝对5种磷酸盐的活化能力。 试验表明:外生菌丝能活化磷酸二钙、磷酸八钙、磷酸铁和磷酸铝,而几乎不能活化磷酸十钙;三叶草从各种磷酸盐中吸收磷的多少顺序是磷酸二钙磷酸八钙、磷酸铝磷酸铁。试验结果进一步证明,菌丝际的土壤pH有所降低(0.2-0.4个单位);磷酸二钙和磷酸八钙处理的苗丝际土壤溶液中磷浓度显著地高于其他处理。可以认为;菌


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