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菌根真菌和根瘤菌对大豆/玉米种间氮素转移作用的研究

武帆  
【摘要】: 间套作是多熟种植的重要组成部分,在我国粮食增产和农民增收中一直发挥着重要的作用。间套作具有充分利用土地资源和大幅度增加植物或作物产量的特点,在解决人口不断增长、资源日益枯竭和生态环境恶化等方面具有现实意义,是世界农业可持续发展的有效途径之一。本论文通过设置不同氮水平,接种不同的菌根真菌和根瘤菌,筛选出适宜大豆/玉米间作体系的根瘤菌和菌根真菌的最佳组合,采用三种根系分隔方式和叶柄注射15N示踪技术,研究大豆/玉米间作体系下接种菌根真菌和根瘤菌对大豆和玉米的生物量及种间氮素转移作用的影响及氮素的转移量,由此得到以下几方面的结论: 在大豆/玉米间作体系中,无论单接种菌根真菌和根瘤菌还是双接种处理,均显著增加了大豆和玉米的生物量,促进了大豆和玉米对氮素的吸收,其中根瘤菌SH212效果要好于BA207,而菌根真菌Glomus mosseae(G.m.)效果要好于Glomus intraradices(G.i.),而以双接种菌根真菌G.m.和根瘤菌SH212效果最佳,大豆和玉米的植株总生物量比不接种增加25.4%,大豆根瘤数增多,大豆和玉米的侵染率提高,在大豆/玉米间作体系中,双接种不但促进了大豆的固氮能力,间接改善了玉米的氮素营养,而且提高了大豆和玉米的植株总吸氮量。 在大豆/玉米间作体系中,通过根系分隔试验结果表明:玉米的生物量呈现根系不分隔尼龙网分隔完全分隔,根系不分隔情况下玉米的生物量是完全分隔的1.05倍,且根系不分隔情况下也显著提高了玉米和大豆的总生物量;就植株氮浓度来说,根系不分隔情况下,玉米的植株地上部氮浓度要大于根系完全分隔情况13.8%,且根系相互作用情况下的大豆和玉米植株总的吸氮量也显著高于其它两种分隔方式,分别是根系尼龙网分隔和完全分隔的1.08和1.03倍,因此说明大豆和玉米的间作具有协同促进作用,促进了大豆和玉米的生长。在大豆/玉米间作体系中,通过叶柄注射15N示踪技术,表明大豆向玉米发生了氮转移,转移率在5.19%-9.88%之间,转移量为8.19-18.2mg/pot,转移的量相当于大豆总氮量的7.95%-10.7%,同时也检测出接种菌根真菌和根瘤菌促进了大豆向玉米的氮转移,而根系尼龙网分隔的氮转移率要小于根系不分隔,说明根系之间的相互作用越强烈,氮转移越显著。而对玉米进行15N处理的情况下,未发现玉米向大豆的氮素转移,因此,初步认为大豆/玉米间作体系的氮素转移是单向的,即大豆向玉米的转移。


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