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AM真菌与氮素对烤烟生长及品质的耦合效应

温建国  
【摘要】: 丛枝菌根真菌(AM真菌)是广泛分布于土壤生态系统中的一类有益微生物,能与90%以上的植物形成共生体。AM真菌与植物共生后,可促进宿主对土壤矿质元素的吸收,调节宿主体内的代谢活动,促进植物生长。但由于AM真菌至今不能进行人工纯培养,以及菌根的形成和功能受到多种生态因子的影响,因而在很大程度上限制了AM真菌的研究和应用。 氮素营养是决定烤烟产量和品质的重要因素之一。氮素是组成细胞原生质和烟碱的重要成分,缺氮的烟株体内新细胞形成受到抑制,烟株生长发育缓慢或停滞。氮是叶绿素的重要组成,而叶绿素的含量直接影响光合作用产物。同时,氮也是植物体内核酸、多种酶以及一些维生素的组成并参与各种代谢过程。 我国农田普遍缺氮。70年代以来,我国氮肥使用量增加很快,近几年已达2000多万吨,居世界之首。氮肥的施用,虽然促进了农业发展,但过量氮素则给环境造成严重的污染。AM真菌能够提高土壤中氮肥的利用率,减少化肥的投入,使土壤生态系统良性循环。 我国烤烟的种植面积、总产量和收购量均占世界第一位,烟叶生产在我国国民经济中占有重要地位。但与烟叶生产的先进国家相比,仍有相当差距,年出口量仅占世界贸易的3%左右,而且价格不足美国的一半。很多研究表明,烟草对菌根有很强的依赖性,侵染率可达70%以上。接种菌根真菌不仅能提高烟草对矿质元素(如氮、磷、钾等)的吸收,而且能提高其生物量和品质。因此系统研究不同生态条件,特别是土壤营养状况对AM真菌接种效应的影响,对于筛选高效AM真菌制剂,并应用于优质烤烟生产有着重要的理论和实践意义。 本试验通过盆载和小区试验,研究了土培条件下,接种AM真菌对烤烟产质量的影响;施氮形态和施氮量与接种效应的相关性:施氮形态和施氮量对烤烟品质的影响;氮素在植物体内的累积与分布;接种AM真菌对烤烟氮代谢、累积、分布影响等等。通过试验研究,取得如下主要结果: 1.接种AM真菌能够促进烤烟对氮的吸收,提高硝酸还原酶的活性,加速烤烟氮代谢。提高烤烟烟叶氮含量,烟碱,总糖,还原糖。在植物生长后期,维持较高的叶绿素含量。 2.接种AU真菌提高了烤烟的生物产量,但这种效应必须经过一段时间后才能 体现出来。生长初期,由于AM真菌侵染与宿主竞争光合产物,导致接种烤烟的生物 量降低。 3.氮素形态极大地影响到AM真菌的侵染。在盆栽条件下,加入NH#”一N时,菌 根侵染率下降的幅度比加入NO。一N时要大。 4.适量添加氮肥可以提高AM真菌侵染率。但施氮量过高,反而会降低侵染率。 并且,这种抑制作用是随着生长发育的进程而逐渐敏感。 5.菌根化烤烟的最佳氮素形态是铰态氮及硝态氮的复合肥,镣态氮可使宿主植 物推迟衰老,提高烤烟的根冠比。但铰态氮同化时消耗碳源,在烤烟生长前期会与 宿主植物形成能量上的竞争,故会降低生物量,而硝态氮可提高烤烟生物量。但均 比无氮又无菌根的对照要好。 6.接种AM真菌促进宿主植物生长代谢的促进作用,仅在一定的氮素水平下存 在,如果氮素水平过高,情况会发生逆转。盆栽试验最佳的氮素水平是 0.2 g八g土。 在小区试验中,低氮水平下,AM真菌的有益作用是显而易见的。 7.AM真菌与氮肥对烤烟氮累积与分配有一定影响。氮在各叶位的分配比例以 及累积量因真菌与氮肥的不同组合而异。


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