AMF与分室磷添加对红壤上间作大豆生长及无机磷利用的影响
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2526
西岛表业学板
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2017年30卷11期
Vol. 30 No. 11
文章编号:l〇〇l -4829(2017)11 -2526 -07D O I:10. 16213/j.c n k i.s cjas.2017.11.023 AMF与分室磷添加对红壤上间作大豆
生长及无机磷利用的影响
付先恒1,郭先华1,张仕颖1,赵乾旭1,夏运生1*,李珊1,刘大会2
(1.云南农业大学资源与环境学院,云南昆明650201; 2.湖北中医药大学,湖北武汉430065)
摘要:【目的】近年来,间作或菌根技术强化作物对土壤磷(P)的高效利用及粮油增产的效应受到越来越多的关注。
【方法】采用 三室隔网盆栽模拟试验探究了分室磷处理[不添加磷(P0)、添加无机磷(I O P50)]和根室不接种(N M)、接种丛枝菌根真菌
/〇™i s m w s m e (F M)对大豆生长及磷素利用的影响。
【结果】所有复合处理中以间作-F M-I O P50组合处理的根系最长。
接种F M条 件下,无论磷添加与否,间作处理的根长均显著高于单作处理。
间作-I O P50和间作-P0处理下,F M处理的大豆植株生物量较N M 处理分别提高了 65.41 %和48.76 %,单作-I O P50和单作-P0条件下,大豆植株生物量均以F M处理高于N M处理,分别增加了 70.
13 %和28.75 %。
无论是否接种,间作-I O P50处理的大豆地上部磷含量均显著高于单作-I O P50处理,且在P0处理下具有相同趋
势。
无论是否接种,单作-I O P50处理的大豆根系磷含量均显著高于单作-P0处理,且无论分室磷添加与否,大豆根系磷含量均以
F M处理显著高于N M处理。
N M条件下,无论分室磷添加与否,间作大豆地上部磷吸收量均显著高于单作,而间作根系磷吸收量
也显著高于单作。
接种F M条件下,除单作-I O P50处理外,间作大豆根系磷吸收量明显高于单作处理。
【结论】综合菌根侵染与植 物生长,磷含量与吸收、磷吸收效率等指标,所有复合处理中以间作-F M-I O P50组合对大豆地上部的促生作用最好、磷素吸收最多,可望有效强化红壤磷素的利用。
关键词:丛枝菌根真菌;红壤;大豆;间作;无机磷
中图分类号:S565.1 文献标识码:A
Effect of AMF Inoculation on Plant Growth and P Utilization of
Intercropped Soybeans under P Addition to Chamber on Red Soil
FU Xian-heng1, GUO Xian-hua1, ZHANG Shi-ying1, ZHAO Qian-xu1, XIA Yun-sheng1 *, LI Shan1,LIU Da-hui2
(1. College of Resources and Environment, Yunnan Agricultural University, Yunnan Kunming 650201 , China;2. Hubei University of Chi
nese Medicine, Hubei Wuhan 430065 ,China)
A b stra ct:【Objective】 In recent years, more and more attention had been paid to the use of intercropping or mycorrhizal technology to
strengthen soil phosphorus (P) efficient utilization and increase grain y ie ld.【Method】A root growth chamber with two different P treatment ways [ none P ( P0) , inorganic P ( potassium dihydrogen phosphate) with 50 mg/kg soil) ] and two mycorrhizal treatments [ no AMF ( N M), Funneliformis mosseae(FM) inoculation] was conducted to investigated the plant growth and P utilization of soybean intercropped with maize (Zea mays L. ) on red s o il.【Result】 The results showed that among all composite treatments, the longest root length occurred under the condition of intercropping-FM-IOP50 treatment, and for the FM treatment, regardless of P addition, root length of intercropping soybean was significantly higher than that of mono-cropping treatment. The biomass of soybean plant for FM treatment increased by 65.41 % and 48.76 % respectively over NM treatment under intercropping IOP50 and P0 conditions, and the biomass of soybean plant for FM treatment was higher than that for NM treatment,increased by 70. 13 % and 28. 75 % under mono-cropping IOP50 and P0 conditions. Whether AMF inoculation or not, P concentration in soybean shoots under intercropping IOP50 treatment was significantly higher than mono-cropping IOP50 treatment, and the same as for P0 treatment. Whether AMF inoculation or not, P concentration of soybean roots under mono-cropping IOP50 treatment was significantly higher than mono-cropping P0 treatment, and whatever of P addition or not, P concentration of soybean roots under FM treatment was also significantly higher than NM treatment. Under the NM treatment, regardless of P addition, the P uptake by soybean shoots and
roots under intercropping treatment was also significantly higher
收稿日期=2016 -07 -10
基金项目:国家自然科学基金(41161041,41561057);云南省教育厅科研基金重点项目(2〇l4Z〇78)
作者简介:付先恒(1990 -),男,贵州贵阳人,硕士研究生,研究 方向为农业环境保护研究,E-mail :fuxianhengyiyang@ 163. com, * 为通讯作者:夏运生,E-mail: yshengxia@ l63 • com。
than mono-cropping treatment. Under the FM treatment, except mono-cropping-IOP50 treatment, the P uptake by soybean roots for intercropping treatment was also significantly higher than that for mono-cropping treatm ent.【Conclusion 】Thus AMF inoculation, P application and intercropping planting could pro-
11期付先恒等:AMF与分室磷添加对红壤上间作大豆生长及无机磷利用的影响2527
mote plant growth to a certain extent respectively, and the treatment of intercropping-FM-IOP50 was the best one for shoot growth and P uptake of intercropped soybean, which could effectively strengthing P use on red soil.
Key w ords:Arbuscular mycorrhizal fungi (AM F) ;Red soil;Soybean;Intercropping;Inorganic phosphorus
【研究意义】丛枝菌根真菌(A rb u scu lar M y co r-rh iz a l Fungi,AMF)是土壤中重要的生物成员之一, 存在于大约90 %的植物中。
它不仅能促进植物养 分与生长,还能改善土壤结构和元素生物地球化学 循环和陆地生态系统结构与功能方面具有重要作 用[1_2]。
【前人研究进展】大量研究表明,AMF能够 促进植物的生长,改善植物的养分状况,帮助植物获 得更多的土壤资源。
在农业生态系统中有重要的作 用,具有重要的生态价值[>7]。
磷(P)是植物生长 发育所需的营养元素之一,P参与植物体内各种生 理代i射过程并组成许多重要有机化合物。
作为中国 南方的主要耕作土壤,红壤也是云南重要的耕地资 源,因其使磷较容易被固定,据统计,中国农田土壤 中大约有三分之二严重缺P[8_w]。
接种AMF不仅 能优化间作植株之间的P素营养分布,还能活化土 壤中的难溶性有机磷和无机磷酸盐[11]。
因此,接种 AMF促进植物对土壤中P的利用及利用率,进而提 高植物P素营养的同时尽可能减少磷肥的使用,具 有较高的生态效益。
间作是集约化农业生产上一种 典型的种植模式,具有充分利用资源和高产高效的 特点,间作作物比单作更能充分利用养分、光、水分 等资源,这是间作植株群体增产的主要原因之一[12]。
结合AMF对宿主植物养分吸收利用的促进 作用,李淑敏等[13]采用间作盆栽试验,研究了接种 AM菌根对间作蚕豆/玉米植株有机P吸收的影响,发现玉米和蚕豆植株有机P吸收量均以接种AM菌 根处理显著高于不接种处理,分别提高了 138. 1 %
和82.3 %。
【本研究切入点】然而,目前有关间作 条件下,红壤上接种AMF和外源无机P添加对P素 吸收及促进大豆植株生长的影响研究少见报道。
【拟解决关键问题】本研究以滇池流域红壤上玉米/ 大豆间作系统为对象,采用三室隔网分室技术,探究 根室接种 m o s s e a e (FM)和分室无机P 添加处理对间作大豆生长及P素吸收利用的影响,以期提高间作体系下大豆植株的养分利用效率及促 进作物更好地生长提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
供试土壤为红壤,采集于昆明市晋宁县。
其土 壤理化性质见表1。
试验土壤自然风干过2 mm筛。
混合均勻后装入灭菌袋中经120 °C高压蒸汽间歇灭 菌2 h。
于牛皮纸上晾置2 ~3 d后装入密封塑料袋 中,避免造成其他来源的杂菌污染。
供试玉米种子‘农大108 ’(Zea m a y s L.cv. N o n gd a No.108),大豆种子为昆明市本地品种。
购 买的玉米和大豆种子需用10 %H202进行表面消 毒10 min后,再用蒸馏水冲洗多次至干净无味,将 种子转移至25 °C恒温培养箱中催芽2 d,待大豆和 玉米种子露白1cm左右进行同时播种。
供试 AM F 为 T i M M s e a e(BG CG Z01 A、1511C0001BG CAM0012,FM),由北京市农林科学 院植物营养与资源研究所王幼珊研究员提供,试验 菌剂经玉米和三叶草扩繁后获得。
1.2试验设计
试验包括菌根处理、种植模式和分室磷添加3 因素设计,设单作大豆、玉米/大豆间作2种种植模 式,菌根处理包括不接种AMF(NM)和接种FM,分 室中分别设不添加磷、添加无机磷(KH2P04),施磷 量(P)为50 mg/kg (分别以P0、IO P50来表示)。
NM处理重复4次,FM处理重复3次。
试验采用5 L白色塑料花盆,高19 cm,上部外 径26 cm,底部外径16 cm,装土前将与盆大小合适 的塑料袋整个衬于内壁,作为根室。
将供试土壤分 3层装入塑料袋内,共装土约4 kg。
底层土 2. 5 kg;作为分室的2个塑料小瓶为底部封闭的白色圆柱形 状,材质为普通塑料,小瓶高8.5 cm,瓶口直径约3.
5 cm,底部直径约5 cm,瓶口用胶水粘有400目尼龙 网(AMF菌丝可以自由穿过尼龙网到分室土壤中吸 收养分,而根系不能通过),装土量共约300 g,然后 将2个小瓶横向斜对着埋入塑料袋内底层土中间的 同一水平位置上;FM处理的中间层土壤每盆加菌
表1供试土壤基本化学属性
Table 1The basic chemical properties of the experimental soil
土壤类型 Soil type
p H值
pH value
有机质
Organic
matter (g/k g)
全氮
Total N
(g/k g)
碱解氮
Available N
(m g/kg)
有效磷(Olsen-P)
Available P
(m g/k g)
速效钾
Available P
(m g/k g)
红壤 6.2223.26 1.1534.56 5.7675
2528西岛表业学板30卷
剂75 g,对照加入等量的灭菌菌剂,与900 g土壤充 分混勻后装入;覆盖土 0.35 kg,表层再均勻撒盖25 g细沙。
装入中间层土壤之前,将分室小瓶在埋入 底层土壤之前均勻加入所需水分,土壤装盆后浇水 使土壤含水量保持在田间持水量的80 %左右。
出芽后同时播种玉米和大豆种子,单作大豆条件下,每 盆均勻播种大豆种子10颗,出苗后间苗至大豆幼苗 8株;玉米/大豆间作条件下,每盆均勻播种玉米种 子4颗,大豆种子6颗,玉米和大豆种子各占半盆,出苗 5 d后各间苗至玉米幼苗2株和大豆幼苗4株。
试验于2015年9 - 11月在云南农业大学科研 大棚内完成,大棚内白天和晚上气温分别为(25 ± 3)和(16 ± 2)°C,采用自然光照,植株生长期间每 天采用称重法决定浇水量。
植物生长70 d左右后,收获前将玉米地上和地下部分开,收货后的大豆根 系先用自来水冲洗干净,然后用蒸馏水漂洗干净,晾 干。
取出一半的根系剪成1cm左右的根段。
取出 部分根样采用曲利苯蓝-方格交叉法测定玉米根系 的根长和菌根侵染率[14-15],其他部分和地上部均于 105 °C杀青后烘干(75 °C,72 h)至恒重、粉碎待测。
大豆植株磷含量测定参见《土壤农化分析》[16]。
磷 吸收量为植株生物量和磷含量的乘积。
根系磷吸收 效率(sp ecific a b s o r p tio n ra te,SAR)根据单位根系生物 量(m g)所对应的植株养分吸收量(网)来计算[17]〇
1.3数据分析
采用M ic ro so ft E xcel2007爿#所有试验数据进行 处理与统计,S P S S 19. 0统计软件进行方差分析与 LSD多重比较,检验差异显著性(P <0. 001、P <0. 01,P<0.05)〇
2结果与分析
2.1分室磷添加和接种AMF对间作大豆生长的影响根处理三者的交互作用对大豆根系侵染率、根长、根 系生物量及株高的影响均达到显著水平(P <〇.
05),但对大豆地上部生物量及根冠比的影响均不 显著(P> 0.05 ),但在种植模式、分室磷添加及菌根 处理内差异具有显著影响(P<〇.〇5)(表2)。
2.1.1 不同处理对大豆根系菌根侵染率及根长的 影响由表3可知,NM处理的大豆根系无AMF侵 染率。
FM处理下,单作-P0条件的大豆菌根侵染率 显著高于单作-IO P50处理,而间作大豆条件下具有 相反的趋势。
从根长来看,所有复合处理中,以间 作-FM-IO P50组合下的大豆根系最长。
单作的无论是否添加磷,NM处理下大豆根长均显著高于FM处 理。
间作的除IO P50处理外,NM处理的植株根长 显著高于FM处理。
接种FM无论是否添加磷,间作的大豆根长均显著高于单作处理。
FM处理下,间作-IO P50处理的植株根长显著高于间作-P0处 理,而单作则与之相反。
2.1.2 不同处理对大豆生物量及根冠比的影响
由表3可知,所有复合处理中,大豆地上部分生物量 在单作-FM条件下以P0处理最大。
单作条件下,无 论分室磷添加与否,FM处理的大豆地上部分生物 量均显著高于NM处理。
单作条件下,无论接种与 否大豆地上部生物量均以P0处理显著高于IO P50 处理。
间作条件下,无论分室磷添加与否,大豆地上 部生物量均以FM处理显著高于NM处理。
单作-FM和单作-NM条件下,大豆地上部生物量均以P0 处理显著高于IO P50处理。
间作条件下,大豆地上 部生物量以FM-IO P50处理明显高于FM-P0处理,NM-P0处理的大豆地上部生物量高于NM-IO P50处 理。
FM条件下,除单作-P0处理外,大豆地上部生 物量均以间作显著高于单作。
NM条件下,除单作- P0处理外,间作大豆地上部生物量均显著高于单
经双因素方差分析,种植模式、分室磷添加及菌 作。
表2大豆根系菌根侵染率及植株生长指标的方差分析
Table 2 Variance analysis of mycorrhizal colonization rate and growth indexes of soybean plants
因素Factor 菌根侵染率
Colonization
rate
根长
Root
length
生物量 Dry biomass株高
Plant
height
根冠比
Root/ s hoot
ratio
地上部Shoot根系Root
菌根处理氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺NS 分室磷添加NS NS氺氺氺氺氺氺氺NS 种植模式NS氺氺氺氺氺氺氺NS氺氺氺菌根处理X分室磷添加NS NS氺氺氺NS氺氺氺菌根处理X种植模式NS氺氺NS氺氺氺氺氺氺氺氺氺分室磷添加X种植模式氺氺氺NS氺氺氺氺氺氺NS NS 證根处理X分室磷添加X种植模式氺氺氺氺NS氺氺氺氺氺氺NS 注:***、**和*分别表示尸<〇.〇〇1、尸<〇.〇1和尸<〇.〇5水平显著;肥表示不显著;下同。
Notes: * * * : P < 0.001 ; * <0.01;<0.05;NS: not significant. The same as below.
11期付先恒等:AMF与分室磷添加对红壤上间作大豆生长及无机磷利用的影响2529
表3分室磷添加与A M F处理下间作大豆生长及菌根侵染状况
Table 3 Plant growth of intercropping soybean and mycorrhizal colonization rate under AMF colonization and P addition
因素Factor菌根侵生物量(g/盆)Dry biomass
根长(m/盆)株高(cm)
Root length Plant height
根冠比
Roots/ shoots ratio
种植模式Planting
mode 分室磷添加
Paddition to
chamber
菌根处理
AMF
treatment
染率〇)
Colonization
rate
地上部分
Shoots
根系
Roots
单作P0NM0 2. 15 ±0. 16b0.18 ±0.01fg11.63 ±0.72a 49.99 ±1.07a b0.08 ±0.01y IOP50FM59.58 ±2. 64a 2.59 ± 0.07a0.41 ±0.Ola8.39 ±0.19c 46.00 ±1.32c0.16 ±0.01x
NM0 1.28 ±0.0570.16 ±0.01g11.28 ±0.51a40.79 ±1.18d0.13 ±0.Ola
FM51.58 ±1.08b 2.14±0.05(30.31 ±0.00b7.88 ±0.42c50.66 ±0.92a b0.15 ±0.00a
间作P0NM0 1.42±0.05c0.20 ±0.00e f11.78 ±1.11a 41.67 ±1.26d0.05 ±0.00z IOP50FM49.76 ±1.81b 2.17 ±0. 07b0.24 ±0.Old8.95 ±0.82b c 53.25 ±1.75a0. 06 ±0. 02yz
NM0 1.40 ±0.0470.22±0.00d e 10.73 ±0.70a b38.13 ±1.32d0.09 ±0.03ab
FM62.27 ± 0.29a 2.39±0.04a0.29 ±0.01c12.06 ±0.46a47.58 ±0.22b c0.04 ±0.01b
注:NM、F M分别表示不接种、接种。
同列不同小写字母表示在P<0.05水平存在显著差异,若因素间没有显著交互作用则 采用不同字母体系(&1^^}^、〇^7),下同。
Notes :NM, FM were treatments of no inoculation, inoculation with Glomus mosseae, respectively. Different small letters in same column showed significant differences at P <0. 05 level. Different letter systems (abc ,xyz ,a^7) indicated not significant interaction between P addition to chamber and AMF inoculation. The same as below.
由表3可知,大豆根系生物量在单作-FM条件 下以P0处理最大。
单作条件下,无论磷添加与否,FM处理的大豆根系生物量均显著高于NM处理。
间作条件下,无论分室磷添加与否,大豆根系生物量 均以FM处理显著高于NM处理。
单作-FM和单作-NM条件下,大豆根系生物量均以P0处理显著高于 IO P50处理。
间作-FM条件下,IO P50处理的大豆根 系生物量明显高于P0处理。
间作-NM条件下,O P50处理的大豆根系生物量显著高于P0处理。
FM处理下,无论分室磷添加与否,大豆根系生物量 均以单作显著高于间作处理。
NM条件下,大豆根 系生物量具有相反的趋势。
单作处理下,无论分室 磷添加与否,大豆根冠比均以FM处理显著高于N M 处理。
2.1.3 不同处理对大豆株高的影响由表3可看 出,间作-FM条件下,P0处理的大豆植株最高。
无 论何种种植模式以及分室添加磷与否,除单作-P0条件下,FM处理的大豆植株均显著高于NM处理。
单作-FM的分室IO P50处理的植株显著高于P0处 理。
单作-NM的P0处理大豆植株显著高于IO P50 处理。
间作-FM的P0处理的植株明显高于IO P50 处理。
间作-NM的P0处理的植株明显高于IO P50 处理。
FM条件下,除单作-IO P50组合,间作的大豆 植株均显著高于单作处理。
NM条件下,除间作-P0 组合外,单作的大豆植株均明显高于间作处理。
2.2分室磷添加和接种AMF对间作大豆植株磷素积累的影响
种植模式、分室磷添加及菌根处理三者的交互 作用对大豆植株磷含量未达到显著水平(P <〇.
05 ),但在种植模式、分室磷添加、菌根处理之间差 异分别达到显著水平(P<〇.05)。
大豆磷吸收量和 大豆根系磷吸收效率在种植模式、分室磷添加及菌 根处理三者的交互作用均具有显著影响(P<0.05) (表4)。
表4大豆植株磷相关指标的方差分析
Table 4 Variance analysis of P indexes of intercropped soybean plants
地上部Shoots根系Roots 因素
Factor磷含量
P content 磷吸收量
P uptake
磷含量
P content
磷吸收量
P uptake
P specific
absorption rate
菌根处理NS氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺分室磷添加氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺种植模式NS氺氺氺氺NS NS 菌根处理X分室磷添加氺氺氺氺NS NS氺氺氺菌根处理X种植模式氺氺NS NS氺氺氺氺氺分室磷添加X种植模式氺氺氺氺氺氺氺氺NS氺氺氺菌根处理X分室磷添加X种植模式NS氺氺NS氺氺氺氺
2530
西态表止学板
30卷
□ P0 □ I0P50
FM NM FM
0.9
图中不同处理标注的不同之母表示差异显著(P < 0.05)
Different letters above the columns indicated significant differences at P < 0. 05 level
图1
分室磷添加与A M F 处理下间作大豆植株的磷含量
Fig. 1
P concentrations in intercropping soybean plants under different P addition and AMF treatments
2.2. 1 不同处理对大豆植株磷含量的影响由厘 1可知,大寛地上部磷含量在间作-FM 条件下以
IOP 50处理最大。
IOP 50处理下,无论接种与否,地 上部磷含量在伺作处理下均显著高于单作处理,P 0 处理下具有相同趋势。
NM 条件下,无论分室磷添 加与否,大麗地上部磷含童f t 间作处理下均显著高 于单作处理。
FM 处理,无论何种磷添加,大豆地上 部磷含量在间作处理下均明显高于单作处理。
间作 条件下,无论是否接种AMF ,大豆地上部磷含量在
IOP 50处理下均显著高于P 0处理。
单作-FM 条件 下,IOP 5〇处理的大豆磷含量显著高于P 0处理。
单 作-NM 条件下,P 0处理的植株磷含*显著高于
IOP 50处理。
从根系磷含量来看,无论分室磷添加与否,大豆 根系磷含量均以间作-FM 处理显著高宁其它处理。
在单作处理下,无论是否接种AMF ,大豆根系磷含 量在IOP 50处理均显著高于P 0处理*且无论何种磷 处理,根系瞵含遽在FM 处理均明显高于NM 处理。
间作种植,无论是否添加磷,大S 根系磷含量在FM 处理均明显高于:NM 处理。
P 0处理下,各种植模 式,植株磷含量在FM 处理均高于NM 处理,IOP 50
处理具有同样趋势。
FM 条件下,无论分室磷添加 与否,大璧根系磷含量均显著高宁单作处理。
NM 条件下,无论分室磷添加与否,大豆的根系磷含量均 以间作显著高于单作。
2.2.2 不同处理对植株大豆嶙吸收量的_影响處 图2可知,单作条件下,无论是否接种AMF ,大夏地 上部磷吸收釐P 0处理下均显著高于;I 〇P 50处理, 而无论是否添加磷,大豆地上部磷吸收量在FM 处 理下均明显大于:NM 处理。
间作条件下,无论何种 磷处理,大豆地上部磷吸收量在FM 处理下均明显 高于NM 种处理D P 0处理下,无论何种种植模式, 大豆地上部磷吸收量在FM 处理下均显著禽于NM 处理,IOP 50处理下具有相同趋势。
FM 条件下,无 论分室磷添加与否,除单作-P 0处理外,大f t 地上部 磷吸收量均以间作显著高于单作。
NM 条件下,无 论分室磷添加与否,大豆地上部磷吸收量均以间作 显著高于单作。
从根系瞵吸收量来看,无论何种种植模式,是否 添加磷,大豆根系磷吸收量在处理下均显箸高 于NM 处理。
在间作条件下,无论是否接种AMF , 植株根系磷吸收量在IOP 50处理下均明显高于P 0
□ P0
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图2
分室磷添加与A M F 处理下间作大豆植株的磷吸收量
Fig. 2
P uptake by intercropping soybean plants under different P addition and AMF
treatments
11期
付先恒等:AMF 与分室磷添加对红壤上间作大豆生长及无机磷利用的影响2531
□p
〇
n i o p s o
单作图3
分室磷添加与A M F 处理下间作大豆根系的磷吸 收效率
Fig. 31
P S A R o f intercropping soybean roots un der different P addition and A M F treatments
处理。
IO P 50处理下,无论何种种植模式,大豆根系 磷吸收量在FM 处理下均显著高于NM 处理,P 0处 理具有同样趋势。
FM 条件下,除单作-IO P 50处理 外,大豆根系磷吸收量均以间作明显高于单作。
在 NM 处理下,无论何种磷处理,大豆根系磷吸收量均 以间作明显高于单作。
2.2.3 不同处理对大豆根系磷吸收效率的影响 由图3可知,间作-FM -IOP 50-处理的大豆根系磷吸 收效率最高。
无论何种种植模式,是否在分室添加 磷,除单作-NM 处理外,大豆根系磷吸收效率在FM 处理下均显著高于NM 处理6间作模式下,大亘根 系磷吸收效率在FM 处理下显著高于NM 处理^间 作-FM 条件下,大豆根系磷吸收效率在IOP 50处理 下显著高于P 0处理,间作-NM 条件下,大豆裉系 磷吸收效率在IOP 50处理下显著髙于P 0处理p 单 作-FM 条件下,大复根系磷吸收效率在IOP 50处理 下显著高于P 0处理。
单作-NM 条件下,大豆根系 磷吸收效率在P 0处理下显著高于IOP 50处理。
FM 条件下,除单作-IOP 50处理外,大豆根系磷吸收效 率均以间作显著高于单作。
NM 条件下,无论分室 磷添加与否,大哀根系磷吸收效率均以间作显著高 于单作。
3讨论
3.1菌根对间作大豆生长及磷素积累的影响AMF 是土壤中重要的生物成员之一,存在于大
约90 %的植物中,在改善土壤结构,促进植物养分、 生长与元素生物地球化学循环和陆地生态系统结构 与功能方面具有重要作用宋勇春等的研
究™表明接种AMF 能明显増加植株干物量和磷含 量£ 丁效东等的研究™表明接种AMF 显著增加了 大宣生物量,氮、磷含量及根系上的总根瘤数。
本研 究中,FM 条件下的植株生物量较NM 处理大约提高
了 28.75 %〜70. 13 %,说明接种AMF 也增加了大豆干物量,促进了大豆生长,,与以上研究结果基本一 致。
此外,大里.磷含量、磷吸收量及磷吸收效率在
FM 处理下均表现出优势,表明接种AMF 扩大了大 豆根际对磷素的吸收面积,同时菌丝通过延伸,极有 可能进人分室获得更多的土壤资源。
3.2菌根与间作对大豆生长及磷素积累的影响
间作是集约化农业生产上一种典型的种植模
式,具有充分利用资源和高产高效的特点M ’203 〇基 于AMF 能促进宿主植物对养分的吸收作用,李淑敏 等^]研究接种AMF 对间作蚕豆/道米植株磷吸收 的影响,结果表明接种AMF 对玉米和蚕M 有机磷的 吸收均有促进作用。
李隆等的研究[21]发现间作植 物种间磷竞争力基本消除后,小麦加强了大豆植株 对磷吸收于利用,进而显著提高了大豆生物学产量a 本研究中,在接种FM 处理下,无论何种磷处理,间 作大豆与单作大曼生物量并未表现出显著差异,而 间作植株磷含量却显著高于单作处理,一方面可能 由于间作玉米/大豆种间竞争力一定程度上影响了 大豆植株生长,另一方面可能是间作条件下,大豆受 到玉米对养分竞争影响,但接种AMF 改善了大豆根 际环境,扩大了根际范围提高了大盧的相对竞争能 力。
张宇亭等的研究^发现接种AMF 增强了间作 系统中菌根植物的竞争优势,从而使得大豆的正常 生长并未受到影响,这与本研究的结果相符。
表明 间作系统在菌根共生的强化协同下不仅可强化大豆 植株生长方面的竞争能力,还能改善大置对磷素的
利用。
3.3菌丝对宿主利用土壤无机磷的影响
接种AMF 能扩大宿主植物根系对P 素的吸收 面积,并能活化土壤中的难溶性无机磷酸盐和有机 磷[11]。
张字亭等的研究阅发现接种AMF 可以促 进土壤中难溶性磷向有效态磷转化,并显著降低总 无机磷含量。
本实验中,在接种FM 处理下,无论何 种磷处理,大豆地上部磷含量在间作条件下明显高 于单作处理,同样无论何种磷处理,大豆根系磷含量 在FM 处理下均明显高于不接种处理,大豆根系磷 吸收效率在间作-FM -IOP 50处理下最大,进一步验 证了处于竞争劣势的间作大置接种AMF 后,菌根共 生体扩大了大f i 的根际范围,活化了土壤中的难容 性无机磷,且菌丝伸展到根系不能进人的分室土壤 中吸收养分而提高了磷素吸收效率,增加了宿主植 物对磷素的吸收,使得大豆获得了更多的土壤磷素 资源。
4结论
(1)接种AMF 能促进大豆的生长,提高大豆生
NM FM
间作
40s
j o
Q ld J fl O I a J o s q c d o I J I o Q d *
j
2532西岛表业学板30卷
物量,磷含量、磷吸收量及磷吸收效率均在接种AMF条件下表现出优势。
(2)接种AMF与间作互作作用下,不仅缓解了 间作玉米/大豆种间竞争力同时还促进大豆植株对磷素的吸收利用〇
(3)所有复合处理中以间作-FM-IO P50组合对 大豆地上部的促生作用最好、磷素吸收最多,对强化 红壤磷素利用方面有较好的前景。
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(责任编辑王家银)。