【摘要】：磷是植物生長發(fā)育的必需元素。土壤酸化易引起土壤鋁活化,不僅加劇土壤中磷酸根離子的固持,使本就很低的有效磷愈加匱乏,還對根系產(chǎn)生原初毒害,嚴重影響植物對土壤磷的吸收和利用。外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi,ECMF)是森林土壤中的一類重要微生物,與根系共生后能促進林木對磷的吸收和利用,進而提高植物對鋁毒的抗性,對森林生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)和重建具有重要意義。然而,ECMF能否促進酸性鋁脅迫下植物體內(nèi)磷的形態(tài)轉(zhuǎn)化,進而利于磷的上行運輸和利用,目前還不甚清楚。為此,研究選取抗鋁性不同的兩種ECMF,即彩色豆馬勃(Pisolithus tinctorius 715,Pt 715)和松乳菇(Lactarius deliciosus 2,Ld 2)侵染馬尾松幼苗,然后將其培養(yǎng)在含鋁和無機難溶性磷的酸性土壤中,經(jīng)一個年生長周期后取馬尾松菌根化苗,分別檢測其生長、根系形態(tài)、磷和鋁的吸收與分布,以及磷的形態(tài)轉(zhuǎn)化,結(jié)合磷和鋁的吸收動力學(xué),以非菌根化苗為對照,探索酸性鋁脅迫下菌根化在馬尾松幼苗吸收和轉(zhuǎn)化難溶性磷中的作用。主要研究結(jié)果如下:(1)Pt 715和Ld 2均能與馬尾松幼苗建立良好的共生關(guān)系,并顯著促進酸性鋁脅迫下馬尾松幼苗的生長,且Ld 2的促生效果顯著優(yōu)于Pt 715。除Fe-P外,Na-P和Al-P均顯著提高馬尾松幼苗的生物量,且Na-PAl-PFe-P≈0-P。酸性鋁脅迫和難溶性磷(尤其是Al-P)共同處理下,Pt 715和Ld 2侵染均顯著促進馬尾松幼苗的生長,且Ld 2還顯著提高馬尾松幼苗的根系生物量、根長、根體積、根表面積、根尖數(shù)和根分支數(shù),而Pt 715僅顯著提高Al-P處理下的根系生物量、根尖數(shù)和根分枝數(shù)。Ld 2對根形態(tài)指標的促進效果顯著大于Pt715。因此,ECMF侵染促進酸性鋁脅迫和難溶性磷共同處理下的馬尾松幼苗根系分生和伸長,擴大根系表面積和體積,改善根系生長狀況,減輕活性鋁對根系的原初毒害,提高馬尾松幼苗對酸性鋁脅迫的抗性,而且Ld 2的改善作用顯著高于Pt 715。(2)酸性鋁脅迫和難溶性磷處理下,接種Pt 715和Ld 2不僅顯著增加馬尾松幼苗根際土壤中的有效磷含量,且Al-P處理下Ld 2Pt 715;而且顯著促進馬尾松幼苗對土壤中難溶性磷的吸收利用,并促進磷在馬尾松體內(nèi)的轉(zhuǎn)運。Ld 2對Al-P的利用顯著高于對Fe-P的利用;Pt 715和Ld 2的侵染都顯著抑制馬尾松幼苗對土壤中鋁的吸收,且主要將鋁固定在根系,并顯著抑制鋁的上行運輸。(3)磷在馬尾松體內(nèi)以殘渣態(tài)磷比例最高,其后依次為核酸磷、酯磷、脂磷、絡(luò)合態(tài)磷和無機磷。酸性鋁脅迫和難溶性磷共同處理下,接種ECMF顯著提高馬尾松根系的脂磷、酯磷和無機磷及地上部的脂磷、酯磷、無機磷、核酸磷,顯著降低根系的絡(luò)合態(tài)磷、核酸磷及地上部的殘渣態(tài)磷�？梢�,菌根化處理促進了馬尾松根系內(nèi)絡(luò)合態(tài)磷、核酸磷向脂磷、酯磷和無機磷的轉(zhuǎn)化,地上部殘渣態(tài)磷向脂磷、酯磷、無機磷、核酸磷的轉(zhuǎn)化,即減少了絡(luò)合態(tài)磷、核酸磷等磷在根系的固定,而有利于脂磷、酯磷、無機磷、核酸磷向地上部的轉(zhuǎn)運。(4)馬尾松菌根苗和非菌根苗對磷和鋁的吸收符合主動吸收規(guī)律。接種ECMF未顯著改變馬尾松幼苗對磷的親和性(K_m)及最低吸收濃度(C_(min)),但顯著影響對磷的最大吸收速率(I_(max))。其中,接種Ld 2顯著提高I_(max),而接種Pt 715顯著降低I_(max)。此外,接種Pt 715和Ld 2都能顯著增加馬尾松幼苗對磷的耐瘠能力,且Ld 2比Pt 715菌根苗更耐低磷。接種2種ECMF顯著降低馬尾松對鋁的K_m和C_(min)值,而增加I_(max)值,且Pt 715對K_m和C_(min)值的降幅大于Ld 2,而對I_(max)值的增幅小于Ld 2。因此,菌根化能顯著提高馬尾松幼苗對鋁的親和性,降低對鋁的吸收閾值,提高鋁的綜合吸收能力。綜上,酸性鋁脅迫和難溶性磷處理下接種Pt 715和Ld 2顯著促進馬尾松幼苗的生長、根系伸長和分生、擴大根系表面積和體積,促進苗木對難溶性磷的吸收利用和轉(zhuǎn)運,抑制苗木對鋁的吸收和轉(zhuǎn)運;菌根化顯著提高殘渣磷、絡(luò)合磷轉(zhuǎn)化成脂磷、酯磷、無機磷,并利于脂磷、酯磷、無機磷、核酸磷的上行運輸;接種Pt 715和Ld 2顯著增強馬尾松幼苗對磷的耐瘠能力。接種的兩種ECMF中,Ld 2的作用強于Pt 715。
【圖文】：

圖 4-3 外生菌根對酸性鋁脅迫和難溶性磷處理下馬尾松幼苗根長的影響 Effects of ectomycorrhizae on the root length of Pinus massoniana under aluminum stress andsparingly soluble phosphorus treatment4-4可以看出，酸性鋁脅迫對無ECMF處理和Pt 715處理的馬尾松根系表面積影響不顯著， 2 處理顯著增加了 48.84%。在無酸性鋁脅迫處理下，接種 Ld 2 對馬尾松根系表面積無顯接種 Pt 715 處理使馬尾松根系表面積增加了 22.28%。但在酸性鋁脅迫下，接種 ECMF 顯馬尾松根系表面積，，接種Pt 715和Ld 2分別使馬尾松根系表面積增加了17.75%和34.46%。脅迫下，難溶性磷處理對 Pt 715 處理影響不顯著，但 Al-P 和 Fe-P 使得 Ld 2 處理根系表面 47.11%和 23.99%。酸性鋁脅迫下難溶性磷對 Ld 2 處理影響不顯著，但 Al-P 和 Fe-P 使得理根系表面積降低了 23.06%和 31.93%。各 ECMF 處理下馬尾松菌根苗根表面積大小表現(xiàn)Pt 715>CK，各磷源處理下馬尾松菌根苗根表面積大小表現(xiàn)為：Na-P>0-P>Fe-P≈Al-P。 4-5 可以看出，根體積與根表面積表現(xiàn)相似，酸性鋁脅迫對無 ECMF 處理和 Pt 715 處理的系體積影響不顯著，但使得 Ld 2 處理顯著增加了 39.35%。在無酸性鋁脅迫處理下，接種0-P Al-P Fe-P Na-P 0-P Al-P Fe-P Na-PAl0 Al1

圖 4-4 外生菌根對酸性鋁脅迫和難溶性磷處理下馬尾松幼苗根表面積的影響 Effects of ectomycorrhizae on the root area of Pinus massoniana under aluminum stress andsparingly soluble phosphorus treatmentddecdddededbcccdccdeebcdebcdbbcbca0-P Al-P Fe-P Na-P 0-P Al-P Fe-P Na-PAl0 Al1CK Pt715 Ld2CK Pt715 Ld2
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S791.248

【參考文獻】

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本文編號：2637295