丛枝菌根真菌(AMF)处理后红花土壤深度生态化学计量的时空变化

1、丛枝菌根真菌（AMF处理后红花土壤深度生态化学计量的时空变化收稿日期： 2014-11-03基金项目：国家自然科学基金（编号：31160410）。通信作者：张霞，教授，硕士生导师，从事新疆本土作物遗传及变异规律研究。 E-mail ： 。土壤中含有生物所需的大量碳、氮、磷及多种微量元素，是植物和微生物的天然培养基 1 ， 而土壤在不同的施肥条件下会影响植物生长2 和微生物的分布3。丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza , AM 真菌是陆地上广泛分布的一类菌根，能够和80%以上的维管类植物建立起共生关系并形成AM菌根4,菌根具有促进植物养分吸收、改善植

2、物水分代谢 5 、增强植物耐盐性 6 、提高植物抗病性、改善土壤物理性状、增加植物产量等作用 7 ，因此被誉为“生物肥料” 8 。新疆是我国最大的红花（ Carthamus tinctorius L. ）产区，在新疆“红色产业”中具有支柱作用 9 。一直以来，红花作为一种油、药、饲、天然色素、燃料兼用的经济作物受到国内外学者的广泛关注。 本研究以红花- 菌根 - 土壤理化性质为切入点， 在接种1种或者2种以及不接种AM真菌的条件下，测定植物根部土壤中碳、氮、磷的含量，通过分析不同生育期土壤元素含量及比值的变化所导致的植物生长的变化， 探求出不同时期土壤营养元素的需求，为更合理地施肥、灌溉提供间

3、接的依据。材料与方法试验材料供试材料新疆主栽红花品种裕民无刺。供试菌种摩西球囊霉（Glomus mosseae,简称MD、 根内球囊霉（ Glomus intraradices ，简称 I ）、混合菌种（ G. mosseae、 G. intraradices、 G. cladoideum 、 G. microagregatum 、G. caledonium 和 G. etunicatum ,简称 H）,试验除 I、M H 这 3 种处理模式外，还设置了 1 个不接种处理作为对照（简称Cgo M和I产地为山东青岛，由青岛农业大学植物保护研究所 刘润进提供；H产地为捷克共和国，由该国的“ Sym

4、bio-M菌种 公司提供。 上述菌种是石河子大学生命科学学院曾广萍将其接种在三叶草根部进行土壤扩大繁殖后获得含孢子菌丝和侵染根际土等的混合物。研究区概况本试验在新疆石河子大学农学院试验站进行，该站位于石河子东北部市郊附近乌伊公路，天山北麓。石河子地区位于 43 2045 20 N、84 4586 40 E 之间，海拔高度差异较大；光照充沛，年光照时间为 2 7212 818h;无霜期为168171 d ;年平均气温为6.57.2 C,夏季平 均气温为24.225.7 o该地区为灌溉农业区，年降水量为125.0207.7 mm, 1年中降水较多的月份主要出现在 4-7月， 降水量13.020.0

5、 mm,年蒸发量为1 5002 400 mm,是典型的干旱大陆性气候。石河子土壤质地为重壤土，表土层厚约15 21 cm, pH值为7.4 ,微碱性，土壤含水量为18%有机质(soil organic carbon ， SOM) 含量为15.2 g/kg ， 全氮 ( total nitrogen ，TN)含量为 0.077%,速效氮(available nitrogen , ANN 含量 为 43.9 mg/kg ,全磷(total phospohorus , TP)含量为 1 750 mg/kg， 速效磷 ( available phosphorus ， AP) 含量为 27.5 mg/k

6、g， 全钾(total kalium, TQ 含量为 2.574 0 mg/kg ,速效钾(available kalium, AK)含量为 183.5 mg/kg。1.2 试验方法育苗与样品采集红花选取粒大、饱满、色白的种子进行育种，在每盆中施10 g 接种物作为处理组，不接种作为对照，室温1520 C下培养至发芬，其间浇灌的水为无菌水。红花幼 苗生长3540 d出现一定菌根效应后，从每个处理中选取510株生长状况良好的幼苗，利用染色镜检法进行根部菌根侵染率的检测。菌根侵染率达到30%以上，进行移栽，移栽时按株距25 cm、行距35 cm规格种植，以减少不同处理间的相互影响。施肥量为：尿素

7、450 kg/hm2 ，重过磷酸钙375 kg/hm2 ，硫酸钾150 kg/hm210 ；施肥方法为：尿素50%作基肥，50%在初花期追施；重过磷酸钙30%作基肥，定苗后施40%，初花期施30%；硫酸钾定苗后施60%，初花期施40%。由于红花怕涝，试验过程接入滴灌带，安装水表进行灌溉。整个生育期只需浇 3 次水，共3 000 m3/hm2 ，分别在定苗后30%、初花期40%、终花期30%。郭欢，刘斌，马晓丽，等. 不同水肥处理对红花根际化学计量特征的影响 J. 北方园艺， 2013（ 16 ）： 202-207.邹良栋 . 植物生长与环境M. 北京：高等教育出版社，2010.刘斌 . 新疆红

8、花主栽品种生态化学计量特征多样性研究D.石河子：石河子大学，2013.郭欢，曾广萍，刘红玲，等. 丛枝菌根真菌对红花根围微生物多样性特征的影响 J. 微生物学通报， 2013， 40（ 7）： 1214-1224.14Sterner R W， Elser J J. Ecological stoichiometry. The biology of elements from molecules to the biosphereM. Princeton ： Princeton University Press ， 2002.15Fierer N ， Grandy A S， Six J ， et a

9、l. Searching for unifying principles in soil ecologyJ. Soil Biology and Biochemistry ， 2009， 41（ 11）： 2249-2256.16SistlaS A， Schimel J P. Stoichiometric flexibilityas a regulator of carbon and nutrient cycling interrestrial ecosystems under changeJ. The NewPhytologist ， 2012， 196（ 1）： 68-78.17Vitousek P M， Fahey T， Johnson D W， et al. Element interactions in forest ecosystems ： succession ， allometry and input-output budg