[硕士论文] 长期定位施肥土壤中丛枝菌根真菌多样性的研究 [复制链接]

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硕士论文-长期定位施肥土壤中丛枝菌根真菌多样性的研究，共112页，53471字

丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizas, AM）真菌是土壤生态系统中的重要成员之一，

分布广泛，具有丰富的物种多样性。AM 真菌的菌丝在土壤中构成一个菌丝网络，将

不同植物根系联结起来，这对于生态系统不同组分之间的物质交换，能量与信息的传

递，生物的演化与分布，保持农业生态系生态平衡和可持续发展具有重要意义。由于

AM 真菌在可持续农业生产发展中的重要地位，人们对农业生态系统中 AM 真菌的多

样性给予了高度重视。作者在国内外首次系统研究了长期定位施肥土壤中 AM 真菌的

物种多样性、资源与分布状况；分析长期定位施肥体制及作物种类对 AM 真菌多样性

的影响特点；并在高肥力条件下筛选耐磷高效 AM 真菌。主要试验结果如下：

于 2003 年 9 月和 2004 年 5 月分别在莱阳农学院长期（连续 26 年）定位施肥试

验田秋季玉米和春季小麦根围采集土样，进行 AM 真菌的分离鉴定，共分离到 AM

真菌 5 属 19 种，包括 Glomus 属 11 种，Glomus caledonium、Glomus constrictum、Glomus

eburneum*、Glomus ebunicatum、Glomus hyderabadensis*、Glomus mosseae、Glomus

sinuosum、 Glomus tortuosum、 Glomus versiforme、 Glomus bireticulata**、 Glomus

laiyangensis**；Acaulospora 属 2 种，Aaulospora excavata、Acaulospora sp；Gigaspora

属 2 种，Gigaspora margarita、Gigaspora endosporetum**；Scutellospora 属 3 种，

Scutellospora cerradensis* 、 Scutellospora coralloidea 、 Scutellospora pellucida ；

Archaeospora 属 1 种，Archaeospora leptoticha。其中我国新纪录种 3 个（带*者为新

纪录种），新种 3 个（带**者为新种）。

Glomus 属和 Scutellospora 属是该样地的优势属。玉米和小麦根围种的丰度和孢

子密度均以不施肥对照最高，高有机肥高氮肥处理最低，且随施肥量的增加 AM 真菌

物种多样性指数也降低。增施氮肥 Scutellospora 属孢子密度和相对多度都降低；单施

有机肥有利于 Glomus mosseae 的产孢；氮磷钾配施处理的 Glomus mosseae 孢子密度

显著高于施氮磷肥和氮钾肥的处理；而氮钾肥处理的 Scutellospora pellucida 孢子密度

显著高于氮磷钾肥和氮磷肥处理，施肥还降低了玉米和小麦根系侵染率、丛枝着生率

及单位根长泡囊数和侵入点个数。表明施肥能显著影响 AM 真菌种的丰度、孢子密度、

种类组成和多样性，且不同的 AM 真菌对土壤肥力适应性不同。另外，低有机肥与氮

肥配施和氮磷钾配施处理条件下玉米根系侵染率高于小麦，玉米根围 AM 真菌种的丰

度则在高氮、低有机肥、氮磷配施条件下高于小麦。

分析各施肥处理对土壤理化性状的影响发现施用有机肥显著提高了土壤速效磷、

速效氮、速效钾的含量，这可能是引起高有机肥处理 AM 真菌种的丰度和孢子密度均

较低的原因。

将从长期定位施用氮磷肥和氮磷钾肥处理分离到的 AM 真菌选择 3 种：Glomus

mosseae、Glomus versiforme 和 Scutellospora pellucida 于温室条件下，设 30、60、120、

240、480 mg·kg-15 个施磷水平，进行耐磷肥高效 AM 真菌菌株的筛选.。接种 AM 真

菌在低磷浓度时均能促进植株的生长和植株体内磷含量。在 480 mg·kg-1 施磷水平下

以 Glomus mosseae 的接种效果最佳。

关键词： 长期定位施肥；丛枝菌根真菌；多样性；侵染；菌株筛选

目 录

论文正文……… 1

第一章

文献综述 ………… 1

1 土壤微生物多样性的研究进展 ……… 1

1.1 土壤细菌的物种多样性 ……………… 2

1.2 土壤真菌的物种多样性 ……………… 3

1.3 农业技术对土壤微生物多样性的影响 5

2 AM 真菌多样性的研究进展 ……………… 8

2.1 AM 真菌分类的最新研究进展 ………… 8

2.2 我国 AM 真菌的物种多样性 ………… 14

2.3 农业生态系统中 AM 真菌的多样性 … 17

第二章 长期定位施肥土壤中的 AM 真菌 …… 22

1 材料与方法 …………… 22

1.1 样地概况 ………… 22

1.2 样品采集 ………… 24

1.3 AM 真菌加富培养 … 24

1.4 孢子的分离与鉴定 24

2 结果 … 24

2.1 长期定位施肥土壤中 AM 真菌的种类 24

2.2 分离到的 AM 真菌特征描述 ……… 25

3 讨论 … 32

4 小结 … 33

第三章 长期定位施肥土壤中 AM 真菌对寄主植物的侵染状况 …34

1 材料与方法……………… 34

1.1 样品采集 ………… 34

1.2 根系侵染率测定 … 34

2 结果… 35

2.1 长期定位施氮肥（N）对 AM 真菌侵染状况的影响 … 35

2.2 长期定位施有机肥（M）对 AM 真菌侵染状况的影响 35

2.3 长期定位施有机肥（M）和氮肥（N）对 AM 真菌侵染状况的影响…36

2 .4 长期定位施氮肥（ N）磷肥（ P）钾肥（ K）对 AM 真菌侵染状况

的影响……………… 36

3 讨论 … 38

4 小结 … 39

第四章 长期定位施肥土壤中 AM 真菌多样性 … 40

1 材料与方法 …………… 40

1.1 样品采集 ………… 40

1.2 孢子分离鉴定 …… 40

1.3 数据分析 ………… 40

2 结果 … 42

2.1 各施肥处理土壤中分离到的 AM 真菌种类 …………… 42

2.2 种的丰度 ………… 44

2.3 孢子密度 ………… 44

2.4 频度 ……………… 44

2.5 相对多度 ………… 45

2.6 物种多样性和物种均匀度 ………… 46

3 讨论 … 47

4 小结 … 48

第五章 长期定位施肥和作物对 AM 真菌多样性的影响 ………… 49

1 材料与方法 …………… 49

1.1 样品采集

………… 49

1.2 孢子分离鉴定 …… 49

1.3 根系侵然率的测定 49

1.4 土壤理化性质的测定 ……………… 49

1.5

数据处理 ………… 51

2 结果 … 51

2.1 长期定位施肥对土壤理化性状的影响 51

2.2 长期定位施氮（N）与 AM 真菌多样性 52

2.3 长期定位施有机肥（M）与 AM 真菌多样性 …………… 52

2.4 长期定位施有机肥（M）和氮肥（N）与 AM 真菌多样性 ……………… 52

2.5 长期定位施氮肥（N）磷肥（P）钾肥（K）与 AM 真菌多样性 ………… 53

2.6 寄主植物与 AM 真菌多样性 ……… 53

3 讨论 … 63

4 小结 … 65

第六章 耐磷肥 AM 真菌的筛选 66

1 材料与方法 …………… 66

1.1 单孢培养 ………… 66

1.2 盆栽基质 ………… 66

1.3 供试植物 ………… 66

1.4 植株磷含量测定 … 67

2 试验设计 ……………… 67

3 结果 … 67

3.1 施磷水平对玉米菌根侵染的影响 … 67

3.2

施磷水平下接种 AM 真菌对玉米生长状况的影响 … 68

3.3 施磷水平对玉米地上部磷含量的影响 ……………… 69

4 讨论 … 70

5 小结 … 70

参考文献 …… 71

附录 ………… 84

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