外生菌根菌与绿木霉互作对樟子松促生作用及机制

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eastliu33
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樟子松是我国北方的主要造林树种,造林面积仅次于杨树,在生态建设、环境修复等方面发挥着重要的作用。苗木质量是造林成功与否的关键。当前林业苗圃面临化学农药的过量使用致使病原菌产生抗药性,土传病害发生严重;土壤消毒剂、杀菌剂的频繁使用导致苗圃土壤环境退化、微生物群落遭到破坏;苗木营养条件差、生长势弱,在后续造林及在生态修复中存在成活率低、适应性差等诸多问题。  植物根际微生物是一个十分复杂的微生态系统,外生菌根菌和木霉菌是两类重要的土壤微生物类群,是植物根际促生微生物(PGPM)和生防菌(BCA)的典型代表,与植物的互作中在促进植物的生长、抗逆等方面发挥重要作用。单一微生物作用有限,以多种有益微生物复合使用同时发挥促生抗逆和土壤修复功能的复合生物菌剂逐渐取代单一菌剂成为未来生物菌剂研究发展的方向。  本研究采用植物病理学、菌物学、植物生理学及生物化学的方法,采用自以色列引进的木霉菌株T43与分离自辽宁省章古台樟子松林下的褐环乳牛肝菌N94对一年生樟子松苗木进行接种,构建出“木霉-樟子松-菌根菌”三位一体的抗逆促生体系。并对该体系进行耐旱、耐盐碱等评价,对体系根际土壤微生态和两种真菌的互作机理进行初步研究。研究结果表明:  (1)褐环乳牛肝菌N94与绿木霉T43能够很好的发挥“协同增效”作用,对樟子松苗木接种的促生作用明显高于任何两种菌株单独接种。接种T43三个月后,与对照相比S.luteus30 days+T.virens处理组苗木的苗高是对照的1.54倍,地径、鲜重和干重均为对照的1.5倍,其他生理指标(如抗氧化酶、可溶性糖和可溶性蛋白)也有不同程度的升高;  (2)通过逆境评价,结果表明:菌株和所构建的“体系”(S.luteus30 days+T.virens)均具有良好的耐干旱和耐盐碱性。在水势≤-1.37MPa、CNaCl≤0.2 mol/L、CNa2SO4≤0.2 mol/L和CNaHCO3≤0.1 mol/L时,T43与N94均能进行正常的生长和营养物质的代谢,其碳和磷的利用率与对照相比降低不显著。在相应幅度的胁迫条件下,“体系”各渗透条件物质及保护酶活力显著高于对照,MDA、电导率等细胞损害指标低于对照,表现出良好的耐旱和耐盐碱性;  (3)通过对所构建“体系”根际土壤微生态研究表明:T43和N94复合接种樟子松苗木可以有效改善苗木根际土壤的微环境,促进苗木营养元素的吸收,提高苗木根际土壤酶活力。其中“体系”(S.luteus30 days+T.virens)对苗木N元素促进最为显著,接种处理组土壤N含量与CK相比低1.4%,到第二年时,N元素含量又有下降,比上一年降低3.3%,说明“体系”有效促进了苗木N元素吸收;  (4)通过扫描电镜对T43和N94进行菌丝生长观察表明:两种菌在生长方面基本没有相互影响,双方的拈抗作用很小几乎可以忽略。T43可以有效发挥“诱导因子”的作用,可以诱导N94产酶,其中诱导最为明显的是产漆酶,在试验第6d,漆酶活性出现逐渐升高,从第1天的341 U· mL-1上升到第6d的1694 U· mL-1;  (5)通过对“体系”的大田应用试验,结果表明:“抗逆体系”的生长状况均优于其他处理组,“抗逆体系”能够很好的提高苗木生长质量,提高苗木的抗逆性。 S.30days+T.处理组平均苗高比control高5.4%,地径高17.7%,一级侧根数高28%,主根长高23.8%,鲜重高14.3%,干重高15.8%。这表明所构建之“体系”在大田野外表现依然良好。
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