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绿肥翻压接种丛枝菌根真菌和深色有隔内生真菌对玉米生长及氮素利用的影响

毕银丽 张家毓 王坤 杜善周

毕银丽, 张家毓, 王 坤, 杜善周. 绿肥翻压接种丛枝菌根真菌和深色有隔内生真菌对玉米生长及氮素利用的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(4): 890 − 896 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021042401
引用本文: 毕银丽, 张家毓, 王 坤, 杜善周. 绿肥翻压接种丛枝菌根真菌和深色有隔内生真菌对玉米生长及氮素利用的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(4): 890 − 896 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021042401
BI Yin-li, ZHANG Jia-yu, WANG Kun, DU Shan-zhou. Nitrogen Conversion Rate of Maize after Inoculation with Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Dark Septate Endophytes[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(4): 890 − 896 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021042401
Citation: BI Yin-li, ZHANG Jia-yu, WANG Kun, DU Shan-zhou. Nitrogen Conversion Rate of Maize after Inoculation with Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Dark Septate Endophytes[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(4): 890 − 896 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021042401

绿肥翻压接种丛枝菌根真菌和深色有隔内生真菌对玉米生长及氮素利用的影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021042401
基金项目: 国家自然科学基金(51974326)和首都科技领军人才(Z18110006318021)资助
详细信息
    作者简介:

    毕银丽(1971−),女,陕西米脂,长江学者特聘教授,从事矿山生态修复。E-mail: ylbi88@126.com

    通讯作者:

    E-mail: ylbi88@126.com

  • 中图分类号: X751

Nitrogen Conversion Rate of Maize after Inoculation with Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Dark Septate Endophytes

  • 摘要:   目的  绿肥作为生物肥料,加入土壤后如何提高植物对绿肥利用效率及氮转化效率一直是热点研究课题。本文使用新鲜苜蓿(Medicago sativa)作为绿肥,接种丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)和深色有隔内生真菌(Dark Septate Endophytes,DSE),探究利用微生物接种提高植物对绿肥利用效率和促进氮素转化的方法。  方法  本研究在温室条件下,采用玉米(Zea mays L.)作为供试植物,使用新鲜苜蓿(Medicago sativa)作为绿肥,并接种AMF和DSE。试验设置4个处理:绿肥(L);绿肥 + AMF(L + A);绿肥 + DSE(L + D);绿肥 + DSE + AMF(L + D + A)。  结果  AMF和DSE可以同时定殖玉米植株;接种真菌处理均显著提高玉米株高与生物量,其中L + D处理效果最好,株高与干重的值分别为86.25 cm、41.893 g每盆。L + D处理较其它接菌处理对植物全氮、绿肥的利用效率促进作用最为显著,最大值分别为585.27 mg、76.50%,且L + D处理下土壤硝氮、铵氮含量、脲酶活性最高,分别为0.201 g kg−1、0.339 g kg−1以及81.51 μg kg 24 h−1。接种AMF处理土壤全氮含量均显著高于其不接种AMF处理,同时接种AMF和DSE对玉米生长产生一定程度抑制作用。  结论  绿肥接种深色有隔内生真菌在植物生物量及营养利用等方面略好于接种丛枝菌根真菌,而双接菌处理需进一步研究证明协同或竞争关系。该结果为利用微生物技术提高绿肥在土壤中的利用效率及促进氮素的转化提供理论依据。
  • 表  1  供试土壤的基本理化性质

    Table  1.   Basic physical and chemical properties of the experimental soil

    pH有机质(g kg−1
    Organic matter
    全氮(g kg−1
    Total nitrogen
    电导率(μs cm−1
    Electric conductivity
    8.33 22.17 0.15 173.6
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    表  2  不同处理对真菌定殖率和玉米生长的影响

    Table  2.   Effects of different treatments on the colonization rates of fungi and corn growth

    处理
    Treatment
    AMF定殖率(%)
    AMF colonization rate
    DSE定殖率(%)
    DSE colonization rate
    玉米株高(cm)
    Corn plant height
    玉米生物量(g pot−1
    Corn biomass
    L 39.02 ± 3.75 b 18.89 ± 2.89 b 67.28 ± 3.35 c 23.717 ± 1.11 c
    L + A 54.31 ± 3.07 a 17.84 ± 0.84 b 78.28 ± 5.25 b 29.803 ± 3.43 b
    L + D 37.51 ± 1.15 b 39.29 ± 5.19 a 86.25 ± 1.94 a 41.893 ± 2.49 a
    L + D + A 54.09 ± 4.76 a 34.85 ± 4.76 a 78.72 ± 3.31 b 31.143 ± 1.07 b
    AMF *** * ns *
    DSE ns *** *** ***
    AMF*DSE ns ns *** ***
      注:同列数据后不同小写字母表示各处理间具有显著差异(P < 0.05)。ns:P > 0.05,*:0.01 ≤ P < 0.05,**:0.001 ≤ P < 0.01,***P < 0.001。
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    表  3  不同处理对玉米和土壤氮含量的影响

    Table  3.   Effects of different treatments on nitrogen contents of maize and soil

    处理
    Treatment
    植物全氮(mg)
    Plant nitrogen
    土壤全氮(g kg−1)
    Soil nitrogen
    土壤硝氮(g kg−1)
    Soil NO3−−N
    土壤铵氮(g kg−1)
    Soil NH4+−N
    L 367.54 ± 97.07 b 0.040 ± 0.007 c 0.161 ± 0.021 a 0.274 ± 0.015 b
    L + A 444.78 ± 74.06 ab 0.107 ± 0.017 a 0.161 ± 0.008 a 0.326 ± 0.027 a
    L + D 585.27 ± 82.62 a 0.085 ± 0.007 b 0.201 ± 0.031 a 0.339 ± 0.025 a
    L + D + A 378.85 ± 136.9 b 0.120 ± 0.005 a 0.172 ± 0.026 a 0.318 ± 0.031 a
    AMF ns *** ns ns
    DSE * ns ns ns
    AMF*DSE ** ns ns ns
      注: 同列数据后不同小写字母表示各处理间具有显著差异(P < 0.05)。ns:P > 0.05,*:0.01 ≤ P < 0.05,**:0.001 ≤ P < 0.01,***P < 0.001。
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    表  4  不同处理间植物对绿肥利用效率和氮有效转化率

    Table  4.   Green manure utilization rate and available nitrogen conversion rate between different treatments

    处理
    Treatment
    绿肥利用效率(K1,%)
    Green manure utilization rate
    氮有效转化率(K2,%)
    Effective nitrogen conversion
    L 33.74 ± 11.08 c 2.976 ± 0.20 a
    L + A 54.40 ± 7.20 b 3.739 ± 1.27 a
    L + D 76.50 ± 10.81 a 3.527 ± 0.35 a
    L + D + A 55.33 ± 8.67 b 3.654 ± 0.69 a
    AMF ns ns
    DSE *** ns
    AMF*DSE *** ns
      注: 同列数据后不同小写字母表示各处理间具有显著差异(P < 0.05)。ns:P > 0.05,*:0.01 ≤ P < 0.05,**:0.001 ≤ P < 0.01,***P < 0.001。
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    表  5  不同处理土壤脲酶活性

    Table  5.   Soil enzyme activities in different treatments

    处理
    Treatment
    脲酶(μg (kg 24 h)−1)
    Urease
    脲酶接菌处理贡献率(%)
    Contribution rate of urease inoculation treatment
    L 46.49 ± 7.18 b NA
    L + A 41.10 ± 9.91 b −21.73 ± 2.96 c
    L + D 81.51 ± 3.17 a 43.12 ± 2.07 a
    L + D + A 70.14 ± 6.67 a 33.59 ± 1.61 b
    AMF * ns
    DSE *** ns
    AMF*DSE ns ns
      注:NA为空;同列数据后不同小写字母表示各处理间具有显著差异(P < 0.05)。ns:P > 0.05,*:0.01 ≤ P < 0.05,**:0.001 ≤ P < 0.01,***P < 0.001。
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    表  6  不同处理土壤有机质含量和土壤碳氮比

    Table  6.   Soil organic matter content of different treatments and soil carbon/nitrogen ratio

    处理
    Treatment
    有机质含量(g kg−1
    Organic matter content
    有机质接菌处理贡献率(%)
    Contribution rate of organic matter inoculation
    土壤碳氮比
    Soil carbon/nitrogen ratio
    L 2.12 ± 0.73 b NA 53.00 ± 11.00 a
    L + A 3.71 ± 1.07 ab 30.90 ± 3.88 b 46.79 ± 0.87 a
    L + D 3.86 ± 0.91 ab 34.32 ± 6.83 b 42.32 ± 6.04 a
    L + D + A 4.43 ± 1.23 a 47.56 ± 4.49 a 47.39 ± 4.29 a
    AMF ns ns ns
    DSE * ns ns
    AMF*DSE ns ns ns
      注:NA为空;同列数据后不同小写字母表示各处理间具有显著差异(P < 0.05)。ns:P > 0.05,*:0.01 ≤ P < 0.05,**:0.001 ≤ P < 0.01,***P < 0.001,下同。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-27
  • 录用日期:  2022-03-13
  • 修回日期:  2022-02-28
  • 刊出日期:  2022-06-17

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