接种丛枝菌根真菌和氮沉降处理对灌木铁线莲根际微生态环境的影响

以单接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)、单接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)、按照1∶1混合接种根内根孢囊霉与摩西斗管囊霉的盆栽灌木铁线莲(Clematis fruticosa)菌根苗和非菌根苗(不接菌处理)为研究对象,设置对照(不施氮)、低氮(3 g·m^(-2)·a^(-1))、中氮(6 g·m^(-2)·a^(-1))、高氮(9 g·m^(-2)·a^(-1))4个氮添加处理;4种接菌处理,结合4种氮沉降处理,共16种处理组合。在接菌处理的苗木菌根侵染率达到60%以上(未接菌处理苗木菌根侵染率为0)后进行氮沉降控制试验,依据研究地生长季降雨量计算各次氮施入量,每隔14 d定量施入氮溶液150 mL·盆^(-1),共施氮10次,采用喷洒方法将氮均匀施入育苗盆中。测定各处理的灌木铁线莲苗木菌根侵染率、根际土壤养分特征及球囊霉素相关土壤蛋白等指标,采用最小显著差异法分析接菌和氮沉降处理对上述各指标的影响;采用偏最小二乘路径模型分析不同处理对土壤速效养分的影响。结果表明:(1)在单接种根内根孢囊霉、按照1∶1混合接种根内根孢囊霉与摩西斗管囊霉处理时,低氮处理的苗木菌根侵染率和孢子密度达到最大,高氮处理的苗木菌根侵染率较低氮处理显著降低;而单接种摩西斗管囊霉处理的苗木菌根侵染率,随氮沉降递增无显著差异。(2)氮沉降处理,显著影响非菌根苗、单接种根内根孢囊霉和按照1∶1混合接种根内根孢囊霉与摩西斗管囊霉处理的苗木根际土壤易提取球囊霉素相关土壤蛋白质量分数;而单接种摩西斗管囊霉处理的苗木,根际土壤易提取球囊霉素相关土壤蛋白随着氮沉降递增无显著变化。(3)对照(不施氮)处理时,单接种根内根孢囊霉和单接种摩西斗管囊霉处理的苗木,根际土壤有机质质量分数、碱解氮质量分数、有效磷质量分数、速效钾质量分数、pH均低于非菌根苗;高氮处理时,单接种摩西斗管囊霉处理的苗木,上述根际土壤指标均最低。(4)偏最小二乘路径模型分析表明,接菌处理对土壤速效养分质量分数的影响高于氮沉降处理。综合研究结果表明,接菌后形成的菌根共生体可有效调控氮沉降对灌木铁线莲苗木根际土壤微生态环境的影响,且摩西斗管囊霉对外源氮的耐受能力强于根内根孢囊霉。

接种菌根真菌和氮添加处理对樟子松苗木根际微生态环境的影响

通过研究接种菌根真菌和N添加处理对植物根际土壤胞外酶及其计量特征,以及微生物养分限制的影响,从而探讨全球N沉降背景下菌根真菌对根际微生态环境的调控机制。以1年生樟子松的盆栽菌根苗(简称+M,混合接菌处理)和非菌根苗(简称-M,未接菌处理)为对象,设置4个N添加处理:不施N(0N,0 kg•hm^(-2)•a^(-1))、低氮(LN,15 kg•hm^(-2)•a^(-1))、中氮(MN,30 kg•hm^(-2)•a^(-1))、高氮(HN,60 kg•hm^(-2)•a^(-1))。对比分析接菌和N添加处理对樟子松苗木根际土壤速效养分和胞外酶活性及其计量特征的影响,探究菌根真菌对微生物养分限制调控规律。结果表明:1)不同接菌处理下,随N添加量增加,土壤中碱解N均呈增加的趋势。HN处理下,菌根苗根际土壤有效磷达到最大。2)LN、MN处理下,菌根苗根际土LAP、NAG和ALP酶活性均显著高于非菌根苗。3)MN、HN处理下,菌根苗根际土壤中微生物碳限制和磷限制较非菌根苗均显著降低。4)通过PLS-PM路径模型分析发现,接菌处理正效应作用于根际土壤微生物养分限制。综上,N添加改变了根际土壤N平衡,菌根真菌有效调控N添加下根际微生态环境的稳定性,降低苗木根际微生物的碳和磷限制。