镉胁迫下深色有隔内生真菌对玉米生长和根际土壤养分的影响

为探究重金属胁迫下深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)对植物和土壤微环境的影响,设置3个水平土壤Cd质量浓度(0,5,10 mg/kg),选择6种DSE菌种(链格孢菌Alternaria terricola、尖镰孢菌Fusarium acuminatum、穗状弯孢菌Curvularia spicifera、高粱细基格孢菌Ulocladium sorghi、丛赤壳菌Neonectria radicicola和根异茎点霉菌Phoma radicina)进行玉米回接试验,以阐明Cd胁迫下DSE真菌对玉米生长、光合作用、抗氧化性,以及土壤pH、养分及酶活性的重要意义。结果表明:Cd胁迫下,6种DSE菌种均能定殖玉米根系。双因素方差分析结果表明,DSE与Cd胁迫及其交互作用显著影响玉米地径、叶绿素含量、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)、土壤pH和养分及酶活性(P<0.05)。当植物未受到Cd污染时,菌株U.sorghi(US)显著增加地下干质量和土壤有机质含量,降低MDA的积累和土壤速效磷含量。在5,10 mg/kg Cd质量浓度下,A.terricola(AT)显著增加玉米叶片数和地径;菌株P.radicina(PR)和N.radicicola(NR)显著提高植物地上干质量;AT、C.spicifera(CS)、F.acuminatum(FA)和US显著提高叶片中叶绿素含量和降低MDA在植物中的积累;AT降低了土壤速效磷含量;US显著提高土壤有机质含量并对土壤酸性磷酸酶和脲酶活性具有抑制作用(P<0.05)。Pearson相关性分析表明:土壤pH与地径和叶绿素含量显著正相关,有机质与植物谷胱甘肽显著负相关,速效磷与叶片数显著负相关(P<0.05)。方差分解表明:DSE菌种、Cd浓度和土壤因子共解释玉米生长和生理指标的42.1%和14.5%,其中DSE单独解释了27.4%和8.4%。随着Cd浓度升高,DSE显著促进植物生长,增加植物抵抗重金属能力,提高土壤养分可利用性,证明了在土壤Cd胁迫下DSE对植物生长和抗逆性有重要影响。