土壤压实胁迫下丛枝菌根真菌对高羊茅生理生态的影响

该试验设计4种土壤压实处理[土壤容重分别为1.2(CK_1)、1.3、1.4和1.5 g·cm~(-3)],并与压实处理前分别接种2种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)——摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)组成的4个接种处理[Fm、Ri、Fm+Ri和不接种(CK_2)],共组成16个处理,分析不同处理对高羊茅(Festuca elata)品种‘艾瑞3号’的生理生态指标的影响,为AMF在压实土壤中的应用提供理论基础。结果表明:(1)高羊茅根系的菌根侵染率和菌丝密度均随土壤容重的增加而逐渐降低;与CK_1相比,在土壤容重1.5 g·cm~(-3)处理下接种Fm、Ri、Fm+Ri的高羊茅根系菌根侵染率分别显著降低了27.8%、39.8%和30.0%,菌丝密度分别显著降低43.8%、42.1%和43.8%,且在1.5 g·cm~(-3)土壤容重下,接种Fm+Ri处理的菌根侵染率和菌丝密度比单接种Fm分别提高17.3%和25.2%,比单接种Ri处理分别提高53.0%和36.3%。(2)接种AMF能有效增加土壤压实胁迫下高羊茅植株的株高、分蘖数和干物质质量,显著提高高羊茅耐受力,接种Fm+Ri处理的株高、分蘖数及干物质质量在1.5 g·cm~(-3)土壤容重下分别比未接种(CK_2)显著增加36.1%、39.5%和144.0%。(3)接种AMF能显著提高土壤压实胁迫下高羊茅根系活力以及过氧化氢酶(CAT)活性,接种Fm+Ri处理的根系活力以及CAT活性在1.5 g·cm~(-3)土壤容重下分别是对照(CK_2)的1.4和1.5倍。(4)接种AMF能显著提高土壤压实胁迫下高羊茅叶绿素a、b以及总叶绿素含量,接种Fm+Ri处理在1.5 g·cm~(-3)土壤容重下比对照(CK_2)的上升幅度分别提高43.1%、100.0%和59.3%。(5)接种AMF能显著提高土壤压实胁迫下高羊茅叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)以及气孔导度(G_s),显著降低其叶片胞间CO_2浓度(C_i),接种Fm+Ri处理在1.5 g·cm~(-3)土壤容重下比对照(CK_2)的升降幅度分别为52.5%、33.3%、181.1%和-32.9%。综上所述,土壤压实胁迫显著抑制AMF的侵染,而共同接种Fm+Ri能显著促进AMF对根系的侵染,且共同接种处理的效果明显优于单一接种;AMF可通过增强高羊茅根系活力、降低氧化胁迫造成的伤害、提高植物叶绿素含量与光合作用来增强自身的抗土壤压实能力。