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油蒿是毛乌素沙地植被中的优势物种,对于维持当地生态系统的稳定具有重要作用。丛枝菌根能够改善植物营养和水分状况、增强植物抗逆性、促进生态恢复。目前关于丛枝菌根技术在荒漠化土地植被恢复中的研究还十分薄弱,本研究利用不同土壤研究了水分胁迫条件下接种摩西球囊霉和土著AM真菌对油蒿生长和抗旱性的影响,探讨了油蒿与AM真菌的共生效应和适应极端环境的对策。试验结果如下:
⑴接种AM真菌能显著提高油蒿菌根侵染率,同等条件下接种土著AM真菌的侵染率都高于外源菌种Gmosseae的单一接种,非灭菌土中的侵染率高于灭菌土中的侵染率,研究站土壤中的侵染率明显高于榆林土壤中的侵染率。土壤非灭菌条件下水分胁迫显著抑制了AM真菌对油蒿根系的侵染。
⑵水分胁迫下接种AM真菌能促进油蒿生长,增加分枝数并促进侧根发育,显著提高根冠比,但对茎粗没有显著正效应。
⑶接种AM真菌能提高油蒿地上部和根系含水量,有效提升叶片保水力,同时加强油蒿根系对磷、氮的吸收能力。
⑷同一水分条件下接种AM真菌的油蒿维持了较低的可溶性糖含量。接种土著AM真菌的植株脯氨酸含量有所下降。脯氨酸含量大小可以反映油蒿受水分胁迫的程度。
⑸油蒿在水分胁迫初期主要通过提高SOD活性来消除活性氧,而在胁迫后期则主要依靠POD。水分胁迫和接种AM真菌并没有诱导油蒿产生新的POD同工酶类型,接种AM真菌的植株SOD、POD活性显著提高,丙二醛含量较低,可溶性蛋白含量没有出现显著变化。
⑹干旱导致菌根侵染率下降是宿主植物吸水能力下降的原因之一,在植物生长前期接种AM真菌可以增强植物对抗生长中后期环境干旱的能力。
⑺土壤灭菌与否和土壤类型差异都对AM真菌促进植物生长和提高抗旱性的效果产生影响。接种AM真菌在三种土壤中都对油蒿有正效应,接种土著AM真菌具有比接种外源单一菌种G.mosseae更好的促进效应。