張延旭等:接種菌根對採煤沉陷區苜蓿生長及土壤改良影響研究

2021-01-17 全國能源信息平臺

【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】

近年來,菌根微生物在礦區生態修復中的潛在作用已經被逐漸認識,並成為礦區復墾研究的熱點。但是目前大多數研究集中於實驗室研究或野外較短時間內應用效果,而對野外沉陷礦區內接菌後較長時間生態效應報導較少。基於此,筆者以採煤沉陷地紫花苜蓿為研究對象,研究了採煤沉陷地內接種菌根真菌4年後對紫花苜蓿生長及土壤改良效果的影響,研究可為菌根修復技術在礦區生態修復治理應用提供理論依據。

作者

張延旭1,2,畢銀麗1,2,王瑾1,2

單位

1.中國礦業大學(北京) 地球科學與測繪工程學院;2.中國礦業大學(北京) 煤炭資源與安全開採國家重點實驗室

摘要

採煤沉陷造成地表土壤質量下降,影響礦區植物生長和根際環境,叢枝菌根真菌作為一類有益的共生真菌對植物生長有促進作用。

為評價採煤沉陷區人工接種菌根的生態效應及作用時效,以神東礦區活雞兔礦沉陷區內接種菌根真菌的紫花苜蓿為研究對象,採用田間試驗和室內分析方法,測定接種叢枝菌根真菌處理和未接菌處理植物株高、葉片綠色度(SPAD值)、生物量、菌根侵染率、菌絲密度、根際土壤性狀及其相互關係,研究了較長時間內接種叢枝菌根真菌對紫花苜蓿生長及根際土壤性狀的影響。

結果表明:復墾4年後,與未接菌處理相比,接種菌根處理顯著提高了植物株高、SPAD值、生物量,分別提高了18.2%、8.3%、10.4%。紫花苜蓿可以與叢枝菌根真菌形成良好共生關係,接種菌根真菌4年後接菌處理植物菌根侵染率和菌絲密度顯著高於未接菌處理,菌根侵染率和菌絲密度較未接菌處理分別提高了35%、34.1%。接種菌根改善了根際土壤性狀,有效提高了土壤含水量,較對照分別提高7.5%,同時土壤鹼解氮、速效磷、有機質、磷酸酶活性較對照分別顯著提高了21.4%、20.7%、22.5%、36.9%。相關性分析表明,菌根侵染率與株高、生物量、磷酸酶、速效磷含量呈顯著正相關,菌絲密度與SPAD值、有機質呈顯著正相關,與株高、生物量呈極顯著正相關。復墾4年後,接種菌根真菌可顯著促進紫花苜蓿生長,提高了植株生物量,同時有效改善了根際土壤質量,具有較好的生態效應。

主要附圖

引用格式

張延旭,畢銀麗,王瑾.接種菌根對採煤沉陷區苜蓿生長及土壤改良影響研究[J]. 煤炭科學技術, 2020, 48(4): 142-147.

ZHANG Yanxu, BI Yinli,WANG Jin. Research on effect of arbuscular mycorrhizal fungi on alfalfa growth and soil improvement in mining subsidence area[J]. Coal Science and Technology, 2020, 48(4): 142-147.

免責聲明:以上內容轉載自煤炭科學技術,所發內容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯繫電話:010-65367702,郵箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社

相關焦點

  • 論文推薦|畢銀麗等:水分脅迫下AM 真菌與解磷細菌協同對玉米生長及...
    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】創新點通過人工室內模擬礦區水土環境,揭示不同水分條件下叢枝菌根與解磷菌的相互作用及其對植物生長、土壤養分的影響作用機理。研究為菌根和解磷菌等微生物作為生物肥料廣泛應用於礦區,提高旱區植物抗逆性,促進旱區植物生長,熟化旱區土壤,恢復礦區和旱區生態環境提供理論支撐。
  • 科技日報:這裡的採煤沉陷區上可以蓋百米高樓
    它給周邊的生態及區域地表的重新利用帶來了很多問題,而對採煤沉陷區進行綜合治理被認為是世界難題。現在,破解難題的新方案來了。 2020年12月28日,山東省濟寧市任城區採煤沉陷區綜合治理項目(一期)採空區治理工程通過驗收。
  • ...北京):畢銀麗——煤礦微生物復墾區灌木林下土壤養分的空間異質性
    土壤全氮、有機質和速效磷存在空間自相關性,有機質空間變程較長,連續性較好;土壤全氮空間分布呈塊狀分布,對空間依賴性較強;土壤速效磷呈不規則斑塊狀,破碎化程度高。(2)利用經典統計學、地統計學和協同克裡金插值方法,研究採煤沉陷地微生物復墾區灌木林下土壤全氮、有機質和速效磷的空間異質性及其影響因素。
  • 中國礦業大學(北京):畢銀麗——煤礦微生物復墾區灌木林下土壤養分...
    土壤全氮、有機質和速效磷存在空間自相關性,有機質空間變程較長,連續性較好;土壤全氮空間分布呈塊狀分布,對空間依賴性較強;土壤速效磷呈不規則斑塊狀,破碎化程度高。(2)利用經典統計學、地統計學和協同克裡金插值方法,研究採煤沉陷地微生物復墾區灌木林下土壤全氮、有機質和速效磷的空間異質性及其影響因素。
  • 四川宜賓採煤沉陷區調查:農戶十多年一直在搬家
    四川宜賓採煤沉陷區調查  塌陷、開裂、缺水、滑坡和泥石流,採煤區周邊農村住宅危險,建房安置成空文  ■本報記者 歐陽豔琴  2010年5月,宜賓的雨季如期而至。木房子就像吊腳樓一樣,懸在「天坑」邊上,堂屋的一端和兩間臥室的一角沉陷,堆在屋前的木料全部滾了下去。在這之後,王成書的屋前又出現了兩個直徑約1米的「天坑」。  坳田村、白果村都處於四川省煤炭產業集團有限責任公司(以下簡稱「川煤集團」)芙蓉集團公司(以下簡稱「芙蓉集團」)採煤區,在村裡,這樣的「天坑」隨處可見。
  • 什麼是藍莓菌根?種植前景如何?
    一、什麼是菌根 植物與真菌的共生現象普遍存在於自然界中,真菌從植物根部獲得生長所需的生長物質,同時真菌從土壤中吸收礦物質供給植物生長。菌根是土壤中的菌根真菌與植物的根系形成的具有特定形態結構和功能的共生聯合體。菌根具有擴大宿主植物的吸收營養面積、增加宿主植物對營養成分的吸收、提高宿主植物抗逆性等功能,在森林生態系統中扮演著重要角色。
  • 山西因採煤致地表大面積沉陷 地縫能掉進騾子(圖)
    怎樣彌補制度「裂縫」《規劃》顯示,2004~2010年,國家啟動實施了國有重點煤礦採煤沉陷區治理。山西省治理範圍包括大同、陽泉、汾西、萬柏林、古交、霍州、潞安、晉城和軒崗等9個礦區約1049平方公裡採煤沉陷區,安置受災居民18萬餘戶,受益人數60餘萬人,項目總投資68.66億元。
  • 叢枝菌根:種植業的至寶,沒它不行!
    一、改善植物的營養狀況研究表明,AM真菌可以改善植物對養分的吸收。AM真菌與根系共生後,能顯著促進根系對土壤礦質營養元素特別是磷(P)的吸收,甚至在土壤溫度降低、植物生長和磷吸收受抑的情況下,AM真菌仍能增加植物體內的磷含量。碳水化合物在AM共生結構界面上的轉移(從根系細胞到AM菌絲體)對AM吸收磷及磷在植物體內的運輸有促進作用。
  • 論文推薦|包玉英等:北電勝利煤礦排土場土壤AM真菌與土壤理化性狀...
    露天採煤嚴重地破壞了地表植被和土壤結構,影響了土壤微生物群落;同時形成了不同時期土壤重構的排土場景觀。與天然草原土壤相比,排土場的土壤結構、理化性質和生物特性變化較大,影響著植物的建植、生存和生長,尤其是在乾旱、半乾旱生態脆弱區,影響較嚴重且不可逆。因此,在煤炭生產的同時用不同的重建模式對礦區排土場進行植被恢復,並採用不同的管理措施,會造成不同時期的排土場植被演替進程和景觀的差異。
  • 土壤修復「法寶」:菌根共生生態生理研究回顧與展望
    菌根共生體可以通過多種方式或途徑影響植物的礦質營養和生長發育過程,在植物逆境生理及群落穩定中有著重要作用。對於植物群體而言,菌根真菌可以在時間尺度上穩定植物群落(Koide and Dickie, 2002)。一定程度上,菌根真菌的多樣性決定了植物群落的物種多樣性、生產力及穩定性(van der Heijdenet al., 1998)。菌根真菌與植物的共生需要植物供應光合產物供應真菌生長,即植物光合產物一部分分配到真菌。
  • 鹽鹼地鹽生植物改良研究與分析
    三、根際土壤微環境對生物改良的響應   根據鹽生植物改良鹽鹼地的機理,在鹽生植物改良鹽鹼地的過程中,必然涉及到土壤根區微環境系統的改變,具體包括土壤的物理特性(容重、結構和水分等)、化學特性(鹽分、養分和有機質等)及生物特性(即土壤的微生物特性)。以下就從根區微環境這幾方面對鹽生植物改良鹽鹼地方面的相關研究進行詳細的論述。
  • 研究揭示土壤動物與叢枝菌根真菌相互作用促進植物生長
    土壤真菌群落組成複雜多樣,包括從植物病原菌到共生菌等功能多樣的物種。共生菌中的叢枝菌根真菌(AMF)可幫助植物獲取生長所需的磷素(P)。雖然已揭示植物宿主和非生物因素與AMF群落的聯繫,但是對於較高營養級的土壤動物(原生生物和線蟲)如何通過捕食作用影響AMF群落結構和功能尚不清楚,難以建立有效的線蟲定向調控措施,提升植物生產力和養分利用率。
  • 微生物源的植物生長促進劑研究新進展
    (三)研究菌根真菌與土壤微生物的相互作用    涉及與根瘤菌、聯合固氮菌、解磷細菌的相互作用。我們最近一項研究也表明,從大戟科植物中篩選到一株B3菌株,經研究分析,確實能分泌IAA和ABA。同時接種內生菌對植物體內源激素也產生一定影響。有研究表明,益微處理後,棉葉中玉米素Z、異戊烯基腺嘌呤均有增加。內源激素的改變,將對植物整個生長發育和生理代謝產生積極影響。
  • 茶園土壤微生物之VA菌根菌
    自從A.C.Tunstall等於本世紀初相繼發現了茶樹根系中菌根的存在後,泡囊叢枝狀菌根(VA菌根)的研究已成為茶園土壤微生物研究中非常活躍的一個領域。 研究表明,VA菌根不僅增強茶樹的吸磷能力,同時對氮、鉀、鎂、銅、鐵、鋅的吸收也具有促進作用,而且能協調茶苗對磷和鋅的吸收,使磷和鋅的拮抗作用得以消除或減輕。
  • 科學網—中澳合作研究發現叢枝菌根真菌調控寄生植物生長
    本報訊(記者張雯雯 通訊員李愛榮) 中科院昆明植物研究所與澳大利亞阿德萊德大學的科研人員合作,首次證實了叢枝菌根真菌對根寄生植物養分吸收器官的發生有直接顯著的影響
  • 關於松樹菌根菌的介紹
    關於松樹菌根菌的介紹許多大型真菌和高等植物的根系形成共生關係,我們稱為外生菌根。真菌為植物生長提供多種礦質養分,並從植物中獲取自身生長所必需的光合產物,形成一個微生態環境。參與菌根形成的真菌稱為菌根菌,叢枝菌根與農業生產關係最密切、作用最佳的一類菌根。 林木營養根與土壤中的菌根真菌可共生形成外生菌根。
  • 南京土壤所揭示土壤動物與叢枝菌根真菌相互作用促進植物生長
    土壤真菌群落組成複雜多樣,包括從植物病原菌到共生菌等功能多樣的物種。共生菌中的叢枝菌根真菌(AMF)可幫助植物獲取生長所需的磷素(P)。雖然已揭示植物宿主和非生物因素與AMF群落的聯繫,但是對於較高營養級的土壤動物(原生生物和線蟲)如何通過捕食作用影響AMF群落結構和功能尚不清楚,難以建立有效的線蟲定向調控措施,提升植物生產力和養分利用率。
  • 土壤修復技術:石油汙染土壤的植物與微生物修復技術
    國內外許多研究者對石油汙染土壤的微生物降解原理、影響因素、降解菌篩選等方面進行了大量研究。在應用高效降解菌修復汙染土壤時,修復的效果主要取決於微生物在不同汙染生態系統中的存活與性能,其生長限制因子包括與其他微生物的競爭、土壤環境條件等。在石油組分中飽和烴最易降解,其次是低分子量芳香烴,高分子量芳香烴、膠質和瀝青質則極難降解。
  • 土壤微生物對作物生長影響有多大?你必須了解一下!
    要說土壤中什麼生物最多,非微生物莫屬。據研究發現,每一克土壤中微生物數量有幾億到幾百億。土壤微生物是土壤中肉眼看不見或看不清楚的微小生物的總稱,包括細菌、真菌、放線菌、原生生物及顯微藻類等。土壤中如此多的微生物對作物生長有哪些作用和影響呢?
  • 菌根真菌對植物種群和群落生物學的影響
    菌根真菌對植物種群和群落生物學的影響 作者:小柯機器人 發布時間:2020/2/22 10:21:00 愛沙尼亞自然歷史博物館Leho Tedersoo研究小組綜述了菌根真菌如何促進植物種群和群落生物學