丛枝菌根真菌在内蒙古草原区铁尾矿废弃地植被恢复中的作用研究

摘要

采用生物学盆栽试验方法，应用灭菌的内蒙古草原生态系统尾矿区铁尾矿砂作为培养基质，研究了接种丛枝菌根真菌(AMF)摩西球囊霉(Glomusmosseae)和地表球囊霉(Glomusversiforme)对内蒙古草原的四种本地草本植物品种冰草(Agropyroncristatum(L.)Gaertn.)、披碱草(ElymusdahuricusTurcz.)、沙打旺(AstragalusadsurgensPall.cv.‘shadawang’)和紫花苜蓿(MedicagosativaL.)以及四种常见农作物品种玉米(ZeamaysL.)、高粱(Sorghumbicolor(L.)Moench)、小麦(TriticumaestivumL.)和大豆(Glycinemax(L.)Merr.)的生长发育、矿质营养吸收、C：N：P化学计量比及重金属吸收和转运的影响。
　　 试验结果表明，接种G.versiforme可以使原本不能在铁尾矿上生长的双子叶豆科植物沙打旺和苜蓿存活并生长；同时，与不接种对照处理(CK)相比较，接种G.versiforme的单子叶禾本科植物冰草和披碱草的总生物量分别增加了33％和87％，显著增加了两种植物地上和地下部分N、P和K元素的含量，显著地降低了两种植物体中C：N：P的化学计量比和Zn、Cu等重金属元素的转运率。
　　 试验结果还表明，G.versiforme菌剂与四种农作物品种玉米、高粱、小麦和大豆之间也成功地建立了共生关系，其对四种农作物根系的菌根侵染率均达到了60％以上；与对照处理相比较，接种G.versiforme菌剂显著增加了玉米植株体的总生物量、地上和地下部分P营养元素的浓度和含量，显著降低了玉米植株体中C：N：P化学计量比和重金属元素Cu的转运率。
　　 与G.versiforme菌剂比较，G.mosseae对植物的菌根有益效果相对较差。据此，本文提出在内蒙古草原生态系统，披碱草及玉米和G.versiforme菌剂形成的共生体，可作为铁尾矿废弃地生态重建的优势菌根植物组合。
　　 通过在铁尾矿砂上对禾本科的玉米和豆科的大豆分别进行不接种处理(CK)和接种摩西球囊霉(Glomusmosseae)、幼套球囊霉(Glomusetunicatum)、根内球囊霉(Glomusintraradices)及聚丛球囊霉(Glomusaggregatum)菌剂处理。结果表明，接种的四种AMF菌剂均显著地增加了玉米的生物量。与对照处理相比，G.intraradices菌剂对两种农作物品种的侵染率是最大的，而接种G。aggregatum菌剂处理的两种农作物品种的生物量最大。其中，接种G.aggregatum菌剂处理的玉米总生物量增加了288％；并且显著地增加玉米植株体中N、P、K的含量，显著地降低了玉米植株中Fe、Mn、Al和Cu等重金属元素的转运率，增强植物对重金属毒害的忍耐性，促进了植物的生长。因此，G.aggregatum菌剂可以作为内蒙古草原地区铁尾矿废弃地植被恢复和生态重建的优势菌种。