长期施肥对农田土壤丛枝菌根真菌生物多样性及群落结构的影响

丛枝菌根真菌(AMF)可以与植物根系形成共生体,通过一些复杂的途径改变植物群落的结构和功能。AMF多样性对植物的生长发育和植物生态系统的组成具有重要意义,所以近几年关于丛枝菌根真菌的生态学研究已引起科研工作者的重视。本文以长期(29年)施肥管理的陇东旱作小麦农田土壤生态系统为对象,运用传统染色压片方法,研究了不同施肥制度(氮肥、氮磷肥、秸秆+氮磷、厩肥、厩肥+氮磷、不施肥、对照)对土壤中丛枝菌根真菌(AMF)多样性以及群落结构的影响,主要结果如下: 1.不同施肥处理样地间AM侵染和孢子密度具有显著差异,总侵染率在51.9%-76%之间,孢子密度19.7-27.3个/20克土壤。同时施用厩肥和氮磷有助于AM的侵染。磷肥的施加可以提高土壤中的孢子密度。不同施肥处理样地中根围土壤AMF孢子数量在不同土壤深度也有差异。1-30cm土层孢子数量明显多于30cm以下土层。N,NP,SNP,M处理1-15cm和15-30cm土层中孢子数量差异不明显,MNP处理和对照组CK随土层深度增加孢子数量减少。 2.不同施肥处理下AM真菌种属出现的频度不同,Glomus属出现的频度最高。长期施肥会影响到AM真菌的种属分布,改变AM真菌的群落结构和特征。有机肥料和无机肥料并施可以提高AMF的物种多样性,而单施有机肥降低了AMF的物种多样性。无机肥料的施用对物种多样性的影响不大。 3.不同处理样地间小麦产量有明显的差异。有机肥和无机肥同时施用有助于提高作用产物。长期施肥导致土壤N、P含量的增加,致使土壤肥力改变,这可能是小麦产量改变的重要原因之一。 4.土壤孢子密度与总磷含量和速效磷含量密切相关。而菌丝侵染率与土壤有机碳含量有关。小麦产量与速效磷含量呈正相关,与总侵染率呈极显著的负相关,与丛枝侵染率呈负相关。作物产量低的样地中,速效磷的含量较低,小麦为了得到更多磷元素对丛枝菌根真菌的依赖性增加,因此产量低的样地的总侵染率反而更高。 5.氮能够抑制AMF的生长,但这种抑制作用在植物磷供应充足的情况下才表现得较为显著。 以上研究结果表明,长期施肥处理对丛枝菌根的侵染状况,AMF孢子密度,群落结构及多样性都产生影响,这种影响既可以是直接的也可以是间接的。有机肥料和无机肥料同时施用,比单施有机肥或无机肥更有利于提高产量和土壤微生物活性。