【摘要】：本研究以內蒙古四子王旗荒漠草原的建群種短花針茅(Stipa breviflora)、優(yōu)勢種無芒隱子草(Cleistogenes songorica)和冷蒿(Artemisia frigida)以及伴生種阿爾泰狗娃花(Heteropappus altaicus)和銀灰旋花(Convolvulus ammannii)5種植物為研究對象,分別收集根系12 h、24 h和48 h的分泌物,運用超高效液相色譜-四極桿飛行時間串聯(lián)質譜法(UPLC-QTof/MS)分析根分泌物中的有機酸組分。并將收集的5種植物根分泌物原液及4種有機酸組分回接到土壤中培養(yǎng),分析其對土壤中微生物數量及養(yǎng)分的影響。主要結果如下:1.短花針茅和阿爾泰狗娃花不同收集時間根分泌物中均檢出棕櫚酸(palmitic acid)和油酸(Oleic acid)2種有機酸;無芒隱子草不同收集時間根分泌物中檢出鄰苯二甲酸(o-Phthalic acid)、油酸和棕櫚酸3種有機酸;冷蒿不同收集時間根分泌物中僅檢出鄰苯二甲酸1種有機酸;銀灰旋花不同收集時間根分泌物中檢出琥珀酸(Succinic acid)、棕櫚酸、油酸、和鄰苯二甲酸共4種有機酸。2.不同收集時間短花針茅、無芒隱子草和冷蒿的根分泌物原液對土壤中細菌、真菌和放線菌數量均有顯著促進作用;銀灰旋花收集12 h根分泌物對土壤中細菌和放線菌數量有促進作用,對真菌數量有顯著抑制作用,收集24 h和48 h的根分泌物對3種微生物均有促進作用;收集12h的阿爾泰狗娃花根分泌物對土壤中3類微生物的數量均有促進作用,收集24 h和48 h的根分泌物對土壤中細菌和放線菌數量有促進作用,對真菌數量有抑制作用。5種植物根分泌物均能提高土壤有機質(SOM)、有效磷(AP)和堿解氮(AN)的含量,降低土壤pH值。3.四種有機酸組分中,不同濃度棕櫚酸和油酸均可增加土壤中3大類微生物的數量,提高土壤中有機質(SOM)、有效磷(AP)和堿解氮(AN)的含量。土壤中鄰苯二甲酸濃度為5μL/g時,細菌和真菌數量增加,放線菌數量減少;濃度為10μL/g和15μL/g時,土壤真菌數增多,細菌和放線菌數減少;3個濃度的鄰苯二甲酸均可減少土壤有機質(SOM)和堿解氮(AN)的含量,增加土壤有效磷(AP)含量。土壤中琥珀酸濃度為5μL/g時,3類微生物的數量均增加;濃度為10μL/g時,真菌和放線菌數量顯著增加,細菌數量減少;濃度為10μL/g時,真菌數量增加,細菌和放線菌數量減少;不同濃度琥珀酸可顯著增加土壤中土壤有機質(SOM)、堿解氮(AN)和有效磷(AP)的含量。不同濃度的4種有機酸均能降低土壤pH值,均對土壤含水量(SWC)無顯著影響。
【圖文】：

菌和共生固氮菌等，這些微生物可為其寄生的植物提供植物生長所需的碳源、氮源生長因子，而植物也為這些微生物的生長繁殖也提供了適宜的條件和養(yǎng)分[84]。土中微生物對植物的作用主要有以下幾種：共生固氮：土壤中的一些微生物可以將空氣中的 N2 轉化為 NH3 而更有利于物的吸收利用。土壤中主要固氮菌主要有共生固氮菌、自身固氮菌和聯(lián)合固氮菌大類。研究發(fā)現，種植燕麥土壤中的固氮菌可以促進燕麥植株的生長，增加根冠比提高燕麥產量[69,71,84]。礦質元素釋放：土壤微生物能將土壤中難溶礦質元素的分解，并將不能被植物收的物質轉化為可吸收的物質。而土壤中還有較大數量的菌根真菌，這些菌根真菌以擴大植物養(yǎng)分吸收范圍，提高植物對活性養(yǎng)分的吸收能力[34,62,64]。增強植物抗逆作用：土壤中微生物在生長發(fā)育地不同時間中會產生不同種類的級代謝產物。這些代謝產物中含有能促進植物生長的激素和生長因子，，同時，這些素和生長因子也可提高植物抗逆性[62,64,84]。

為探究內蒙古短花針茅荒漠草原建群種短花針茅，優(yōu)勢種冷蒿和無芒隱子草以及伴生種銀灰旋花和阿爾泰狗娃花根分泌物中有機酸組成和生理生化功能。本實驗在2018 年 8 月采用水培法對 5 種植物的根分泌物進行 12 h、24 h 和 48 h 三個時間段連續(xù)收集，對各根分泌物進行了超高效液相色譜-四極桿飛行時間串聯(lián)質譜法(UPLC-QTof/MS)檢測其組分中有機酸的種類和含量，同時測定了收集液原液及有機酸組分對土壤養(yǎng)分及微生物數量的影響情況。3.1 五種植物根分泌物中有機酸組分分析3.1.1 有機酸標準品的分離實驗將通過水培收集到的 5 種植物 3 個收集時間(12 h、24 h 和 48 h)的根分泌物進行 UPLC-QTof/MS 分析，鑒定出的有機酸成分及相對含量見表 3-1。圖 3-1 和圖 3-2為標準品色譜圖和二級質譜圖。
【學位授予單位】：內蒙古師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S154.3;S158

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