【摘要】：目前鹽土資源占地球陸地總面積的7%,而土地持續(xù)鹽堿化在21世紀中葉將毀掉全球近一半適耕土地。我國各種類型的鹽漬土總額接近1億hm2,其中海濱鹽土近0.2億hm2,而灘涂鹽土面積為300萬hm2左右。土壤鹽分會顯著降低植物對礦質營養(yǎng)成分特別是磷元素的吸收,這是因為磷離子在鹽土中較易與鈣離子等陽離子結合并沉淀,以致無法被植物吸收利用。因此鹽土中磷缺乏成為植物生長的一個重要限制因子。然而,磷肥的大量、重復使用等不合理措施不僅導致鹽土農業(yè)面源污染的加劇,成本居高不下,還會因干擾土壤微生物多樣性造成土壤肥力下降,最終導致作物產量下降。因此,研究包括解磷菌和叢枝菌根(AM)真菌等有益微生物在鹽土農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)修復中的作用代表了一種深度應用環(huán)境友好型微生物肥料的合理選擇。本文的研究目標是探索鹽土接種解磷真菌和AM真菌后土壤酶活性以及土壤理化指標的變化規(guī)律,探明兩類土壤微生物在修復海濱鹽土的過程中促進植物生長的機理。本文利用兩類土壤微生物和兩種油料植物,開展了室內試驗和大田試驗,首先篩選了在鹽脅迫下促進海濱錦葵生長的最佳菌種組合,然后比較得出在海濱鹽土中促進蓖麻生長和提高鹽土質量的毛霉菌和AM真菌的最佳配伍比例。在此基礎上,比較了不同劑量的微生物菌劑在大田條件下對土壤肥力和蓖麻生長的促進效果。最后研究了微生物菌劑聯(lián)合不同磷肥或氮肥水平的施用對鹽土質量和蓖麻產量的影響,建立了海濱鹽土中AM真菌-毛霉菌-化肥復合作用模式。主要研究內容與結論如下:(1)在四種鹽分梯度下,利用盆栽基質接種兩種AM真菌和一種解磷真菌(毛霉菌)來驗證我們的假定:a.鹽脅迫下接種AM真菌和毛霉菌能促進典型鹽生植物海濱錦葵的生長。b.接種微生物會協(xié)同影響植物根際土壤中的土壤酶活性(如:轉化酶、過氧化氫酶、尿酶、堿性和中性磷酸酶)和速效磷含量。試驗結果表明,AM真菌和毛霉菌雙接種對于植物生長的促進效果要好于三重接種。接種兩類真菌能顯著提高土壤酶活性和速效磷含量,這可能會減輕鹽脅迫對植物生長的抑制作用。因此,我們可以篩選適于鹽土環(huán)境并具有較高促進植物生長效果的AM真菌和解磷真菌組合以獲取高效生物肥料。(2)本文在室內試驗條件下,利用采自江蘇沿海地區(qū)的鹽土,通過測定植物生物量、土壤酶活性、速效磷含量等指標,比較了不同劑量比例的AM真菌和毛霉菌對部分蓖麻生長和土壤理化指標的影響效果。結果表明,兩種真菌的混合接種可以顯著提高海濱鹽土中的土壤酶活性和速效磷含量,促進蓖麻根系對磷素的吸收,從而達到提高蓖麻生物量的目的。對鹽土質量和植物生長達到最佳刺激效果的菌種劑量比例是28.56個:11.5×105 CFU(AM真菌孢子數(shù):毛霉菌落數(shù))。(3)本文在大田條件下比較了不同劑量的混合菌劑(AM真菌孢子數(shù):毛霉菌落數(shù)=28.56個:11.5×105 CFU)對蓖麻生長和產量以及土壤理化和生化指標的影響。數(shù)據(jù)顯示,混合菌種能顯著提高蓖麻在野外鹽土中的成活率,并大幅提高生物量和種子產量�；旌暇N接種主要通過刺激土壤酶活性提高、降低土壤電導率,并增加土壤速效磷和速效氮含量來達到提高鹽土肥力的效果。本試驗中提高鹽土肥力最有效的劑量是混合菌劑20克/株(大約含AM真菌孢子78個,毛霉菌落2.4×106 CFU)。因此,在大田條件下聯(lián)合應用AM真菌和毛霉菌可以促進海濱鹽土修復。(4)最后,本文設計了一個大田試驗來考察不同的磷肥或者氮肥水平對AM真菌和毛霉菌的影響,以及蓖麻和土壤肥力對化肥和菌劑之間互作效應的響應。結果表明:從蓖麻生長角度看,蓖麻生物量隨磷肥或氮肥水平的提高而增加;從鹽土肥力角度看,混合菌劑40克/株(大約含AM真菌孢子185個,毛霉菌落3.7×106 CFU)聯(lián)合施用過磷酸鈣(磷含量30%)120公斤/公頃或尿素(氮含量46%)240公斤/公頃在大多數(shù)土壤肥力指標上具有較好的促進效果�；屎蜕锞鷦┰谥参锊煌纳L時期對一些土壤生化指標(如:土壤微生物群落、土壤酶活性等)有不同的作用。本文的創(chuàng)新點有三:(1)復合接種毛霉菌和AM真菌有利于海濱鹽土的修復;(2)鹽土中毛霉菌和AM真菌的雙接種有利于耐鹽油料植物的生長,其最佳配伍是28.56個:11.5×105 CFU(AM真菌孢子數(shù):毛霉菌落數(shù));(3)鹽土中毛霉菌和AM真菌混合菌劑40克/株(大約含AM真菌孢子185個,毛霉菌落3.7×106 CFU)聯(lián)合施用過磷酸鈣(磷含量30%)120公斤/公頃或尿素(氮含量46%)240公斤/公頃在大多數(shù)土壤肥力指標上具有較好的促進效果。
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：S156.42

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