丛枝菌根真菌对蚕豆秸秆降解及玉米养分和镉铅吸收的影响

作者：李胜宝; 师俊杰; 何永美; 李博; 阎凯; 湛方栋^*; 段红平

来源：植物营养与肥料学报, 2021, 27(04): 684-694.

• 丛枝菌根真菌
• 秸秆降解
• 矿质营养
• 镉铅含量
• 蚕豆–玉米轮作

【目的】丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)有利于作物对养分的吸收。在镉、铅污染的土壤中,作物常将镉、铅积累在秸秆中,随着秸秆的还田而释放回土壤。探究前茬蚕豆秸秆还田和丛枝菌根真菌单施或联合施用对土壤肥力、后茬玉米的矿质养分与镉、铅吸收的影响,为AMF在调控污染农田轮作体系矿质养分与镉铅累积的生态功能提供新认识。【方法】采用四室隔板分室系统进行蚕豆秸秆降解试验,供试土壤和蚕豆秸秆均来源于云南省会泽铅锌矿区污染区,土壤全镉和铅含量分别为4.5和269.0 mg/kg,蚕豆秸秆镉和铅含量分别为1.9和10.9 mg/kg。将蚕豆秸秆粉碎至粒径0.5～2.0 mm装入尼龙袋中,埋于土壤内进行腐解培养试验。玉米盆栽试验设4个处理:污染土壤对照(CK)、接种AMF菌根(AMF)、添加蚕豆秸秆(SI)、接种AMF菌根同时添加蚕豆秸秆(SI+AMF)。分析AMF对蚕豆秸秆降解、矿质养分(N、P、K)与镉铅释放、土壤速效养分含量、玉米生长、矿质营养和镉铅吸收的影响。【结果】接种AMF显著提高蚕豆秸秆的降解量、矿质养分和镉铅释放量,促进蚕豆秸秆降解。与AMF处理相比,AMF+SI处理玉米根系的AMF侵染率提高了12%。SI处理显著增加土壤速效养分含量和玉米植株钾含量,降低玉米根部的镉含量,但对玉米株高和生物量没有显著影响。接种AMF、SI+AMF处理显著提高土壤速效氮、磷、钾含量,增加玉米氮、磷、钾含量与吸收量,显著提高玉米株高和生物量,同时显著降低土壤有效态镉、铅含量和玉米植株镉、铅含量。双因素分析表明,接种AMF和添加秸秆对土壤速效氮、磷、钾含量影响显著,但接种AMF对植株矿质元素吸收量、土壤有效态镉、铅含量和植株镉、铅含量作用显著,接种AMF与添加秸秆对各测定指标没有显著的交互作用。【结论】AMF能促进前茬秸秆降解、养分和镉铅的释放。接种AMF在提高土壤氮、磷、钾养分含量,降低有效态镉、铅含量,提高玉米对氮、磷、钾的吸收,降低镉和铅在玉米植株内的积累量等方面,均显示出良好的应用前景。虽然接种AMF与秸秆还田没有表现出显著的交互作用,但秸秆还田可增加AMF在玉米根部的侵染率,因此,在使用AMF菌剂时应考虑秸秆还田。

• 单位
  云南农业大学