錳脅迫下外生菌根真菌對土壤磷鉀的活化利用.pdf

1、全球林地面積的60％甚至更多為酸性土壤。錳(Mn)是酸性土壤上僅次于鋁的危害因素。酸性土壤Mn毒、缺磷和缺鉀并存，外生菌根真菌(ECMF)抗(耐)Mn和利用土壤磷鉀的能力對樹木適應(yīng)酸土環(huán)境、提高森林生產(chǎn)力、植樹造林和治理Mn污染有重要意義。論文采用液體培養(yǎng)方法，在培養(yǎng)液中加入不同濃度的Mn，以大白菇Rd(Russula delica Fr.)、彩色豆馬勃Pt715(Pisolithus tinctorius715)、土生空團(tuán)菌Cg(Ce

2、nococcum geophilum Fr.)和厚環(huán)粘蓋牛肝菌Sg〔Suillus grevillei(Kl.)Sing〕等ECMF為供試菌種(株)，研究了Mn對ECMF生長、養(yǎng)分吸收、有機(jī)酸和氫離子(H+)分泌的影響，以及Mn在菌絲中的分布。并在Mn脅迫條件下，以土壤為磷鉀源，研究了ECMF生長、有機(jī)酸和H+分泌，及對土壤磷鉀活化利用作用等，主要研究結(jié)果如下：
　　1.不同菌種（株）對Mn的敏感程度不同。在Mn脅迫時，ECMF的

3、抗(耐)Mn能力為Rd＞Sg＞Pt715＞Cg；Rd和Pt715的解磷能力強(qiáng)于Cg；Rd和Pt715的解鉀能力優(yōu)于Cg和Sg，由此可見，南方菌株Rd和Pt715比北方菌株更適應(yīng)高M(jìn)n、低磷和缺鉀多重脅迫的生長環(huán)境。
　　2. ECMF菌絲內(nèi)，Mn絕大部份存在于質(zhì)外體，少量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，前者是后者的5.23?9.21倍，說明原生質(zhì)膜是外生菌根真菌防御 Mn進(jìn)入細(xì)胞的重要屏障。
　　3. Mn脅迫條件下，ECMF的磷含量和吸收量增

4、加，菌種（株）表現(xiàn)呈多樣性。在減輕Mn毒的過程中，菌絲體內(nèi)磷酸鹽(或聚磷酸鹽)對Mn固定作用有利于ECMF拮抗Mn毒。
　　4. Mn脅迫條件下，抗性較強(qiáng)的Rd和Sg分泌H+的速率顯著降低，菌絲和原生質(zhì)的 Mn含量也顯著低于敏感性菌株，說明降低 Mn的活性和減少吸收有益于ECMF抗(耐)Mn。
　　5. Mn脅迫條件下，ECMF分泌的有機(jī)酸種類和數(shù)量因菌種（株）不同而異。ECMF均能分泌草酸，抗Mn性強(qiáng)的菌種（株）分泌草酸較

5、多，抗性差者則較少。草酸對 Mn2+、Fe2/3+和 Al2/3+等的絡(luò)合作用有益于降低外源有效 Mn濃度，減輕毒害，活化土壤礦物中的磷鉀養(yǎng)分。
　　6. Mn脅迫條件下，以土壤為磷源，ECMF能有效吸收極低濃度的外源磷（0.007～0.027 mg/L），供試菌種（株）均能降低土壤中的鋁磷、鐵磷和閉蓄態(tài)磷。對抗Mn性較強(qiáng)的菌種（Rd和Pt715）而言，Mn對土壤無機(jī)磷總量的降幅無顯著影響；但對敏感的Cg來說，土壤無機(jī)磷總量的降幅

6、顯著減少。說明Mn抑制Mn敏感型ECMF活化利用土壤無機(jī)磷。
　　7.含Mn的培養(yǎng)液中，Rd、Pt715和Cg的鉀含量和吸收量高于無Mn處理，在土壤水溶性鉀≤1.48 mg/kg時，ECMF仍能有效吸收鉀離子；培養(yǎng)ECMF后，土壤水溶性鉀、交換性鉀和緩效鉀總量較原始土壤低，其降幅遠(yuǎn)低于 ECMF的吸收量。因此，在Mn脅迫條件下，ECMF活化利用土壤礦物中的鉀。此外，適量的Mn促進(jìn)Rd、Pt715和Cg活化利用土壤礦物結(jié)構(gòu)鉀，但在培

7、養(yǎng)液中添加Mn則抑制Sg活化利用礦物結(jié)構(gòu)鉀。
　　8. Mn脅迫條件下，以土壤為鉀源，隨著Mn濃度的增大，ECMF的H+分泌量、吸鉀量和土壤礦物結(jié)構(gòu)鉀的降幅增加，說明適量的Mn刺激ECMF分泌 H+，分解含鉀礦物，促進(jìn)鉀吸收。
　　總之，ECMF對Mn的抗(耐)性因菌種(株)不同而異，菌絲細(xì)胞膜是Mn進(jìn)入細(xì)胞物理屏障；在Mn脅迫條件下，ECMF通過調(diào)節(jié)磷吸收，有機(jī)酸(尤其是草酸)和H+分泌拮抗Mn毒；Mn不同程度影響ECMF