当前世界环境

介绍

在孟加拉国的东南部地区，园艺种植正变得越来越普遍。这个地区的土壤含沙量高，导致磷、锌和锰缺乏。增加使用化肥来改善这些缺陷可能对食物链、人类健康和环境产生不利影响。为了提高作物生产的可持续性，必须减少肥料投入，同时选择更能适应这些限制的品种和物种。丛枝菌根真菌(AMF)在世界各地广泛存在，在大多数陆地生态系统中都有发现(Smith, S.E.和D.J. Read, 2008)。可将AMF纳入土壤管理，以实现低成本的可持续农业系统。AMF可以通过将土壤颗粒的微观团聚体聚集在一起形成宏观团聚体来减少土壤侵蚀(Miller, R.M.和J.D. Jastrow. 1994)。它们是专性共生体，可以通过吸收P来促进植物生长，并帮助吸收N、K、Ca、S、Cu和Zn (Jiang, W。et al .,2013);产生球囊球蛋白(Guo, H。et al .,2012);增强对害虫和土壤传播疾病的抵抗力(AL-Karaki g.n.， 2006年);提高耐盐性(Evelin, H。et al .,2009);重金属隔离(托宁，C.P.et al .,2001)等。AMF对可持续农业系统尤其重要，因为当养分利用率低，养分与土壤颗粒和有机物结合时，AMF是有效的。农业植物可以从AMF中受益，包括玉米、马铃薯、向日葵、小麦等，特别是在某些条件下，养分有效性浓度是植物生长的限制因素。Cagras年代。等。(2000)使用g . mosseae和g . fasciculatum在Çukurova地区(土耳其)无菌和非无菌条件下接种黄瓜植株，发现接种植株对P、Zn和Mn的吸收量较高。I. Ortas(2010)观察到AMF侵染显著提高黄瓜苗期、果实产量和地上部锌磷浓度。黄瓜接种菌根可以提高幼苗质量，减少肥料用量，达到与未接种植株相近的产量(I. Ortas, 2008)。j . Beltranoet al。(2013)报道了盐、磷和菌根对辣椒叶面积、根和茎干质量的相互作用。他们还发现，与菌根植物相比，非菌根植物积累的钾、脯氨酸和磷含量较低。番薯aquitica是一种攀缘草本植物，属植物科旋花科植物一种半水生的热带植物。番薯aquiticaL.在孟加拉国是一种常见的蔬菜，其嫩芽和嫩叶与丛菌根形成共生关系，在受控的实验条件下对植物生长有积极作用(Anwesha M. Bhaduri和M. H. Fulekar, 2012)。摘要胡等。(2013)报道AMF与即aquatica对间作系统的磷动员和镉稳定起着关键作用，对采后土壤具有可持续性和价值。Anwesha和Fulekar(2012)研究表明，由于AMF与植物的共生关系，我。aquatica在中度镉污染土壤中存活。在温室条件下，以部分或完全替代重肥施用为目标，研究了接种AMF对水稻生长、矿质养分吸收和产量的影响。

材料与方法

实验区

BCSIR吉大港实验室是孟加拉国人民共和国科技部下属的一个政府研究组织。吉大港BCSIR专门从事药用、芳香和蔬菜植物的研究。它位于北纬22°24'35.4"北纬91°49'00.6＂位于孟加拉国东南部，面积约100英亩。校园里种植了1600多种药用植物，包括一些蔬菜。吉大港BCSIR实验室实验设置区域如下图1所示。

图1:吉大港BCSIR实验室 与孟加拉国的研究领域。 点击此处查看图

实验设计

盆栽试验采用完全随机设计(CRD)，在温室条件下进行。该试验是在孟加拉国吉大港的孟加拉国科学和工业研究理事会(BCSIR)土壤管理和农艺研究处进行的。

土壤样品的收集和制备

土壤采集自吉大港BCSIR土壤管理与农学研究处实验区。土壤经过研磨、风干、2mm筛网筛分，用于盆栽蔬菜栽培。温室试验土壤特性如表1所示。

表1:玻璃屋条件下盆栽试验土壤特性。

参数	结果
采样地点	BCSIR农田
采样地点的GPS读数	22°24”35.2“N 91°48 59.7 E
土壤质地	砂壤土
pH值	5.7
电子商务	0.75 / m女士
OM	1.94%
CEC	19.30毫克当量/ 100 g土壤
可用N	0.045%
可用P	17.2毫克/公斤
可用K	77.24毫克/公斤
可用的年代	46.69毫克/公斤
可用铁	0.02%
可用Na	43.7毫克/公斤
Ca提供	270公斤/公斤
可用毫克	0.061%

锅的收集和准备

本署在本港街市共收集了十个一公斤大小的塑胶罐。罐子里装满了先前收集的土壤。在121°C温度，15 PSI, 24小时的条件下，在5个塑料罐中装满灭菌后的土壤。另外5个塑料盆里装满了从根际中筛过2毫米的土壤金合欢高阿这是高度菌根定植(Dhar, p.p.， and Mridha, m.a.u. 2012)。通过湿筛和滗析法(Gerdemann JW和Nicolson TH)也从根际土壤中分离和收集了额外的孢子。1963年)，并被添加到实验锅中。

植物栽培

的种子番薯aquitica从当地市场采集，用70%酒精消毒。九到十颗种子番薯aquitica播种15天后，进行间伐，每盆只保留4株。

根定植的测定

采集各植物根际根样。然后用蒸馏水清洗新鲜的根样品，并在5%福尔马林中保存。用5%福尔马林保存的根洗净，去除福尔马林，切成1cm的小块。干净的根样品在10% KOH溶液中85 - 90°C保存10分钟，深度着色的根用10% H处理₂O₂在室温下保存10分钟，用0.05%苯胺蓝溶液在90℃下染色90分钟，然后在甘油溶液中保存(Phillips, J.M. & Hayman, D.S. 1970)。每个物种共检测了100个片段。用10×10放大倍数的复合显微镜观察根段。计算了根定植的百分比(Dhar, p.p.， and Mridha, m.a.u. 2012)。根定植计算公式如下:



植物收获与加工

番薯aquitica是实验中选择的植物。收获植株后，将附着的土壤颗粒清除，用蒸馏水冲洗，以确保去除植株上的尘埃颗粒。样品于60±5°C烘箱中干燥48小时，研磨后通过0.2 mm筛分，保存待进一步分析。

样品制备与分析

植物样品用浓硝酸和高氯酸的混合物消化。土壤样品用王水[HCl:HNO]消化_3.[au:] [au:]根据先前发表的协议(Milton et al.， 2014)，利用原子吸收分光光度计(Thermo Scientific iCE 3000系列原子吸收光谱仪)分析消化后的植物样品中的Mn、Zn、Fe、Cu和Mg。按照规定的实验室方法，用火焰光度计测定土壤速效钾、钙、钠和植物总钾、钙、钠(Jackson, 1973)。采用紫外分光光度计Shimadzu-1800测定植物磷和土壤有效磷(Huq and Alam, 2005)。为了保证分析的准确性和精密度，使用了试剂空白和内标。

统计分析

结果用5个重复的平均值表示。数据对个体营养素和体重进行方差分析。均数差异采用Tukey检验(p<0.05)，采用SAS 6.0进行统计学分析。采用SPSS 16.0软件计算Parson相关系数(p<0.01, 0.05)。

结果与讨论 菌根定殖对植物生长的影响番薯Aquatica重量

接种菌根的植株鲜重高于未接种(对照)植株(图1)。菌根处理植株的平均鲜重为0.48±0。处理植株的干重(0.034±0.005)与对照植株的干重(0.032±0.018)相似，与鲜重(0.45±0.09)相似。接种菌根的植株与未接种菌根的植株重量差异不显著(p<0.05)。Tabassumet al。(2011)表明AMF侵染对侵染植株的生长影响显著。

图1:接种菌根对生长的影响 的番薯aquatica。误差条表示标准差(sd)。不同字母后跟的平均值差异显著(P < 0.05)，相同字母后跟的平均值差异不显著(P < 0.05)。 点击此处查看图

AMF定殖对玉米宏量营养素积累的影响番薯aquatica

菌根真菌对植株部分宏量养分(P、K、Mg)和次生养分Na浓度的影响如图2所示。真菌处理植株的磷浓度为0.3±0.05%，未处理植株的磷浓度为0.23±0.04%。因此，施菌根真菌增加了磷浓度。在植物中接种菌根真菌的主要作用之一是增加磷的吸收能力，通过材料外菌丝体的直接活动，允许土壤的体积探索。在这个过程中，AMF在为植物从土壤中吸收养分，特别是磷(Y. Carreon-Abud)的过程中弥补了另一个机会et al .,2003)。本研究与Almagrabi o.a.和Abdelmoneim t.s.(2012)的研究结果一致。接种真菌植株的钾离子浓度高于未接种真菌植株(图2)。真菌处理植株的钾离子浓度为2.94±0.42%，对照植株的钾离子浓度为1.97±0.89%。Mg和Na浓度在真菌处理植物和对照植物中大致相同。菌根真菌可以促进磷的吸收(Jiang, W .et al .,2013)，钾和镁(刘安。et al .,2002)。我们的结果也得到了Singh研究的支持等。(2004)报道了菌根植物的营养吸收比非菌根植物高。表2显示菌根接种植株Na、K积累量与Mn、Fe、Zn的相关性显著(p<0.05)。

图2:菌根真菌定殖对 宏观营养浓度番薯aquatica。错误 柱状图表示标准差(sd)。不同的 柱状字母表示差异显著(P<0.05)。同字母后跟平均值差异不显著(P < 0.05)。 点击此处查看图

AMF定殖对土壤微量营养素积累的影响番薯Aquatica

接种菌根真菌对植物体内Fe、Mn和Zn的浓度也有影响(图3)，经菌根真菌处理的植株中Mn的含量(0.07±0.029)是对照植株(0.02±0.009)的3倍。而锌的含量几乎是对照植株的两倍(图3)。接种植株与未接种植株之间的铁浓度差异不像Mn和Zn那样大(图3)。其他一些研究者(Tabassum Yaseen)也报道了类似的结果et al .,2011)。菌根接种植株铁浓度显著(r=0.995)^＊， p<0.05)与植物锌积累量相关。但是弥尔顿et al .,2014年的研究表明，由于铁粉的拮抗作用，锌浓度随着铁粉的施用而降低番薯aquatica。

图3:接种菌根真菌的效果 浅谈土壤中微量养分浓度番薯aquatica。 误差条表示标准差(sd)。 跟在同一字母后面的意思不显著 差异(P < 0.05)。 点击此处查看图

AMF侵染对宏观营养吸收的影响

菌根处理和未处理植株的宏观养分中，钾的吸收量最高，其次是钠和镁。菌根处理为0.01 mg/株，未处理为0.007 mg/株，磷吸收量最小。接种菌根的植株Na、Mg的吸收量分别比对照植株高0.015 Mg /株和0.014 Mg /株，分别为0.013 Mg /株和0.01mg/株。我们的发现得到了Tabassum Yaseen工作的支持et al。(2011)，研究表明AMF感染植株的养分吸收量高于非AMF感染植株。

图4:AMF感染对宏观营养物质的影响 在吸收番薯aquatica盆栽试验 绿色玻璃房条件。 点击此处查看图

AMF感染对微量养分吸收的影响

AMF处理植株对微量元素的吸收量均高于对照植株(未处理AMF)(图5)。菌根侵染植株对Fe、Mn、Zn等微量元素的吸收量分别为0.24、0.07、0.23 mg/株，而未侵染植株的吸收量分别为0.16、0.02、0.09 mg/株。AMF还能促进土壤对磷、锌、铜等养分的吸收(Jiang, Wet al .,2013;刘的et al .,2002)。

图5:菌根感染对微生物的影响 从土壤中吸收养分番薯aquatica下 BCSIR温室条件盆栽试验。 点击此处查看图

表2:接种菌根栽培植株宏量与微量养分的Pearson相关系数。

	Na	K	毫克	菲	P	锰	锌
Na	1	.387	.266	.614	-.026	-.923＊	.537
K		1	-.759	.936＊	.624	-.608	.958＊
毫克			1	-.593	-.494	-.050	-.646
菲				1	.342	-.712	.955＊
P					1	-.360	.522
锰						1	-.708
锌							1

*相关性在0.05水平上显著

结论

菌根在植物根系的定植促进了植物对矿质养分的吸收和生长。菌根接种植株的宏量养分浓度和吸收以及微量养分浓度和吸收均高于非菌根接种植株，这可能是利用环境友好型生物肥料替代化肥的有效策略。

确认

这项研究工作在孟加拉国吉大港的BCSIR实验室进行。作者谨向中心主任和所有工作人员表示衷心的感谢。作者还对BCSIR土壤科学实验室表示感谢。

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