硒肥和AMF对丹参养分吸收的影响
2016-03-17封晔
封 晔
(贵阳职业技术学院,贵州贵阳 550081)
硒肥和AMF对丹参养分吸收的影响
封 晔
(贵阳职业技术学院,贵州贵阳 550081)
文章通过采用盆栽试验研究硒肥和接种不同丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对丹参养分吸收的影响。结果表明:适量施Se能促进丹参对氮、磷、钾的吸收;接种Gm促进丹参对土壤Se的吸收,而接种Gc则抑制了Se的吸收。
硒肥 丛枝菌根真菌 丹参 养分
硒(Se)不仅是一种微量营养元素,同时也是潜在的有毒元素。缺Se能引起各种疾病如地氟病、大骨节病、克山病等[1]。中国缺硒土地面积占国土总面积的72%[2]。合理使用Se肥可以缓解Se对环境的不可逆影响。但Se肥的利用率仅为11.7%,2/3的Se会残留在土壤中[3]。菌根真菌是土壤中普遍存在的一类真菌,其中丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)可与绝大部分的高等植物形成共生体系[4]。接种AMF能在一定程度上促进植物对微量元素重金属的吸收,抑制污染物重金属[5];也能增加部分植物对养分的吸收[6]。
丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)是唇形科多年生草本植物,以根入药,富含丹参酮,味苦、性寒,有活血、祛瘀、养血等功效。由于长期过度的采挖,近几年部分野生中药资源遭到严重破坏。人工种植由于长期大量施用化肥使土壤日趋贫瘠,出现了严重的连作障碍现象,中药的产量、品质逐年下降,病虫危害严重[7],给当地药农带来了很大的经济损失,成为制约中药产业发展的重大问题。杨立[8]研究表明,AMF可与丹参根系共生,并提高丹参的抗病性和对Cu、Mn、Zn的吸收。该研究正是基于此背景下,研究硒肥和AMF对丹参养分吸收的影响。
1 材料和方法
1.1 材料
供试AMF菌种为摩西球囊霉(Glomus mosseae,简称Gm)、缩球囊霉(Glomus constrictum,简称Gc),购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。供试植物为丹参,购于贵阳德昌祥药业有限公司。供试土壤为沙土混合物(V/V=2∶1)经121℃高压湿热灭菌2 h。
1.2 试验设计
设5个施Se水平,依次为0、5、10、20、50 mg/L,通过水溶液施入土柱中,每次施入100 ml,每周施入1次,共施4周。
试验用直径15 cm塑料盆,每盆装风干灭菌土2.5 kg和20 g AMF菌剂。对照组加入相同质量经灭菌处理的接种剂。每盆接入8~10株丹参幼苗后置于培养室中。培养90 d后收获丹参植株,进行室内分析测定试验。
1.3 试验方法
1.3.1 植物样品采集
取样时将每盆中的丹参植株连根带土从塑料盆砵中取出,轻轻抖落附在根上的土壤后洗净,混合作为1份待测植物样品。按照试验设计采集植物样品75份测定养分含量。
1.3.2 植株养分测定
将所有植物样品烘干粉碎,采用湿灰化法(浓H2SO4-H2O2)消煮。植株全氮、全磷、全钾含量测定参考鲍士旦[9]。
2 结果与分析
2.1 不同施硒水平下AMF对丹参氮素吸收的影响
由图1可见,不施Se时,接种Gc、Gm都显著提高了丹参中N含量(p<0.05),且Gc作用优于Gm。随Se浓度增加,接种Gc和Gm使丹参中N含量总体上呈增高趋势,可见在Se浓度较高时接种Gm能促进丹参吸收N,缓解Se对丹参吸收N的抑制作用。
图1 不同施Se水平下接种AMF对丹参中全氮含量的影响
图2 不同施Se水平下接种AMF对丹参中全磷含量的影响
图3 不同施Se水平下接种AMF对丹参中全钾含量的影响
2.2 不同施硒水平下AMF对丹参磷素吸收的影响
由图2可见,不施Se时,接种G c、Gm显著提高了丹参中P含量(p<0.05)。随Se浓度增加,接种AMF对丹参中P含量影响不大,接种Gc反而影响P的吸收。但在Se高浓度时(50 mg/L),接种Gm显著提高了丹参中P含量(p<0.05)。
2.3 不同施硒水平下AMF对丹参钾素吸收的影响
由图3可见,不施Se时,接种Gc、Gm均显著提 高了丹参中K含量(p<0.05),且Gm作用优于Gc。随Se浓度增加,接种AMF对丹参中K含量影响不大,接种Gc反而影响K的吸收。但在Se高浓度时(50 mg/L),接种AMF显著提高了丹参中K含量(p<0.05)。
3 结论
施用Se会对植物养分吸收产生一定影响,适量的Se能促进植株生长,提高植物对养分的吸收。该试验结果表明:适量施Se能促进丹参对氮、磷、钾的吸收。接种Gm促进丹参对土壤Se的吸收,而接种Gc则抑制了Se的吸收。可能的原因是不同AMF菌株对重金属耐受性表现不一。AMF在土壤污染和土壤退化的修复中起着极其重要的作用[10]。因此,选择合适的AMF菌种有利于AMF发挥最大程度的作用。
[1] 谭见安,李日邦,侯少范.环境Se与健康.北京:人民卫生出版社,1989∶108~224
[2] 陈军,杨俊杰.“生命火种”-微量元素硒.科学中国人,1998,(6):35
[3] 赵成义.土壤硒的生物有效性研究.中国环境科学,2004,24(2):184~187
[4] 李晓林,冯固.丛枝菌根生态生理.北京:华文出版社,2001∶1~358
[5] Zhang X,Zhu Y,Chen B,et al.Arbuscular mycorrhizal fungi contribute to resistance of upland rice to combined metal contamination of soil.Journal of Plant Nutrition,2005,28(12):2 065~2 077
[6] 刘润进,陈应龙.菌根学.北京:科学出版社,2007
[7] 冯业强,夏品华,龙健,等.连作年限对太子参产量及品质的影响.贵州农业科学,2010,38(10):61~63
[8] 杨立.丛枝菌根真菌对丹参根部病害的抗病性及其机理研究.西南交通大学,2012
[9] 鲍士旦.土壤农化分析.北京:中国农业出版社,2000
[10] 王发园,林先贵.丛枝菌根在植物修复重金属污染土壤中的作用.生态学报,2007,27(2):793~801