施磷对盐碱地柳枝稷根际土壤微生态特征及磷素吸收利用特性的影响

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能源作物柳枝稷根系发达,能与真菌共生形成菌根,具有较强的抗性和较高的养分吸收利用效率。目前,碱化土壤有效磷供应不足问题较为严重,而磷元素是作物生长发育必须的大量营养元素。因此,本试验以两种生态型柳枝稷为研究对象,设置0 kg·hm-2、30 kg·hm-2和90 kg · hm-2共3个施磷水平,探究了盐碱地柳枝稷磷吸收利用特性与植株农艺性状、生理特性及根际土壤微生态特征的关系,重点分析了施磷对柳枝稷丛枝菌根真菌(AMF)多样性的影响,为西北旱区盐碱地生物改良和能源作物磷素吸收利用提供一定的理论依据。主要研究结果如下:1、适当施磷促进了盐碱地柳枝稷的生长发育,提高了柳枝稷的生理活性。随着施磷量的增加,盐碱柳枝稷株高、分蘖数和地上部干物质积累等农艺性状及叶片净光合速率、水分利用效率及抗氧化酶活性等生理指标均呈现递增的总趋势。与不施磷处理相比,施磷处理下Alomo品种柳枝稷地上部干物质积累提高了 23.42%,净光合速率提高了 5.89%,过氧化物酶活性提高了 51.19%;Pathfinder品种柳枝稷地上部干物质积累提高了 1 1.82%,净光合速率提高了 4.55%,过氧化物酶活性提高了 34.76%。与高地型Pathfinder品种柳枝稷相比,低地型品种柳枝稷Alamo整体的生长和生理指标增幅较大,在生长发育及生理特性方面具有较强优势,具有较高的生物质产量潜力,对磷素的响应更强。2、适当施磷增加了盐碱地柳枝稷根际土壤养分含量,提高了柳枝稷根际土壤肥力水平。随着施磷量的增加,柳枝稷根际土壤的pH值、盐分含量整体呈下降趋势,全磷、速效磷含量、磷酸酶活性和无机磷组分含量均呈现递增趋势。与不施磷处理相比,施磷处理下Alomo品种柳枝稷根际土壤全磷含量提高了 16.24%,速效磷含量提高了 43.57%,碱性磷酸酶活性提高了 35.70%;Pathfinder品种柳枝稷根际土壤全磷含量提高了 12.49%,速效磷含量提高了49.45%,碱性磷酸酶活性提高了 29.15%。与高地型Pathfinder品种柳枝稷相比,低地型品种柳枝稷Alamo 土壤磷养分含量增幅较大。3、施磷降低了开花期柳枝稷根际土壤丛枝菌根真菌(AMF)α多样性指数,可能抑制了盐碱地柳枝稷根际土壤微生物的活动。与不施磷处理相比,施磷处理下Alomo品种柳枝稷根际土壤AMF丰富度指数降低了 8.02%,Chaol指数降低了 11.54%,ACE指数降低了10.33%,Shannon指数降低了 71.20%;Pathfinder品种柳枝稷根际土壤AMF丰富度指数降低了 2.70%,Chaol 指数降低了 2.68%,ACE 指数降低了 1.36%,Shannon 指数降低了 7.03%。土壤真菌丰富度和β多样性没有显著性变化。与高地型Pathfinder品种柳枝稷相比,低地型品种柳枝稷Alamo根际土壤AMF α多样性指数变化较大,受环境因子影响较强,丛枝菌根真菌(AMF)活动相对较强。4、适量施磷提高了盐碱地柳枝稷茎部、叶部、穗部及地上部磷含量和磷素积累量,促进了柳枝稷磷素吸收利用效率。同时发现,柳枝稷磷素吸收效率与根际土壤的速效磷含量、香农指数、植株磷含量和磷素积累量4个指标之间关系密切。与高地型Pathfinder品种柳枝稷相比,同等施磷条件下,低地型柳枝稷品种Alamo磷素吸收利用效率更高。
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