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目的:本试验以紫花苜蓿为研究对象,通过滴灌给予不同的水分和不同的磷素,研究苜蓿生产性能和苜蓿根系受水磷影响的动态变化。以揭示紫花苜蓿受水磷的影响机制,及不同水磷条件下对紫花苜蓿水磷利用效率的影响。用微根管技术监测水磷耦合条件下苜蓿细根的生长与死亡动态,明确水分和施磷对苜蓿细根周转及不同土层分布动态特征。通过大田水磷耦合,在盆栽条件下以具有溶磷作用的巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌以及能与与苜蓿根共生的摩西管柄囊霉和幼套球囊霉为研究对象,通过各单独菌株及菌株两两组合影响紫花苜蓿生长的机制,再挑选出最优组合进行水磷菌一体耦合试验,为紫花苜蓿人工栽培及其高效微生物肥料的研制提供理论依据。方法:1)试验采用二因素随机区组设计,水分设3个梯度,分别为:5250 m3·hm-2(W1),6000m3·hm-2(W2),6750 m3·hm-2(W3),在3种灌溉量梯度下分别设4种施磷梯度,分别为:施P2O50 kg·hm-2(P0)、50 kg·hm-2(P1)、100 kg·hm-2(P2)、150 kg·hm-2(P3),水磷处理共计12个处理。用水肥一体化滴灌技术将水和磷施入土壤中。CI-600根系监测系统原位观测不同水磷处理下紫花苜蓿根系生长变化,再用根系图像分析软件(WINRHIZO TRON 2009a)处理图像。2)选用4株菌,分别为具有高效解磷能力的巨大芽孢杆菌(Bm)和枯草芽孢杆菌(Bs),以及能与苜蓿根系共生的摩西管柄囊霉(Fm)和幼套球囊霉(Ge),并将这两类菌双接种,分别为BmBs、BmFm、BmGe、BsFm、BsGe、FmGe,以加灭活菌为对照(CK),共计11个处理。测定接菌处理后紫花苜蓿地上生物量、株高、茎粗、粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、苜蓿植株磷含量、主根长、地下生物量、土壤pH、土壤全磷和速效磷含量,通过隶属函数法综合各项指标评价单接种菌和双接种菌对苜蓿的应用效果。3)采用L16(43)试验设计,盆栽持水量、施磷量、接菌各设4个水平,测定各处理紫花苜蓿地上生物量、株高、茎粗、粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量、苜蓿植株磷含量、主根长、地下生物量、土壤pH值、土壤全磷和速效磷含量,通过主成分分析法综合各项指标评价各处理对苜蓿的影响。结果:1)在相同灌溉量条件下,苜蓿总干草产量、水分利用效率和磷素利用效率为P2显著高于P1和P3(P<0.05),且苜蓿总干草产量施磷处理较未施磷处理增产7.43%29.87%,其中P1、P2和P3较P0处理增产7.43%16.88%、12.55%29.87%和8.02%18.94%。苜蓿细根现存量、生产量和死亡量随灌水量和施磷量的增加,呈先增加后降低的趋势,W2P2条件下达到最大值;其数值为4.528 cm·cm-3、1.740 cm·cm-3和1.543 cm·cm-3。2)与CK处理相比,苜蓿地下生物量、株高和茎粗在单独施PSB分别增加18.57%24.49%,8.59%21.33%和3.86%9.54%,在单独施AM分别增加9.15%22.09%;2.51%18.60%和4.59%11.31%,AMF和PSB菌组合分别增7.66%7.03%,7.4432.85%和5.58%26.61%。3)其苜蓿干草产量、株高和茎粗均为11(W3P2J0)处理最高,为25.13 g·pot-1、45.39 cm和3.47mm。在W1和W3条件下,主根长和根系生物量在添加J1(2和15)、J2(3和14)J3(4和13)数值均大于J0处理(1和16),且土壤pH值在添加J1(2和15)、J2(3和14)J3(4和13)数值均小于J0处理(1和16)。结论:1)综合考虑紫花苜蓿干草产量、营养品质及水磷利用效率等指标,最优水磷组合为W2P2处理,即灌水量为6000 m3·hm-1,施P2O5为100 kg·hm-1,是中国新疆北疆地区滴灌条件下苜蓿优质高产的较为适宜的水磷组合模式。且施磷增加了苜蓿细根现存量和细根生长量,降低了死亡量。2)PSB和AMF同时接种,对苜蓿植株生长发育和磷营养促生效果优于单一接种PSB或AMF,其促进作用的大小与PSB和AMF的种类有关。3)重度水分胁迫(土壤持水量为35%)严重抑制苜蓿的生长发育,同时接种巨大芽孢杆菌(PSB)及摩西球囊霉(AMF)可有效缓解轻度水分胁迫(土壤持水量为50%)对苜蓿造成的伤害,提高植物对干旱的耐受能力,且接菌效果为PSB+AMF>AMF>PSB。