论文部分内容阅读
稻类作物是我国第一大粮食作物,其安全性受到普遍关注。旱稻是水稻的变异型品种,适合于旱地种植栽培。为适应我国水资源紧张的现状,旱稻种植面积正日益扩大,其安全性问题不容忽视。社会经济的迅速发展造成土壤重金属污染日益严重,尤其以镉(Cd)最为突出。由于稻类作物易于吸收累积Cd,严重威胁人体健康,深入探讨控制作物吸收累积Cd的理论和技术手段已迫在眉睫。丛枝菌根真菌(AMF,arbuscular mycorrhizal fungi)可与植物的根系形成互惠共生体,促进高等植物对氮素(N)和碳素(C)的吸收利用,提高其对逆境胁迫(如盐碱、洪涝、干旱等)的抗性,并显著影响其对重金属的吸收累积。因此,本文以旱稻为研究对象,通过盆栽实验,研究了土壤不同Cd处理(未添加、2、10 mg·kg-1)下,分别接种两种典型的丛枝菌根真菌根内球囊霉(Glomus intraradices,GI)和摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM),研究其对八种旱稻生长、吸收累积Cd及土壤酶活性的影响,为开展有关AMF在Cd污染下旱稻安全生产方面的实际应用研究提供科学依据。结果表明:(1)AMF均能有效地侵染旱稻。未添加Cd处理下,接种GI和GM对旱稻的侵染率为72.81%~88.22%和63.68%~93.89%,侵染率最高和最低的分别是接种GM的旱优3号和接种GM的中旱221号;2 mg·kg-1 Cd处理下其侵染率分别为60.85%~77.19%和52.66%~80.42%,侵染率最高和最低的分别是接种GM的旱优3号和接种GM的信旱优26号;10 mg·kg-1 Cd处理下其侵染率分别为37.27%~55.97%和29.14%~60.29%,侵染率最高和最低的分别是接种GM的郑旱9号和接种GM的中旱221号。随着土壤中Cd含量的增加,不同菌剂处理下的侵染率均有所下降,但在三个不同浓度Cd处理下,均可形成良好的共生关系。(2)接种AMF有助于旱稻的生长,其中在高浓度的Cd(10 mg·kg-1)胁迫下,菌剂可有效地缓解Cd胁迫对旱稻生长的抑制作用,接种GI的旱优3号提高幅度可高达22.7%,接种GM的旱优3号的茎部生物量和郑旱6号的米粒生物量分别可高达57.9%和268%。(3)接种不同AMF对不同的旱稻对Cd的吸收累积有不同的影响。相对于不接种处理,在未添加Cd处理下,接种GI的旱优8号籽粒Cd浓度降低幅度最大;在2 mg·kg-1Cd处理下,接种GM的旱优8号籽粒Cd浓度降低幅度最大;在10 mg·kg-1 Cd处理下,接种GI的旱优3号籽粒Cd浓度降低幅度最大。既能显著增加旱稻米粒生物量,又能显著降低旱稻米粒Cd累积量的是接种GI的旱优3号。(4)与不接种相比,在高浓度的Cd(10 mg·kg-1)胁迫下,接种GM的井冈山旱稻1号根际脲酶活性激活增幅高达35.1%。接种GM的郑旱6号根际蔗糖酶活性激活增幅高达59.8%。从而促进旱稻对N、C营养元素的吸收,进而有利于旱稻对营养物质的吸收代谢和生物量的提高。