汪新月,張仕穎,岳獻(xiàn)榮,谷林靜,3,夏運(yùn)生*,張乃明,岳志權(quán)
(1云南農(nóng)業(yè)大學(xué),云南昆明650201;2云南省土壤培肥與污染修復(fù)工程實(shí)驗(yàn)室,云南昆明650201;3四川省科學(xué)技術(shù)信息研究所,四川成都610016)
隔根與接種FM對(duì)紅壤上玉米/大豆植株生長及氮素利用的影響
汪新月1,2,張仕穎1,2,岳獻(xiàn)榮1,谷林靜1,3,夏運(yùn)生1,2*,張乃明1,2,岳志權(quán)1
(1云南農(nóng)業(yè)大學(xué),云南昆明650201;2云南省土壤培肥與污染修復(fù)工程實(shí)驗(yàn)室,云南昆明650201;3四川省科學(xué)技術(shù)信息研究所,四川成都610016)
【目的】探討接種摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae,F(xiàn)M)和不同隔根處理對(duì)紅壤上間作植株生長、植株氮吸收量和土壤氮的影響?!痉椒ā坎捎门柙阅M試驗(yàn),設(shè)不同菌根處理[不接種(NM)、接種(FM)]與玉米/大豆不同隔根處理(根系不分隔、部分分隔、完全分隔)。【結(jié)果】接種FM的玉米、大豆根系均有一定的侵染,菌根侵染率在部分分隔處理下最低。間作根系的分隔處理對(duì)玉米和大豆的菌根依賴性產(chǎn)生了明顯影響,大豆的菌根依賴性隨間作交互作用強(qiáng)度的加大而增加。無論何種隔根處理,接種FM均顯著增加了玉米植株生物量,其地上部生物量高出NM處理11.7%~81.4%,根系生物量高出NM處理18.8%~166.7%。根系分隔處理下,接種FM均顯著降低了大豆生物量。同一隔根方式下,接種FM明顯提高了玉米的植株氮吸收量和根系氮吸收效率。在不分隔處理下,接種FM顯著增加了大豆的地上部氮吸收量,但在部分分隔和完全分隔處理下則反而有所下降;在部分分隔處理下,接種FM顯著降低了大豆根系的氮吸收量,在不分隔和完全分隔處理下亦呈下降趨勢。在部分分隔處理下,接種FM顯著提高了大豆根系氮吸收效率,在完全分隔處理下反而有明顯下降,且在NM–不分隔處理下的大豆根系氮吸收效率最低。相關(guān)分析顯示,玉米、大豆植株氮吸收量與土壤堿解氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)。【結(jié)論】接種叢枝菌根真菌(AMF)和隔根方式的組合能不同程度地影響玉米和大豆對(duì)氮的吸收利用及間作植株的生長,并能對(duì)土壤有效氮產(chǎn)生較大影響。所有的復(fù)合處理中,AMF和間作根系部分分隔處理組合對(duì)玉米和大豆生長及氮素利用的促進(jìn)作用較好,并能有效降低土壤堿解氮的殘留。
叢枝菌根真菌;玉米;大豆;隔根方式;紅壤;氮
叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)在自然界的分布極為廣泛,能與絕大多數(shù)陸生植物形成共生體系。研究表明,共生體的存在有利于提高宿主植物對(duì)礦物養(yǎng)分如氮、磷等的吸收[1–5]。近年來,關(guān)于叢枝菌根與氮的研究重點(diǎn)在叢枝菌根和AMF菌絲對(duì)土壤氮的競爭吸收比較及氮形態(tài)研究上,證實(shí)了AMF根外菌絲在氮素吸收利用中的貢獻(xiàn)[6–8]。間作是極具中國特色的一種種植制度,能充分利用肥、水、溫、光等資源。豆科與禾本科的間作優(yōu)勢很重要的一個(gè)方面體現(xiàn)在對(duì)土壤養(yǎng)分資源如氮、磷的高效利用,提高作物的產(chǎn)量[9–10],其中間作處理中的根系分隔條件還能影響間作植物的氮素吸收及土壤氮的殘留[11]。
有關(guān)菌根與隔根方式的協(xié)同作用,在玉米/大豆間作條件下,李淑敏等[12]研究了北方黑土上菌根對(duì)間作玉米和大豆氮素利用的影響,賈廣軍等[4]研究了南方紫色土上菌根對(duì)間作大豆生長及磷素累積的影響,然而有關(guān)菌根和隔根方式的協(xié)同作用對(duì)南方紅壤氮吸收利用影響尚缺乏研究。本文采用間作根系分隔盆栽模擬試驗(yàn),通過接種AMF,研究了紅壤上菌根共生與隔根技術(shù)對(duì)玉米/大豆生長及氮素吸收利用的影響,可為菌根與隔根技術(shù)協(xié)同提高作物養(yǎng)分資源的高效利用提供理論依據(jù)。
1.1 供試材料
供試作物為玉米和大豆,玉米品種為‘農(nóng)大108’,大豆品種為‘滇豆4號(hào)’。挑選籽粒均勻飽滿的玉米和大豆種子,使用10%H2O2浸泡消毒10 min,然后用蒸餾水沖洗幾次后均勻鋪放于有濕潤定量濾紙的培養(yǎng)皿中,于25℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽2d,種子發(fā)芽大約1cm左右播種,待長勢穩(wěn)定后以生長勢為依據(jù)進(jìn)行間苗,留下比較整齊的2株玉米幼苗和4株大豆幼苗。
供試土壤為紅壤,采集于滇池流域晉寧縣坡地,其基本理化性質(zhì)為pH6.21、有機(jī)質(zhì)23.59g/kg、堿解氮133.0mg/kg、有效磷2.1mg/kg、速效鉀75.0mg/kg。
供試菌劑為摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae,F(xiàn)M),試驗(yàn)所用FM(BGG GZ01A, 1511C0001BGCAM0012)購于北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所,供試叢枝菌根菌劑經(jīng)玉米和苜蓿擴(kuò)繁后獲得,擴(kuò)繁基質(zhì)由滅菌后的土壤與河沙(1∶1)混合而成。用玉米和苜蓿接種FM并生長10周后,收獲含有真菌孢子、菌絲、侵染根段等繁殖體及根際基質(zhì)混合物作為供試菌劑。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
盆栽模擬試驗(yàn)于2015年10~12月在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)科研大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)兩個(gè)因素,分別為隔根方式和菌根處理,共6個(gè)處理:不分隔–不接種(NM)、部分分隔–NM、完全分隔–NM、不分隔–FM、部分分隔–FM、完全分隔–FM,每處理重復(fù)4次。完全分隔采用塑料布進(jìn)行分隔,根系間無交互作用;部分分隔采用尼龍網(wǎng)進(jìn)行分隔,可將兩作物根系分開,但生理活性物質(zhì)可在根系間交換,且菌根菌絲可以穿過;不分隔時(shí),間作植物根系完全交叉,競爭和促進(jìn)作用共存。
試驗(yàn)裝置由PVC管(直徑16cm、高25cm)和花盆底座(直徑22cm)組成,沿PVC圓管直徑從頂部2cm處向底部設(shè)置縱向卡槽,將塑料布或尼龍網(wǎng)固定在卡槽內(nèi),并用聚氯乙烯粘合劑粘合,使PVC圓管隔成2個(gè)同等體積的栽培室。根系分隔處理(部分分隔、完全分隔)每個(gè)栽培室裝入滅菌土壤2.4kg,其中接種FM處理每栽培室添加0.1kg菌劑(每10g供試菌劑約包含120個(gè)FM真菌孢子)并與中間土壤(0.9kg)混勻。根系不分隔處理裝置內(nèi)裝入滅菌土壤4.8kg,且接種AMF處理的菌劑加入量為0.2kg。對(duì)照處理加入等量的滅菌劑(菌劑0.1MPa、120℃高壓蒸汽間歇滅菌2h,風(fēng)干后獲得)。
玉米、大豆生長約90d后,測量玉米和大豆的株高,并將植株的地上部和根系分開收獲,根系用蒸餾水多次沖洗后晾干。取一半根系,剪成1cm根段,取用部分根樣采用曲利苯藍(lán)–方格交叉法[13]測定玉米根系的根長和菌根侵染率;其他部分和地上部一起經(jīng)殺青后烘干(70℃,72h)、稱重、磨細(xì)用于生物量和氮的測定,其中植株含氮量采用半微量開氏定氮法[14]。
1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2003軟件進(jìn)行處理,采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析,檢驗(yàn)接種AMF處理和隔根方式間的交互作用,在交互作用顯著的情況下對(duì)所有復(fù)合處理進(jìn)行Duncan多重比較(P< 0.05),分析不同菌根–隔根方式復(fù)合處理間的差異顯著性。
菌根依賴性是指在一定土壤肥力水平下植物通過形成菌根而能夠達(dá)到的最大生物量或產(chǎn)量的程度[5]。計(jì)算公式:
菌根依賴性(%)=(接種處理干重–不接種處理干重)×100/接種處理干重
植株氮吸收量(mg/pot)=植株氮含量(%)×植株干重(g/pot);
根系氮吸收效率(μg/mg)=植株養(yǎng)分吸收量(μg)/對(duì)應(yīng)根系生物量(mg)。
表1 不同隔根處理下接種 FM 玉米、大豆植株菌根侵染率和生長指標(biāo)的方差分析Table 1 Variance analysis of colonization rate and growth indices of maize and soybean plants under the FM inoculation and different root separation methods
2.1 接種 FM 和隔根處理對(duì)玉米和大豆根系侵染及植株生長的影響
由表1可知,經(jīng)雙因素方差分析,接種FM處理和隔根處理對(duì)玉米、大豆的菌根侵染率、根長、地上部干重、根系干重和根冠比均有顯著影響,并存在顯著交互作用。
2.1.1 根系A(chǔ)MF侵染率及根長表2和表3表明,不接種(NM)條件下,玉米和大豆均沒有侵染,在接種FM后,玉米和大豆均有一定比例的菌根侵染。除不分隔處理外,玉米的侵染率均高于大豆;3種隔根處理中,玉米和大豆的菌根侵染率均以部分分隔處理最低,顯著低于其他兩種分隔處理。
表2 不同隔根處理下接種 FM 對(duì)玉米菌根侵染率及植株生長狀況的影響Table 2 Effect of the FM inoculation on colonization rate and plant growth of maize under different root separation methods
表3 不同隔根處理下接種 FM 對(duì)大豆菌根侵染率及植株生長狀況的影響Table 3 Effect of the FM inoculation on colonization rate and growth conditions of soybean under different root separation methods
就根長而言,玉米的根系明顯長于大豆。不論何種隔根方式,接種FM均顯著增加了玉米的根系長度,其中部分分隔處理下FM處理的根長是NM處理的2.48倍。而大豆除不分隔處理外,接種FM的根系均顯著變短,其中部分分隔處理下NM處理的根長是FM處理的3.65倍,說明接種AMF和部分分隔組合對(duì)大豆根系伸長有明顯抑制作用。2.1.2植株生物量、根冠比和菌根依賴性從表1可以看出,接種FM對(duì)玉米的地上部和根系生物量均有極顯著影響,對(duì)其根冠比也有顯著影響;而間作根系分隔處理對(duì)玉米和大豆的根系干重也存在顯著影響。由表2可知,無論何種隔根方式,接種FM的玉米植株生物量均明顯大于NM處理,其中地上部生物量FM處理平均高出NM處理40%,根系生物量平均高出NM處理65.8%;表3表明,在接種FM后大豆的植株生物量均表現(xiàn)為間作根系不分隔>部分分隔>完全分隔;且在分隔處理下,接種FM顯著降低了大豆的根系生物量,平均下降25.5%左右,說明接種處理和根系分隔組合抑制了大豆根系生物量的增加。在完全分隔處理下,接種FM的玉米根冠比顯著大于NM處理;在不分隔處理下,接種FM的玉米根冠反而較NM處理有所下降。FM處理下,3種隔根方式中,玉米的根冠比以完全分隔處理顯著較高;NM處理下,3種隔根方式中,部分分隔處理的玉米根冠比明顯較低,大豆根冠比較高。
圖1表明,3種隔根方式中,玉米的菌根依賴性依次為間作根系完全分隔>不分隔>部分分隔,可以看出根系在完全分隔時(shí)玉米的菌根依賴性最強(qiáng),而大豆的菌根依賴性則表現(xiàn)為間作根系不分隔>部分分隔>完全分隔,其中部分分隔和完全分隔下菌根依賴性為負(fù),說明間作大豆和玉米根系間的交互作用越大,大豆的菌根依賴性會(huì)受到玉米的影響而隨之增加。
2.2 接種 FM 和不同隔根處理對(duì)植株氮吸收和土壤堿解氮的影響
由表4可知,經(jīng)雙因素方差分析,發(fā)現(xiàn)玉米和大豆的地上部氮吸收量、根系氮吸收量、根系氮吸收效率和土壤堿解氮含量均存在顯著交互作用。
2.2.1 植株地上部氮吸收量從表4可以看出,接種FM對(duì)玉米的地上部氮吸收量存在顯著(P<0.01)影響,間作根系分隔處理對(duì)玉米和大豆的地上部氮吸收量均存在顯著(P<0.01)影響。由圖2可以看出,在不分隔和完全分隔處理下,接種FM均顯著促進(jìn)了玉米地上部對(duì)氮素的吸收;在部分分隔處理下,接種FM使玉米的地上部氮吸收量提高了12.2%,說明對(duì)于菌根依賴性很強(qiáng)的玉米而言,接種FM均可以促進(jìn)玉米植株地上部氮的累積。在不分隔處理下,接種FM也顯著增加了大豆的地上部氮吸收量,但在部分分隔和完全分隔處理下則反而有所下降;從3種隔根方式內(nèi)的比較來看,F(xiàn)M接種條件下,以不分隔處理的大豆地上部氮吸收量高于部分分隔處理和完全分隔處理;NM條件下,則以不分隔處理的大豆地上部氮吸收量低于部分分隔處理和完全分隔處理,說明間作根系不分隔處理下由于玉米對(duì)氮的競爭吸收作用較強(qiáng)而不利于大豆地上部氮的累積。但與NM相比,不分隔條件下接種FM的大豆地上部氮吸收量的增加,說明了接種FM可強(qiáng)化大豆地上部氮的累積。
2.2.2 植株根系氮吸收量從表4可以看出,接種FM對(duì)玉米和大豆的根系氮吸收量均存在顯著影響,間作根系分隔處理則只對(duì)大豆的根系氮吸收量存在極顯著影響。由圖2可知,不管接種與否,隔根處理對(duì)玉米的根系氮吸收量無顯著影響,但在NM處理下,3種隔根方式中,大豆的根系氮吸收量以部分分隔處理顯著較高。在部分分隔處理下,接種FM顯著降低了大豆根系的氮吸收量,在不分隔和完全分隔處理下亦呈下降趨勢,其中不分隔處理下降19.9%,完全分隔處理下降22.7%,由此可見接種FM抑制了大豆根系對(duì)氮的吸收。
圖1 不同隔根處理下玉米和大豆的菌根依賴性Fig. 1 Mycorrhizal dependency of maize and soybean under different root separation methods
表4 不同隔根處理下接種 FM 玉米、大豆植株氮指標(biāo)及土壤堿解氮的方差分析Table 4 Variance analysis of nitrogen indexes of maize, soybean and soil available N under the FM inoculation and different root separation methods
2.2.3 植株根系氮吸收效率從表4可以看出,接種FM對(duì)玉米的根系氮吸收效率存在顯著(P<0.01)影響,間作根系分隔處理則對(duì)大豆根系氮吸收效率存在顯著(P<0.05)影響。由圖3可知,在部分分隔和完全分隔處理下,接種FM顯著增加了玉米的根系氮吸收效率,其中接種FM且部分分隔處理的根系氮吸收效率最高。大豆的根系氮吸收效率只有在部分分隔處理下,接種FM才顯著提高了根系氮吸收效率,在完全分隔處理下反而有明顯下降,且在不接種和不分隔處理下的大豆根系氮吸收效率最低。FM處理下,3種隔根方式中,玉米和大豆的根系氮吸收效率均以部分分隔處理最高。
2.2.4 土壤堿解氮含量從表4可以看出,接種FM對(duì)玉米和大豆的土壤堿解氮含量存在顯著的影響(P<0.01),隔根處理對(duì)大豆的土壤堿解氮含量存在顯著影響(P<0.001)。由圖4可知無論何種隔根處理,接種FM均顯著降低了玉米的土壤堿解氮含量,大豆的土壤堿解氮含量在不分隔和部分分隔處理下顯著降低,但在完全分隔處理下則顯著升高,這可能是因?yàn)樵诓环指艉筒糠址指籼幚硐掠衩缀痛蠖垢荡嬖谝欢ǖ南嗷プ饔?,玉米通過根系或菌根菌絲吸收了大豆土壤堿解氮,而在完全分隔處理下玉米和大豆根系間無交互作用,大豆可以依靠自身的根瘤菌固氮或從空氣中固氮即可滿足自身生長的需求,故土壤堿解氮有所升高。
圖2 接種 FM 和分隔處理下玉米和大豆植株氮吸收量Fig. 2 N uptakes of maize and soybean under different FM treatments and root separation methods
圖3 接種 FM 和隔根處理下玉米和大豆根系氮吸收效率Fig. 3 N uptake efficiencies of roots of maize and soybean under different FM treatments and root separation methods
圖4 接種 AMF 和隔根處理下玉米和大豆土壤堿解氮含量Fig. 4 Available N contents in soil of maize and soybean planting under different AMF treatments and root separation methods
菌根真菌能與絕大多數(shù)植物形成共生體系,并能促進(jìn)宿主植物對(duì)氮等礦質(zhì)元素的吸收及其生長發(fā)育[1,5]。利用菌根真菌的侵染而改善植物生長的根際環(huán)境,達(dá)到使作物增產(chǎn)、增效的目的,可成為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的一條經(jīng)濟(jì)、高效的途徑[15]。本研究中,接種FM后玉米和大豆根系均有較高的菌根侵染,而不同隔根處理下侵染率和植株生物量的差異,說明不同競爭能力的間作作物不僅受到了菌根真菌侵染的影響,還受到了不同根系分隔處理的影響。大量研究[6,8,16–17]表明,AMF共生體具有從復(fù)雜有機(jī)氮中獲取氮素的能力,并能通過根外菌絲直接吸收有機(jī)氮和無機(jī)氮。因此本研究中,接種AMF也明顯促進(jìn)了玉米植株對(duì)氮的吸收,卻明顯降低了大豆根系的氮吸收,這可能與完全分隔處理下的玉米和大豆的菌根依賴性分別最大和最小有關(guān)[7],也可能與接種菌根玉米的氮吸收效率普遍得到提高,而菌根接種大豆的氮吸收效率在完全分隔處理下反而下降有關(guān)。
缺氮會(huì)限制植物生長,降低產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)。研究表明,接種AMF可促進(jìn)植物對(duì)氮的吸收利用,改善植物的氮素營養(yǎng),最終表現(xiàn)為促進(jìn)植物生長發(fā)育,提高產(chǎn)量[8]。一般的豆科/禾本科間作系統(tǒng)中,豆科植物會(huì)幫助禾本科植物吸收更多的氮素,因此禾本科處于優(yōu)勢,而豆科植物處于劣勢[12,18]。但本研究中接種AMF與間作根系部分分隔組合,可同時(shí)提高玉米和大豆對(duì)土壤氮的吸收,這是因?yàn)椴糠址指魲l件下接種AMF,一方面可能是由于菌根玉米和大豆的根外菌絲能穿過尼龍網(wǎng)到達(dá)根系到不了的區(qū)域吸取氮素等營養(yǎng),例如玉米能通過該途徑獲得大豆固定的氮而促進(jìn)了氮的吸收;另一方面是AMF共生體的分泌物可能增強(qiáng)大豆根際有機(jī)氮的礦化效率[16–17],同時(shí)間作根系的部分分隔處理又制約了玉米根系對(duì)大豆區(qū)的氮素競爭,同時(shí)菌根大豆的根外菌絲也可以穿過尼龍網(wǎng)獲取玉米區(qū)的氮素,因此促進(jìn)了玉米和大豆對(duì)氮的吸收。
由相關(guān)分析可知,不同AMF處理與隔根方式組合下,玉米和大豆的植株氮吸收量越高,相對(duì)應(yīng)的土壤堿解氮含量也越低(n=24,相關(guān)系數(shù)r分別為–0.532*和–0.526*,P<0.05),其中玉米和大豆地上部氮吸收量與相應(yīng)土壤堿解氮含量也呈顯著負(fù)相關(guān)(n=24,r=–0.507*和–0.446*,P<0.05),但是玉米根系氮吸收量與相應(yīng)土壤堿解氮含量呈更顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(n=24,r=–0.755**,P<0.05),而大豆根系氮吸收量與相應(yīng)土壤堿解氮含量雖也呈負(fù)相關(guān),但不顯著(n=24,r=–0.357,P>0.05)。不難看出,不管AMF處理、隔根處理的不同與否,間作植株氮累積量的增加會(huì)不同程度地降低土壤有效氮的殘留。因此,接種AMF和隔根方式的組合在提高玉米和大豆對(duì)氮吸收的基礎(chǔ)上,會(huì)減少根際土壤有效氮含量,這在提高土壤養(yǎng)分資源吸收利用的同時(shí)可望減少氮肥的施用,或間接減少養(yǎng)分的流失。但從玉米和大豆根系氮吸收量與相應(yīng)土壤堿解氮含量相關(guān)性的顯著程度差異,結(jié)合大豆根系氮吸收量受AMF的影響反而呈下降的趨勢來看,說明與菌根真菌共生的玉米/大豆間作體系中,大豆根系對(duì)氮的吸收可能受到了玉米、AMF等的影響而處于競爭劣勢,但間作根系部分分隔處理的組合則可能通過提高大豆的根系氮吸收效率而使其競爭能力增強(qiáng),因此菌根技術(shù)的介入與隔根方式的合理選擇在強(qiáng)化農(nóng)業(yè)資源高效利用的同時(shí),還可能減少間作系統(tǒng)中作物間的競爭,進(jìn)而促進(jìn)間作作物的高產(chǎn)。
1)接種AMF促進(jìn)了玉米植株生長及氮素積累,抑制了分隔處理下大豆植株生長及氮的吸收,但提高了部分分隔處理下大豆根系氮吸收效率。
2)玉米/大豆不同間作根系分隔處理對(duì)玉米和大豆的生長和氮素利用的影響較大,其中部分分隔處理明顯改善了兩間作作物的生長狀況。
3)接種AMF和間作根系部分分隔復(fù)合處理,能強(qiáng)化對(duì)土壤氮的吸收利用,對(duì)玉米和大豆的促生效果均最為明顯。
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Effects of inoculating Funneliformis mosseae and intercropping under different roots separation methods on plant growth and nitrogen utilization of maize and soybean in red soils
WANG Xin-yue1,2,ZHANG Shi-ying1,2,YUE Xian-rong1,GU Lin-jing1,3,XIA Yun-sheng1,2*,ZHANG Nai-ming1,2,YUE Zhi-quan1
(1 Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 2 Laboratory of Soil Fertilizer and Pollution Repair in Yunnan Province, Kunming 650201, China; 3 Sichuan Institute of Scientific and Technical Information, Chengdu 610016, China)
【Objectives】This article explored effects of inoculating arbuscular mycorrhizal fungi(AMF)and different root separation methods on plant growth,nitrogen(N)uptake and available nitrogen content in soils.【Methods】Two mycorrhizal treatments[without inoculation(NM)and with inoculation of Funneliformis mosseae(FM)]and three root separation methods(no separation,partial separation and full separation)were set up,and Nuptakes by intercropping plants and available Ncontents in red soils were determined.【Results】Results showed that the roots of maizes and soybeans were all infected by FM fungi,the mycorrhizalcolonization rates were the lowest under the partial separation treatment.The root separation methods had obvious influence on the mycorrhizal dependency of maize and soybean,and the mycorrhizal dependency of soybean was increased along with the increase of intercropping interaction strength.Compared to the NM treatment,the FM inoculation increased the shoot and root biomass significantly regardless of the roots separation methods,and the shoot biomass of maize inoculated with FM was11.7%to81.4%higher than the NM treatment and the root biomass of the FM treatment was18.8%to166.7higher than the NM treatment.The biomass of soybean was significantly decreased by the FM inoculation under root separation conditions.Under the same root separation way,FM inoculation increased the Nuptake of maize plants and Nuptake efficiency of roots obviously.Under no-separation condition,the Nuptake by soybean shoots was increased by the FM inoculation significantly,but those were decreased under the partial separation and full separation conditions.Under the partial separation way, the Nuptake by soybean roots was significantly decreased by the FM inoculation,and those were also decreased under the no-separation and full separation conditions.The Nuptake efficiency of soybean roots under FM inoculation was increased under the partial separation condition,but it was decreased obviously under the full separation condition.The Nuptake efficiency of soybean roots was the lowest under the NM and no-separation condition in all complex treatments.The available Ncontents in soils were significantly and negatively correlated with the Nuptakes by maize and soybean plants.【Conclusions】The interactions between AMF inoculation and root separation methods could affect the growth and Nuptake of maize and soybean in different degrees,and could also influence the available Ncontents in soils.Among all compound treatments,the enhanced effect of the combination treatment of the AMF inoculation and partial separation on maize and soybean growth and N utilization was the largest,and it could also decrease the available Ncontents in soils.
arbuscular mycorrhizal fungi;maize;soybean;root separation method;red soil;nitrogen
2016–06–28接受日期:2016–12–21
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41561057);云南省教育廳科研基金課題(2015Y201);云南農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤資源利用與保護(hù)省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開放基金(2015HC018)資助。
汪新月(1992—),女,湖北襄陽人,碩士研究生,主要從事農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)方面的研究。E-mail:xywangxinyue@163.com
*通信作者E-mail:yshengxia@163.com