段凝　閆明

摘 要：該研究采用盆栽試驗(yàn)法，以紫花苜蓿（Medicago sativa）為材料，將煤矸石（CG）、粉煤灰（FA）和沙土（SS）按不同質(zhì)量配比設(shè)置T1（CG∶FA∶SS=75%∶25%∶0%）、T2（CG∶FA∶SS=60%∶25%∶15%）、T3（CG∶FA∶SS=45%∶25%∶30%）、T4（CG∶FA∶SS=30%∶25%∶45%）四組混合基質(zhì)以模擬，并以T5（CG∶FA∶SS=0%∶0%∶100%）為對(duì)照，AM真菌選用摩西斗管囊霉（F.m）和幼套近明球囊霉（C.e），通過(guò)單接菌和混合接菌，探索其對(duì)紫花苜蓿根系的侵染率、幼苗生長(zhǎng)、抗氧化物酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)變化的影響。結(jié)果表明：（1）在五組基質(zhì)上，接種AM真菌顯著提高了紫花苜蓿根系的菌根侵染率和菌根依賴性，且基質(zhì)T4接種F.m+C.e[F.m∶C.e=1∶1（W/W）]的值最大（64.31%和86.24%）。（2）接種AM真菌不同程度提高了紫花苜蓿株高、基徑、葉面積和生物量，且混合接菌的效果優(yōu)于單接菌。（3）基質(zhì)中填加過(guò)量煤礦廢棄物抑制了植株根系的生長(zhǎng)，接種AM真菌后顯著提高了紫花苜?？偢L(zhǎng)、根表面積、根體積，降低了根平均直徑。（4）不同接菌處理的紫花苜蓿葉片POD、SOD、CAT活性以及可溶性糖、可溶性蛋白含量總體表現(xiàn)為F.m+C.e>C.e>F.m>non-AMF，且接種F.m+C.e的增長(zhǎng)幅度最大。研究表明煤礦廢棄物復(fù)合逆境抑制紫花苜蓿的生長(zhǎng)，接種AM真菌顯著提高了幼苗生長(zhǎng)、抗氧化物酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，提高了植物抗逆性能，且以基質(zhì)T4接種F.m+C.e的效果最佳。

關(guān)鍵詞： 叢枝菌根真菌（AMF）， 煤礦廢棄物 ， 紫花苜蓿， 生長(zhǎng)， 抗氧化系統(tǒng)， 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)

中圖分類號(hào)：Q946

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-3142（2019）05-0650-11

Effects of AM fungi on growth and physiologicalcharacteristics of Medicago sativain different compositesubstrates in coal mining subsidence areas

DUAN Ning， YAN Ming*

（ School of Life Sciences， Shanxi Normal University， Linfen 041000， Shanxi， China ）

Abstract：To improve the growth and survival race of plants in coal mine waste， potting experiment in greenhouse was carried out to explore the effects of single and mixed inoculation with AM fungi（ Funneliformis mosseae， F.m and Claroideoglomus etunicatum， C.e） on the mycorrhizal colonization rate， seedling growth， antioxidant enzyme activity and osmotic adjustment substances of Medicago sativa in different compound substrates. The compound substrates were formed by mixing coal gangue（CG）， fly ash（FA） and sandy soil（SS） mixed in different proportions T1（CG∶FA∶SS=75%∶25%∶0%）， T2（CG∶FA∶SS=60%∶25%∶15%）， T3（CG∶FA∶SS=45%∶25%∶30%）， T4（CG∶FA∶SS=30%∶25%∶45%） and T5（CG∶FA∶SS=0%∶0%∶100%） was taken as control. The results were as follows： （1） Inoculation of AM fungi significantly increased the mycorrhizal colonization rate and mycorrhizal dependency of M.sativa’s root in five different compound substrates. However， the maximum mycorrhizal colonization rate and mycorrhizal dependency after inoculation of F.m+C.e [F.m∶C.e=1∶1（W/W）]（64.31% and 86.24%） occurred in T4 substrate. （2） Inoculation with AM fungi increased height， stem diameter， leaf area and biomass of M. sativato some degrees， and the effects of mixed inoculation were better than that of single inoculation. （3） Growth of plant roots were inhibited by excessively adding coal mine solid waste. However， inoculation of AM fungi could significantly promote total length， surface area and volume of root， and decreased root average diameter. （4） Comparative effects of different inoculation treatments on POD activity， SOD activity， CAT activity， soluble sugar content and soluble protein content of M. sativaleaves with were F.m + C.e > C.e > F.m>non-AMF， and the optimal effect was showed in inoculated with F.m +C.e. Our results suggested that growth of M. sativa was realistically inhibited in coal mine waste. However， AM fungi significantly enhanced resistance to stress by improved seedling growth， antioxidant enzyme activity， and osmotic adjustment substances， especially the combination of F.m+C.e and compound substrate T4 was the best.

Key words： arbuscular mycorrhizal fungi（AMF）， coal mine waste， Medicago sativa， growth， antioxidant system， osmotic adjustment substance

煤炭開(kāi)采造成大規(guī)模土地資源破壞，地表塌陷是最主要的表現(xiàn)形式，加劇了礦區(qū)地表水土流失、養(yǎng)分損失、植被受損（楊勤學(xué)等，2015），使原有的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，加劇了我國(guó)日益緊張的人地矛盾。近年來(lái)，雖然國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者在礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)、礦山廢棄地土壤質(zhì)地改良等方面取得了許多進(jìn)展，但礦區(qū)復(fù)墾植被成活率低、抗逆性差，人工植被覆蓋度仍很低，植被重建的生態(tài)效應(yīng)不明顯（畢銀麗，2017）。將粉煤灰、煤矸石作為填充基質(zhì)結(jié)合叢枝菌根微生物技術(shù)的復(fù)墾方式已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。叢枝菌根（arbuscular mycorrhizal， AM）真菌作為自然界較為活躍的一類有機(jī)體，大約80%的陸生高等植物均能與其形成特定的“菌根”結(jié)構(gòu)（周寶利等，2015）。大量研究表明，低磷條件下，接種AM真菌有助于促進(jìn)宿主植物對(duì)磷、鉀等礦質(zhì)元素的吸收，提高植物的抗逆性，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，改善土壤結(jié)構(gòu)（Cheng et al.， 2012）。AM真菌的侵染能夠增加宿主植物不定根和側(cè)根的數(shù)量，改變植物的根系形態(tài)（畢銀麗等，2017，2014）。AM真菌分泌的球囊霉素相關(guān)土壤蛋白能增加土壤有機(jī)碳庫(kù)，增強(qiáng)土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，對(duì)土壤具有改良效應(yīng)（賀學(xué)禮等，2011）。

目前，關(guān)于AM真菌對(duì)以黑麥草、擰條為宿主植物的煤礦復(fù)墾區(qū)土壤結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的改良作用（王麗萍等，2012;孫金華等，2017）、AM真菌對(duì)以玉米為宿主植物的煤礦塌陷地受損傷植物根系的修復(fù)功能（Guo et al.， 2014）以及AM真菌對(duì)小麥礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收作用（馬放等，2014）和玉米對(duì)重金屬的吸收與轉(zhuǎn)移（Radka & Miroslav， 2007）等方面研究眾多，而對(duì)于以紫花苜蓿（Medicago sativa）作為礦山植被復(fù)墾的先鋒植物研究較少，以及如何合理填充煤礦廢棄物以提高菌根與紫花苜蓿的共生性，改善植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，根系形態(tài)變化，提高植物的抗逆性能等方面鮮有報(bào)道。由于紫花苜蓿根系發(fā)達(dá)、固氮性強(qiáng)、適應(yīng)范圍廣，本研究將其作為研究對(duì)象，將煤矸石、粉煤灰和沙土按不同質(zhì)量配比混合作為栽培基質(zhì)，通過(guò)接種AM真菌，研究不同復(fù)合基質(zhì)上接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)以及抗逆性的影響，從而為菌根技術(shù)在煤礦沉陷區(qū)植被生長(zhǎng)發(fā)育地運(yùn)用提供理論與材料的支持，為煤礦廢棄地的土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)提供一種微生物綜合推廣應(yīng)用模式，同時(shí)為解決煤礦開(kāi)采所帶來(lái)的生態(tài)破壞與環(huán)境污染問(wèn)題提供可行性途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

盆栽試驗(yàn)于2017年7—10月在山西師范大學(xué)試驗(yàn)大棚中開(kāi)展，紫花苜蓿種子購(gòu)于臨汾市小麥研究所。供試菌種包括摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae， F.m）、幼套近明球囊霉（Claroideoglomus etunicatum， C.e），菌種信息見(jiàn)表1，購(gòu)于北京市農(nóng)林科學(xué)院植物與營(yíng)養(yǎng)資源研究所。選用高粱對(duì)兩種菌種進(jìn)行擴(kuò)繁，培養(yǎng)基質(zhì)、菌根真菌孢子、菌絲體和被侵染根段的混合物作為菌劑。

供試基質(zhì)由煤矸石（CG）、粉煤灰（FA）、沙土（V黃土∶V河沙=3∶1，SS）混合而成，煤矸石取自臨汾市煤運(yùn)公司煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)站，粉煤灰取自臨汾市海資熱電廠。試驗(yàn)前期將煤矸石過(guò)3 mm篩，粉煤灰、黃土、河沙均過(guò)1 mm篩，經(jīng)121 ℃高壓蒸汽滅菌鍋滅菌2 h，以殺滅土著AM真菌，風(fēng)干1周后待用。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用兩因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置菌根和基質(zhì)兩個(gè)因素。接種菌劑設(shè)有4個(gè)水平：接種F.m、C.e、F.m+C.e [F.m∶C.e=1∶1（W/W）]和non-AMF。供試基質(zhì)依據(jù)CG、FA和SS的理化性質(zhì)將其按照質(zhì)量配比不同依次設(shè)置為T1（75%∶25%∶0%）、T2（60%∶25%∶15%）、 T3（45%∶25%∶30%）、T4（30%∶25%∶45%），T5（0%∶0%∶100%）作為對(duì)照，其基本理化性質(zhì)見(jiàn)表2，共同組成20個(gè)處理組，每個(gè)處理組設(shè)3個(gè)重復(fù)，共計(jì)60盆。試驗(yàn)選擇規(guī)格為16 cm（盆口直徑）×11 cm（盆底直徑）×14 cm（高）的塑料花盆，每盆盛放1.6 kg基質(zhì)。

播種前，挑選大小均一、顆粒飽滿的種子浸泡在10%H2O2中10 min進(jìn)行表面消毒，再用去離子水沖洗數(shù)遍后至于室溫下進(jìn)行催芽處理，待種子露白后播種。接種AM真菌采用層接法，準(zhǔn)確稱取150 g菌劑均勻的撒施在已混合均勻的基質(zhì)表層，再在其上面播入已經(jīng)催芽的種子20粒，表層覆蓋一層薄薄的滅菌土，大約1 cm厚，不接菌對(duì)照組加入相同量已經(jīng)過(guò)高溫滅菌的菌劑。生長(zhǎng)期間試驗(yàn)大盆溫度范圍在15～30 ℃之間，每隔3 d澆水一次，保證基質(zhì)含水量是田間持水量的50%～70%，培養(yǎng)90 d后進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 菌根侵染率和菌根依賴性 采用曲利苯藍(lán)染色法染色（趙斌和何紹江，2002），將紫花苜蓿根系洗凈加入10%的KOH，80 ℃水浴30 min后棄去KOH，清水輕輕漂洗根樣數(shù)次，至水不呈黃色即可。將根系剪成1 cm的小段，放入1%的曲利苯藍(lán)中染色，在顯微鏡下觀察并統(tǒng)計(jì)被侵染根段數(shù)，計(jì)算方法如下（王幼珊等，2012）：

菌根侵染率（%）=

∑（0×根段數(shù)+10×根段數(shù)+…+90×根段數(shù)+100×根段數(shù)）全部根段;

菌根依賴性=接種植物干重-未接種植物干重接種植物干重×100%。

1.3.2 生長(zhǎng)指標(biāo) 將紫花苜蓿地上部分和根系自莖基部剪開(kāi)，放入烘箱105 ℃殺青30 min，再在75 ℃下烘干至恒重，分別稱其干重。用直尺測(cè)量株高;用精度0.02 mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗;用LI-3000C葉面積儀測(cè)定葉片面積;用Delta-TSCAN根系分析系統(tǒng)測(cè)量總根系長(zhǎng)、根系表面積、根體積，根平均直徑。

1.3.3 葉片生理指標(biāo) 測(cè)超氧化物歧化酶（SOD）活性用NBT法， 過(guò)氧化物酶（POD）活性用愈創(chuàng)木酚法，過(guò)氧化氫酶（CAT）活性用紫外吸收法（高俊鳳，2006），可溶性糖含量用蒽酮比色法，可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法（張志良等，2009）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，測(cè)定結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，Duncans 法檢驗(yàn)顯著性水平P<0.05各處理平均值間的差異顯著性，并采用雙因子方差分析基質(zhì)和菌劑的作用以及二者的交互作用，用Origin 8.5繪制柱狀圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿根系菌根侵染率和菌根依賴性的影響

表3顯示，在五組基質(zhì)中，non-AMF處理的紫花苜蓿根系菌根侵染率和菌根依賴性為0，說(shuō)明對(duì)照組未被AM真菌侵染。相同基質(zhì)中不同接菌處理的紫花苜蓿根系的菌根侵染之間具有顯著性差異（P<0.05）?；|(zhì)T1上接種AM真菌紫花苜蓿菌根侵染率最小，基質(zhì)T4上接種AM真菌根系的侵染效果最佳，且接種F.m+C.e的菌根侵染率最大，為64.31%。菌根依賴性的大小趨勢(shì)與侵染率保持一致，基質(zhì)T4上接種F.m+C.e紫花苜蓿根系的菌根依賴性最大，為86.24%，與接種C.e和F.m相比具有顯著性差異（P<0.05）。雙因子結(jié)果分析表明，基質(zhì)和菌劑對(duì)紫花苜蓿根系的菌根侵染率和菌根依賴性具有極顯著差異（P<0.001）基質(zhì)類型和接菌處理二者的交互作用對(duì)紫花苜蓿根系的菌根侵染率影響非常顯著（P<0.01），對(duì)菌根依賴性影響顯著（P<0.05）。

2.2 接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿地上部生長(zhǎng)的影響

表4顯示，各組基質(zhì)中接種AM真菌的紫花苜蓿株高與non-AMF相比具有顯著性差異（P<0.05），表現(xiàn)為F.m+C.e>C.e>F.m>non-AMF。接種F.m+C.e，基質(zhì)T4與T5的株高差異不顯著，基質(zhì)T4上接種F.m+C.e株高值最大與non-AMF相比增加了83.37%?；|(zhì)T1接種F.m的株高最小與non-AMF相比增加了34.02%。各組基質(zhì)接種AM真菌植株基徑大小與non-AMF相比差異顯著（P<0.05），但各接菌處理間沒(méi)有顯著性差異。五組基質(zhì)的基徑大小比為T4>T5>T3>T2>T1?；|(zhì)T4接種F.m+C.e的基徑最大比non-AMF高58.61%，基質(zhì)T1接種F.m的基徑增幅最小。植株的葉面積總體趨勢(shì)與株高和基徑一致，基質(zhì)T4接種F.m+C.e植株的葉面積最大較non-AMF增長(zhǎng)了89.96%?；|(zhì)T1接種F.m+C.e的葉面積與non-AMF具有顯著性差異（P<0.05），接種C.e、F.m與non-AMF沒(méi)有顯著性差異。混合接菌基質(zhì)的紫花苜蓿地上部干重增長(zhǎng)幅度大于單接菌，基質(zhì)T4接菌F.m+C.e的地上部干重最大，與non-AMF比較增加了215.38%。基質(zhì)T1接種AM真菌地上部干重增長(zhǎng)幅度最小。雙因子分析結(jié)果表明，基質(zhì)和接菌處理對(duì)紫花苜蓿的株高、地上部干重具有極顯著影響（P<0.001），對(duì)基徑和葉面積具有非常顯著影響（P<0.01），二者交互作用對(duì)紫花苜蓿株高具有極顯著影響（P<0.001）， 對(duì)基徑、葉面積和地上部干重?zé)o顯著性影響。

2.3 接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿根系生長(zhǎng)的影響

表5顯示，接種AM真菌對(duì)不同基質(zhì)的紫花苜蓿根系總長(zhǎng)、根表面積、根體積和根系干重均具有顯著性差異（P<0.05），總體趨勢(shì)表現(xiàn)為T4>T5>T3>T2>T1。不同接菌處理間根系總長(zhǎng)和根表面積具有顯著性差異（P<0.05）?；|(zhì)T4上接菌的效果最佳，接種F.m+C.e較non-AMF增幅最大，根系總長(zhǎng)增加了122.72%，根表面積增加了131%?；|(zhì)T1上接菌對(duì)根系生長(zhǎng)的促進(jìn)作用較小，接種F.m較non-AMF增幅最小，根系總長(zhǎng)增加了30.08%，根表面積增加了25.65%。 對(duì)于根體積，盡管部分基質(zhì)上不同接菌處理間沒(méi)有顯著差異，但均表現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)?；|(zhì)T4上接種F.m+C.e根體積比non-AMF增加132.33%?；|(zhì)T1上AM真菌對(duì)根體積的促進(jìn)作用最小。對(duì)于根平均直徑，接種AM真菌五組基質(zhì)表現(xiàn)為T1>T2>T3>T4>T5，基質(zhì)T5上接種F.m+C.e的根平均直徑最小，但基質(zhì)T4接種F.m+C.e根平均直徑降低幅度最大，與non-AMF相比降低了57.78%?；|(zhì)T4接種F.m+C.e的根系干重最大，與non-AMF相比增加了204%?；|(zhì)T1接菌AM真菌根系干重增幅最小，接菌F.m+C.e和C.e沒(méi)有顯著性差異。雙因子分析結(jié)果表明，基質(zhì)和接菌處理對(duì)紫花苜蓿的根系總長(zhǎng)、根表面積、根體積、根平均直徑以及根干重具有極顯著影響（P<0.001），二者交互作用對(duì)紫花苜蓿根系總長(zhǎng)、根體積具有極顯著影響（P<0.001），對(duì)根表面積、根平均直徑、根干重有非常顯著影響（P<0.01）。

2.4 接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿葉片生理指標(biāo)的影響

2.4.1 接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿葉片POD、SOD、CAT活性的影響 圖1顯示，與non-AMF相比，接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿葉片的抗氧化物酶活性提高具有顯著促進(jìn)作用。同一基質(zhì)不同接菌處理的紫花苜蓿葉片POD、SOD、CAT活性大小趨勢(shì)為F.m

2.4.2 接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響 圖2顯示，接種AM真菌在五組基質(zhì)，葉片的可溶性糖和可溶性蛋白含量總體表現(xiàn)為T1C.e>F.m>non-AMF。基質(zhì)T4接種AM真菌葉片的可溶性糖含量差異最顯著，且接F.m+C.e效果最佳，與non-AMF相比增加了110.58%，接種AM真菌對(duì)基質(zhì)T1葉片可溶性糖含量效果最差。對(duì)于可溶性蛋白含量，部分接菌處理間沒(méi)有顯著性差異，但均呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。接種F.m+C.e葉片的可溶性蛋白含量顯著高于其它處理，其中T4基質(zhì)接種F.m+C.e含量最高為8.08 mg·g-1，與non-AMF相比提高58.06%。

3 討論與結(jié)論

侵染率是反應(yīng)宿主植物與AM真菌之間共生關(guān)系的重要指標(biāo)，菌根侵染率越高，表明其與宿主植物的共生性越好，對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高植物抗逆性的可能越大（李建華等，2009）。本研究結(jié)果表明，不同復(fù)合基質(zhì)中AM真菌均能與紫花苜蓿建立良好的共生關(guān)系，適量減少煤矸石填加量有助于提高植物的菌根侵染率和菌根依賴性，這可能由于煤矸石的重金屬含量高、物理結(jié)構(gòu)差、微生物活性低（魏懷建等，2015），過(guò)量填加會(huì)對(duì)植物根系造成損傷，且水分和養(yǎng)分的保蓄能力差，不能為宿主植物和菌根的共生提供相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境。五組基質(zhì)相比，T4基質(zhì)更有利于AM真菌對(duì)紫花苜蓿根系的侵染，這可能與基質(zhì)的酸堿性、有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)含量、水分的儲(chǔ)存等綜合作用有關(guān)。比較3種接菌處理，F(xiàn).m+C.e的效果最佳。任禛等（2015）研究表明，雖然不同菌劑間存在著對(duì)生態(tài)位點(diǎn)和光合產(chǎn)物的競(jìng)爭(zhēng)性，但不同菌劑之間的協(xié)同效應(yīng)要強(qiáng)于其競(jìng)爭(zhēng)性，因而混合菌劑表現(xiàn)出了高的侵染率。畢銀麗等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，菌根與基質(zhì)間具有一定的選擇性，不同的基質(zhì)對(duì)AM真菌的生態(tài)適應(yīng)性不同，與宿主植物的共生性不同，因而對(duì)宿主植物的菌根侵染率和菌根依賴性大小不同。

不同基質(zhì)接種AM真菌均能夠增加植株的高度、基徑、葉面積和生物量，煤矸石填加量越大AM真菌對(duì)宿主植物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用越弱，適量填加煤矸石的基質(zhì)AM真菌對(duì)植物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用大于純沙土基質(zhì)。這可能是由于填加過(guò)量煤矸石抑制了AM真菌對(duì)根系的侵染，從而抑制了植物的生長(zhǎng)，而合理填加煤矸石、粉煤灰豐富了基質(zhì)中的礦質(zhì)元素和有機(jī)質(zhì)，并通過(guò)菌根作用促進(jìn)植物吸收。于淼等（2013）研究表明，在一定的閾值內(nèi)接種AM真菌能夠提高宿主植物對(duì)微量礦質(zhì)元素的吸收，同時(shí)抑制有害金屬元素的吸收。Hallett et al.（2009）研究證明，菌根侵染率的大小決定著菌根對(duì)宿主植物生長(zhǎng)促進(jìn)作用的大小。另有研究（Enkhtuya et al.， 2005）顯示，較低的菌根侵染率能夠

促進(jìn)植物生長(zhǎng)，而較高的侵染率對(duì)植物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用不顯著，這也說(shuō)明侵染率大小并不能完全反應(yīng)菌根對(duì)植物生長(zhǎng)的作用。

根系是植物吸收水分、養(yǎng)分以及合成多種氨基酸的重要器官。本研究發(fā)現(xiàn)，不接種AM真菌紫花苜蓿根系也能較好生長(zhǎng)，這可能與其自身較強(qiáng)的耐受力有關(guān)。接種AM真菌顯著提高了紫花苜蓿的根系總長(zhǎng)、根表面積、根體積，AM真菌通過(guò)菌絲分泌物影響宿主植物根系的分泌物組成和數(shù)量，改變植物根際環(huán)境（祖艷群等，2015）從而促進(jìn)宿主植物根系生長(zhǎng)，這與張中峰等（2015）研究結(jié)果保持一致。復(fù)合基質(zhì)的配比不同AM真菌對(duì)宿主植物根系生長(zhǎng)的促進(jìn)作用不同，基質(zhì)T4總根長(zhǎng)、根表面積、根體積最大，這可能是由于T4的土壤理化性質(zhì)相對(duì)適宜、儲(chǔ)水性好、通透性強(qiáng)，提高了菌根與宿主植物的聯(lián)合作用，促進(jìn)了根系的生長(zhǎng)。接種AM真菌顯著減小了根系平均直徑，這與高雁琳等（2016）研究結(jié)果一致。基質(zhì)T5的根系平均直徑小于基質(zhì)T4，這可能由于T5基質(zhì)與T4相比，土壤貧瘠、質(zhì)地均一、粒徑小、吸水性強(qiáng)，根系需穿透土壤中有機(jī)物的顆粒間隙吸收養(yǎng)分和水分供應(yīng)植物的生長(zhǎng)。同一基質(zhì)3種接菌處理紫花苜蓿總根長(zhǎng)、根表面積、根體積大小為F.m+C.e>C.e>F.m，根系平均直徑的大小為F.m+C.e

抗氧化物酶是反應(yīng)植物代謝和抗逆性的指標(biāo)，對(duì)細(xì)胞膜具有保護(hù)作用。自然狀態(tài)下，植物體的抗氧化物酶活性維持在較穩(wěn)定的水平，當(dāng)植物體受到逆境脅迫時(shí)，細(xì)胞的活性氧含量就會(huì)升高，抵御過(guò)量的氧自由基對(duì)細(xì)胞造成的傷害，維持生理平衡（王定景等，2012）。本研究結(jié)果表明，無(wú)論是否進(jìn)行接菌處理，五組基質(zhì)的葉片POD、SOD、CAT活性大小趨勢(shì)為T1

逆境脅迫促使植物細(xì)胞積累一些滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來(lái)維持細(xì)胞膨壓對(duì)某些生理功能的調(diào)控，緩解其對(duì)植物造成的傷害（康云艷等，2011），可溶性糖和可溶性蛋白是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。本研究結(jié)果表明，接種AM真菌能夠提高葉片可溶性糖和可溶性蛋白的含量，且適量填加煤礦固體廢棄物的基質(zhì)接種AM真菌有助于葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量的增加，可見(jiàn)一定的脅迫有助于提高AM真菌對(duì)植物的抗逆性能。趙霞等（2017）研究證明，具有一定鹽堿脅迫的基質(zhì)接種AM真菌對(duì)紫花苜蓿滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累的作用大于正?；|(zhì)。前人在番茄（Wang et al.， 2011）、羊草（劉濱碩等，2014）等的研究中也得到類似結(jié)果。此外，混合接菌更有助于紫花苜蓿體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累，維持細(xì)胞正常代謝，降低復(fù)合基質(zhì)這一特殊的立地環(huán)境對(duì)細(xì)胞造成的傷害，這與趙琦等（2015）研究結(jié)果一致。

綜上所述，AM真菌對(duì)以煤礦廢棄物為填充基質(zhì)的采煤沉陷地的植被重建具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，紫花苜蓿作為先鋒物種有助于提高復(fù)墾植被成活率，提高植被覆蓋度，增強(qiáng)植被重建的持續(xù)效果。但室內(nèi)模擬與野外實(shí)地試驗(yàn)存在一定的差異，接下來(lái)應(yīng)結(jié)合相應(yīng)的工程措施具體應(yīng)用于野外實(shí)地，探討“基質(zhì)-紫花苜蓿-菌種”組合在煤礦沉陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)的實(shí)際作用效果。

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