交联聚丙烯酰胺和AM真菌对烤烟和玉米生长、营养以及生理指标的影响

摘要

烤烟和玉米是世界重要的经济和粮食作物，在人类的各项生产生活中发挥着重要的作用。目前，烤烟和玉米的生产中比较普遍的采用了育苗移栽技术，提高了幼苗的成活率和抗逆性，提高了农业生产的生产效率。但是，在我国烤烟生产重要地区的西南地区，烤烟移栽的5月初正处在干旱期，在这一时期干旱少雨、蒸发量大，导致移栽的烟苗出现较长的缓苗期，延后了烤烟采摘时间，同时也影响烟叶的品质。玉面在我国的种植范围分布很广泛，但是有2/3的种植面积处于干旱和半干旱区域。因此，在烤烟和玉米育苗生产过程中，提高幼苗的抗旱性成了人们急迫的需要解决的问题。
　　 交联聚丙烯酰胺又称保水剂，在农业上是一种有效地保水抗旱方式，保水剂能够吸收数十倍乃至数百倍于自身体积的水，并且在需要时还可将这些水释放出来，因此成为了一种理想的抗旱手段。在AM菌根真菌能够和宿主植物形成共生体在植物根内形成丛枝结构，其菌丝能够扩大植物吸收养分和水分的吸收面积，促进宿主植物养分状况，同时，AM菌根真菌能够分泌酸性磷酸酶，活化了根际无机磷，显著提高宿主植物对P的吸收。在改善宿主植物营养状态的前提下，AM菌根真菌能够提高宿主植物体内硝酸还原酶、几丁质酶、超氧化物歧化酶等抗逆性酶的活性，提高植物抗逆性。
　　 本实验的研究目的在于，通过在实验室烤烟漂浮育苗和玉米营养钵育苗试验中添加AM菌根真菌和交联聚丙烯酰胺，研究AM菌根真菌和交联聚丙烯酰胺对烟苗和玉米苗生长和一些生理指标的影响、研究基质添加交联聚丙烯酰胺对AM菌根真菌侵染烟苗、玉米苗的影响。通过上述研究找到一种简单、高效、经济的培育菌根化烟苗、玉米苗的方法，为今后大规模培育抗旱壮苗提供理论基础和方法支持。主要研究结果如下：
　　 1.交联聚丙烯酰胺抑制了AM菌根真菌对烟苗和玉米苗的侵染，并且交联聚丙烯酰胺浓度越高AM菌根真菌对宿主植物的侵染率越低，甚至在玉米育苗过程中+10％CPA处理中没有观察到菌种BEG-141的侵染。从不同菌种在不同处理中的平均侵染率来看，在烟苗中BEG-141的侵染率最高，达到33.20％，在玉米育苗中AM菌根真菌的侵染率BEG-168最高，为32.79％。
　　 2.在无交联聚丙烯酰胺的处理中接种不同的AM菌根真菌能够不同程度的提高烟苗和玉米苗的地上部、地下部以及总生物量。在+5％CPA处理中，由于侵染率的降低，AM菌根真菌的促生效应表现的就不那么明显，甚至有些处理的烟苗和玉米苗的生物量低于不接种的处理。在不接种AM菌根真菌的处理中低浓度(+5％CPA)的交联聚丙烯酰胺提高了烟苗和玉米苗地上部以及总生物量。
　　 3.在不添加交联聚丙烯酰胺的处理中接种AM菌根真菌能够显著提高烟苗和玉米苗体内的P、k含量和吸收量，但是随着交联聚丙烯酰胺浓度的增加，这种P、k含量和吸收量增加的趋势逐渐减小甚至出现低于对照的现象。不同处理中接种AM菌根真菌对烟苗和玉米苗N含量没有显著影响。交联聚丙烯酰胺的添加显著的提高了烟苗的含氮量，各处理平均值依次为3.56％(-CPA)、4.46％(+5％CPA)和5.43％(+10％CPA)，且对玉米苗的氮含量也有一定的提升作用，但对烟苗P、K含量、玉米苗P含量没有显著的影响。
　　 4.在不添加交联聚丙烯酰胺的基质中烟苗接种AM菌根真菌能够显著提高烟苗硝酸还原酶、几丁质酶活性。交联聚丙烯酰胺的添加显著降低了烟苗硝酸还原酶活性、降低了烟苗几丁质酶活性，即使接种AM菌根真菌也不能达到未添加前的水平。同样，在不添加交联聚丙烯酰胺的处理中接种AM菌根真菌同样能够提高玉米苗硝酸还原酶活性，并且随着交联聚丙烯酰胺浓度的升高酶活性呈下降趋势。交联聚丙烯酰胺的施加降低了烟苗和玉米苗的根活力，接种AM菌根真菌能够不同程度的提高烟苗和玉米苗的根活力。最后，基质添加交联聚丙烯酰胺和接种AM菌根真菌对烟苗叶绿素含量没有显著影响。