西部礦區(qū)接菌對(duì)風(fēng)化煤與黃土配比的土壤改良效應(yīng)

于　淼，李少朋，畢銀麗，鄧穆彪，裘　浪，洪天才

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100083；

2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院， 北京 100083)

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西部礦區(qū)接菌對(duì)風(fēng)化煤與黃土配比的土壤改良效應(yīng)

于淼1,2，李少朋1,2，畢銀麗1,2，鄧穆彪1,2，裘浪1,2，洪天才1,2

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100083；

2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院， 北京 100083)

摘要：針對(duì)西部礦區(qū)土壤貧瘠、有效養(yǎng)分缺乏和作物難以生長(zhǎng)的現(xiàn)狀，采用盆栽試驗(yàn)方法，風(fēng)化煤與黃土按不同配比混合為供試基質(zhì)，玉米為供試植物，研究接種叢枝菌根真菌對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響及其對(duì)不同混合基質(zhì)的改良效應(yīng)，尋求風(fēng)化煤與黃土最佳配比。結(jié)果表明：接種叢枝菌根真菌促進(jìn)了玉米的生長(zhǎng)和對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，在風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比(1∶1)時(shí)菌根生態(tài)效應(yīng)達(dá)到最大，玉米干質(zhì)量、葉色值、地上部分氮磷鉀累積量分別達(dá)到4.61 g·株(-1)，41.17，53.01 mg·株(-1)，7.15 mg·株(-1)，79.42 mg·株(-1)；風(fēng)化煤與黃土(1∶1)處理菌絲密度達(dá)到4.91 m·g(-1)，且玉米根系侵染率達(dá)到最大。隨著風(fēng)化煤比例的增加，根際土壤中球囊霉素相關(guān)蛋白和酸性磷酸酶活性逐漸遞增。叢枝菌根與風(fēng)化煤的協(xié)同作用促進(jìn)了作物的生長(zhǎng)，改善了根際土壤微環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溝壑區(qū)土壤的改良和培肥。

關(guān)鍵詞：叢枝菌根真菌；風(fēng)化煤；黃土；玉米；改良效應(yīng)

西部礦區(qū)大多位于干旱半干旱地區(qū)，半干旱黃土溝壑區(qū)是黃土高原水土流失比較嚴(yán)重的地區(qū)，溝壑區(qū)植被覆蓋率低，土壤質(zhì)地疏松，土壤侵蝕作用十分強(qiáng)烈[1]。溝壑區(qū)土壤貧瘠，基礎(chǔ)肥力低，供植物生長(zhǎng)的有效養(yǎng)分缺乏[2]。采煤擾動(dòng)加劇了土壤中水分和養(yǎng)分的流失，生態(tài)環(huán)境遭到破壞，生物多樣性降低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，土壤退化較為嚴(yán)重[3]。黃土溝壑區(qū)土地質(zhì)量的降低是陜北地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的限制性因子，也是溝壑區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的瓶頸所在。因此，必須通過一定措施來改良退化土壤，提高土地生產(chǎn)力。風(fēng)化煤是指暴露于地表或位于地表淺層的煤，俗稱露頭煤[4]。風(fēng)化煤作為煤礦生產(chǎn)的廢煤，廣泛存在于煤礦區(qū)，由于受長(zhǎng)期風(fēng)化作用的影響，風(fēng)化煤含氧量高，發(fā)熱量低[5]。但風(fēng)化煤中含有豐富的活性物質(zhì)腐殖酸，腐殖酸具有的多種活性基團(tuán)賦予了腐殖酸的多種功能，廣泛應(yīng)用于土壤改良劑、植物生長(zhǎng)刺激劑和肥效增進(jìn)劑領(lǐng)域[6]。大量的研究表明，施用風(fēng)化煤可以改善土壤團(tuán)聚體的質(zhì)量、水穩(wěn)性團(tuán)聚體和陽離子交換量[7]。風(fēng)化煤和微生物配合使用加速了土壤物質(zhì)的生物學(xué)循環(huán)，且提高土壤生物活性，有利于土壤熟化培肥[8]。風(fēng)化煤與草炭的配合使用改善了鹽堿土的養(yǎng)分供應(yīng)狀況,提高根系活力和對(duì)養(yǎng)分的吸收，提高作物的產(chǎn)量[9]。

叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是一種自然界中普遍存在的微生物，它能夠與80%以上的陸生植物形成共生體[10]。大量研究表明，AMF能促進(jìn)植物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，改善植物的水分狀況，提高植物的抗逆性，增加植物的生物量[11-12]。AMF分泌的球囊霉素相關(guān)蛋白是土壤的重要碳源，同時(shí)增加了土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，對(duì)土壤具有改良效應(yīng)。由于風(fēng)化煤燃燒熱量較低，對(duì)其研究主要集中在腐植酸提取等工藝上，但其運(yùn)輸和工業(yè)生產(chǎn)過程中成本較高，燃燒和加工過程往往會(huì)造成環(huán)境污染?；诖?，本研究將未做任何處理的風(fēng)化煤和陜北溝壑區(qū)貧瘠黃土混合使用，通過接種叢枝菌根真菌，研究接種叢枝菌根真菌對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響及其對(duì)不同混合基質(zhì)的改良效應(yīng)，尋找風(fēng)化煤與黃土最佳配比，從而為菌根真菌在陜北溝壑區(qū)的推廣應(yīng)用提供參考，以風(fēng)化煤為改良劑，為后期叢枝菌根改良菌劑的生產(chǎn)提供理論參考。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)材料

供試土壤為陜北溝壑區(qū)黃土，其基本性狀為pH值7.72，最大持水量40%，有機(jī)質(zhì)4.33 g·kg-1，速效磷12.7 mg·kg-1，速效鉀59.68 mg·kg-1。風(fēng)化煤于2014年3月采自陜西省神木縣李家畔鎮(zhèn)大柳塔礦區(qū)，風(fēng)干，其基本性狀為pH值6.25，最大持水量64%，有機(jī)質(zhì)853.38 g·kg-1，速效磷為痕量，速效鉀19.1 mg·kg-1。供試作物為玉米，品種為品糯28，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。供試菌種為北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所微生物室提供，經(jīng)本實(shí)驗(yàn)室增殖培養(yǎng)的內(nèi)生菌Glomus mosseae(簡(jiǎn)稱G.m)。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2014年5月在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)溫室內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)分別設(shè)風(fēng)化煤與黃土按不同質(zhì)量比混合，即黃土(L)，風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比分別為(1∶3)，(1∶2)，(1∶1)，(2∶1)，(3∶1)，風(fēng)化煤(W)，共7組，同時(shí)每一種比例分別設(shè)接菌和不接菌處理(+M和CK)，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，并將不同基質(zhì)放入規(guī)格為12 cm(高)×14 cm(盆口直徑)×10 cm(盆底直徑)的塑料盆里，接菌組每盆加50 g G.m菌劑充分混合，不接菌處理中加入50 g滅活菌劑以確?；|(zhì)質(zhì)量一致，最終使每盆總質(zhì)量保持在1 100 g。播種玉米前，每盆澆水達(dá)到最大飽和持水量，水分平衡1 d后，播種。將玉米種子用10% H2O2溶液浸泡10 min做表面消毒，再用去離子水清洗10次，每個(gè)小盆播種玉米5粒，玉米出苗5 d后間苗，每盆保持2株，最終定植1株。利用稱重法控制澆水量，澆水量為基質(zhì)最大持水量的70%。風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比為(1∶3)，(1∶2)，(1∶1)，(2∶1)，(3∶1)的基質(zhì)最大持水量分別為46%，47%，49%，54%，56%。種植玉米后18 d向土壤加入NH4NO3，KH2PO4，KNO3配置的營(yíng)養(yǎng)液，使土壤中N、P、K質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為100、30、150 mg·kg-1。

1.3測(cè)定數(shù)據(jù)和方法

1.3.1玉米干質(zhì)量、葉面積和葉色值測(cè)定苗期玉米生長(zhǎng)到70 d后，將植株地上部分和根系分開，用自來水清洗根系附著的泥土，在105℃烘箱內(nèi)殺青30 min，然后放到80℃烘箱內(nèi)直至烘干。分別稱量每盆玉米的地上部分和根系的干質(zhì)量。葉面積由YMJ-C活體葉面積測(cè)定儀(浙江托普生產(chǎn))測(cè)定，選取植株同一側(cè)倒二葉進(jìn)行測(cè)量。玉米葉片的葉色值(SPAD值)由SPAD-502(日本生產(chǎn))來測(cè)定，測(cè)量時(shí)均勻選取葉片上20～25個(gè)點(diǎn)，取平均得該葉片的葉色值。

1.3.2玉米地上部分全氮、全磷、全鉀將烘干后的玉米地上部分用研磨機(jī)研磨至粉狀，過0.2 mm篩，用H2SO4-H2O2法消煮[13]。利用凱氏定氮法測(cè)定玉米地上部分全氮含量，利用ICP測(cè)定玉米地上部分全磷和全鉀含量。

1.3.3侵染率和菌絲密度菌根侵染率采用Phillips和Hayman法，采用網(wǎng)格交叉法測(cè)定菌絲密度[14]。

1.3.4球囊霉素相關(guān)土壤蛋白球囊霉素是由球囊霉屬AM真菌分泌產(chǎn)生的一類糖蛋白。然而由于目前土壤中提取球囊霉素的方法為非專性的方法，尚不能得到高純度的球囊霉素，基于此Rillig等稱之為球囊霉素相關(guān)土壤蛋白(GRSP)[15]。按照Wright及Janos的方法稍加修改，測(cè)定易提取球囊霉素相關(guān)土壤蛋白和總球囊霉素相關(guān)土壤蛋白[16]。

1.3.5土壤速效磷含量、速效鉀含量和酸性磷酸酶活性土壤速效磷含量采用鉬銻抗比色法。土壤速效鉀含量采用NH4OAC浸提法[13]。采用改進(jìn)的Tabatabai & Brimner法測(cè)定土壤酸性磷酸酶活性[17]。

1.4數(shù)據(jù)分析

本研究采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用LSD方法比較不同處理之間的差異顯著性，顯著水平設(shè)置為5%。

2結(jié)果與分析

2.1接種叢枝菌根真菌對(duì)不同處理玉米生長(zhǎng)的影響

接種叢枝菌根真菌能夠顯著促進(jìn)玉米干質(zhì)量的積累，其表現(xiàn)為接菌組高于不接菌組，且玉米葉片葉色值和葉面積表現(xiàn)出相同的規(guī)律(表1所示)。施加適量的風(fēng)化煤，更有利于玉米的生長(zhǎng)。不接菌組中，隨著風(fēng)化煤施加量的增加，玉米各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)都呈增加趨勢(shì)，當(dāng)風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比為(1∶2)時(shí)，玉米地上部分干質(zhì)量、葉面積都達(dá)到最大，分別為(L)組的1.5倍、1.17倍，當(dāng)風(fēng)化煤的比重繼續(xù)增加時(shí)，玉米各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)呈下降趨勢(shì)。接菌組中玉米各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)隨風(fēng)化煤施用量的增加而增大，當(dāng)風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比為(1∶1)時(shí)，玉米地上部分干質(zhì)量、葉片葉色值最高，分別為(L)組的1.29倍、1.22倍，煤土質(zhì)量比(1∶3)的1.18倍、1.17倍。當(dāng)基質(zhì)中風(fēng)化煤高出50%時(shí)，玉米各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)呈下降趨勢(shì)。對(duì)于黃土來說，維持較高的持水量時(shí)易造成土壤粘結(jié),土壤孔隙度下降,通透性變差,造成了土壤氧氣含量降低,根系和土壤微生物呼吸減弱,根系生長(zhǎng)受阻,從而影響整個(gè)植株的生長(zhǎng)[18]。

2.2接種叢枝菌根真菌對(duì)不同處理玉米地上部分礦質(zhì)元素影響

玉米地上部分氮磷鉀的含量是表征其生長(zhǎng)好壞的最直觀指標(biāo)，研究發(fā)現(xiàn)，接種AMF能夠明顯促進(jìn)宿主植物對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收和利用(表2所示)。在所有不接菌組處理中，玉米地上部分氮磷鉀的含量呈先升后降趨勢(shì)，當(dāng)煤土質(zhì)量比為(1∶2)時(shí)，玉米地上部分的氮磷鉀含量達(dá)到最大，且分別是純黃土組的1.45倍、2.22倍、1.53倍，是煤土質(zhì)量比(1∶3)的1.35倍、1.98倍、1.27倍。煤土質(zhì)量比大于(1∶2)的各組與(1∶2)玉米地上部分氮磷鉀含量無明顯變化。在所有的接菌處理組中，在基質(zhì)中風(fēng)化煤含量低于50%時(shí)，玉米地上部分氮、磷、鉀的累積量均隨風(fēng)化煤比重的增加而增加，當(dāng)煤土質(zhì)量比為(1∶1)時(shí)，達(dá)到最大。且氮磷鉀含量為不接菌處理煤土質(zhì)量比(1∶1)的2.83倍、7.45倍、2.16倍。當(dāng)接菌處理中風(fēng)化煤用量高于50%，各處理礦質(zhì)元素的累積量都呈下降趨勢(shì)。

表1　接種叢枝菌根真菌對(duì)不同處理玉米生長(zhǎng)的影響

注：表中數(shù)值為3個(gè)重復(fù)的平均值；±表示標(biāo)準(zhǔn)誤差；不同小寫字母代表5%水平上差異顯著(垂直方向)；下同。

Notes: The values denoted that the averages of three replicates; ± denoted that the STDEV values; lowercase letters denoted that the significant differences among different treatments by LSD at 5% level (vertical comparison); the same below.

2.3不同基質(zhì)中叢枝菌根真菌與玉米共生關(guān)系及其對(duì)根際球囊霉素影響

菌根侵染率是反映植物根系被菌根真菌感染程度的指標(biāo)，其反映的是菌根真菌與植物根系之間的親和程度[19]，研究發(fā)現(xiàn)，本研究所選的AMF和玉米保持較好的共生關(guān)系，接菌后各種配比的菌根侵染率均達(dá)到90%以上，接菌處理中風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比為(1∶1)時(shí)，菌根完全侵染，且菌絲密度最大為4.91 m·g-1，顯著高于其他處理。在風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比為(1∶1)時(shí)，基質(zhì)與菌根的共生關(guān)系最優(yōu)，適合菌根的生長(zhǎng)，有利于菌絲的伸長(zhǎng)與繁殖，從而促進(jìn)植物根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)與水分的吸收和利用，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。球囊霉素相關(guān)蛋白是叢枝菌根真菌特有的產(chǎn)物，由表3可見，接菌處理組總球囊霉素和易提取球囊霉素均高于對(duì)照組，且隨著風(fēng)化煤比重的增大而呈增加趨勢(shì)。

表2　接種從枝菌根真菌對(duì)不同處理玉米

2.4接種叢枝菌根真菌對(duì)不同處理玉米根際土壤速效養(yǎng)分和酶活性的影響

如表4所示，接菌處理組玉米根際土壤中速效磷、速效鉀含量均低于對(duì)照組，且接菌處理根際土壤中速效磷和速效鉀呈先降低后增加的趨勢(shì)，當(dāng)煤土質(zhì)量比為(1∶1)時(shí)，玉米根際土壤速效磷、速效鉀含量最低。這可能是由于菌根菌絲體促進(jìn)玉米根系對(duì)有效磷、鉀的吸收和利用，土壤中的速效磷、速效鉀更多地轉(zhuǎn)移到植株體內(nèi)，從而造成土壤中速效磷、速效鉀含量降低。這與玉米地上部分礦質(zhì)元素的結(jié)果相吻合，同時(shí)也說明干質(zhì)量最大，生長(zhǎng)最好的玉米吸收的養(yǎng)分最多。土壤酶是土壤肥力形成的一個(gè)重要因素，土壤酸性磷酸酶可以促進(jìn)有機(jī)磷向無機(jī)磷的轉(zhuǎn)化，其含量的多少可以反映出土壤肥力狀況，特別是土壤磷肥。研究發(fā)現(xiàn)，接菌有利于提高土壤酸性磷酸酶活性，且表現(xiàn)為接菌組高于未接菌組。無論接菌與否，土壤中酸性磷酸酶活性都呈先增加后降低趨勢(shì)，在風(fēng)化煤和黃土質(zhì)量比為(2∶1)時(shí)，接菌處理玉米根際土壤中酸性磷酸酶活性達(dá)到最大，和其它處理相比表現(xiàn)出顯著的差異性。

3討論

西部礦區(qū)氣候干旱，降水集中，植被稀疏，水土流失、土壤侵蝕較為嚴(yán)重。由于礦區(qū)高強(qiáng)度的地下開采，導(dǎo)致采空區(qū)地表大面積沉陷，對(duì)礦區(qū)土地資源及生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞[20]。因此，必須通過一定的技術(shù)手段緩解因自然條件及采煤擾動(dòng)對(duì)植物生長(zhǎng)及土壤退化的影響。研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)化煤與黃土不同配比基質(zhì)上接種叢枝菌根明顯促進(jìn)了玉米的生長(zhǎng)，接菌組風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比為(1∶1)時(shí)，玉米地上部分干質(zhì)量、葉片葉色值最高，分別達(dá)到4.61 g，41.17，且葉面積也較高為38.93 cm2。這可能是由于接菌能夠促進(jìn)根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收和利用；同時(shí)維持較高的持水量易造成黃土沉陷和粘結(jié)，通透性變差，風(fēng)化煤質(zhì)地疏松，施加適量的風(fēng)化煤提高了黃土的通透性，有利于根系和土壤微生物呼吸作用，促進(jìn)了玉米植株的生長(zhǎng)。氮、磷、鉀是植物生長(zhǎng)所必需的大量礦質(zhì)元素，研究發(fā)現(xiàn)，接菌組所有配比的玉米地上部分氮、磷、鉀的累積量均顯著高于對(duì)照組，這可能是叢枝菌根的菌絲可以伸展到礦質(zhì)元素虧缺區(qū)外，有效地吸收根系不能吸收的礦質(zhì)元素[16]。與此同時(shí)，AMF還可通過地下菌絲網(wǎng)絡(luò)在植物間礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的再分配中起到重要的作用[21]。無論接菌與否，施加適當(dāng)比例的風(fēng)化煤都促進(jìn)了玉米對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，可能是由于風(fēng)化煤中的腐植酸在分解過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸或中間產(chǎn)物，其生理活性物質(zhì)積累在根系周圍，具有促進(jìn)根伸長(zhǎng)、呼吸作用保濕作用增加和提高根系活力等作用[9],從而促進(jìn)了更多的礦質(zhì)養(yǎng)分轉(zhuǎn)移到植株體內(nèi)。然而風(fēng)化煤比重過高(>50%)對(duì)玉米生長(zhǎng)的促進(jìn)作用有所降低，可能是由于風(fēng)化煤過高導(dǎo)致風(fēng)化煤中的腐植酸類物質(zhì)和有害元素累積量過高，破壞植物根際的微環(huán)境，抑制植物的生長(zhǎng)。

表3　接種叢枝菌根真菌對(duì)玉米根際球囊霉素相關(guān)蛋白的影響

表4　接種從枝菌根真菌對(duì)不同處理玉米根際

接菌有效地促進(jìn)了玉米根系的菌根侵染率，所有配比的菌根侵染率均達(dá)到90%以上，接菌處理中煤土比為(1∶1)時(shí)，菌絲密度最大為4.91 m·g-1，顯著高于其他處理，可能是由于在此基質(zhì)中，風(fēng)化煤分泌適量的酸性物質(zhì)和中間產(chǎn)物營(yíng)造了適合菌根生長(zhǎng)的環(huán)境。同時(shí)，接菌組總球囊霉素和易提取球囊霉素均高于對(duì)照組，且隨著風(fēng)化煤比重的增大而呈增加趨勢(shì)。分析原因可能是球囊霉素相關(guān)蛋白是菌根特有的產(chǎn)物，因此接菌能夠提高其含量；風(fēng)化煤中有機(jī)碳含量較高，球囊霉素相關(guān)蛋白是有機(jī)碳的一種，由于球囊霉素提取的非專一性，風(fēng)化煤施用量越大，球囊霉素相關(guān)蛋白的含量越高。研究發(fā)現(xiàn)，根際土壤速效磷、速效鉀含量與玉米地上部分礦質(zhì)元素累積量呈反比關(guān)系，是因?yàn)榫c風(fēng)化煤協(xié)同作用有效地促進(jìn)根系將基質(zhì)中的礦質(zhì)元素轉(zhuǎn)運(yùn)到玉米植株體內(nèi)，使得基質(zhì)中速效養(yǎng)分降低。菌根與風(fēng)化煤的施用提高了基質(zhì)酸性磷酸酶活性，分析原因可能是由于風(fēng)化煤分泌的有機(jī)酸等產(chǎn)物促使菌根在低磷條件下，通過促進(jìn)酸性磷酸酶的合成實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷向無機(jī)磷的轉(zhuǎn)化。

4結(jié)論

1) 菌根與風(fēng)化煤協(xié)同作用有效地促進(jìn)了玉米的生長(zhǎng)，在煤土比為1∶1時(shí)，最有利于玉米生長(zhǎng)，玉米地上部分干質(zhì)量、葉色值高于其它處理，分別達(dá)到4.61 g、41.17。

2) 菌根與風(fēng)化煤的聯(lián)合施用顯著促進(jìn)了玉米對(duì)基質(zhì)中氮磷鉀的吸收和利用，同時(shí)提高了玉米地上部分氮磷鉀的累積量。接菌組煤土比為1∶1時(shí)，玉米地上部分全氮、全磷、全鉀含量最高，分別達(dá)到53.01、7.15、79.42 mg·株-1，且土壤中相應(yīng)的速效磷、速效鉀含量最低。

3) 接菌顯著提高了菌根侵染率和菌絲密度，風(fēng)化煤與黃土質(zhì)量比為1∶1時(shí)，玉米根系被完全侵染，菌絲密度增加到4.91 m·g-1；菌根和風(fēng)化煤協(xié)同作用均能提高球囊霉素相關(guān)土壤蛋白的含量，且隨著風(fēng)化煤的增加而增加。

4) 接菌促進(jìn)了玉米的生長(zhǎng)，其和風(fēng)化煤聯(lián)合施用實(shí)現(xiàn)了溝壑區(qū)黃土的改良和培肥，改善了玉米根際的微環(huán)境，風(fēng)化煤與黃土的最佳配比為1∶1。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]朱秋蓮,邢肖毅,張宏,等.黃土丘陵溝壑區(qū)不同植被區(qū)土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(15):4674-4682.

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Soil remediation after inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi on the ratio of weathered coal and loess in the mining area of western China

YU Miao1,2, LI Shao-peng1,2, BI Yin-li1,2, DENG Mu-biao1,2, QIU Lang1,2, HONG Tian-cai1,2

(1.StateKeyLaboratoryofCoalResourceandSafeMining,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083,China;2.CollegeofGeoscienceandSurveyingEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083,China)

Abstract：Based on the characteristics of poor soil, lack of effective nutrient and difficulty in crop growth in western mining area of China, a pot experiment method was carried out in this study to have weathered coal and loess mixed in different proportions as the trial matrix and employ maize as the test. The effects of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on maize growth and the improvement of different mixed matrix were investigated to find out the best ratio between weathered coal and loess. The results showed that inoculation with AMF promoted the growth of maize and the absorption of mineral elements. Mycorrhizal ecological effect became maximized when the weathered coal and loess mass ratio reached 1∶1. At the same time, the above ground dry weight and leaf color values of maize were 4.61 g, 41.17, respectively, and nitrogen, phosphorus, and potassium accumulations were 53.01 mg, 7.15 mg, 79.42 mg per plant respectively. When the weathered coal and loess mass ratio was 1∶1, the density of hyphae was 4.91 m·g(-1), and the mycorrhizal root infection rate of maize reached maximum. With the increase of weathering coal ratio, the glomalin and the acid phosphatase (ACP) in maize rhizosphere soil were gradually increased as well. In conclusion, the synergy of AMF and weathered coal promoted the growth of the crops, improved the rhizosphere soil microenvironment, and implemented the enhancement of soil fertility in the gully region.

Keywords:arbuscular mycorrhizal fungi; weathered coal; loess; maize; soil remediation

中圖分類號(hào)：S154.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

作者簡(jiǎn)介：于淼(1991—)，女,內(nèi)蒙古赤峰人，碩士生，研究方向?yàn)橥恋貜?fù)墾。E-mail:yumiao1009@163.com。通信作者：畢銀麗(1971—)，女，陜西米脂人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事土地復(fù)墾及生態(tài)重建技術(shù)研究。E-mail:byl@cumtb.edu.cn。

基金項(xiàng)目：863計(jì)劃資助項(xiàng)目(2013AA102904)

收稿日期：2015-04-03

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.02.21

文章編號(hào)：1000-7601(2016)02-0130-06