干旱胁迫下马尾松菌根化苗木根系微环境的变化

Drought is the most factors that influence the growth of trees. As one of major industrial timber species in China, Pinus massoniana is faced with the effects of drought. Therefore, the research on the enhance the ability to against drought stress of pinus massoniana that inoculation mycorrhizal fungi has the important significance. So the project selected the Suillus luteus(L.:Fr.)who has significantlly effects on growth and drought resistance on the basis of the previous research. The plants was the annual seedlings of pinus massoniana who potted seedlings in the four kinds of soil relative water content that is normal, mild, moderate or severe water stress was studied in greenhouse by inoculating Suillus luteus(L.:Fr.). The purpose is to study the relationship and changes between the root system configuration, material,content in root system and rhizosphere microenvironment of root after vaccination the Suillus luteus(L.:Fr.) under the conditions of drought stress. The research have to further clarify the drought resistance mechanism of mycorrhizal from the perspective of roots and rhizosphere microenvironment and explore the symbiotic adaptive mechanism of ectomycorrhizal fungi and pinus massoniana seedling that can provide the theory basis and the technical support to planting Pinus massoniana seedling and use the mycorrhizal technology.

干旱是影响林木生长最主要因素之一，马尾松作为我国最主要的用材树种，同样也面临着干旱的影响，因此，通过接种外生菌根真菌来增强马尾松抗旱能力的研究具有十分重要的意义。所以本项目拟在前期研究的基础上，选取对马尾松促生效果和抗旱效果均十分显著的褐环乳牛肝菌作为接种菌根真菌，以一年生马尾松幼苗为宿主植物，在温室采用盆栽方法，研究土壤相对含水量在正常、轻度、中度和重度4个水分胁迫梯度下，接种褐环乳牛肝菌后马尾松幼苗在根系构型、根系中物质含量及根际微环境等三方面的变化，最终通过数据分析，建立模型，寻找三者之间的相互关系及在干旱胁迫下的变化。通过研究，试图从根系和根际微环境的角度进一步阐明菌根的抗旱机理，探索外生菌根真菌对马尾松的促生机制，为马尾松的菌根育苗技术提供更多的理论依据和技术支撑。

马尾松(Pinus massoniana Lamb.)是我国针叶树种中分布最广、面积最大、综合利用程度最高的乡土树种，外生菌根真菌与马尾松幼苗共生后可以提高幼苗质量和抗旱能力。项目以菌根定殖的根系微环境为主体，研究不同水分条件下幼苗根系空间构型和微环境的变化，结果如下：（1）不同水分梯度下，菌根苗的生物量和根冠比显著高于非菌根化苗木。轻度干旱胁迫时，菌根真菌可提高苗木根冠比，协助幼苗对水分的吸收，中度干旱胁迫时，菌根真菌的存活状态与幼苗的生长状态相对平衡，幼苗的菌根依存度最低。干旱压力的增大会导致植物对根系生物量投入的减少，削弱菌根真菌对根冠比的作用。（2）随干旱强度的增加，主根径级和一级侧根数目减小，根系的整体形态向地下部分延伸，水平方向的分布减少。正常和轻度胁迫下，菌根化苗木根系的分支状态没有变化，但根系的分支层次增加。重度胁迫时，菌根化苗木根系的分支模式更趋近鱼骨形，增加根系深度，但在根系延展层次上的改善程度较小。（3）随干旱强度的增加，马尾松苗木吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和玉米素（ZR）含量逐渐减少，脱落酸（ABA）含量增加，对菌根化苗木的影响小于非菌根化苗木。褐环乳牛肝菌通过降低脱落酸（ABA）的含量促进苗木生长，缓解水分胁迫的影响，使苗木更好适应干旱环境。（4）土壤pH值随着干旱强度的增大而升高，土壤酶活性随着干旱胁迫强度的增大而降低，可培养微生物数量则下降，褐环乳牛肝菌可以在不同程度上提高幼苗根际的H+离子浓度，土壤酶活性和可培养微生物数量。（5）干旱胁迫处理后苗木根系分泌物发生较大改变，仅正常水分条件下菌根化苗木根际土能检测出酸类，所有检测物质中酯类占比最大，其中邻苯二甲酸单乙基己基酯相对含量最高。随干旱程度的增加，苗木根际土壤浸提物种类在逐渐减少，而邻苯二甲酸单乙基己基酯含量呈先增后降趋势，在中度胁迫时达最大，菌根化苗木邻苯二甲酸单乙基己基酯含量均高于非菌根化苗木。上述结果进一步阐明了菌根的抗旱机理，为马尾松的菌根育苗技术提供更多的理论依据和技术支撑。