Page 143 - 《广西植物》2024年第11期
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11 期 石磊琦等: 水分和土壤微生物对干热河谷山合欢和银合欢生长性状的影响 2 1 2 7
分解产生利于植物生长的无机营养ꎻ而负效应则 料具有对比性的特色ꎬ可在植被恢复物种选择方
主要是由于病原菌所引起ꎮ Lau 和 Lennon(2012) 面提供理论依据ꎻ同时ꎬ研究过程中不仅关注水分
研究表明ꎬ植物对干旱的适应性响应主要取决于 对植物生长的影响ꎬ还关注土壤微生物对植物生
其土壤微生物的响应ꎬ暗示了植物面临环境胁迫 长的作用ꎬ拟从植被恢复技术上为该区土壤微生
不只限于适应或迁移途径ꎬ也可以得益于其周围 物功能的调节和利用提供科学支撑ꎮ
生物群落的快速响应ꎮ 但是ꎬ关于土壤微生物与
水分对植物生长的交互作用并不十分清楚ꎮ 1 材料与方法
山合欢( Albizia kalkora) 为豆科、含羞草亚科、
合欢属植物ꎬ生长于溪沟边、路旁和山坡上ꎬ是干 1.1 试验材料
热河谷地区常见的野生乡土种ꎬ也是云南省中部 1.1.1 植物种子 本试验采用生长于干热河谷地
高原荒山河谷造林先锋树种( 崔永忠等ꎬ2010)ꎮ 区山合欢和银合欢植物的种子ꎬ种子于成熟季节
银合欢( Leucaena leucocephala) 为豆科、含羞草亚 从干热河谷地区采集ꎬ并经风干后保存于布袋中ꎮ
科、银合欢属植物ꎬ原产于美洲热带地区ꎬ自 20 世 山合欢种子的百粒重为(8.689±0.003) gꎬ银合欢
纪 60 年代以来ꎬ我国开始大规模引种银合欢ꎮ 因 种子的百粒重为(5.460±0.016) gꎮ 挑选饱满、大
为银合欢具有较强的环境适应性、对水分要求低 小基本一致的种子进行试验ꎮ
等特点ꎬ所以被列为干热河谷地区造林的优良树 1.1.2 盆栽土壤 试验用土选自野外山合欢和银
种ꎮ 同时研究表明ꎬ银合欢具有高蒸腾、低水分利 合欢生长区的燥红土ꎮ 经野外调研ꎬ在元谋干热
用效率等特征ꎬ具有潜在的入侵植物危害属性ꎬ因 河谷典型区域(101°48′36″ E、25°40′12″ N) 进行
此也被列为入侵植物( 赵广等ꎬ2019)ꎮ 段爱国等 土壤样品采集ꎬ此处同时生长着山合欢和银合欢
(2013)分别对山合欢和银合欢的水分利用效率进 植株ꎬ环境差异较小ꎮ 采样时ꎬ分别选择 5 ~ 10 个
行了动态分析ꎬ从生长情况上来看ꎬ山合欢的地径 山合欢植株采样点和银合欢植株采样点ꎬ各样点
略大于银合欢ꎬ但株高和冠幅均小于银合欢ꎬ从不 山合欢和银合欢植株大小基本一致ꎬ用铲子和锄
同条件下植株的水分利用效率上来看ꎬ在干旱季ꎬ 头在紧邻植株主干周围按十字交叉法挖取 4 个方
山合欢的水分利用效率要大于银合欢ꎬ而在湿润 位土壤约 50 cm 深ꎮ 为消除土壤中本身存在的微
季ꎬ山合欢的水分利用效率要小于银合欢ꎬ两者对 生物ꎬ将采集的山合欢和银合欢土壤样品分别置
干旱胁迫的响应特征尚不明晰ꎮ 此外ꎬ豆科植物 于高温高压灭菌锅中湿热灭菌(121℃ 、103.5 kPa)
与土壤微生物关系十分密切ꎬ可形成丛枝菌根真 1 hꎬ并重复灭菌 3 次ꎬ灭菌间隔时间 24 hꎮ 高温高
菌(arbuscular mycorrhizal fungiꎬ AMF) -豆科植物- 压灭菌是土壤灭菌的有效方法ꎬ并且对土壤理化
根瘤菌三重共生体ꎬ是植物与微生物共生中的一 性质的影响较小( Berns et al.ꎬ 2008)ꎮ 郑嘉慧等
种特殊类型(Igiehon & Babalolaꎬ 2018)ꎬ对土壤微 (2017)研究也表明采用高温高压蒸汽法对土壤灭
生物变化十分敏感( Yang et al.ꎬ 2020)ꎮ 目前ꎬ山 菌 3 次ꎬ每次间隔 24 h 可以达到很好的灭菌效果ꎮ
合欢和银合欢对土壤微生物及其与水分交互作用 灭菌后ꎬ为了控制非试验因素的一致性ꎬ使所有处
的响应也没有相关研究ꎮ 理的土壤理化性质一致ꎬ并避免山合欢和银合欢
基于此ꎬ本文以干热河谷本地豆科山合欢和 对土壤的适应偏好ꎬ试验以灭菌混合后的山合欢
外来豆科银合欢为研究对象ꎬ依托当地特有的燥 土壤和银合欢土壤为基质ꎬ即取等质量的山合欢
红土为试验土壤ꎬ采用室内控制和气候箱培养方 灭菌土和银合欢灭菌土混合装入灭菌的盆钵中
法ꎬ通过研究水分、土壤微生物及其交互作用对山 (121 ℃ 、20 min)ꎬ作为基质土壤ꎮ 基质土的基本
合欢和银合欢生长的影响ꎬ拟探讨以下问题:(1) 理化性质如下:pH 为(6.20±0.01)ꎬ有机碳含量为
山合欢和银合欢对水分胁迫的响应是否存在差 (1.55 ± 0.47) gkg ꎬ全氮含量为( 0.43 ± 0.05)
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异ꎻ(2)土壤微生物是否影响植物生长性状并影响 gkg ꎬ全磷含量为(0.01±0.00) gkg ꎬ全钾含
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植物对水分胁迫的响应ꎮ 本研究的山合欢和银合 量为(0.58±0.02) gkg ꎬ有效氮含量为(15.16±
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欢均为干热河谷优势豆科植物ꎬ形态特征十分相 3.31) mgkg ꎬ有效磷含量为(0.34±0.02) mg
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似ꎬ但山合欢为本地种ꎬ银合欢为外来种ꎬ研究材 kg ꎬ速效钾含量为(57.26±2.29) mgkg ꎮ
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