钙磷对酸铝土壤中苜蓿根瘤菌迁移定殖和群体感应的影响

来源：土壤学报杂志2014年第5期北京时间：

作者：张 磊,王晓锋,罗 珍,刘晓燕,吴先勤,付 莉,蔚建军

单位：张 磊，西南大学 资源环境学院；zhanglei03@aliyun.com,王晓锋，重庆大学 资源及环境科学学院；,罗 珍，西南大学 资源环境学院；,刘晓燕，西南大学 资源环境学院；,吴先勤，西南大学 资源环境学院；wuxianqin661@163.com,付 莉，西南大学资源环境学院；,蔚建军，西南大学资源环境学院；,

摘要：采用分室（内、外室）培养法，以紫花苜蓿及其耐酸根瘤菌91522为材料，在酸性土壤（pH4.45）中额外补充Al3+至中度铝毒水平，从培养装置根箱外接种，探讨了补充Ca2 、P后，耐酸苜蓿根瘤菌在酸性土壤上的存活、迁移以及群体感应的变化动态。结果表明，补充5 mmol kg-1 Ca2 处理的土壤根瘤菌的数量在97 d种植期内均显著高于对照（Ca0P0，即无Ca2 无P处理），Ca2 5 mmol kg-1 P 0 µmol kg-1处理近根区（距苜蓿植株根1～2 cm）土壤最大根瘤菌数量为同期对照的6.15倍；在此基础上补充P后根瘤菌的数量进一步增加，“Ca2 5 mmol kg-1 P 4 µmol kg-1”处理近根区最大根瘤菌数量为同期对照处理的9.40倍。因此推断Ca2 和P的上述作用存在交互效应。施加Ca2 、P能够显著提高土壤中根瘤菌群体感应物质N-酰基高丝氨酸内酯衍生物（N-acyl-homoserine actones，AHLs）的含量，且Ca2 5 mmol kg-1效果好于Ca2 10 mmol kg-1处理。根瘤菌数量在远根区（距苜蓿植株根6～8 cm）与近根区变化规律一致，即接种1周后根瘤菌数量由远根区向近根区逐渐增加，接种后30 d内达到最高值，之后数量下降并趋于稳定。但近根区根瘤菌数量和AHLs含量均高于远根区，说明宿主根际微环境也能够影响根瘤菌数量和群体感应。初步认为，酸性有铝土壤上补充Ca2 5 mmol kg-1和P 30 µmol kg-1对耐酸根瘤菌的存活、迁移和群体感应有良好的改善效果。该处理最终显著地增强了对酸性土壤极为敏感的苜蓿植株的耐酸铝胁迫能力，较对照显著（p<0.05）改善了酸铝胁迫下苜蓿的植株根鲜重（为对照的4.67倍）、地上部鲜重（3.10倍）、含氮量（2.47倍）和根瘤数（14.74倍）等农艺性状。

关键词：酸铝土壤;苜蓿根瘤菌;钙磷交互效应;群体感应;迁移定殖

基金资助：国家自然科学基金项目“钙对酸性土壤中苜蓿-根瘤菌体系群体感应及固氮性能的影响”（编号：30871597 ）资助