节水灌溉下减氮配施丛枝菌根真菌对旱地灌区小麦灌浆期光合生理及氮代谢的影响

摘要

为了解节水灌溉下减氮配施丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）在小麦生产中的应用效果，以春小麦品系兰大211为材料，通过裂裂区试验，在两个灌溉量（常规灌溉400 mm和节水灌溉280 mm）和3个施氮水平[常规施氮(250 kg·hm^-2)、减施氮肥20%(200 kg·hm^-2)和减施氮肥40%(150 kg·hm^-2)]下设置AMF接种[菌种为摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae,FM）]和不接种处理，分析了不同处理间小麦灌浆期生长特性、光合生理、氮代谢过程以及产量的差异。结果表明，FM能够侵染小麦根系，并形成稳定的共生关系。与常规灌溉相比，节水灌溉下FM的菌根侵染率、丛枝着生率、侵入点位数和泡囊数均降低。与常规灌溉下常规施氮处理相比，节水灌溉下减氮20%并接种FM处理对小麦群体干物质积累量和叶面积无显著影响，株高和群体总茎数均下降；小麦叶绿素含量、叶绿素荧光参数以及气体交换参数与正常灌溉下常规施氮处理无显著差异，但显著高于节水灌溉下减氮40%和减氮40%并接种FM处理。与常规灌溉下常规施氮处理相比，节水灌溉下减氮20%并接种FM处理的小麦旗叶全氮含量、游离氨基酸含量和可溶性蛋白含量及氮代谢过程中硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸丙酮酸转氨酶和谷氨酸合成酶活性均无显著差异。节水灌溉下减氮20%并配施FM处理小麦产量达7 786.0 kg·hm^-2,与常规灌溉下常规施氮处理的产量无显著差异。本试验条件下，节水灌溉下减氮20%并配施FM能维持小麦灌浆期叶绿素含量以及光合作用，保持小麦氮代谢酶活性以及代谢产物含量，是旱地灌区节水、省肥、保持高产的绿色水肥管理模式。

关键词

小麦 / 丛枝菌根真菌 / 节水 / 减氮 / 光合作用 / 氮代谢

基金资助

中国科学院科技先导专项(A类)(XDA23060702); 国家自然科学基金项目(41771084)