丛枝菌根真菌修复重金属污染土壤及增强植物耐性研究进展.pdf

丛枝菌根真菌修复重金属污染土壤及增强植物耐性研究进展 苗志加 孟祥源 李书缘 马超 李晴 安贺銮 赵鑫 赵志瑞 引用本文 苗志加 孟祥源 李书缘 马超 李晴 安贺銮 赵鑫 赵志瑞 丛枝菌根真菌修复重金属污染土壤及增强植物耐性研究进展 J 农业环境科学学报 2023 42 2 252 262 在线阅读 View online https doi org 10 11654 jaes 2022 0731 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 盐土植物提取修复重金属污染盐土研究进展 梁丽琛 刘维涛 张雪 陈晨 霍晓慧 李松 农业环境科学学报 2016 35 7 1233 1241 https doi org 10 11654 jaes 2016 07 002 黄河湿地小白河片区优势植物重金属的富集特征 高静湉 杜方圆 李卫平 韩剑宏 王晓云 鲍交琦 樊爱萍 农业环境科学学报 2016 35 11 2180 2186 https doi org 10 11654 jaes 2016 0335 植物对土壤钼污染的响应及其耐钼机制研究进展 李路 胡承孝 谭启玲 孙学成 农业环境科学学报 2022 41 4 700 706 https doi org 10 11654 jaes 2021 0357 不同红麻品种的土壤重金属污染修复潜力对比研究 李文略 金关荣 骆霞虹 安霞 李苹芳 朱关林 陈常理 农业环境科学学报 2018 37 10 2150 2158 https doi org 10 11654 jaes 2018 0381 植物修复重金属和抗生素复合污染 土壤微生物数量和酶活性的变化 周显勇 刘鸿雁 刘艳萍 刘青栋 涂宇 顾小凤 吴龙华 农业环境科学学报 2019 38 6 1248 1255 https doi org 10 11654 jaes 2019 0029 关注微信公众号 获得更多资讯信息苗 志 加 孟 祥 源 李 书 缘 等 丛 枝 菌 根 真 菌 修 复 重 金 属 污 染 土 壤 及 增 强 植 物 耐 性 研 究 进 展 J 农 业 环 境 科 学 学 报 2 0 2 3 4 2 2 2 5 2 2 6 2 M I A O Z J M E N G X Y L I S Y e t a l R e s e a r c h p r o g r e s s o n a r b u s c u l a r m y c o r r h i z a l f u n g i A M F i n r e m e d i a t i o n o f h e a v y m e t a l c o n t a m i n a t e d s o i l a n d e n h a n c e m e n t o f p l a n t t o l e r a n c e J J o u r n a l o f A g r o E n v i r o n m e n t S c i e n c e 2 0 2 3 4 2 2 2 5 2 2 6 2 开 放 科 学 O S I D 丛 枝 菌 根 真 菌 修 复 重 金 属 污 染 土 壤 及 增 强 植 物 耐 性 研 究 进 展 苗 志 加 1 2 3 4 孟 祥 源 1 李 书 缘 1 马 超 1 李 晴 1 安 贺 銮 1 赵 鑫 1 赵 志 瑞 1 2 3 1 河 北 地 质 大 学 水 资 源 与 环 境 学 院 石 家 庄 0 5 0 0 3 1 2 河 北 省 高 校 生 态 环 境 地 质 应 用 技 术 研 发 中 心 石 家 庄 0 5 0 0 3 1 3 河 北 省 水 资 源 可 持 续 利 用 与 产 业 结 构 协 同 创 新 中 心 石 家 庄 0 5 0 0 3 1 4 河 北 地 质 大 学 自 然 资 源 资 产 资 本 研 究 中 心 石 家 庄 0 5 0 0 3 1 R e s e a r c h p r o g r e s s o n a r b u s c u l a r m y c o r r h i z a l f u n g i A M F i n r e m e d i a t i o n o f h e a v y m e t a l c o n t a m i n a t e d s o i l a n d e n h a n c e m e n t o f p l a n t t o l e r a n c e M I A O Z h i j i a 1 2 3 4 M E N G X i a n g y u a n 1 L I S h u y u a n 1 M A C h a o 1 L I Q i n g 1 A N H e l u a n 1 Z H A O X i n 1 Z H A O Z h i r u i 1 2 3 1 C o l l e g e o f W a t e r R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t H e b e i G E O U n i v e r s i t y S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 3 1 C h i n a 2 H e b e i C e n t e r f o r E c o l o g i c a l a n d E n v i r o n m e n t a l G e o l o g y R e s e a r c h H e b e i G E O U n i v e r s i t y S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 3 1 C h i n a 3 H e b e i P r o v i n c e C o l l a b o r a t i v e I n n o v a t i o n C e n t e r f o r S u s t a i n a b l e U t i l i z a t i o n o f W a t e r R e s o u r c e s a n d O p t i m i z a t i o n o f I n d u s t r i a l S t r u c t u r e H e b e i G E O U n i v e r s i t y S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 3 1 C h i n a 4 N a t u r a l R e s o u r c e A s s e t C a p i t a l R e s e a r c h C e n t e r H e b e i G E O U n i v e r s i t y S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 3 1 C h i n a A b s t r a c t A r b u s c u l a r m y c o r r h i z a l f u n g i A M F i s b e n e f i c i a l s o i l f u n g i t h a t c o e x i s t w i t h m o s t p l a n t s T h e m y c o r r h i z a l s y s t e m f o r m e d b y A M F a n d p l a n t s p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e i n i m p r o v i n g p l a n t h e a v y m e t a l t o l e r a n c e a n d s t r e n g t h e n i n g p h y t o r e m e d i a t i o n o f h e a v y m e t a l p o l l u t i o n T o s y s t e m a t i c a l l y e x a m i n e t h e r o l e o f A M F i n h e a v y m e t a l c o n t a m i n a t e d s o i l a n d i t s m e c h a n i s m o f e n h a n c i n g p l a n t t o l e r a n c e t h e 收 稿 日 期 2 0 2 2 0 7 2 0 录 用 日 期 2 0 2 2 0 9 2 9 作 者 简 介 苗 志 加 1 9 8 4 男 副 教 授 主 要 研 究 方 向 为 土 壤 重 金 属 修 复 E m a i l Z h i j i a m i a o 1 6 3 c o m 通 信 作 者 赵 志 瑞 E m a i l Z h i r u i z h 1 6 3 c o m 基 金 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 联 合 基 金 项 目 U 2 1 A 2 0 2 3 河 北 省 创 新 能 力 提 升 计 划 项 目 2 1 5 5 3 6 0 1 D 河 北 省 引 进 国 外 智 力 项 目 2 2 2 0 5 0 1 8 河 北 地 质 大 学 科 技 创 新 团 队 项 目 K J C X T D 2 0 2 1 0 9 河 北 省 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 C 2 0 2 1 4 0 3 0 0 2 P r o j e c t s u p p o r t e d T h e J o i n t F u n d s o f t h e N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a U 2 1 A 2 0 2 3 H e b e i P r o v i n c i a l I n n o v a t i o n A b i l i t y P r o m o t i o n P r o j e c t 2 1 5 5 3 6 0 1 D T h e I n t r o d u c i n g F o r e i g n I n t e l l i g e n c e P r o g r a m o f H e b e i P r o v i n c e 2 2 2 0 5 0 1 8 T h e F u n d i n g f o r t h e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y I n n o v a t i o n T e a m P r o j e c t o f H e b e i G E O U n i v e r s i t y K J C X T D 2 0 2 1 0 9 T h e N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f H e b e i P r o v i n c e C h i n a C 2 0 2 1 4 0 3 0 0 2 摘 要 丛 枝 菌 根 真 菌 A M F 作 为 一 种 能 与 大 多 数 植 物 共 生 的 土 壤 有 益 菌 其 与 植 物 共 生 形 成 的 菌 根 体 系 在 提 高 植 物 重 金 属 耐 性 强 化 植 物 修 复 重 金 属 污 染 方 面 发 挥 着 重 要 作 用 为 系 统 阐 述 A M F 在 重 金 属 污 染 土 壤 中 的 作 用 及 其 增 强 植 物 耐 性 的 机 制 本 文 综 述 了 A M F 在 植 物 生 长 及 环 境 治 理 方 面 的 应 用 着 重 对 其 在 重 金 属 修 复 方 面 的 效 果 进 行 讨 论 并 总 结 了 其 增 强 植 物 重 金 属 耐 性 的 机 制 生 长 稀 释 及 限 制 吸 收 作 用 抗 氧 化 机 制 螯 合 重 金 属 机 制 吸 附 固 持 重 金 属 机 制 以 期 为 A M F 在 重 金 属 污 染 环 境 中 的 应 用 提 供 科 学 和 理 论 支 撑 关 键 词 土 壤 重 金 属 植 物 修 复 丛 枝 菌 根 真 菌 耐 性 机 制 中 图 分 类 号 X 1 7 3 X 5 3 文 献 标 志 码 A 文 章 编 号 1 6 7 2 2 0 4 3 2 0 2 3 0 2 0 2 5 2 1 1 d o i 1 0 1 1 6 5 4 j a e s 2 0 2 2 0 7 3 1 农 业 环 境 科 学 学 报 J o u r n a l o f A g r o E n v i r o n m e n t S c i e n c e 2 0 2 3 4 2 2 2 5 2 2 6 2 2 0 2 3 年 2 月苗 志 加 等 丛 枝 菌 根 真 菌 修 复 重 金 属 污 染 土 壤 及 增 强 植 物 耐 性 研 究 进 展 2 0 2 3 年 2 月 w w w a e s o r g c n 土 壤 重 金 属 污 染 是 关 乎 人 类 健 康 和 粮 食 安 全 的 重 大 问 题 采 矿 冶 炼 电 子 工 业 化 石 燃 料 燃 烧 农 业 生 产 等 人 类 活 动 所 产 生 的 重 金 属 是 土 壤 重 金 属 的 主 要 来 源 1 2 重 金 属 污 染 具 有 隐 蔽 性 难 降 解 易 积 累 等 特 点 土 壤 中 过 量 的 重 金 属 可 以 通 过 生 物 链 在 人 体 内 富 集 对 人 体 产 生 三 致 毒 害 作 用 3 4 因 此 土 壤 重 金 属 污 染 修 复 是 目 前 亟 需 开 展 的 工 作 目 前 常 用 的 土 壤 重 金 属 修 复 方 法 有 物 理 法 化 学 法 生 物 法 5 植 物 修 复 作 为 生 物 法 中 的 一 种 其 与 物 理 化 学 方 法 相 比 具 有 成 本 低 对 土 壤 没 有 二 次 污 染 及 损 伤 简 单 易 行 等 优 点 6 同 时 也 存 在 植 株 矮 小 生 长 缓 慢 修 复 效 率 低 修 复 时 间 长 等 缺 点 7 但 是 微 生 物 和 植 物 的 联 合 作 用 可 以 弥 补 单 一 修 复 技 术 的 缺 陷 丛 枝 菌 根 真 菌 A r b u s c u l a r m y c o r r h i z a l f u n g i A M F 是 一 种 能 与 大 多 数 陆 地 植 物 建 立 互 惠 共 生 关 系 的 土 壤 有 益 菌 8 可 以 帮 助 宿 主 植 物 扩 大 根 系 促 进 植 物 吸 收 营 养 元 素 及 矿 物 质 刺 激 菌 根 分 泌 抗 氧 化 物 质 抵 御 重 金 属 污 染 胁 迫 从 而 达 到 提 高 植 物 修 复 效 果 的 目 的 9 目 前 关 于 接 种 A M F 对 重 金 属 胁 迫 下 植 物 生 长发育 重金属吸收 分布规律及富集特征方面的影响 研 究 较 多 但 是 关 于 A M F 增 强 植 物 修 复 重 金 属 污 染 的 机 理 研 究 并 不 深 入 基 于 此 本 文 概 述 了 A M F 对 土 壤 重金属修复的作用效果 并分别从植物 土壤及真菌自 身 3 个角度阐述了 A M F 对重金属的解毒机制 1 A M F 概 述 1 8 8 5 年 F r a n k 定 义 了 菌 根 这 一 名 词 1 0 它 是 一 种 高 等 植 物 和 真 菌 的 特 殊 共 生 体 与 植 物 共 生 的 真 菌 为 菌 根 真 菌 其 菌 丝 可 延 伸 到 根 际 周 围 和 土 壤 中 1 1 按 照 真 菌 在 植 物 根 系 的 寄 生 位 置 可 以 将 菌 根 分 为 内 生 菌 根 E n d o m y c o r r h i z a 外 生 菌 根 E c t o m y c o r r h i z a 以 及 内 外 生 菌 根 E c t o e n d o m y c o r r h i z a 1 2 A M F 是 一 种 内 生 菌 根 真 菌 其 与 植 物 形 成 的 菌 根 主 要 包 括 菌 丝 体 泡 囊 和 孢 子 等 结 构 因 在 宿 主 植 物 根 皮 层 细 胞 内 的 丛 枝 结 构 而 得 名 1 3 目 前 研 究 和 应 用 较 多 的 A M F 有 根 孢 囊 霉 属 R h i z o p h a g u s 中 的 异 形 根 孢 囊 霉 R h i z o p h a g u s i r r e g u l a r i s 根 内 根 孢 囊 霉 R h i z o p h a g u s i n t r a r a d i c e s 球 囊 霉 属 中 的 摩 西 球 囊 霉 菌 G l o m u s m o s s e a e 斗 管 囊 霉 属 F u n n e l i f o r m i s 中 的 摩 西 斗 管 囊 霉 F u n n e l i f o r m i s m o s s e a e 地 斗 管 囊 霉 F u n n e l i f o r m i s g e o s p o r u m 多 样 孢 囊 霉 属 D i v e r s i s p o r a 中 的 地 表 多 样 孢 囊 霉 D i v e r s i s p o r a e p i g a e a 1 4 1 8 等 A M F 广 泛 分 布 于 各 陆 地 生 态 系 统 中 其 能 与 8 0 9 0 的 陆 生 植 物 共 生 形 成 菌 根 结 构 这 对 于 维 持 植 物 的 多 样 性 和 生 态 系 统 的 稳 定 性 有 着 重 要 意 义 1 9 目 前 研 究 表 明 A M F 在 促 进 植 物 生 长 增 强 植 物 在 逆 境 胁 迫 下 耐 性 提 高 植 物 修 复 重 金 属 及 有 机 物 污 染 能 力 方 面 都 有 十 分 重 要 的 作 用 在 植 物 真 菌 土 壤 体 系 中 A M F 菌 丝 的 存 在 增 大 了 植 物 根 系 与 土 壤 的 接 触 面 积 从 而 可 以 帮 助 植 物 根 系 吸 收 水 分 以 及 营 养 物 质 促 进 植 物 生 长 很 多 研 究 表 明 接 种 A M F 可 以 活 化 根 系 土 壤 中 氮 磷 元 素 从 而 提 高 玉 米 Z e a m a y s 小 麦 T r i t i c u m a e s t i v u m 大 豆 G l y c i n e m a x 等 主 要 粮 食 作 物 的 产 量 2 0 2 1 增 加 苜 蓿 M e d i c a g o s a t i v a 白 三 叶 草 T r i f o l i u m r e p e n s 黑 麦 草 L o l i u m p e r e n n e 等 草 本 植 物 植 株 高 度 生 物 量 以 及 根 系 长 度 2 2 2 3 A M F 促 进 植 物 生 长 的 同 时 能 帮 助 植 物 抵 抗 生 物 和 非 生 物 胁 迫 提 高 植 物 对 不 良 环 境 的 接 受 程 度 生 物 胁 迫 包 括 害 虫 杂 草 及 病 原 菌 其 中 真 菌 导 致 的 病 害 占 所 有 统 计 的 8 5 以 上 2 4 目 前 已 被 报 道 的 具 有 抗 病 虫 害 能 力 的 A M F 有 摩 西 管 柄 囊 霉 地 斗 管 囊 霉 摩 西 球 囊 霉 地 表 球 囊 霉 缩 球 囊 霉 幼 套 球 囊 霉 根 内 根 孢 囊 霉 等 其 中 9 0 以 上 集 中 在 球 囊 霉 科 的 球 囊 霉 属 和 斗 管 囊 霉 属 2 4 非 生 物 胁 迫 主 要 有 干 旱 盐 碱 重 金 属 等 干 旱 环 境 下 A M F 可 以 显 著 提 高 植 物 的 生 长 指 标 和 光 合 参 数 2 5 菌 丝 可 直 接 吸 收 部 分 水 分 改 善 植 物 水 分 状 况 2 6 还 可 诱 导 相 关 基 因 表 达 间 接 提 高 植 物 的 抗 旱 性 2 7 徐 瑶 等 2 8 发 现 在 N a C l 胁 迫 下 接 种 摩 西 球 囊 霉 能 减 缓 红 花 的 盐 胁 迫 主 要 通 过 以 下 途 径 提 高 红 花 渗 透 调 节 物 质 的 含 量 增 强 矿 质 元 素 的 吸 收 减 少 红 花 对 N a 的 吸 收 减 少 盐 对 叶 绿 素 合 成 的 干 扰 及 减 少 膜 脂 过 氧 化 的 程 度 等 面 对 重 金 属 的 毒 害 D e r a m 等 2 9 研 究 了 C d P b 和 Z n 复 合 污 染 土 壤 中 A M F 的 定 殖 情 况 发 现 菌 根 侵 染 几 a p p l i c a t i o n o f A M F i n p l a n t g r o w t h a n d e n v i r o n m e n t a l m a n a g e m e n t w a s r e v i e w e d a n d d i s c u s s e d w i t h e m p h a s i s o n t h e e f f e c t s o f A M F o n h e a v y m e t a l r e m e d i a t i o n T h e m e c h a n i s m s o f e n h a n c e d p l a n t t o l e r a n c e t o h e a v y m e t a l s g r o w t h d i l u t i o n a n d l i m i t e d a b s o r p t i o n a n t i o x i d a n t m e c h a n i s m c h e l a t i n g h e a v y m e t a l s m e c h a n i s m a d s o r p t i o n a n d i m m o b i l i z a t i o n o f h e a v y m e t a l s w e r e s u m m a r i z e d t o p r o v i d e s c i e n t i f i c a n d t h e o r e t i c a l s u p p o r t f o r t h e a p p l i c a t i o n o f A M F i n h e a v y m e t a l c o n t a m i n a t e d e n v i r o n m e n t K e y w o r d s s o i l h e a v y m e t a l p h y t o r e m e d i a t i o n a r b u s c u l a r m y c o r r h i z a l f u n g i t o l e r a n c e m e c h a n i s m 2 5 3农 业 环 境 科 学 学 报 第 4 2 卷 第 2 期 乎 完 全 不 受 土 壤 污 染 的 影 响 这 说 明 A M F 可 以 抵 抗 重 金 属 的 胁 迫 将 A M F 与 重 金 属 修 复 相 关 联 最 早 是 在 2 0 0 2 年 J a m a l 等 3 0 首 次 发 现 在 Z n 和 N i 污 染 土 壤 中 接 种 A M F 可 以 提 高 大 豆 和 小 扁 豆 对 重 金 属 的 吸 收 效 率 从 而 引 发 了 科 研 人 员 对 于 A M F 缓 解 土 壤 重 金 属 污 染 方面的关注 2 A M F 对 重 金 属 污 染 土 壤 的 修 复 A M F 缓 解 土 壤 重 金 属 污 染 的 方 式 主 要 是 通 过 影 响 植 物 对 重 金 属 的 吸 收 但 A M F 种 类 繁 多 其 功 能 呈 现 多 样 化 因 此 对 于 不 同 宿 主 植 物 以 及 不 同 重 金 属 的 作 用 效 果 也 不 一 致 表 1 总 结 了 近 年 来 关 于 A M F 对 重 金 属 修 复 的 相 关 研 究 及 修 复 效 果 一 般 来 说 接 种 A M F 可 促 进 重 金 属 固 定 在 植 物 根 系 部 分 减 少 其 向 地 上 部 分 的 迁 移 在 C d 浓 度 为 4 0 0 m g L 1 条 件 下 分 别 接 种 5 种 A M F 各 处 理 均 明 显 促 进 了 芹 菜 对 C d 的 吸 收 根 部 C d 含 量 C d 滞 留 率 及 富 集 系 数 显 著 提 升 P 0 0 5 茎 叶 部 C d 含 量 迁 移 率 显 著 降 低 P 0 0 5 9 H u a n g 等 3 9 在 4 种 P b 水 平 下 0 9 0 9 0 0 3 0 0 0 m g k g 1 对 刺 槐 接 种 摩 西 管 柄 囊 霉 进 行 对 比 实 验 结 果 表 明 接 种 菌 剂 植 株 的 根 和 茎 的 P b 积 累 和 转 运 能 力 更 强 但 叶 片 中 的 P b 积 累 和 转 运 能 力 更 低 然 而 并 不 是 所 有 的 A M F 都 可 以 将 重 金 属 螯 合 固 定 在 根 部 如 沾 屑 多 样 孢 囊 霉 可 以 增 加 紫 花 苜 蓿 地 上 部 分 C d Z n 两 种 重 金 属 的 累 积 量 减 少 根 部 Z n 含 量 4 0 这 表 明 部 分 A M F 也 可 能 促 进 重 金 属 向 地 上 部 分 的 转 移 此 外 也 有 研 究 表 明 A M F 在 植 物 根 部 定 殖 对 植 物 吸 收 重 金 属 几 乎 没 有 影 响 4 1 C i t t e r i o 等 4 2 在 1 0 0 g g 1 C d 和 N i 及 3 0 0 g g 1 C r 污 染 的 土 壤 中 接 种 摩 西 球 囊 霉 菌 发 现 与 不 接 种 菌 剂 的 植 物 相 比 两 者 植 物 器 官 中 的 C d 和 C r 含 量 没 有 统 计 学 差 异 并 认 为 植 物 体 内 吸 收 的 重 金 属 的 分 布 与 土 壤 重 金 属 含 量 有 关 接 种 A M F 后 不 同 植 物 对 重 金 属 胁 迫 产 生 的 响 应 差 异 较 大 甚 至 同 种 A M F 对 于 不 同 品 种 的 同 类 植 物 的 重 金 属 累 积 效 应 也 有 差 距 C h e n 等 4 3 观 察 到 外 来 A M F 能 促 进 雌 性 植 物 根 系 对 P b 的 吸 收 和 积 累 但 对 雄 性 植 物 根 系 没 有 促 进 作 用 宿 主 植 物 类 型 对 菌 根 依 赖 强 度 以 及 基 因 型 的 差 异 会 对 A M F 的 作 用 效 果 产 生 影 响 4 4 A M F 对 植 物 吸 收 和 转 运 重 金 属 的 效 应 可 以 是 促 进 抑 制 或 不 产 生 影 响 但 目 前 A M F 与 哪 些 特 定 的 植 物 联 合 表现出促进或是抑制作用 尚无一致的结论 A M F 的 作 用 效 果 还 与 重 金 属 含 量 重 金 属 种 类 菌 根 真 菌 种 类 土 壤 理 化 特 性 金 属 之 间 的 竞 争 植 物 微 生 物 关 联 类 型 植 物 生 长 条 件 和 根 系 密 度 4 5 植 物 对 污 染 物 的 耐 受 性 和 重 金 属 的 生 物 有 效 性 4 6 等 诸 多 因 素 有 关 目 前 人 们 关 注 较 多 的 因 素 为 重 金 属 含 量 与 土 壤 理 化 特 性 的 影 响 随 着 土 壤 重 金 属 污 染 程 度 的 增 加 可 能 存 在 一 个 临 界 含 量 低 于 该 含 量 时 A M F 促 进 植 物 对 重 金 属 的 吸 收 而 高 于 该 水 平 时 重 金 属 向 寄 主 植 物 地 上 部 分 的 转 移 受 到 抑 制 4 7 如 Z n 元 素 在 植 物 生 长 过 程 中 发 挥 着 重 要 作 用 是 植 物 体 必 需 的 营 养 元 素 但 当 含 量 过 高 时 其 也 是 一 种 潜 在 的 重 金 属 H e a v y m e t a l S e C d C d P b Z n C d C d P b C u A s H g C r C d P b C d A s 宿 主 植 物 H o s t p l a n t 玉 米 水 稻 玉 米 B 7 3 黑 麦 草 金 盏 花 滇 重 楼 玉 米 豌 豆 菌 种 C u l t u r e F u n n e l i f o r m i s m o s s e a C l a r o i d e o g l o m u s e t u n i c a t u m R h i z o p h a g u s i n t r a r a d i c e s F u n n e l i f o r m i s m o s s e a e G l o m u s e t u n i c a t u m G l o m u s m o s s e a e G l o m u s v e r s i f o r m e G i g a s p o r a m a r g a r i t a G i g a s p o r a g i g a n t e a S c u t e l l o s p o r a c a l o s p o r a S c u t e l l o s p o r a p e l l u c i d a S e p t o g l o m u s d e s e r t i c o l a C l a r o i d e o g l o m u s c l a r o i d e u m 混 合 菌 剂 F u n n e l i f o r m i s m o s s e a e G l o m u s m o s s e a e 修 复 效 果 R e m e d i a t i o n e f f e c t 接 种 组 土 壤 有 效 S e 分 别 降 低 1 2 0 1 和 1 1 3 0 S e 从 土 壤 根 向 地 上 部 分 的 转 移 受 到 抑 制 根 细 胞 壁 中 果 胶 和 木 质 素 的 C d 含 量 分 别 增 加 1 3 1 倍 和 1 2 4 倍 地 上 部 分 C d 含 量 降 低 促 进 叶 片 累 积 重 金 属 根 部 C d 含 量 增 加 2 9 3 0 枝 条 C d 含 量 增 加 3 5 接 种 组 地 上 部 分 富 集 系 数 增 加 1 3 1 根 部 富 集 系 数 增 加 1 8 7 根 内 重 金 属 含 量 增 高 根 际 土 壤 中 P b C u A s H g C r 的 残 留 量 平 均 减 少 1 1 3 2 1 6 7 3 5 4 5 3 5 2 3 3 3 0 4 4 玉 米 地 上 部 分 和 地 下 部 分 C d 含 量 分 别 降 低 4 0 和 4 5 土 壤 有 效 态 C d 含 量 降 低 2 6 4 3 P b 和 C d 在 根 中 积 累 量 最 大 A s 在 茎 组 织 中 积 累 量 最 大 A M F 对 P b C d 和 A s 的 修 复 效 率 分 别 为 2 0 7 3 2 6 4 1 和 2 6 4 参 考 文 献 R e f e r e n c e 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 表 1 A M F 修 复 重 金 属 污 染 的 作 用 效 果 T a b l e 1 E f f e c t s o f A M F o n r e m e d i a t i o n o f h e a v y m e t a l p o l l u t i o n 2 5 4苗 志 加 等 丛 枝 菌 根 真 菌 修 复 重 金 属 污 染 土 壤 及 增 强 植 物 耐 性 研 究 进 展 2 0 2 3 年 2 月 w w w a e s o r g c n 有 毒 金 属 C h e n 等 4 8 在 石 灰 性 土 壤 中 添 加 不 同 比 例 的 Z n Z n S O 4 溶 液 来 研 究 A M F 在 红 三 叶 草 Z n 吸 收 中 的 作 用 结 果 均 显 示 对 应 临 界 施 Z n 量 为 5 0 m g k g 1 这 一 结 果 并 不 是 对 所 有 土 壤 及 植 物 都 适 用 对 于 不 同 土 壤 类 型 和 植 物 物 种 的 临 界 值 还 需 要 更 准 确 地 确 定 一 般 来 说 沙 土 轻 壤 土 中 孢 子 密 度 较 大 黏 土 中 较 小 4 9 有 机 质 速 效 氮 速 效 钾 含 量 较 高 的 土 壤 A M F 丰 度 及 侵 染 率 较 大 而 p H 较 大 速 效 磷 含 量 较 高 的 土 壤 A M F 存 活 会 受 到 抑 制 5 0 因 此 土 壤 的 理 化 性 质 会 影 响 菌 根 侵 染 程 度 从 而 间 接 影 响 A M F 对 土 壤 重 金 属 的 修 复 效 果 A M F 耐 重 金 属 胁 迫 的 规 律 及 上 述 影 响 因 子 发 挥 的 作用机理目前尚不明确 仍需进一步研究 目 前 A M F 增 强 植 物 修 复 土 壤 重 金 属 污 染 能 力 这 一 技 术 尚 未 得 到 广 泛 应 用 其 限 制 因 素 除 A M F 作 用 效 果 不 一 对 土 壤 及 植 物 的 限 制 条 件 较 高 外 还 与 A M F 很 难 进 行 离 体 纯 培 养 有 关 A M F 菌 剂 扩 繁 常 用 的 方 法 有 盆 栽 培 养 无 土 培 养 大 田 培 养 离 体 纯 培 养 和 离 体 双 重 培 养 5 1 其 中 盆 栽 培 养 成 本 低 廉 操 作 简 单 是 目 前 应 用 最 为 广 泛 的 菌 剂 培 养 方 法 但 是 其 缺 点 是 培 养 周 期 长 培 养 效 率 较 低 无 土 培 养 对 配 置 要 求 较 高 需 要 专 业 设 备 和 技 术 人 员 成 本 较 为 昂 贵 并 不 能 作 为 主 要 的 菌 剂 生 产 手 段 大 田 培 养 成 本 最 低 可 快 速 获 得 大 量 菌 剂 但 得 到 的 真 菌 孢 子 不 易 收 集 且 不 够 纯 净 A M F 的 离 体 纯 培 养 方 法 还 处 于 探 索 阶 段 目 前 没 有 取 得 突 破 性 进 展 因 此 限 制 了 其 在 各 领 域 的 深 入 研 究 及 其 在 生 产 中 的 大 规 模 应 用 5 2 5 3 我 国 也 已 经 分 离 获 得 了 多 个 高 效 菌 株 但 由 于 市 场 需 求 有