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摘 要

本课题旨在研究菌根真菌明球囊霉对黄瓜土壤酶活性的影响，进一步讨论实现农业的可持续发展，本实验选用黄瓜根际土壤，分别测定了土壤脲酶活性、土壤纤维素酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤蔗糖酶活性和过氧化氢酶活性。实验结果表明，90d的菌根真菌黄瓜土壤酶活性比空白对照组土壤酶活性增强了170.97%、100%、37.70%、123.33%和19.33%，因此，菌根真菌明球囊霉能够提高土壤酶活性。

关键词：菌根真菌，土壤酶活性，根际土壤

Abstract:The influence of mycorrhizal fungi GZ35 on soil enzyme activities of cucumber was researched in this subject, as well as the sustainable development of agriculture was discussed further. the cucumber rhizospheric soil was chosen in this study to measure the soil urease activity, soil cellulose enzyme activity , soil phosphatase activity, soil invertase activity, catalase activity respectively. The results showed that the enzyme activity of the mycorrhizal fungi of cucumber soil which treated 90d was higher than the blank control group by 170.97%,100%,37.7%,123.33% and 19.33%, therefore, mycorrhizal fungi GZ35 could improve the soil enzyme activity.

Keywords: Mycorrhizal fungi, Soil enzyme activity, Rhizosphere

目录

1 前言 3

1.1 菌根真菌的概述 4

1.2 土壤酶活性的概述 5

2 实验材料与方法 7

2.1 实验材料 7

2.2.1 土壤脲酶的测定方法（苯酚钠—次氯酸钠比色法） 7

2.2.2 土壤磷酸酶活性测定（磷酸苯二钠比色法） 8

2.2.3 土壤蔗糖酶活性测定（3,5- 二硝基水杨酸比色法） 8

2.2.4 土壤纤维素酶活性测定（3,5- 二硝基水杨酸比色法） 9

2.2.5 过氧化氢酶活性测定（高锰酸钾滴定法） 9

3 结果与分析 10

3.1 土壤脲酶活性的结果分析 10

3.2 土壤磷酸酶活性的结果分析 10

3.3 土壤蔗糖酶活性的结果分析 10

3.4 土壤纤维素酶活性的结果分析 11

3.5 土壤过氧化氢酶活性的结果分析 11

结论 12

参考文献 13

致 谢 14

1 前言

黄瓜(Cucums sativus L.)在植物分类学上属于葫芦科(Cucurbitaceae)、黄瓜属(Cucums)。黄瓜是我国重要的大宗蔬菜作物之一。根据科技部的统计，截至2012年，黄瓜栽种面积在我国有1600万亩，目前，我国黄瓜的种植面积和总产量都很高。如何提高黄瓜产量，对于增加国民收入至关重要。

1.1 菌根真菌的概述

丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，简称AM真菌），陆地上将近80%的植物都能与AM真菌形成共生关系^[1]。这样的共生关系主要通过AM真菌帮助寄主植物获得营养元素作为其从寄主获得碳素营养为交换^[2]。对于自然界营养元素循环具有非常重要的作用。化石记录以及系统发育调查显示，AM真菌与植物的共生关系已经存在4.5亿年，可能是自然界中最古老的一种共生关系。AM真菌对植物生长的影响已有大量的研究报告^[3]，AM真菌能够促进植物植物的生长，促进植物对矿物质元素的吸收，能够增强植物的抗旱能力，提高植物的抗病性，改变植物内源激素平衡状况，促进豆科植物结瘤等等^[4]，具有很高的应用价值。真菌定殖于寄主植物根系皮层，并在其细胞内形成丛枝（源于拉丁语“arbusculum”，意为树丛或者小树），丛枝是AM 真菌与寄主相互交换营养物质的场所。

接种AM真菌的植物因其更有效率的吸收营养元素，故一般表现促进生长的效果。同时，AM真菌帮助植物根系抵御多种阻碍植物生长的外界因素，从而带来作物的丰产。同时，AM真菌通过提高植物的生物量增加其健康程度，更好地为植物提供保护来抵御自然界中的生物胁迫以及非生物胁迫^[5]。

丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，简称AM真菌），它能够与植物形成共生关系。实验表明，它可以对多种植物带来有益的作用，如促生作用、耐旱作用以及提高果实品质等；在面对自然界的生物胁迫以及非生物胁迫时，AM真菌为植物提供了更好的保护。它可以帮助植物吸收土壤中难以被利用的营养元素，如N、P等。改变植物的根系结构，扩大营养元素以及水分的吸收面积^[6]。AM真菌对于多种作物的果实均具有提高其品质的作用，极大的提高了果实的营养和口味。现如今，各种化学农药及肥料使用过度，对环境以及人体健康都造成了威胁。AM真菌对于土壤、环境都是友好的，并且可以减少土壤中的农药残留以及重金属残留，是一种很有潜力的生物源农药及肥料^[7]。

随着历史的演变，植物与其根围微生物形成了一种紧密的共生关系。寄主植物的根围微生态是否有益于植株健康成长，对寄主植物起到关键性的作用。而根围微生态的健康与根围细菌的数量以及构成息息相关。多种促生菌是由不同植物根围分离所形成，称为根围促生菌。根围促生菌应用广泛，而且对植物有很大作用，包括促进植物生长、提高植物的抗病性、以及调节根围微生态结构各个方面。

植物根际的微生物群落，包括植物根际促生菌可以干扰或者促生植物根系与AM真菌的共生。一种被称为“菌根帮助细菌”（MHB）的效应被发现，这种细菌可以帮助菌根的生长及形成 。 Frey-Klett 等发现MHB的差异对于AM真菌的形成以及发挥作用起到至关重要的作用，包括营养元素的调用，N2的固定以及保护植物免于根系病原菌的伤害 ｡AM真菌的根外菌丝将植物根系与根围土壤紧密地链接起来，AM真菌可以与土壤中的有益微生物协同作用，通过溶解以及矿化作用吸收更多的P元素。AM真菌与多种PGPR的互作被报道对植物表现出很好的促生作用^[8]。

土壤是地球上动植物赖以生存的场所，对自然界生态循环至关重要。土壤的品质决定了动植物的可持续性并可以提高水体、空气质量，这些决定了人类的繁衍。由于土壤的过度开采、土壤侵蚀、酸化以及土壤等，造成土壤质地极度恶化的情况。因此，亟需采用可持续性的土壤管理及使用方法来改善土壤质地。土壤的品质对于农业可持续性至关重要，目前研究者们更加关注如何来提高土壤品质。菌根真菌是土壤习居菌，菌根真菌可以改善土壤性质，并且提高土壤肥力，因此，研究菌根真菌对于改善土壤健康状况具有重大意义。随着全球经济的高速发展，农业生产高度现代化和集约化，过度施用化肥导致土壤肥力下降，而且土壤环境污染严重，严重影响植物生长和产品质量。同时，研究发现AM真菌可以提高根际土壤酶活性，通过根外菌丝分泌土壤酶或者提高植物或其他土壤微生物分泌土壤酶的方式，并减少土壤中的农药残留^[9]。土壤中有机质的含量与土壤结构有关，增加土壤有机质的含量可以改善土壤结构，从而可提高土壤透气性、水分渗透能力和保水能力，促进生化循环、抵御土壤侵蚀等。故而，AM真菌的菌丝对土壤团聚体结构的形成，改善土壤的物理性状具有重要作用^[10]。

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