內(nèi)生真菌對(duì)醉馬草不同生長(zhǎng)期土壤酶活性和養(yǎng)分的影響

摘要：醉馬草-內(nèi)生真菌共生體是研究生態(tài)系統(tǒng)中地上與地下生物聯(lián)系的獨(dú)特模式，但該共生體對(duì)不同生長(zhǎng)期土壤酶活性和養(yǎng)分含量的影響知之甚少。本研究采集休眠期和返青期攜帶內(nèi)生真菌（E+）和未攜帶內(nèi)生真菌（E-）醉馬草的生境土壤，測(cè)定E+和E-醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量。結(jié)果表明：在休眠期和返青期，內(nèi)生真菌顯著增加了醉馬草土壤速效磷含量，較E-醉馬草分別提高34.7%和36.7%。在返青期內(nèi)生真菌增加了醉馬草土壤硝態(tài)氮含量，較E-醉馬草提高了32.3%。此外，返青期溫度升高增強(qiáng)了E+和E-醉馬草土壤蔗糖酶和堿性磷酸酶活性，這提高了土壤N、P的有效性，為醉馬草的生長(zhǎng)返青提供基本養(yǎng)分。以上結(jié)果表明內(nèi)生真菌通過調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分提高土壤肥力，返青期土壤酶活性和養(yǎng)分含量的變化保證了醉馬草順利返青。本研究為深入理解禾草-內(nèi)生真菌共生體的生態(tài)學(xué)作用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：醉馬草；內(nèi)生真菌；土壤酶活性和養(yǎng)分含量；休眠期和返青期

中圖分類號(hào)：S154.1""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""" 文章編號(hào)：1007-0435（2024）06-1770-09

Effects of Epichloё gansuensis Endophyte on Soil Enzyme Activities and

Nutrients at Different Growth Periods of Achnatherum inebrians

LIU Rong-gui1， DENG Mao-hua1， ZHANG Han-wen1， ZHENG Rong1，

TANG Zhong-long2*， WANG Chao1， WANG Jian-feng1*

（1. State Key Laboratory of Herbage Improvement and Grassland Agro-ecosystems， Lanzhou University; Center for Grassland

Microbiome， Lanzhou University; College of Pastoral Agriculture Science and Technology; Lanzhou University， Lanzhou，

Gansu Province 730020， China; 2. Linxia Academy of Agricultural Sciences， Linxia， Gansu Province 731100， China）

Abstract：The Achnatherum inebrians-Epichloё endophyte symbiosis is a unique model for studying the aboveground and belowground biological linkages in ecosystems，but little is known about the effects of this symbiosis on soil enzyme activities and nutrient content at different growth periods. In this study，we collected soils from drunken horse grass infected with endophytic fungi （E+） and without endophytic fungi （E-） during periods of dormancy and regeneration，and determined the enzyme activities and nutrient contents of E+ and E-drunken horse grass habitat soils. The results showed that endophytic fungi significantly increased the available phosphorus content of drunken horse grass soils by 34.7% and 36.7% over E-drunken horse grass during the periods of dormancy and regeneration，respectively. In addition，endophytic fungi increased the nitrate nitrogen content of drunken horse grass soil during the regeneration period by 32.3% compared to E-soil. During the regeneration period，the increased temperature enhanced the activities of sucrase and alkaline phosphatase in E+ and E-drunken horse grass soils，which in turn increased the effectiveness of soil N and P，and provided essential nutrients for the growth and regeneration of drunken horse grass. The above results indicated that the endophytic fungi improved soil fertility by regulating soil nutrients，and the changes in soil enzyme activities and nutrient contents during the regeneration period ensured the successful regeneration of drunken horse grass. This study provides a theoretical basis for a deeper understanding of the ecological role of grass-endophytic fungi symbiosis.

Key words：Achnatherum inebrians;Epichloё gansuensis;Soil enzyme activities and nutrients content;Dormancy and regeneration period

醉馬草（Achnatherum inebrians）廣泛分布于我國內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、青海等地，是天然草原常見的禾本科（Gramineae）芨芨草屬多年生草類植物。自然條件下，醉馬草與香柱菌屬（Epichloё）內(nèi)生真菌共生，內(nèi)生真菌（若無特殊說明，下文均指香柱菌屬）增強(qiáng)了醉馬草對(duì)逆境的抵御能力和生態(tài)適應(yīng)性，使得醉馬草在高速公路的護(hù)坡綠化和礦區(qū)修復(fù)等方面具有一定的應(yīng)用前景。禾草內(nèi)生真菌是指在禾草體內(nèi)度過大部分或全部生命周期，且不引起禾草本身產(chǎn)生外部癥狀的一類真菌［1］。此外，有關(guān)醉馬草內(nèi)生真菌共生體的研究是我國禾草內(nèi)生真菌研究領(lǐng)域的重要方向，是禾草內(nèi)生真菌國際3大分支之一。研究表明，醉馬草-內(nèi)生真菌共生體具有生長(zhǎng)快、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)［2］，抗生物脅迫［3］、耐干旱［4］、耐鹽堿［5］、抗重金屬［6］、耐貧瘠［7］等優(yōu)良特性，這為選育坪用驅(qū)鳥型醉馬草新品種［8］和創(chuàng)制新的優(yōu)良內(nèi)生真菌-禾草共生體提供了基礎(chǔ)材料。內(nèi)生真菌只存在宿主禾草地上部的特定部位，但植物地上部分和地下部分作為一個(gè)有機(jī)整體，內(nèi)生真菌在促進(jìn)宿主禾草地上部生長(zhǎng)的同時(shí)，也會(huì)影響禾草的地下部分和根系土壤［9］。

土壤酶驅(qū)動(dòng)并影響了土壤肥力的形成和土壤演化，土壤酶活性反映了土壤中各種養(yǎng)分代謝活動(dòng)的強(qiáng)度和方向，是評(píng)價(jià)土壤肥力狀況的重要指標(biāo)［10］。土壤養(yǎng)分是土壤肥力最直接的表現(xiàn)特征，也是陸地生態(tài)系統(tǒng)中限制植物生長(zhǎng)的重要因素之一。土壤酶催化土壤中多種生化反應(yīng)，增加了有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化和無機(jī)養(yǎng)分的釋放，促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)和土壤養(yǎng)分循環(huán)［11］。內(nèi)生真菌定殖宿主禾草后，主要通過影響宿主根際土壤的理化性質(zhì)、土壤動(dòng)物和土壤微生物等改變其根際土壤養(yǎng)分狀況和土壤質(zhì)量［12］。研究發(fā)現(xiàn)，Epichloё coenophiala侵染高羊茅（Festuca arundinacea）后，增加了高羊茅生境土壤有機(jī)碳（Soil organic carbon，SOC）和全氮（Total nitrogen，TN），改變了微生物的群落結(jié)構(gòu)［13］。金媛媛等［14］研究發(fā)現(xiàn)，Epichloё bromicola侵染野大麥（Hordeum brevisubulatium）后，增加了其生境土壤全碳、全氮和微生物碳的含量，提高了pH值。土壤蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶的活性與SOC和微生物生物量呈正相關(guān)關(guān)系［15］，內(nèi)生真菌與宿主禾草共生后可能通過增加土壤有機(jī)碳含量和微生物生物量來間接影響土壤酶活性。

休眠期，醉馬草進(jìn)行越冬休眠，這一時(shí)期直接影響了次年的萌芽、生長(zhǎng)、開花和結(jié)果。返青期也是草地植物群落生長(zhǎng)發(fā)育最敏感脆弱時(shí)期，是牧草儲(chǔ)存營養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期［16］，在草地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量循環(huán)中發(fā)揮了巨大作用。但醉馬草在休眠期和返青期，內(nèi)生真菌對(duì)其生境土壤酶活性和養(yǎng)分含量的影響知之甚少。本研究在自然條件下，通過測(cè)定和比較E+和E-醉馬草在休眠期和返青期時(shí)土壤養(yǎng)分含量和土壤酶活的差異，探究?jī)?nèi)生真菌在休眠期和返青期對(duì)土壤酶活性和養(yǎng)分含量的影響。研究結(jié)果對(duì)探究醉馬草內(nèi)生真菌共生體在維持草地生態(tài)系統(tǒng)功能、退化草地系統(tǒng)性恢復(fù)和再耦合以及最終實(shí)現(xiàn)草地的可持續(xù)利用具有積極的意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究的試驗(yàn)樣地建立于2011年，位于蘭州大學(xué)榆中校區(qū)（35°89′N，104°39′E，海拔1 653 m）［17］，此地區(qū)年平均氣溫6.7℃，年平均降雨量為350 mm，4月平均氣溫顯著高于12月［18］。試驗(yàn)地共3個(gè)攜帶內(nèi)生真菌（E+）醉馬草和3個(gè)未攜帶（E-）醉馬草樣地，每個(gè)E+和E-樣地的面積為1.05 m×2.45 m，E+樣地和E-樣地之間的距離是2.5 m。每個(gè)E+或E-樣地內(nèi)種植2行6列共12株E+或E-醉馬草植株；每個(gè)E+或E-植株間的距離為35 cm。本研究分別建立E+和E-醉馬草樣地的3個(gè)獨(dú)立重復(fù)生物學(xué)試驗(yàn)。播種完畢后按需澆水確保醉馬草出苗成活。樣地建植后6年內(nèi)，試驗(yàn)區(qū)僅受自然環(huán)境條件的影響，未受家畜和野生動(dòng)物的采食和踐踏，每一年定期進(jìn)行一次除雜草。本研究在該樣地中進(jìn)行采樣（圖1）。

1.2 研究方法

自然條件下，與醉馬草共生的內(nèi)生真菌是甘肅內(nèi)生真菌（Epichloё gansuensis）和醉馬草內(nèi)生真菌（Epichloё inebrians），本研究醉馬草攜帶的是Epichloё gansuensis，E+和E-醉馬草種子來源于同一E+母本。將E+醉馬草種子浸泡在稀釋100倍的70%甲基托布津中滅殺內(nèi)生真菌，以獲得E-醉馬草種子，并使用苯胺藍(lán)染色法［19］檢測(cè)醉馬草幼苗內(nèi)的內(nèi)生真菌，確保E+醉馬草樣地中E+醉馬草的帶菌率為100%，E-樣地中E-醉馬草的帶菌率為0%。在2016年12月6日，醉馬草處于休眠期，植株呈枯黃、生長(zhǎng)狀態(tài)基本停止時(shí)采樣。此外，在2017年4月15日，醉馬草處于返青期，醉馬草地上部分由黃色變?yōu)榫G色，并且恢復(fù)生長(zhǎng)的一段時(shí)間進(jìn)行采樣。去除表層土壤后，分別在E+和E-醉馬草試驗(yàn)樣地6～10 cm土壤深度范圍內(nèi)采集土壤樣品，具體方法為：在E+和E-的每一個(gè)獨(dú)立的生物重復(fù)中，分別收集第二列、第三列、第四列和第五列植株中間區(qū)域的四個(gè)土壤樣品，并混合成復(fù)合土樣，共三個(gè)獨(dú)立重復(fù)。醉馬草休眠期和返青期土壤采集地點(diǎn)之間的距離為5 cm。用無菌勺將樣品轉(zhuǎn)移到無菌、干燥、清潔的塑料袋中。土壤樣品過2 mm篩后進(jìn)行保存。一部分土壤樣品風(fēng)干后測(cè)定其土壤養(yǎng)分含量，另一部分土壤樣品在-80℃冰箱保存，并用于土壤酶活性測(cè)定。土壤樣品由團(tuán)隊(duì)提供。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

土壤酶活性測(cè)定：蔗糖酶活性測(cè)定采用3，5-二硝基水楊酸比色法，以24 h后1.0 g土壤葡萄糖的毫克數(shù)表示［20］；脲酶活性測(cè)定采用靛酚藍(lán)比色法，以24 h后1.0 g土壤中NH3-N的毫克數(shù)表示［21］；磷酸酶活性測(cè)定采用磷酸苯二鈉比色法，以24 h后1.0 g土壤中釋出酚的毫克數(shù)表示［22］。

土壤養(yǎng)分含量測(cè)定：有機(jī)碳采用重鉻酸鉀-外加熱法測(cè)定，速效磷（Available phosphorus，AP）含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗顯色分光光度法測(cè)定［23］。為分析土壤中全氮和全磷（Total phosphorus，TP）含量，每個(gè)樣品在催化條件下（CuSO4∶K2SO4=1∶10 混合物）于消解爐上420℃消煮2 h，使用流動(dòng)注射儀（FIAstar 5000 Analyzer，F(xiàn)oss，丹麥）測(cè)定 TN 和 TP的濃度。用2 mol·L-1 KCl提取土壤中的銨態(tài)氮（Ammonium nitrogen，AN）和硝態(tài)氮（Nitrate nitrogen，NN），采用流動(dòng)注射儀（FIAstar 5000 Analyzer，F(xiàn)oss，丹麥）測(cè)定濃度［24-25］。最后根據(jù)所測(cè)SOC，TN和TP數(shù)據(jù)計(jì)算土壤C∶N，C∶P和N∶P。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)分析使用SPSS 17.0版進(jìn)行，采用雙因素方差分析（Two-way ANOVA）探究?jī)?nèi)生真菌和不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)土壤酶活性和養(yǎng)分含量的影響。采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)（95%置信水平）分別比較同一時(shí)期內(nèi)E+和E-醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量的差異、不同時(shí)期E+（或E-）醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量的差異，Plt;0.05和Plt;0.01分別表示顯著差異和極顯著差異，且平均值用標(biāo)準(zhǔn)誤差進(jìn)行評(píng)估，并用Origin 2021軟件作圖。使用R（版本4.2.1）和Bray-Curtis差異對(duì)土壤酶活性和養(yǎng)分含量進(jìn)行非度量多維尺度分析（Non-Metric Multidimensional Scaling，NMDS）分析；用 Pearson 相關(guān)性分析對(duì)土壤酶活性和養(yǎng)分含量進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，采用Origin 2021軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)生真菌對(duì)醉馬草休眠期和返青期土壤酶活性的影響

由表1可知，內(nèi)生真菌沒有顯著影響土壤蔗糖酶、脲酶和堿性磷酸酶活性，不同生長(zhǎng)時(shí)期顯著影響土壤蔗糖酶（P=0.012）和堿性磷酸酶活性（Plt;0.001），卻沒有影響脲酶活性，內(nèi)生真菌×不同生長(zhǎng)時(shí)期互作均沒有顯著影響土壤蔗糖酶、脲酶和堿性磷酸酶活性（表1）。由圖2可知，獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果顯示返青期E-醉馬草土壤蔗糖酶活性比休眠期顯著增加了13.8%，但E+醉馬草土壤蔗糖酶活性在不同生長(zhǎng)時(shí)期無差異。此外，返青期E+醉馬草和E-醉馬草土壤堿性磷酸酶活性較休眠期分別顯著增加了23.3%和33.8%（圖2）。

2.2 內(nèi)生真菌對(duì)醉馬草休眠期和返青期土壤養(yǎng)分的影響

雙因素方差分析結(jié)果表明，內(nèi)生真菌沒有顯著影響SOC，TN和TP含量，不同生長(zhǎng)時(shí)期顯著影響了TN含量（Plt;0.001），但并沒有顯著影響SOC和TP含量，內(nèi)生真菌×不同生長(zhǎng)時(shí)期互作沒有顯著影響SOC，TN和TP含量（表2）。此外，在返青期E+和E-醉馬草土壤全氮含量較休眠期分別顯著降低了29.0%和34.1%（圖3）。

土壤C∶N∶P直接反映了土壤肥力狀況，間接反映了植物的營養(yǎng)狀況［26］。研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌沒有顯著影響土壤C∶N，C∶P和N∶P，不同生長(zhǎng)時(shí)期顯著影響了土壤C∶N（P=0.015）和N∶P（P=0.001），但沒有顯著影響土壤C∶P，內(nèi)生真菌×不同生長(zhǎng)時(shí)期互作沒有顯著影響土壤C∶N，C∶P和N∶P（表3）。返青期E+和E-醉馬草土壤C∶N較休眠期分別增加了8.45和4.95，N∶P較休眠期分別降低了0.16和0.19（圖4）。

結(jié)果表明，內(nèi)生真菌顯著影響了AP含量（P=0.003），卻沒有顯著影響NN和AN含量。不同生長(zhǎng)時(shí)期顯著影響了NN含量（Plt;0.001）和AP含量（Plt;0.001），并未顯著影響AN含量，內(nèi)生真菌×不同生長(zhǎng)時(shí)期互作顯著影響了AN含量（P=0.02），并未顯著影響NN和AP含量（表4）。此外，返青期E+和E-醉馬草土壤硝態(tài)氮含量較休眠期分別顯著降低了71.1%和76.8%，內(nèi)生真菌的侵染僅在返青期顯著增加了醉馬草土壤硝態(tài)氮含量，較E-醉馬草土壤提高了32.3%（圖5 a）。不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)E+和E-醉馬草土壤銨態(tài)氮含量沒有顯著影響，但在休眠期，E+醉馬草土壤銨態(tài)氮含量較E-顯著增加了31.1%（圖5 b）。返青期E+和E-醉馬草土壤速效磷含量較休眠期分別顯著降低了34.6%和35.5%，但在休眠期和返青期，內(nèi)生真菌的侵染均顯著增加了醉馬草土壤速效磷含量，較E-醉馬草土壤分別提高了34.7%和36.7%（圖5c），這可能是由于內(nèi)生真菌的存在提高了醉馬草土壤養(yǎng)分的有效性。在返青期，醉馬草土壤硝態(tài)氮和速效磷含量比休眠期均顯著降低，這可能是醉馬草在返青時(shí)大量吸收土壤中的N和P以保證自身生長(zhǎng)和返青。

2.3 內(nèi)生真菌、不同生長(zhǎng)時(shí)期和土壤酶活性、養(yǎng)分含量的相關(guān)性分析

對(duì)土壤養(yǎng)分含量和土壤酶活性進(jìn)行NMDS分析，結(jié)果表明，休眠期和返青期的E+和E-醉馬草土壤的每個(gè)樣本顯著分離，內(nèi)生真菌和不同生長(zhǎng)時(shí)期改變了醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量，且不同生長(zhǎng)時(shí)期的影響更大。脅強(qiáng)系數(shù)（Stress）為0.043，表示對(duì)NMDS分析具有較好的擬合性（圖6）。非參數(shù)多因素方差分析（Adions）結(jié)果表明內(nèi)生真菌可以解釋13.4%的土壤酶活性和養(yǎng)分含量的變化（P=0.027），不同生長(zhǎng)時(shí)期可以解釋41.6%的土壤酶活性和養(yǎng)分含量的變化（P=0.001），內(nèi)生真菌×不同生長(zhǎng)時(shí)期互作可以解釋22.1%的土壤酶活性和養(yǎng)分含量的變化（P=0.005）（表5）。

通過對(duì)醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明土壤蔗糖酶活性與AP，N∶P，TN和NN顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.05），堿性磷酸酶活性與AP，N∶P，TN和NN呈極顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.01），蔗糖酶活性與堿性磷酸酶活性呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05）。此外，AP與NN，TN和N∶P顯著正相關(guān)（Plt;0.05），NN與N∶P，TN呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01），且TN和NN的相關(guān)性系數(shù)最大為0.95（圖7）。

3 討論

3.1 內(nèi)生真菌對(duì)醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量的影響

氮素是植物生長(zhǎng)、發(fā)育等生命活動(dòng)過程中必不可少的關(guān)鍵營養(yǎng)元素，大部分植物以NO-3主要氮源，土壤的礦化作用和硝化作用可以將土壤中的有機(jī)態(tài)氮和銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮供植物吸收、利用。此外，土壤磷素也是植物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等一系列生理生化活動(dòng)所必需的微量元素，土壤磷素含量反映了土壤的健康狀況［27］。研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)生真菌會(huì)影響宿主植物的化學(xué)特性，并且也會(huì)影響宿主植物根系分泌物和凋落物的特性，進(jìn)而影響宿主植物的生境土壤，如增加土壤有機(jī)碳含量等［28-31］。此外，Epichloё內(nèi)生真菌與醉馬草共生后，增加了醉馬草生境土壤細(xì)菌和真菌的數(shù)量［32］，也改變了土壤線蟲功能類群組成［33］，從而間接影響了土壤酶活性。但在本研究中，內(nèi)生真菌并未顯著影響土壤酶活性和有機(jī)碳含量，這可能是土壤微生物群落的差異所導(dǎo)致的。

Adoins結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)生真菌可以解釋13.4%的土壤酶活性和養(yǎng)分含量的變化，但內(nèi)生真菌并未影響土壤酶活性，這表明本研究中內(nèi)生真菌可能主要影響了土壤養(yǎng)分含量。本研究通過采集E+和E-醉馬草不同生長(zhǎng)時(shí)期的生境土壤，發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌在返青期和休眠期均顯著增加了土壤速效磷含量，并且在返青期顯著增加了硝態(tài)氮含量。研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)生真菌侵染增加了大部分宿主植物土壤有效磷的含量［34］。此外，內(nèi)生真菌能夠?qū)⑼寥乐须y溶性的磷轉(zhuǎn)化為可溶性磷，提高土壤磷的有效性［35］，這與我們的研究結(jié)果一致。也有研究表明，在低氮條件下，內(nèi)生真菌通過影響土壤微生物生物量氮含量促進(jìn)了土壤NH+4的積累和氮礦化，同時(shí)也增加了土壤CO2通量，從而提高了硝態(tài)氮含量［36］。這與我們的研究結(jié)果一致，表明在返青期可能是土壤氮素的限制激活了內(nèi)生真菌，并促使其行使相應(yīng)功能緩解了氮素的缺乏。

3.2 不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量的影響

土壤酶驅(qū)動(dòng)了土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和循環(huán)，土壤酶活性是衡量土壤肥力狀況的重要指標(biāo)。當(dāng)酶蛋白被釋放出細(xì)胞進(jìn)入土壤，土壤酶首先受到土壤整體環(huán)境的影響。非參數(shù)多因素方差分析表明，不同生長(zhǎng)時(shí)期解釋了41.6%的土壤酶活性和養(yǎng)分含量的變化，這說明不同生長(zhǎng)時(shí)期是影響醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量的關(guān)鍵因素。溫度是決定土壤酶活性季節(jié)性變異的關(guān)鍵因素之一［37］，溫度升高可以直接影響酶促反應(yīng)的反應(yīng)速率［38］，也可以通過改變土壤的物理性質(zhì)、有機(jī)質(zhì)的分解和礦化速率，土壤微生物群落的組成結(jié)構(gòu)、多樣性等間接影響土壤酶活性［39］。此外，土壤蔗糖酶、脲酶和堿性磷酸酶等水解酶活性主要受溫度的影響，并且在一定溫度范圍內(nèi)，升高溫度會(huì)增加水解酶的活性［40］。這與本研究結(jié)果一致，表明在返青期可能是溫度的升高增強(qiáng)了E+和E-醉馬草土壤蔗糖酶和堿性磷酸酶活性。

土壤酶活性與養(yǎng)分含量相關(guān)性分析表明，蔗糖酶和堿性磷酸酶活性與AP，N∶P，TN和NN呈顯著負(fù)相關(guān)，這表明在返青期，蔗糖酶和堿性磷酸酶活性的增強(qiáng)可能是AP，N∶P，TN和NN含量下降的主要原因。蔗糖酶在水解作用下將土壤中的蔗糖分解成葡萄糖和果糖，影響了土壤中的N，P和K等養(yǎng)分含量［41］。此外，堿性磷酸酶通過水解土壤中的有機(jī)磷為植物提供可利用的無機(jī)磷，改善土壤磷素狀況。這表明可能是返青期蔗糖酶和堿性磷酸酶活性的增強(qiáng)促進(jìn)了土壤N和P有效養(yǎng)分的釋放，同時(shí)醉馬草吸收土壤中的N，P等養(yǎng)分供應(yīng)自身生長(zhǎng)，順利返青，從而降低了NN和AP含量。Person相關(guān)性分析表明，TN和NN呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，且相關(guān)系數(shù)為0.95，這說明在本研究中土壤硝態(tài)氮是全氮的主要組成部分。此外，硝態(tài)氮是醉馬草生長(zhǎng)所需的主要氮源，為醉馬草的順利返青提供了基本養(yǎng)分，土壤硝態(tài)氮的減少也直接導(dǎo)致了全氮含量的降低。

綜上，內(nèi)生真菌增加了休眠期和返青期醉馬草土壤速效磷含量，緩解了返青期醉馬草土壤氮素的限制，進(jìn)一步提高了土壤的綜合肥力，并且不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)土壤酶活性和養(yǎng)分含量產(chǎn)生了影響。Hou等研究也表明，內(nèi)生真菌提高了醉馬草生長(zhǎng)期和衰老期的土壤酶活性和養(yǎng)分含量［42］，這與我們的研究結(jié)果相似。這表明內(nèi)生真菌和不同生長(zhǎng)時(shí)期的綜合效應(yīng)影響了醉馬草土壤酶活性和養(yǎng)分含量，但這種影響在不同的生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)存在差異。

4 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌在不同生長(zhǎng)時(shí)期均顯著提高了土壤速效磷含量，在返青期增加了硝態(tài)氮含量，提高了土壤肥力。此外，在返青期溫度升高可能通過增強(qiáng)醉馬草土壤蔗糖酶和堿性磷酸酶活性，提高土壤N和P含量，為醉馬草的生長(zhǎng)返青提供基本養(yǎng)分。本研究對(duì)探索醉馬草內(nèi)生真菌共生體在改善草地質(zhì)量和維持草地生態(tài)系統(tǒng)功能具有積極的意義，基于此，未來可以將內(nèi)生真菌接種在小麥、青稞等其他作物上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)改善土壤肥力和綠色發(fā)展的目標(biāo)。

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（責(zé)任編輯 劉婷婷）