[00131979]垄沟覆盖下丛枝菌根真菌对旱地玉米生产力的影响及机制

① 课题来源与背景 地膜覆盖和化肥施加给黄土高原雨养农业区农田土壤质量和生产力可持续性带来巨大风险,实行有机覆盖和生物菌肥是破解途径。我们前期研究发现接种丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal,AM）真菌显著提高了地膜覆盖下作物产量和土壤质量,但地膜覆盖下接种AM真菌的生产生态效应及机理有待进一步探索。 ② 研究目的与意义 本研究通过大田实验进行系统性的研究,以其回答以下问题：（1） 垄沟覆下接种 AM 真菌能否提高中国旱地玉米生产力？（2） 垄沟覆盖下接种 AM 如何影响旱地玉米的生长和繁殖分配？（3） 垄沟覆盖下接种 AM 的应用对黄土高原雨养农业区的土壤质量是否有积极促进作用？通过对上述问题的回答,以期为提高旱地农业田间生产力和土壤可持续发展探索新的农艺措施,并为 AMF 的应用提供科学依据。 ③ 主要论点与论据 1)通过两个年份的田间试验,评估了垄沟覆盖接种丛枝菌根真菌对土壤质量和旱地玉米稳产增效的潜力。 2)通过两个盆栽控水试验,揭示了AM 真菌接种对旱地玉米稳产增效的机理。 3)通过Illumina MiSeq高通量测序验证了接种的外源AM真菌在玉米根际定殖。 ④ 创见与创新 本研究采用沟垄覆盖条件下接种AMF,研究不同处理条件下玉米生长耦合土壤水热对土壤有机碳库及其稳定性的影响及驱动机理,进一步明确在半干旱区沟垄覆盖条件下接种 AMF 的定殖状况和在现有覆膜增产的基础上进行地膜减量（隔沟覆盖）化并接种 AMF是否在维持土壤可持续发展的前提下进一步提高黄土高原玉米生产力。本项目在垄沟覆盖农艺措施下提高农田生产力的同时,不仅考虑了接种 AMF 进一步提高旱地玉米生产力,还更加兼顾农田生态系统的健康运行,为解决未来旱区覆膜农业朝高产高效、生态友好的方向发展提供了新思路。 ⑤ 成果简介要向社会公开 1)发表SCI论文2篇。 2)申请发明专利1项。 3)以本研究为基础,获得国家自然科学基金地区基金1项,为本项目继续深入研究奠定资金支持。 4)以本研究为基础,申请国家自留学基金委访问学者,并获得资助,为本项目深入研究奠定了平台基础。 5)参加培训1次、邀请加拿大专家来兰学术交流1次、参与学术交流1次。