アルファルファ（L.）と土壌中のセレン画分の変態によるセレンの取り込みに関するアーバスキュラー菌根菌とリンの入力の相互作用

The Interaction of Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Phosphorus Inputs on Selenium Uptake by Alfalfa ( L.) and Selenium Fraction Transformation in Soil.

• Qi Peng
• Miaomiao Wu
• Zekun Zhang
• Rui Su
• Honghua He
• Xingchang Zhang

抄録

セレン（Se）は植物にとって有益な元素であり、人間にとっては必須の元素である。菌根菌（AMF）による植民地化とリン（P）肥料の供給は、土壌中のセレンのバイオアベイラビリティーと植物によるセレンの吸収に影響を与える可能性がある。土壌中のSe画分の変質とアルファルファの根圏におけるSeの利用可能性に及ぼすAMFとP肥料との相互作用を調べるために、3つのPレベル（0.5、20 mg kg）と2つの菌根菌接種処理（菌根菌接種なし[-AMF]と菌根菌接種あり[+AMF]）を行い、2つの因子間の相互作用を双方向ANOVAで推定した。また，全ポットの土壌には，Se（NaSeO）を1 mg kgで供給した。我々の結果では、シュートのSe濃度は低下したが、植物のSe含有量はPレベルの増加に伴って有意に増加し、AMFのコロニー化率と有意な正の相関を有していた。根圏の全カルボキシレート量はAMFの影響を強く受けていた。また、根圏カルボキシレート量とアルカリホスファターゼ活性は、+AMF処理群と0P処理群では、他の処理群に比べて有意に高かった。また、根圏土壌中の交換性Se濃度はカルボキシレートと正の相関を示した。このことから、根圏土壌中のカルボキシレートが安定したSe（酸化鉄結合Se）を利用可能なSe（交換性Seと可溶性Se）に変換することを促進しているのではないかと考えられた。AMFと低Pの可用性による植民地化は、より多くのカルボキシレートとアルカリホスファターゼを放出するためにアルファルファの根を刺激した。AMFとP肥料は、アルファルファの根圏における土壌Se画分の変換に影響を与えた。

Selenium (Se) is a beneficial element to plants and an essential element to humans. Colonization by arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and supply of phosphorus (P) fertilizer may affect the bioavailability of Se in soils and the absorption of Se by plants. To investigate the interaction between AMF and P fertilizer on the transformation of soil Se fractions and the availability of Se in the rhizosphere of alfalfa, we conducted a pot experiment to grow alfalfa in a loessial soil with three P levels (0, 5, and 20 mg kg) and two mycorrhizal inoculation treatments (without mycorrhizal inoculation [-AMF] and with mycorrhizal inoculation [+AMF]), and the interaction between the two factors was estimated with two-way ANOVA. The soil in all pots was supplied with Se (NaSeO) at 1 mg kg. In our results, shoot Se concentration decreased, but plant Se content increased significantly as P level increased and had a significant positive correlation with AMF colonization rate. The amount of total carboxylates in the rhizosphere was strongly affected by AMF. The amounts of rhizosphere carboxylates and alkaline phosphatase activity in the +AMF and 0P treatments were significantly higher than those in other treatments. The concentration of exchangeable-Se in rhizosphere soil had a positive correlation with carboxylates. We speculated that rhizosphere carboxylates promoted the transformation of stable Se (iron oxide-bound Se) into available Se forms, i.e. exchangeable Se and soluble Se. Colonization by AMF and low P availability stimulated alfalfa roots to release more carboxylates and alkaline phosphatase. AMF and P fertilizer affected the transformation of soil Se fractions in the rhizosphere of alfalfa.

Copyright © 2020 Peng, Wu, Zhang, Su, He and Zhang.