叢枝菌根真菌對溫室黃瓜生長及產量品質的影響

摘要：以黃瓜為材料于溫室盆栽條件下，研究叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizas fungi，AMF)G／omous ver-siforme(GV)對黃瓜生長的影響。結果表明：苗期接種GV真菌后可提高黃瓜的株高，葉片中葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素及可溶性糖含量；提高了黃瓜產量；黃瓜中總糖、干物質重量和維生素C、N、P、K、Zu、Cu等營養物質含量也有增加。

關鍵詞：叢枝菌根；黃瓜；生長；產量；品質

叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)是廣泛存在于自然界的一類真菌，它能夠侵染植物根系并與植物建立互惠互利的共生關系，大量研究證明叢枝菌根真菌對多種蔬菜具有促進生長，提高植株對礦物質吸收等作用。同時叢枝菌根真菌能擴大寄主在土壤中的有效吸收范圍，促進植物對磷等多種礦質元素的吸收，提高寄主的抗病性、抗逆性和對水分的利用率。進而促進植物生長發育。研究表明，接種菌根真菌可顯著提高棉花、馬鈴薯、西瓜、蘆筍等多種作物的產量和品質。雖然菌根的發現和對其研究已有120年的歷史，但大多數報道為農作物和果樹，在蔬菜方面的研究工作開展較晚，近20年來取得了一些突破性進展，并開始應用于蔬菜生產。

20世紀80年代以來，國際上有機農業發展迅速，通過有機栽培技術生產綠色蔬菜成為蔬菜栽培發展潮流。因此。研究開發適合我國國情的有機蔬菜栽培技術，對于發展以土壤栽培為主要形式的設施蔬菜生產有著非常重要的意義。以農業廢棄物與有機肥為主要原料的設施蔬菜有機土壤栽培系統通過把秸稈等農產廢棄物進行生物發酵腐熟無害化處理。與適量潔凈土壤及有機肥按適當比例混合配制而成。通過采取與地面土壤隔離栽培方式，有效克服了設施蔬菜栽培的連作障礙和肥水下滲污染地下水等危害、在節本增效保護環境的同時還可生產有機蔬菜，是一種成本低廉、操作簡便，適合中國國情的設施栽培新技術。有關AMF對黃瓜的促生作用已有報道，但AMF在溫室條件下特別是有機土中對黃瓜生長及產量品質的影響尚未見報道，本試驗對盆栽條件下AMF對有機土栽培黃瓜生長及產量品質的影響進行了研究，擬為黃瓜菌根苗的實際生產應用提供理論依據。

1 材料和方法

1.1試驗材料

1.1.1供試茵種引自匈牙利農學院土壤科學與農業化學研究所篩選出的AMF菌系Glomous versi-forme，經三葉草在滅菌沙土中擴繁3～5個月，用含有菌根真菌孢子的沙土和被侵染的玉米根段作為接種物。每100g沙土中約含菌根孢子400個。

1.1.2供試黃瓜品種黃瓜品種中農16號，由中國農業科學院蔬菜花卉研究所選育。播種前種子用70％酒精浸5min后蒸餾水沖洗，50℃溫水浸種2h，在恒溫培養箱中28℃下催芽。

1.1.3供試基質由腐熟秸稈、有機肥、普通土壤混合而成的富有機質土壤，經過1年栽培使用。過2mm篩。于烘箱中160℃滅菌2h，自然冷卻后繼續在160℃下滅菌2h放涼備用。基質理化性質為：有機質8.82％，pH值7.4，速效N322mg／kg，速效P518ms／ks，速效K703ms／kg。

1.2試驗設計

試驗于2006年3-6月在中國農業科學院蔬菜花卉研究所日光溫室內進行。試驗采取盆栽法。設接種Glomous versiforme(以下簡稱GV)，不接種(以下簡稱CK)2個處理。每個處理15株，隨機排列，重復3次。2006年3月7日將種子播于菌種與有機土混合物中，每缽接種10g菌劑，對照接種10g滅菌沙土。以保持營養物一致，育苗缽大小8cm×8cm。4月3日將幼苗移至20cm×20cm營養缽。播種前營養缽用75％酒精消毒。移苗時菌根侵染率為48％。

1.3測試內容

在幼苗移栽后8、22、35、41d4個時期測量株高：移栽后20d取樣用丙酮浸提比色法測定葉片葉綠素含量，蒽酮比色法測定葉片可溶性糖含量；黃瓜收獲時進行品質測定：用手持糖度計測定可溶性固形物含量，礦質含量按常規方法、維生素C用2.6-二氯靛酚法測定。

2 結果與分析

2.1叢枝菌根真菌對溫室黃瓜株高的影響

移苗后初期接種叢枝菌根真菌的處理和對照株高不存在明顯差異。隨著植物的生長。到后期接菌處理的黃瓜株高高于對照，移苗后第41天接菌處理比對照株高高13.6％。這可能與盆栽試驗有關，到后期營養缽影響了黃瓜根系的擴展，將逐漸增大的根限制在固定的環境中，影響植物根系的發育和對營養的吸收。而接菌處理的黃瓜根系顯然更能適應試驗環境，相比未接菌處理菌根化優勢逐漸顯現。后期菌根化黃瓜的生長優于對照。見圖1。

2.2叢枝菌根真菌對溫室黃瓜葉綠素及可溶性糖含量的影響

葉綠素是植物光合作用過程中捕獲光的主要成分，與植物光合作用有很大關系。葉綠素含量的增加與光合速率的增強有關。增強了植物C同化的能力，從而有利于果實中營養成分的積累。提高了果實品質。接種叢枝菌根真菌后黃瓜葉片中葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量顯著提高。分別比未接種處理提高65％、64.7％、81％。葉片中可溶性糖是葉片中的滲透調節物質，與植物抗性相關。可溶性糖包含植物光合作用的產物，同時又是光合反應的底物。由表1可以看出。接種菌根真菌后黃瓜葉片中可溶性糖含量顯著高于未接菌處理，這可能與黃瓜葉片葉綠素含量的提高和光合作用的增強有關。

2.3叢枝菌根真菌對溫室黃瓜產量的影響

本試驗為盆栽試驗，分別于移苗后25、30、35、40、50d采摘黃瓜果實，并測量其產量。由圖2可以看出，接種菌根真菌的植株產量顯著高于未接菌植株。移苗后25d第1次采摘，接種菌根真菌的處理黃瓜產量高于未接菌的植株。隨著植株的生長總產量不斷增加。圖2表示移苗后25、30、35、40、50d黃瓜的總產量，接種菌根真菌的處理分別比未接菌處理產量提高89.5％、64.8％、54.6％、43.8％、39.9％。可見接種菌根真菌的黃瓜總產量始終高于對照，但

3 討論與結論

隨著植株的生長，與未接菌處理的差異越來越小。

2.4叢枝菌根真菌對溫室黃瓜品質的影響

在盛果期采收果實取樣進行品質測定。由表2可以看出，接種菌根真菌的處理顯著提高了黃瓜可溶性糖、維生素C、N、P、K、Zn、Cu含量和干物質重量。由此可見叢枝菌根真菌能夠改善黃瓜的品質，在口味上如維生素C、可溶性糖含量，營養方面都得到了提高。這與接種菌根真菌后提高了黃瓜根系對營養元素的吸收有關。

Chang等指出，接種菌根真菌對黃瓜等作物生長發育的影響體現在增加植株高度、葉面積和生物量。增加定植成活率。增加產量。延長生育期，減少磷肥使用量等方面。本試驗結果證明，接種叢枝菌根真菌后能夠促進黃瓜生長。增加產量，改善果實品質。

本試驗結果表明，菌根的促進生長作用并不是在侵染初期就表現出來。初期對照的株高高于處理，隨著植株的生長叢枝菌根真菌對植株的促生作用慢慢表現出來。到后期處理株高始終高于對照。叢枝菌根真菌對植物根系的侵染并不與其對植物的促生作用成正相關。處理植株始終保持較高的生長速率。溫室環境中植物得到的光照弱于露地，而接種叢枝菌根真菌可提高葉綠素含量，使植株在弱光條件下保持較高的光合速率，生產更多的光合產物。本試驗也驗證了接種叢枝菌根真菌可顯著提高黃瓜葉片可溶性糖含量，表明接種叢枝菌根真菌能夠提高植物光合產物的生產。葉片中可溶性糖含量的增加能夠增強植物滲透調節能力，同時可溶性糖含量的提高可能與抗性提高有關。

近年來有關菌根真菌影響蔬菜品質的報道不斷增多。接種菌根真菌后，辣(甜)椒幼果維生素C含量增加86.15％；蘆筍嫩莖中人體必需氨基酸含量增加12％：菜豆豆莢的長、寬、厚、單莢質量和蛋白質含量均增加：西瓜的含糖量、韭菜的維生素C含量也有增加。本試驗中，黃瓜接種叢枝菌根真菌后產量增加。果實品質改善。菌根真菌對黃瓜產量的影響可能是由于菌根真菌侵染黃瓜根系形成叢枝菌根，菌絲擴大了根系吸收范圍，有利于根系更好地吸收養分。同時。由于接種菌根真菌可以提高黃瓜葉片葉綠素含量，所以可以增加植株光合能力，制造更多的光合產物，為營養生長和生殖生長提供了良好的基礎，而光合產物的積累可能是菌根真菌可顯著提高溫室黃瓜的株高和果實產量的原因。

研究發現，增加土壤中有機質特別是增施作物秸稈，其較高的纖維素含量對AMF的正常發育有很好的促進作用，本試驗所用基質為腐熟秸稈與土壤的混合物，有機質含量較高，接種叢枝菌根真菌后能夠顯著促進黃瓜的生長也可能與基質理化性質有關。本試驗所用基質有利于叢枝菌根真菌侵染植物根系形成菌根，并且使菌根的作用能夠充分得以發揮。