盆栽基質對AM真菌及宿主植物生長發育的影響

張貴云 ，劉 珍 ，范巧蘭 ，魏明峰 ，羅 山 ，崔 婷 ，張麗萍 , 徐國華

（1.南京農業大學資源與環境科學學院，江蘇南京210095；2.山西省農業科學院棉花研究所，山西運城044000）

叢枝菌根真菌（Arbuscularmycorrhizal fungi，AMF）是一種普遍存在的內共生真菌，它與80%以上的陸生植物形成共生體[1]——叢枝菌根。AMF作為生物肥料，可以促進植物高效利用土壤養分資源，增強植物的抗旱、耐水性及抗病性，改善礦質營養，提高作物產量和品質[1]，減少化肥、農藥的使用。因此，AMF對于有機農業、環境保護以及可持續發展都具有十分重要的意義[2-6]。

AMF是專性共生真菌，其主要繁殖方法有盆栽培養法、營養薄層法、靜水培養法、氣霧培養法、根器官培養法等[7]，其中，盆栽培養法是一種最傳統、最經濟的方法。由于盆栽基質是繁殖菌種和宿主培養的載體，是真菌和植物生長的最關鍵影響因素。因此，本試驗采用盆栽培養試驗，以摩西球囊霉（G.mosseae）為生產菌種、玉米（運單19號）為宿主植物，研究不同盆栽基質對AM真菌及宿主植物生長發育的影響，以期篩選獲得適宜AM真菌生長發育的盆栽基質，為優質AM菌劑生產體系的建立提供技術參數和理論指導。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌種 摩西球囊霉（G.mosseae）由中國農業大學植物營養研究室提供，以白三葉草（Trifolium repens L.）為宿主植物進行擴大繁殖。

1.1.2 供試植物 運單19號玉米，由山西省農業科學院棉花研究所玉米課題組提供。

1.1.3 供試基質 基質J1：黑石粉與壤土的混合物（體積比為3∶1）；基質J2：灰石粉與壤土的混合物（體積比為3∶1）；基質J3：河砂與壤土的混合物（體積比為3∶1）；基質J4：鐵礦尾渣與壤土的混合物（體積比為3∶1）；基質J5：細紅砂與壤土的混合物（體積比為3∶1）。其中，黑石粉、灰石粉、鐵礦尾渣、細紅砂和河砂均采自山西省運城市東郭沙石場，粒徑均小于1.7mm；土壤采自山西省農業科學院棉花研究所小麥、玉米輪作試驗地，土壤為石灰性褐土，質地中壤。不同基質的基本理化性狀列于表1。

表1 不同培養基質的基本理化性質

1.2 試驗設計與方法

1.2.1 試驗設計 試驗設在山西省農業科學院棉花研究所溫室內，共有5個處理，即J1，J2，J3，J4，J5（同1.1.3供試基質），每個處理重復6次。

接種前基質100℃間歇滅菌2次，塑料盆（20 cm×25 cm）用84消毒液消毒，玉米種子用0.1%升汞表面消毒，25℃催芽，挑選發芽勢一致的發芽種子（以降低個體差異）備用。播種時，每盆先裝3 kg基質，后將400個G.mosseae孢子撒于其上，再覆蓋基質1 kg，定深播種經催芽的種子。玉米出苗后每盆留壯苗5株，出苗后每隔7 d等量澆1次Hoagland營養液100～200mL。

1.2.2 指標測定 播種后第75天取樣測定菌根侵染率，并測定植株地上部和地下部干物質質量、培養基質中的孢子含量及植株中的磷濃度。菌根侵染率測定采用十字交叉法[8]，所得侵染率為叢枝侵染率、泡囊侵染率和菌絲侵染率的總和；孢子含量測定采用濕篩傾注法分離孢子[9]，顯微鏡下觀測計數；磷含量測定采用釩鉬黃比色法。

1.3 數據處理

數據用DPS統計軟件進行二因素方差分析，用Duncan’s新復極差法進行多重比較，檢驗各處理平均值之間的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同基質對G.mosseae生長發育的影響

2.1.1 不同基質對G.mosseae侵染率的影響由圖1可知，J1處理的菌根侵染率最高，比其他基質處理高24.6%～114.1%；J3處理的菌根侵染率次之，比J2，J4和J5高8.9%～71.9%；J5處理的侵染率最低，與其他處理相比達顯著水平。

2.1.2 不同基質對G.mosseae孢子含量的影響 不同基質處理中的AM真菌孢子含量測定結果（播種后第75天）如圖2所示。從圖2可以看出，基質J1處理的AM真菌孢子含量最高，達14.0個/g，比其他處理高12.9%～65.6%；基質J3處理的孢子含量次之，為12.4個/g；基質J5處理的孢子含量最低，為8.5個/g。

2.2 不同基質接種AM真菌對玉米生長發育的影響

2.2.1 不同基質接種AM真菌對玉米生物量的影響 玉米生長第75天生物量測定結果如表2所示。由表2可知，基質J1處理的根冠比最小，地上部干質量、地下部干質量和總干質量最高，其中，總干質量比其他處理高15.6%～109.2%；基質J3處理的地上部干質量、地下部干質量和總干質量略低于基質J1處理，但明顯高于J2，J4和J5處理，其根冠比稍高于J1處理，明顯低于其他3個處理；基質J5處理的地上部干質量、地下部干質量和總干質量最低，根冠比最高。

表2 不同基質接種AM真菌對玉米生物量的影響（第75天）

2.2.2 不同基質接種AM真菌對玉米磷含量的影響 不同基質處理的玉米磷含量的測定結果如圖3所示。從圖3可以看出，基質J1接種AM真菌后，玉米磷含量明顯高于其他基質處理，比其他處理高9.1%～84.6%；基質J3處理的玉米磷含量低于J1處理，但顯著高于J2，J4和J5處理；基質J5處理的玉米磷含量最低。

3 結論與討論

培養基質不僅為宿主植物的正常生長提供養分，還有利于真菌的生長和繁殖體的形成。Sreenivasa等[10]用珍珠巖、細砂和草炭土按一定比例混合作基質，將Glomus fasciculatum接種于蘇丹草（Rhodes grass），可產生大量的繁殖體。王幼珊等[4]研究表明，沙和土混合（體積比為1∶1）以及沙、壤土、細紅砂和沸石體混合（體積比為2∶1∶1∶1），是較好的培養基質。本試驗結果表明，基質J1（黑石粉與壤土體積比為3∶1）對AM真菌及玉米生長發育的促進作用最強，基質J3（河砂與壤土體積比為3∶1）的促進作用次之，基質J5（細紅砂與壤土體積比為3∶1）的效果最差。

基質中養分的高低會影響宿主植物與菌根菌之間互惠共生關系的建立和發展，尤其基質中的磷會直接影響菌根菌的擴展[3]。Biermann等[11-13]以泥炭為培養基質研究表明，菌根對植物的侵染率很低，其主要原因是基質中的P含量較高；王淼焱等[14]認為，AM真菌在低P水平下，可顯著提高玉米的生長發育和干物質質量。本試驗中，基質J1中的P含量相對較低，有利于菌根的繁殖和宿主植物的生長，是比較理想的培養基質。

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