不同時(shí)期接種AM真菌對大棚黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

李 聰 賀超興* 閆 妍 李衍素 于賢昌 Martina Janouskova Miroslav Vosatka

（1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京100081；2 捷克科學(xué)院植物研究所，捷克Pruhonice 25243）

叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi）是廣泛存在于自然界中的一類真菌，它能夠侵染植物根系與植物建立共生關(guān)系。隨著研究的深入開展，菌根真菌的作用越來越受到人們的重視，大量研究表明菌根真菌能夠促進(jìn)植物生長，改善根際環(huán)境，通過伸長的菌絲提高植物對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收，增強(qiáng)植物耐受逆境的能力，保護(hù)根系抵御其他有害微生物對植物的侵害，同時(shí)能夠提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)（李曉林和馮固，2001）。

雖然叢枝菌根真菌與黃瓜共生的作用已有報(bào)道（王秀芹和張福墁，2001；呂桂云 等，2006），但菌根真菌不同時(shí)期接種對黃瓜生長及產(chǎn)量品質(zhì)的影響鮮有報(bào)道，本試驗(yàn)研究了叢枝菌根真菌在不同時(shí)期接種對黃瓜生長及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，以期為菌根真菌在設(shè)施黃瓜生產(chǎn)中的有效應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試菌種為捷克科學(xué)院植物研究所Miroslav教授提供的AM真菌根內(nèi)球囊菌（Glomus intraradices，GI），每10 g 接種菌劑含GI 孢子 800 個(gè)。供試黃瓜（Cucumis sativusL.）品種為中農(nóng)26號，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所選育。定植大棚后栽培土壤為普通田土，定植前取土壤樣品委托農(nóng)業(yè)部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢測驗(yàn)試中心（北京）進(jìn)行土壤營養(yǎng)元素分析，其理化性質(zhì)為：全N 含量 0.30%，全P 0.17%，全K 0.85%，速效N 190.73 mg·kg-1，速效P 165.23 mg·kg-1，速效K 512.00 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)6.63%，EC 582.67 μS·cm-1，pH 7.34。

1.2 試驗(yàn)方法

育苗在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所日光溫室內(nèi)進(jìn)行。黃瓜于2013年5月23日播種，采用50 孔穴盤育苗，育苗基質(zhì)為沸石∶草炭∶蛭石按 1V∶2V∶1V混合，使用前間歇滅菌。7月10日黃瓜苗定植于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所順義基地的塑料大棚中。

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，CS：黃瓜播種時(shí)接菌，將種子播于菌種與育苗基質(zhì)的混合物中，每穴接種5 g 菌劑，培育菌根苗；CT：黃瓜幼苗移栽時(shí)接菌，播種時(shí)育苗基質(zhì)中加入經(jīng)高溫滅菌處理的菌劑，移栽時(shí)每個(gè)定植穴接種5 g 菌劑；CN：不接菌對照，黃瓜播種時(shí)育苗基質(zhì)中加入經(jīng)高溫滅菌處理的菌劑，成苗后直接移栽定植。每個(gè)處理小區(qū)面積4.8 m2，栽植12株，6次重復(fù)。

1.3 數(shù)據(jù)測定

定植后7 d，用卷尺測量黃瓜苗地上莖（基質(zhì)表面到生長點(diǎn)）長度，即為株高，每隔7 d 測1次，比較株高的變化。

采集黃瓜根際的須根系，洗凈，剪成約1 cm長的根段置于FAA 溶液（70%酒精∶甲醛∶冰醋酸=90V∶5V∶5V）中固定24 h，采用曲利苯藍(lán)染色（Phillips & Hayman，1970）檢測菌根侵染情 況，制片鏡檢。根據(jù)Trouvelot 等（1986）的方法，計(jì)算菌根侵染率。

8月7日開始采收，每隔7 d 測定1次產(chǎn)量，連續(xù)測定到9月底為止，最后計(jì)算單株產(chǎn)量。

在黃瓜始收時(shí)對不同處理的黃瓜取功能葉片進(jìn)行葉綠素、類胡蘿卜素含量測定，采用丙酮乙醇（2V∶1V）提取法（彭運(yùn)生和劉恩，1992）測定。

采收盛期選取成熟度一致的瓜條樣品送至農(nóng)業(yè)部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（北京），按照相關(guān)指標(biāo)的國家標(biāo)準(zhǔn)測定硝酸鹽含量（NY/T 1279—2007）、VC 含量（GB 61095—1986）、總糖含量（NY/T 1278—2007）、粗蛋白含量（GB/T 8856—1988），可溶性固形物含量由日本ATAGO 公司生產(chǎn)的數(shù)字折射儀ACT-1E 測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 軟件Duncan 新復(fù)極差法（P≤0.05）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Microsoft Excel軟件作圖比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)期接種GI 對大棚黃瓜根系菌根侵染率及產(chǎn)量的影響

由表1可知，播種時(shí)接種GI處理（CS）的菌根侵染率顯著高于定植時(shí)接種GI處理（CT）和不接菌對照（CN），表明在相同接菌量條件下，播種時(shí)接菌處理顯著優(yōu)于移栽時(shí)接菌處理，因此播種時(shí)接種菌根菌劑培育菌根苗是效果較好的菌根利用方式。從對產(chǎn)量的比較可見，播種時(shí)接菌和移栽時(shí)接菌處理的黃瓜單株產(chǎn)量比不接菌對照分別提高了54%、34%，接菌處理的單株產(chǎn)量顯著高于不接菌處理，播種時(shí)接菌要顯著優(yōu)于移栽時(shí)接菌。黃瓜栽培時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一定的莖基腐病發(fā)生，導(dǎo)致部分黃瓜植株枯死，對不同處理的植株病株率比較可見，與不接菌對照相比，接種根內(nèi)球囊菌處理提高了黃瓜幼苗定植后的成活率，表明接種菌根真菌可以增強(qiáng)黃瓜幼苗的抗病性。

表1 不同時(shí)期接種GI 對大棚黃瓜根系侵染率、植株成活率和產(chǎn)量的影響

2.2 不同時(shí)期接種GI 對大棚黃瓜葉片光合色素含量的影響

由表2可知，接種GI處理顯著增加了黃瓜葉綠素a、b 含量和類胡蘿卜素含量。與不接菌對照相比，播種時(shí)接菌處理（CS）的葉綠素a 含量增加了17.74%，葉綠素b 含量增加了14.67%，類胡蘿卜素含量增加了19.24%；移栽時(shí)接菌處理（CT）的葉綠素a 含量增加了8.94%，葉綠素b 含量增加了10.44%，類胡蘿卜素含量增加了10.46%。結(jié)果表明，接種GI處理能顯著提高黃瓜葉片的葉綠素含量，從而提高黃瓜的光合作用，有利于葉片光合同化產(chǎn)物的積累。

表2 不同時(shí)期接種GI 對大棚黃瓜葉片光合色素含量的影響

2.3 不同時(shí)期接種GI 對大棚黃瓜株高的影響

由圖1可以看出，定植7 d后接種GI處理與不接菌處理的黃瓜株高相差不大，接菌處理略好于對照，表明接菌處理有助于緩苗，而定植后14 d 時(shí)各處理株高相近，表明接菌處理的植株前期生長不如對照，定植后21 d 時(shí)接菌處理的株高則明顯優(yōu)于對照，播種時(shí)接菌（CS）和移栽時(shí)接菌處理（CT）的黃瓜株高分別較對照（CN）增加了19.55%、14.53%，且播種時(shí)接菌的效果好于移栽時(shí)接菌，可見接種有益微生物對黃瓜植株生長有一定促進(jìn)作用。

圖1 不同時(shí)期接種GI 對大棚黃瓜株高的影響

2.4 不同時(shí)期接種GI 對大棚黃瓜營養(yǎng)品質(zhì)的影響

表3表明，相比不接菌對照（CN），播種時(shí)接種GI處理（CS）和移栽時(shí)接菌處理（CT）的VC含量顯著提高。從總糖含量的變化來看，播種時(shí)接菌和移栽時(shí)接菌處理分別提高了8.9%和7.1%。從果實(shí)硝酸鹽含量來看，播種時(shí)接菌和移栽時(shí)接菌處理分別下降了9.4%和15.0%。移栽時(shí)接菌處理的黃瓜粗蛋白含量提高了4.6%。可以看出，播種時(shí)接菌和移栽時(shí)接菌對黃瓜果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)有很好的改善作用，表現(xiàn)為硝酸鹽含量的下降和總糖、VC 含量的增加。

表3 不同時(shí)期接種GI 對大棚黃瓜營養(yǎng)品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

研究表明，接種有益微生物AM真菌可增加植物對水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收，最直觀的效應(yīng)就是促進(jìn)植株生長、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)（李曉林和馮固，2001）。叢枝菌根共生體可加快根系生長，加速養(yǎng)分循環(huán)利用，在植株根系發(fā)育過程中如能與適宜的菌根真菌形成良好的菌根結(jié)構(gòu)，可提高產(chǎn)量（張勇 等，2003）。

接種菌根真菌促進(jìn)黃瓜生長發(fā)育的研究已有報(bào)道（王秀芹和張福墁，2001；王倡憲 等，2003；呂桂云 等，2006），秦海濱等（2007）的研究也表明接種摩西球囊霉具有促進(jìn)黃瓜增產(chǎn)的效果，韓冰等（2011）的研究還發(fā)現(xiàn)接種菌根真菌能增強(qiáng)黃瓜抗寒性。本試驗(yàn)結(jié)果表明，接種根內(nèi)球囊菌對黃瓜也有很好的促生效果，與定植移栽時(shí)接菌相比，播種時(shí)接菌培育菌根苗的應(yīng)用效果較好，能夠促進(jìn)溫室黃瓜生長，提高產(chǎn)量，改善營養(yǎng)品質(zhì)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，接種叢枝菌根真菌可顯著提高溫室黃瓜產(chǎn)量，這可能是由于菌根真菌侵染黃瓜根系形成叢枝菌根，菌絲擴(kuò)大了根系吸收范圍，有利于根系更好地吸收養(yǎng)分，且提高了葉片葉綠素含量及光合作用所致。菌根能夠增強(qiáng)植物根系對土壤中礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收是果實(shí)品質(zhì)改善的重要原因。呂桂云等（2006）研究表明，接種AM真菌可顯著提高黃瓜果實(shí)產(chǎn)量及VC、可溶性糖、氨基酸和蛋白質(zhì)含量。這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致，表明接種根內(nèi)球囊菌也明顯提高了黃瓜的營養(yǎng)品質(zhì)。

根系的菌根侵染率是表示AM真菌與宿主植物之間親和力的重要指標(biāo)，可用于衡量其生態(tài)適應(yīng)性（李曉林和馮固，2001），不同接種時(shí)期的菌根侵染率差異表明了不同處理的菌根效應(yīng)強(qiáng)弱。就本試驗(yàn)而言，播種時(shí)接種GI 的處理黃瓜根系具有較高的菌根侵染率，表明根內(nèi)球囊菌接種越早，對黃瓜根系的親和力越高，因此，對黃瓜生長、產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善的效果是接菌越早，效果越好。

韓冰，賀超興，閆妍，郭世榮，于賢昌.2011.AMF 對低溫脅迫下黃瓜幼苗生長和葉片抗氧化系統(tǒng)的影響.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，44（8）：1646-1653.

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