叢枝菌根菌劑對春大棚黃瓜生長和品質的影響

郭 芳，王鐵臣，趙 鶴，徐 進，王書娟，祝 寧

（1.北京市農業技術推廣站，北京100029；2.延慶區農業科學研究所，北京102100；3.昌平區農業技術推廣站，北京102200）

黃瓜是我國大宗蔬菜之一，在設施蔬菜中占有重要地位。隨著生活水平的提高，蔬菜營養品質和口感風味日益受到人們關注。叢枝菌根真菌（AM）是普遍存在于土壤中的一種真菌類，能與絕大多數高等植物形成菌根共生體系-叢枝菌根，增加了植物根部的吸收面積和能力，促進水分和營養元素的吸收，促進寄主植物的生長發育，增強植物的抗逆能力[1-3]。AM真菌具有豐富的多樣性，目前全世界被發現的大約有260種[4]，其中，摩西球囊霉（Glomus mosseae）是AM真菌類群球囊霉目的一種[5]。由于蔬菜的經濟價值較高，AM真菌在蔬菜作物上的應用較多[6-7]，AM真菌在黃瓜栽培中的應用早有報道[8-11]，但不同的AM真菌菌種對土壤生態條件適應性不同，自然土壤中含有本地土著AMF以及其他共生菌類對菌根的功效有一定影響[12]。

本研究針對供試摩西球囊霉類AM菌劑產品設計田間試驗，比較不同施用方法對黃瓜長勢、產量和果實品質的影響，研究其在大棚黃瓜上的應用效果，為實際生產中摩西球囊霉類AM菌劑產品的應用和推廣提供數據支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年4—9月在北京茂源廣發種植專業合作社進行。試驗地土壤為褐土，pH值7.24，有機質64.5 g/kg，全氮0.431%，有效磷409 mg/kg，速效鉀2.95×103mg/kg，EC值為389 μS/cm。

1.2 試驗材料

黃瓜品種為黃瓜金胚98，購自北京中研惠農種業有限公司。叢枝菌根（AM）菌劑的菌種為摩西球囊霉（Glomus mosseae），由中國農業大學園藝學院蔬菜系李志芳教授提供。

1.3 試驗方法

2019年4月12 日定植，采用小高畦，種植密度為4.95萬株/hm2，行距75 cm，株距25 cm。采用滴灌，不同處理水肥管理相同。

1.3.1 叢枝菌根菌劑的育苗試驗 在塑料大棚采用基質培育幼苗。設2個處理，分別為：ST.菌劑與基質混合，每盤混拌50 g叢枝菌根菌劑，培育菌根苗；SCK.滅菌菌劑（160℃高溫2 h）與基質混合，每盤混拌50 g叢枝菌根菌劑，作為對照。每個處理3盤重復，每盤72穴。

定植前每個處理選2株，測定幼苗的株高、莖葉鮮質量、根系鮮質量、根長、根表面積、根體積。

幼苗期測定菌根侵染率，采用曲利苯藍染色法及根段侵染率加權法。根據菌根侵染強弱將其分為5個等級：1級（0≤侵染率＜1%）、2級（1%≤侵染率＜20%）、3級（20%≤侵染率＜40%）、4級（40%≤侵染率＜60%）、5級（侵染率≥60%）[13]。每個處理選3株。

1.3.2 叢枝菌根菌劑的移栽試驗 幼苗移栽前每穴施用菌劑，共設4個處理，分別為：PST5.ST處理的菌根苗，定植時每穴施5 g的叢枝菌根菌劑；PT25.普通基質育苗，定植時每穴施25 g的叢枝菌根菌劑；PT75.普通基質育苗，定植時每穴施75 g叢枝菌根菌劑叢枝菌根菌劑；PT125.普通基質育苗，定植時每穴施125 g；PCK.普通基質育苗，定植時每穴施25 g滅菌菌劑作為對照。隨機區組設計，每個處理3行，每行16棵，重復3次。

盛果期測定各處理植株菌根侵染率，方法同幼苗期，每個處理3株。每小區隨機選定4株，在定植初期（4月29日）、結果盛期（7月15日），記錄黃瓜株高和節位數。結果期持續記錄各小區產量。

Vc采用2，6-二氯靛酚滴定法測定，可溶性固形物采用手持折光儀測定，可溶性糖采用蒽酮比色法測定，游離氨基酸采用分光光度法測定，反，順-2，6-壬二烯醛采用氣質聯用法（GCMS）測定，硝酸鹽和亞硝酸鹽采用離子色譜法測定。以上品質指標測定均在國家蔬菜工程技術研究中心營養品質實驗室完成。

1.4 數據分析

用Excel 2010和SPSS 26.0軟件，采用單因素方差分析（P＜0.05），選用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 育苗期施用菌劑對黃瓜幼苗的影響

2.1.1 幼苗侵染率 由表1可知，ST幼苗根系侵染率為24.10%，顯著高于SCK的侵染率（2.03%），說明菌劑處理ST形成了菌根共生體。

表1 AM菌劑育苗根系侵染率情況

2.1.2 菌劑處理對黃瓜幼苗生長的影響 從表2可以看出，與對照SCK相比，菌劑處理ST對黃瓜幼苗多個生長指標有顯著影響，其中，ST處理株高（12.8 cm）、地上部鮮質量（2.81 g）、根部鮮質量（0.66 g）及根冠比（0.235），顯著高于對照SCK的株高（11.95 cm）、地上部鮮質量（2.52 g）、根部鮮質量（0.51 g）及根冠比（0.202），但莖粗、地上部和根部的干質量與對照差異不顯著。ST的壯苗指數為0.834，略高于對照（0.812），差異不顯著。

表2 AM菌劑對黃瓜幼苗生長的影響

從表3可以看出，與對照相比，菌劑處理ST對黃瓜幼苗根系表面積和根長的影響差異顯著，而體積、平均直徑與SCK差異不顯著。

表3 AM菌劑對黃瓜幼苗根系生長的影響

2.2 定植前穴施菌劑對黃瓜長勢、產量和果實品質的影響

2.2.1 不同處理黃瓜根系侵染率比較 根系侵染率反映了菌根真菌與植物根系之間的親和程度[14]。由表4可知，各處理的侵染率在12.20%～28.84%，定植后棚內土壤中存在土著的叢枝菌根真菌也能造成侵染，但是侵染率較低，說明菌劑處理形成了菌根共生體。其中，PCK、PT25、PT75處理侵染率分別為12.20%、17.33%和18.32%，侵染強度為2級；PT125和PST5侵染率分別為28.84%和26.67%，侵染強度為3級，均顯著高于對照，說明土壤栽培下施用該AM菌劑，能顯著提高黃瓜根系AM侵染率。

表4 盛果期黃瓜根系侵染率

2.2.2 不同處理對黃瓜植株長勢的影響 由表5可知，定植初期各處理株高和節位數差異不顯著。盛果期PT25株高顯著小于其他處理，比對照PCK小15.1 cm；菌劑顯著降低了植株節位數，菌劑處理節位數平均為39個，與對照差異明顯，比對照PCK少約3個節位，分析可能根部穴施菌劑有抑制植株徒長的作用。

表5 AM菌劑對黃瓜長勢的影響

2.2.3 不同處理對黃瓜根系鮮干質量的影響 由表6可知，在根系鮮質量方面，施用菌劑各處理與PCK（19.00 g）間差異顯著，其中，PST5處理鮮質量（30.03 g）為最高，PT25、PT75和PT125分別為22.67、21.73和22.07 g，三者間差異不顯著。PST5處理根系 干 質 量 顯 著 高 于 其 他 處 理，PT25、PT75、PT125與PCK無顯著差異，PCK干質量最低，為1.94 g。

表6 AM菌劑對黃瓜根系及地上部干鮮質量的影響g

由表6可知，PST5、PT25、PT75、PT125鮮質量分別為652.3、497.7、482.1、538.0 g，PST5顯著高于PT25、PT75、PT125，且顯著高于對照PCK（416.0g）。在地上部干質量方面，PST5為56.5 g，PT125為51.7 g，二者間差異不顯著，PT25為45.9 g，這3個處理均顯著高于對照PCK（33.7 g），而PT75與PCK間差異不顯著。

2.2.4 不同處理對黃瓜品質的影響 由表7可知，PCK的Vc含量最高，為9.89mg/100g，PST5、PT75、PT125的Vc含量略低于對照，但差異不顯著，PT25最低，為8.37 mg/100 g，較PCK少1.52 mg/100 g；PT25處理的可溶性糖含量最低（1.79 mg/100 g），其他處理間差異不顯著；游離氨基酸、可溶性固形物含量各處理間差異不顯著；黃瓜風味物質反，順-2，6-壬二烯醛含量方面，PST5處理為17.68%，顯著高于對照和其他處理；亞硝酸鹽含量方面，PT125為0.159 mg/kg，顯著低于對照PCK（0.539 mg/kg）和PT2（50.588 mg/kg），PST5和PT75處理介于PCK和PT125之間，分別為0.302、0.334 mg/kg；PST5的 硝 酸 鹽 含 量 最 高，為382.39 mg/kg，PT75和PT125則顯著低于對照PCK，含量分別為116.61、186.22 mg/kg。以上結果初步說明，施用菌劑降低了Vc含量，提高了反，順-2，6-壬二烯醛含量，而PT75和PT125果實亞硝酸鹽和硝酸鹽含量均顯著低于其他處理。

表7 AM菌劑不同處理對黃瓜果實品質的影響

2.2.5不同處理對黃瓜產量的影響 由圖1可知，PST5、PT25、PT75、PT125、PCK處理產量分別為183 590.4、179 803.7、182 175.5、184 042.1、175 457.4 kg/hm2，各處理分別比對照產量提高了4.6%、2.5%、3.8%、4.9%，其中，PT125處理產量最高，其次為PST5處理，說明AM菌劑處理對于提高黃瓜產量有一定效果。

3 討論與結論

3.1 不同菌劑處理對黃瓜幼苗生長指標的影響

本研究表明，育苗期施用供試摩西球囊霉類AM菌劑，能夠提高基質育苗中菌根苗的侵染率，是對照侵染率的11.9倍，顯著提高了黃瓜幼苗株高、鮮質量、根冠比、根系表面積和根長等多個生長指標，壯苗指數略高于對照，表明供試菌劑對于黃瓜幼苗生長具有促進作用。而已有研究中接種AMF菌劑可以使黃瓜幼苗地上和地下部分干物質質量明顯上升[11]，但在本試驗中幼苗干質量方面，菌根苗與對照差異沒有達到顯著水平，這可能是由于苗期取樣較早，根系侵染率較低有關，AM菌劑對于黃瓜幼苗干物質的積累作用沒有達到顯著效果。

3.2 不同菌劑處理對黃瓜植株長勢、營養品質和產量的影響

移栽定植前穴施菌劑一定程度增加了黃瓜根系AM侵染率，PT125和PST5侵染率最高，分別為28.84%和26.67%，強度為3級，但相較于以往研究中36%以上的侵染率[8，11，15]，強度水平偏低。有研究表明，菌根侵染率的高低與植物種類、品種有關，還與外界環境等因素有關[16]，AM菌劑在低肥力水平下促生效果更為顯著[16-17]，而本試驗在成熟蔬菜基地的生產大棚中進行，試驗棚土壤肥力水平普遍較高，可能會在一定程度上影響菌劑效果的發揮[17]。

施用菌劑提高了風味物質反，順-2，6-壬二烯醛[18]含量，果實亞硝酸鹽和硝酸鹽含量降低（PT75和PT125），營養品質得到改善，這與以往研究一致[9，17]。但菌劑處理降低了Vc含量，且對游離氨基酸、可溶性固形物含量影響不大，與任志雨等[9]和呂桂云等[8]研究結果不同，分析這可能與品種或大棚肥力條件等有關。

AM菌劑處理PT125和PST5分別比對照增產4.9%和4.6%。結果與呂桂云等[8]研究一致，但增產率低，可能與大棚肥力條件有關[12]。

本研究表明，育苗時混拌50 g/盤AM菌劑，定植穴施5 g和定植穴施125 g處理綜合表現相對較好，可作為推薦方法和用量。PST5處理菌劑用量少，使用效果與PT125處理相近。但該結論在不同地區不同環境和肥力條件下，菌劑效果會有所差異，因此，未來還需要對不同茬口和肥力條件下，適宜的AM菌劑施用方案進行進一步試驗，為大棚黃瓜高品質生產提供數據支撐。