董立軍

（國有建平縣白山林場(chǎng)，遼寧朝陽122406）

文冠果菌根化育苗效應(yīng)研究

董立軍

（國有建平縣白山林場(chǎng)，遼寧朝陽122406）

為給造林提供優(yōu)質(zhì)的文冠果苗木，在其育苗過程中接種叢枝菌根菌劑，重點(diǎn)分析接種菌根菌劑后，文冠果幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)和根際土壤養(yǎng)分含量在兩個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)的變化。結(jié)果表明，供試菌劑能與文冠果根系建立良好的共生關(guān)系，菌根侵染率提高20.0%～26.7%；接種菌根菌劑的文冠果幼苗株高增加12.6%～37.7%、基徑增加16.1%～49.7%、地上生物量增加24.8%～106.8%、根系生物量增加62.4%～151.6%和總生物量增加39.7%～121.8%；顯著提高了根際土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量。

文冠果；叢枝菌根；菌根侵染率；生長(zhǎng)指標(biāo)；根際土壤養(yǎng)分

菌根(Mycorrhiza)是土壤真菌與植物根系形成的互惠共生體，是分布最為廣泛的微生物與高等植物間形成的共生體，它能擴(kuò)大植物根系吸收面積和范圍，為植物提供水分和養(yǎng)分來換取自身生長(zhǎng)發(fā)育所需的碳源。傳統(tǒng)上把菌根分為外生菌根(Ectomycorrhiza)、內(nèi)生菌根(Endomycorrhiza)和內(nèi)外兼生菌根(Ectoendomycorrhiza)三大類。其中叢枝菌根在自然界中分布極其廣泛，能與陸地上80%～ 90%的植物根系形成叢枝菌根[1]。叢枝菌根不僅能增強(qiáng)寄主植物對(duì)土壤水分和養(yǎng)分的吸收，促進(jìn)光合作用，而且能分泌相關(guān)土壤蛋白參與土壤團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定，從而促進(jìn)寄主植物生長(zhǎng)發(fā)育，改善土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況[2-5]。因此，在育苗和造林過程中菌根能提高幼苗的生長(zhǎng)速度、成活率和保存率，優(yōu)化造林成效。

文冠果Xanthoceras sorbifolium隸屬無患子科文冠果屬，適生范圍廣，在我國主要分布于28°34'～ 47°20'N，73°20'～120°25'E，遍布華北、華東及西北地區(qū)，具有較高的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[6]。它結(jié)實(shí)早，種子含油量高，作為一種具有發(fā)展?jié)摿Φ纳锬茉次锓N，近年來備受關(guān)注。它抗逆性強(qiáng)，病蟲害少，也是荒山綠化、水土保持、防沙固沙的優(yōu)良造林樹種[7]。但是，在我國東北地區(qū)文冠果育苗和造林中存在育苗周期較長(zhǎng)、苗木質(zhì)量差，造林成活率低、植株生長(zhǎng)緩慢和造林成效差等諸多問題?；谶@些難題和菌根共生體對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的有益作用，進(jìn)行文冠果菌根化育苗試驗(yàn)，重點(diǎn)分析接種菌根菌劑對(duì)文冠果幼苗的促生作用及根際土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量的變化，從而為菌根菌劑應(yīng)用于林木培育提供理論依據(jù)，進(jìn)一步擴(kuò)大菌根生物技術(shù)在林業(yè)方面的應(yīng)用。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于遼寧省建平縣白山林場(chǎng)太平莊工區(qū)3林班(41°49'N，119°19'E)，屬于北溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，年平均降水量450～500 mm，主要集中在6-8月，年平均氣溫7.6℃。土壤類型為碳酸鹽褐土、固定風(fēng)沙土，土質(zhì)疏松，有機(jī)質(zhì)、全氮含量低。

2 材料與方法

2.1試驗(yàn)材料

供試植物材料為精選文冠果種子，供試菌劑由遼寧強(qiáng)森科技有限公司提供德國迪韋梯公司生產(chǎn)的顆粒狀的叢枝菌根菌劑(根內(nèi)球囊霉Glomus intraradices)，內(nèi)含菌根真菌孢子、侵染根段和菌絲片段，平均孢子密度70個(gè)·mL-1。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)開始于2015年4月，菌劑施用量設(shè)置3個(gè)水平，即菌根菌劑與種子體積比分別為1∶5(T1)、1∶3 (T2)和1∶2(T3)，將混合后的種子和菌劑均勻撒入播種溝中，覆土。不添加菌根菌劑的為對(duì)照（CK）。兩個(gè)生長(zhǎng)季后于2016年9月份對(duì)文冠果進(jìn)行調(diào)查采樣，5次重復(fù)，常規(guī)方法測(cè)定文冠果株高、基徑和生物量(將植株各部分置于80°C烘箱中烘48 h后稱取其干重)，采集適量細(xì)根用于菌根侵染率的測(cè)定，菌根侵染率計(jì)算公式為：

IF%=(侵染根段數(shù)/觀察總根段數(shù))×100采集根際土壤用于有機(jī)質(zhì)和全氮含量測(cè)定。

2.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS18.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析和Fisher最小顯著差數(shù)法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，顯著水平為0.05。采用Origin 8.0軟件作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 文冠果根系菌根侵染率

由圖1可知，接種菌根菌劑顯著提高了文冠果幼苗根系菌根侵染率，叢枝菌根真菌與其根系建立了良好的菌根共生體；自然條件下對(duì)照植株根系已有菌根真菌侵染，但侵染率很低僅為10%；接種不同劑量菌根菌劑能不同程度地提高文冠果根系菌根侵染率，提高幅度在20.0%～26.7%，其中菌根菌劑與種子體積比為1∶3的菌根侵染率最大為36.7%，1∶5時(shí)菌根侵染率最小為30%。

圖1 不同處理文冠果的菌根侵染率

3.2 文冠果各生長(zhǎng)指標(biāo)

接種菌根菌劑顯著提高了文冠果的株高、基徑、地上生物量、根系生物量和總生物量，對(duì)其根冠比無顯著影響(表1)。與對(duì)照相比，文冠果在菌根菌劑與種子體積比為1:5、1:3和1:2時(shí)株高依次增加12.6%、37.7%和35.3%，基徑依次增加16.1%、49.7%和41.6%，地上生物量依次增加24.8%、106.8%和102.4%，根系生物量依次增加62.4%、110.8%和151.6%，總生物量依次增加39.7%、108.4%和121.8%。

表1 不同處理文冠果的各生長(zhǎng)指標(biāo)

3.3 文冠果根際土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量

接種菌根菌劑顯著提高了文冠果根際土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量，與對(duì)照相比差異顯著（圖2）。根際土壤和非根際土壤的含量差異不顯著，但各菌劑施用量間對(duì)根際土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量無顯著影響。與未接種的根際土壤相比，接種處理根際土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量分別增加2.93～3.60 g·kg-1和0.321～0.374 g·kg-1，其有機(jī)質(zhì)和全氮含量均在接種菌根菌劑與種子體積比為1∶5時(shí)最高。

圖2 不同處理文冠果的根際土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量

4 結(jié)論與討論

菌根侵染率是評(píng)價(jià)菌根真菌與植物是否建立共生關(guān)系的重要指標(biāo)，也是討論菌根對(duì)植物發(fā)揮作用的前提，一般認(rèn)為菌根侵染率越高，植株根系菌根化程度越高，對(duì)植物的促進(jìn)作用也會(huì)越明顯。供試菌根菌劑能與文冠果幼苗根系形成良好的共生關(guān)系，菌根侵染率顯著提高。接種菌根菌劑能促進(jìn)文冠果幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育，顯著提高了植株的株高、基徑、地上生物量、根系生物量和總生物量，且菌根菌劑與種子體積比為1∶3菌劑施用量對(duì)植株地上部分生長(zhǎng)發(fā)育的促進(jìn)作用較大，菌根菌劑與種子體積比為1∶5菌劑施用量對(duì)植株根系生長(zhǎng)發(fā)育和生物量積累促進(jìn)作用較大。接種菌根菌劑還能改良文冠果的生長(zhǎng)基質(zhì)，顯著提高了根際土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量。由此可見，菌根菌劑在文冠果育苗中具有諸多促進(jìn)效應(yīng)，菌根生物技術(shù)在文冠果苗木培育過程中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

［1］Smith S E，Read D J.Mycorrhizal Symbiosis［M］.3rded. London：Academic，2008.

［2］Michalis O，Ioannides I M，Ehaliotis C.Mycorrhizal inoculation affects arbuscular mycorrhizal diversity in watermelon roots but leads to improved colonization and plant response under water stress only［J］.Applied Soil Ecology，2013，63：112-119.

［3］任禛，王建武，馮遠(yuǎn)嬌，等.叢枝菌根真菌侵染Bt玉米及對(duì)其生長(zhǎng)的影響［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2011，30(6)：1163-1168.

［4］宋成軍，曲來葉，馬克明，等.AM真菌和磷對(duì)小馬安羊蹄甲幼苗生長(zhǎng)的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33(19)：6121-6128.

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［6］牟洪香.木本能源植物文冠果的調(diào)查與研究［D］.北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院，2006：16-71.

［7］常立儒.文冠果豐產(chǎn)技術(shù)研究［J］.遼寧林業(yè)科技，2014，（3）：42-78.

（責(zé)任編輯：韓素梅）

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1001-1714（2017）03-0028-03

2017-04-17

董立軍（1978-），男，工程師，從事林業(yè)生產(chǎn)與林木育種等研究工作。E-mail：dlj390@163.com。