劉照瑩 姜傳英 翟彤彤 常 媛 姚志紅 劉志華 張榮沭*

(1.東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，哈爾濱 150040； 2.東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，哈爾濱 150040)

棘孢木霉組合應(yīng)用對楊樹生長和光合特性影響

劉照瑩1姜傳英1翟彤彤1常 媛1姚志紅1劉志華2張榮沭1*

(1.東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，哈爾濱 150040；2.東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，哈爾濱 150040)

為研制復(fù)方棘孢木霉菌肥制劑，在大田條件下將等濃度(5×103cfu·cm-3土)不同組合的棘孢木霉(Trichodermaasperellum)分生孢子T1(Ta536+Ta4)、T2(Ta536+Ta4+Ta492)和T3(Ta536+Ta4+Ta492+Ta650)根施山新楊(Populusdavidiana×P.albavar.Pyramidalis)組培移栽苗，研究棘孢木霉組合施用對山新楊生長及光合特性的影響。方差分析結(jié)果表明，誘導(dǎo)時間和不同處理對苗高、地徑、葉綠素含量、葉綠素a/b值、Pn、Cond、Ci和Tr均有顯著影響(P<0.05)：處理組的山新楊苗高、地徑及干物質(zhì)量均在不同程度上高于對照組(CK)，作用效果為T3>T2>T1>CK；60 d時，T3、T2和T1組楊樹苗生物量分別比CK增加17.99%、14.28%和10.54%；15 d時葉綠素含量比CK分別提高7.79%,6.91%和4.17%；葉綠素a/b值分別比CK提高7.79%、5.84%和4.73%。此外，處理組凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)、氣孔導(dǎo)度(Cond)、蒸騰速率(Tr)均高于CK，并且處理組的最大凈光合速率、表觀量子效率以及光飽和點均高于CK。同時，誘導(dǎo)時間和不同處理的交互作用對檢測的多數(shù)指標(biāo)(除Pn和Ci外)均具有顯著影響(P<0.05)。說明4個棘孢木霉菌株組合施用具有協(xié)同作用，能提高菌株對環(huán)境條件的適應(yīng)性，增強(qiáng)促生長和改善光合的作用效果。并且T3組對山新楊苗的影響最大、作用速度最快。

山新楊；棘孢木霉；協(xié)同作用；促生長；光合作用

在農(nóng)林生產(chǎn)中，化學(xué)肥料的普遍使用帶來許多負(fù)面影響，如造成耕地板結(jié)、土壤肥力下降、酸化等問題。生物肥料具有不污染環(huán)境、改良土壤、作用持久等優(yōu)點，已引起人們的高度重視。木霉菌(Trichodermaspp.)是一類優(yōu)良的生物肥料，能促進(jìn)種子萌發(fā)[1～3]、植株的開花和生長[4～6]、提高植物的生物量[7～10]、增強(qiáng)植物對病原菌的拮抗能力[11～13]、改善土壤肥力[14～16]?？梢娔久咕谵r(nóng)林生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用，具有極大的應(yīng)用前景。

光合作用是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，同時又是一個對環(huán)境條件變化十分敏感的生理過程。山新楊的光合生理參數(shù)可以作為評價其生產(chǎn)力和適應(yīng)性的重要指標(biāo)[17]。木霉菌對植物光合生理影響的作用機(jī)制尚未明確。因此，研究木霉菌誘導(dǎo)后植物的生長狀況和光合生理生化指標(biāo)，具有重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)階段對木霉菌的研究，較多的集中在單一菌株的應(yīng)用，多株木霉組合施用對植物光合生理影響的報道較少，對木本植物研究的更少。單一的木霉菌株對植物有促生長作用，但效果不穩(wěn)定，易受環(huán)境條件的影響，在使用效果上受到一定限制。因此，可以將具有協(xié)同促進(jìn)植物生長的多株木霉進(jìn)行組合施用，以達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)的目的，提高單一菌株的有效性，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。本研究將4個不同來源的棘孢木霉進(jìn)行不同組合施用，以不施用棘孢木霉為對照組，研究不同處理組對山新楊樹苗生長狀況和光合作用的影響，結(jié)果將為研制復(fù)方棘孢木霉生物菌肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試菌株：T.asperellumACCC30536(Ta536)、T.asperellumACCC32492(Ta492)、T.asperellumACCC31650(Ta650)和T.asperellum(Ta4)，信息見表1。

供試植物：山新楊組培移栽樹苗，培養(yǎng)方法同姜傳英等[18]。2014年4月20日選取高度和長勢一致的組培苗，進(jìn)行移栽馴化，并將幼苗置于室溫內(nèi)自然光下生長。實驗用土取自本市農(nóng)田地表土。

表1 棘孢木霉菌種信息

1.2 木霉對峙培養(yǎng)實驗

分別將活化的4個木霉菌株的菌餅(5 mm)接種在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中進(jìn)行對峙培養(yǎng)，Ta536與Ta4兩株對峙為T1；Ta536、Ta4和Ta492三株對峙為T2；Ta536、Ta4、Ta492和Ta650四株對峙為T3。每個菌碟接種在距離培養(yǎng)皿邊緣1 cm處，將培養(yǎng)皿放置在26℃的培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)5 d，觀察菌落生長狀態(tài)。

1.3 實驗方法

在無菌條件下，按照姜傳英等[18]的方法獲得棘孢木霉分生孢子，按照T1、T2和T3組合用自來水配制成混合分生孢子懸浮液，備用。

將溫室馴化的山新楊組培移栽苗于2014年6月10日栽入21 cm×21 cm的營養(yǎng)缽中，置于東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院花卉研究所苗圃內(nèi)自然條件下生長。于7月11日在山新楊根際施用5×103cfu·cm-3土的棘孢木霉分生孢子，以不施用分生孢子的山新楊為對照組(CK)，隨機(jī)區(qū)組法設(shè)計，每處理為10株苗，設(shè)3個重復(fù)。各組楊樹苗均采用相同的大田管理方法。

1.4 指標(biāo)的測定

1.4.1山新楊高度和地徑的生長動態(tài)、生物量干重和根冠比的測定

2014年7月10日(根施木霉0 d)，用直尺和游標(biāo)卡尺分別測量幼苗的苗高和地徑，每隔10 d測量一次，共測量7次。

9月10日(根施木霉60 d)，將楊樹苗從營養(yǎng)缽中取出，按照姜傳英等[18]的方法進(jìn)行清洗、收集和測量根、莖和葉組織鮮重。再將各部位樣品烘干，分別稱量干重并計算根冠比，分析棘孢木霉對楊樹苗苗高和地徑生長動態(tài)、干重和根冠比的影響。

1.4.2 葉綠素含量的測定

在根施木霉菌0、3、6、9、12和15 d時，采集無病蟲害、無機(jī)械損傷、整齊一致的成熟葉，按照王學(xué)奎[19]的方法測定葉綠素含量。

1.4.3 光合日變化測定

于2014年8月下旬，選擇晴朗無風(fēng)的天氣，每一個處理選取3株長勢一致的楊樹苗，并在其上部分別選擇3片生長健壯的成熟頂生葉片。采用LI-6400XT便攜式光合儀，在8:00～16:00，自然光照射下，按照姜傳英等[18]的方法測定葉片的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Cond)和胞間CO2濃度(Ci)等光合指標(biāo)日變化。每隔2 h測定1次。

1.4.4 光響應(yīng)曲線的特征參數(shù)測定

利用LI-6400XT內(nèi)置6400-02LED紅藍(lán)光源和6400-01 CO2注入系統(tǒng)，于8月下旬選擇三個晴天，在9:00～12:00測量光合—光響應(yīng)曲線。選取朝向一致、無病蟲害、長勢健碩的頂生成熟葉片。采用姜傳英等[18]的方法進(jìn)行測定，記錄不同光照強(qiáng)度下的凈光合速率，每一光照梯度測定3個葉片，每個葉片讀取數(shù)據(jù)3次。

采用Farquhar模型[20]進(jìn)行光響應(yīng)曲線擬合，計算最大凈光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)以及表觀量子效率(AQY)等參數(shù)。理論公式如下：

Pn={EQ+Pnmax-sqrt[(QE+Pnmax)2-4QPnmaxEk]}/(2k)-Rd

(1)

式中：Pn為凈光合速率；E為光照強(qiáng)度；Pnmax為最大凈光合速率；Q為表觀量子效率(AQY)；k為曲角；Rd為暗呼吸速率。

將0～200 μmol·m-2·s-1低光強(qiáng)下的光響應(yīng)曲線進(jìn)行線性回歸分析。光補(bǔ)償點(light compensation point，LCP)和光飽和點(light saturation point，LSP)是利用低光條件下(PAR≤200 μmol·m-2·s-1)的Pn與PAR構(gòu)建的線性方程所得。直線與X軸的交點就是LCP(μmol photons·m-2·s-1)；該直線與Y=Pnmax直線相交，交點所對應(yīng)X軸的數(shù)值即為LSP(μmol photons·(m-2·s-1)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

測得的數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2007軟件包及Minitab16.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。對同一時間點的處理與對照間的差異顯著性進(jìn)行ANOVA分析，在P=0.05下比較差異性。并對處理(CK、T1、T2和T3)和時間這兩個因子對株高、莖圍、葉綠素含量及光合日變化的影響在P=0.05水平下進(jìn)行雙因子方差分析，比較差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 對峙培養(yǎng)

圖1為各組合棘孢木霉菌株對峙培養(yǎng)5 d時形態(tài)。觀察發(fā)現(xiàn)，4個棘孢木霉菌株對營養(yǎng)和空間的競爭力、產(chǎn)孢能力均相近，能友好共生。

2.2 山新楊生長變化分析

2.2.1 苗高和地徑的生長動態(tài)

根施棘孢木霉分生孢子后，處理組山新楊苗高(Height，H)逐漸高于對照組(CK)(表2)。根施木霉10 d時，T3組山新楊苗高顯著高于CK(P<0.05)。木霉誘導(dǎo)30 d后，處理組山新楊苗高均顯著高于CK(P<0.05)，且HT3>HT2>HT1>HCK。60 d時，T3、T2、T1組苗高分別是CK的1.22、1.17、1.12倍。由此得出，三組棘孢木霉菌株組合均能夠促進(jìn)山新楊苗高的增加，且T3(Ta536+Ta492+Ta4+Ta650)組的作用效果最好(表2)。

三組棘孢木霉對山新楊地徑(Basal stem，BS)的生長均有促進(jìn)作用(表2)。木霉菌誘導(dǎo)初期各組山新楊地徑差異不大。但木霉菌誘導(dǎo)20 d，T3、T2、T1組幼苗地徑均顯著高于CK(P<0.05)。60 d時，試驗組與對照組楊樹苗地徑差異最大，這與苗高的生長動態(tài)一致。此時，T3、T2、T1組山新楊地徑分別比CK增加1.03、0.83、0.64 mm。對比試驗組楊樹苗地徑的大小可知，木霉誘導(dǎo)20～60 d內(nèi)，T3組楊樹苗地徑均明顯高于T2和T1組，說明T3組(Ta536+Ta492+Ta4+Ta650)對山新楊幼苗地徑的生長促進(jìn)作用最好。

圖1 棘孢木霉4個菌株不同組合的對峙培養(yǎng)A. Ta536; B. Ta4; C. Ta492; D. Ta650; E. Ta536+Ta4; F. Ta536+Ta4+Ta492; G. Ta536+Ta4+Ta492+Ta650Fig.1 Dual culture of T.asperellum strains different combinationsA. Ta536; B. Ta4; C. Ta492; D. Ta650; E. Ta536+Ta4; F. Ta536+Ta4+Ta492; G. Ta536+Ta4+Ta492+Ta650

表2 棘孢木霉處理后山新楊幼苗苗高和地徑的生長動態(tài)

注：CK代表對照組；T1、T2和T3分別代表木霉(Ta536+Ta4)，(Ta492+Ta536+Ta4)，(Ta536+Ta4+Ta492和Ta650)處理組；圖中不同小寫英文字母表示在0.05水平上差異顯著 下同。

Note：CK represents the control group; T1,T2 and T3 represent the groups inoculated with(Ta536 and Ta4),(Ta492,Ta536 and Ta4),(Ta536,Ta4,Ta492 and Ta650),respectively; Different lowercase letters in English mean significant difference at 0.05 level The same as below.

表3 時間和處理交互作用雙因子方差分析

注：S.標(biāo)準(zhǔn)方差；R-Sq.誤差占總誤差的百分比；R-Sq(adj).調(diào)整的R-Sq

Note:S. Standard deviation;R-Sq. Percentage of total error;R-Sq(adj). AdjustedR-Sq

對影響山新楊苗高和地徑的因子(木霉菌誘導(dǎo)時間和處理)進(jìn)行交互作用雙因子方差分析，結(jié)果如表2所示，時間和處理兩個因子的P值均小于0.05，說明木霉誘導(dǎo)時間與不同處理對山新楊苗高和地徑均有顯著影響(P<0.05)，并且，時間和處理雙因子的交互作用對苗高和地徑也具有顯著影響(P<0.05)(表3)。

2.2.2 干重和根冠比

試驗組山新楊根、莖、葉的干重均高于對照組，且T3組楊樹苗根、莖干重顯著高于CK(P<0.05)，而各組山新楊葉組織干重差異不顯著(圖2)。將各組織部位干重相加獲得四組楊樹苗生物量干重，其從大到小順序依次為T3>T2>T1>CK，并且T3、T2和T1組楊樹苗生物量分別比CK增加17.99%、14.28%和10.54%。由此得出，三組棘孢木霉組合均可促進(jìn)山新楊幼苗生物量的增加，且T3組(Ta536+Ta492+T4+Ta650)效果最好。

圖2 棘孢木霉處理后山新楊幼苗不同組織干重Fig.2 The dry weights of different tissues of poplar seedlings treated by T.asperellum

由圖3可見，處理組山新楊幼苗的根冠比均大于對照組，且T3組山新楊根冠比顯著高于CK(P<0.05)。T3、T2和T1楊樹苗根冠比分別是CK的1.063、1.038和1.014倍?？梢?，T3組使山新楊幼苗根冠比的增量最大。

圖3 棘孢木霉處理后山新楊幼苗根冠比Fig.3 Root shoot ratio of poplar seedlings treated by T.asperellum

2.2.3 葉綠素含量

試驗組與對照組的葉綠素含量變化趨勢一致，呈上升趨勢(表4)。木霉菌誘導(dǎo)6 d時，試驗組葉綠素含量顯著高于對照組(P<0.05)，T3、T2和T1組山新楊葉綠素含量比CK分別提高10.47%、6.63%和7.80%。木霉誘導(dǎo)后6～15 d內(nèi)，試驗組山新楊葉綠素含量多數(shù)時刻要顯著高于對照組(P<0.05)。

三組棘孢木霉分生孢子均可提高山新楊葉綠素a/b值(表4)。木霉誘導(dǎo)6 d時，T3組葉綠素a/b值顯著高于CK(P<0.05)。木霉誘導(dǎo)12 d后，試驗組山新楊葉綠素a/b值顯著高于對照組。15 d時，T3、T2和T1組葉綠素a/b值分別比CK提高7.79%、5.84%和4.73%。結(jié)果說明，根施三組棘孢木霉均能夠提高山新楊葉綠素含量，增大葉綠素a/b。

對影響山新楊葉綠素(a+b)和葉綠素a/b值的因子(木霉菌誘導(dǎo)時間和處理)進(jìn)行交互作用雙因子方差分析，結(jié)果如表3所示，時間和處理兩個因子的P值均小于0.05，說明木霉誘導(dǎo)時間與不同處理對山新楊葉綠素(a+b)和葉綠素a/b值均有顯著影響(P<0.05)。并且，對于葉綠素(a+b)，時間和處理雙因子的交互作用也有顯著影響(P<0.05)(表3)。

2.3 山新楊光合生理日變化特征

2.3.1 凈光合速率日變化

三組棘孢木霉均可有效提高山新楊凈光合速率(Pn)(圖4)。試驗組與對照組山新楊凈光合速率(Pn)日變化趨勢一致，先升高后下降，均在12:00出現(xiàn)峰值(圖4)。試驗組山新楊凈光合速率在檢測時刻均顯著高于對照組(P<0.05)，而不同試驗組凈光合速率差異不顯著。此外，在12:00～16:00時， 山新楊凈光合速率逐漸下降， 而對照組Pn下降幅度要比試驗組Pn大。16:00時，T1、T2與T3組葉片凈光合速率分別是CK的1.44、1.53、1.57倍。說明三組棘孢木霉均可有效提高山新楊凈光合速率。

表4 棘孢木霉處理后山新楊幼苗葉片中葉綠素含量及葉綠素a/b

圖4 棘孢木霉處理后山新楊幼苗葉片中凈光合速率日變化Fig.4 Diurnal variation of Pn of poplar seedlings treated by T.asperellum

圖5 棘孢木霉處理后山新楊幼苗氣孔導(dǎo)度日變化Fig.5 Diurnal variation of Cond of poplar seedlings treated by T.asperellum

圖6 棘孢木霉處理后山新楊幼苗胞間CO2濃度的日變化Fig.6 Diurnal variation of Ci of poplar seedlings treated by T.asperellum

2.3.2 氣孔導(dǎo)度日變化

對照組與處理組山新楊葉片氣孔導(dǎo)度(Cond)日變化趨勢一致，均呈雙峰型，分別在10:00和14：00時達(dá)到峰值。通過比較各組山新楊Cond值發(fā)現(xiàn)，處理組山新楊Cond值均顯著高于對照組(除16:00的T1組)(P<0.05)。在10:00時，T1、T2與T3組山新楊氣孔導(dǎo)度分別為0.796、0.844、0.923 mol·H2O·m-2·s-1，而CK葉片Cond值僅為0.628 mol·H2O·m-2·s-1。在14:00，T1、T2與T3組Cond值分別是CK的1.19、1.31、1.40倍。由數(shù)據(jù)可知，施用棘孢木霉能夠有效促進(jìn)山新楊氣孔的張開，這將有利于植物的光合作用。

2.3.3胞間CO2濃度日變化

處理組與對照組山新楊葉片胞間CO2濃度(Ci)日變化趨勢一致，先降后升，呈“V”字型(圖6)。在8:00～12:00時，隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用也在增強(qiáng)，CO2的消耗量在增加，導(dǎo)致Ci降低。在12:00時，出現(xiàn)波谷，Ci達(dá)到最低。此時，T1、T2、T3組葉片Ci分別為197.85、209.23、214.71 μmol CO2·mol-1，較CK分別增加了13.53%、20.06%和23.21%，表現(xiàn)為顯著差異(P<0.05)。12:00以后，凈光合速率降低，消耗CO2的能力減弱，而氣孔也逐漸開放，從而導(dǎo)致Ci上升。比較各組山新楊葉片Ci日變化發(fā)現(xiàn)，處理組葉片Ci明顯高于對照組。并且，T2與T3組葉片Ci顯著高于CK(除16:00的T2組)，而T1組僅在8:00與12:00時顯著高于CK(P<0.05)。

2.3.4 蒸騰速率的日變化

由圖7可見，處理組與對照組的蒸騰速率(Tr)日變化趨勢一致，呈“雙峰型”，這與氣孔導(dǎo)度(Cond)日變化趨勢相同。在8:00～10:00時，Tr迅速增加；在10:00～12:00時，Tr略下降；在12:00～14:00時，Tr又小幅度上升；之后迅速下降。處理組山新楊葉片Tr在檢測時刻(除8:00外)均顯著高于對照組(P<0.05)，并且T3組Tr要顯著高于T1、T2組(除10:00外)，而T1與T2組Tr差異不顯著。

對影響山新楊Pn、Cond、Ci和Tr值的因子(木霉菌誘導(dǎo)時間和處理)進(jìn)行交互作用雙因子方差分析，結(jié)果如表3所示，時間和處理兩個因子的P值均小于0.05， 說明木霉誘導(dǎo)時間與不同處理對山新楊葉片Cond、和Tr均有顯著影響(P<0.05)，對于Pn和Ci，P值分別為0.076和0.942，說明無顯著影響(P<0.05)(表3)。

圖7 棘孢木霉處理后山新楊幼苗蒸騰速率的日變化Fig.7 Diurnal variation of Tr of poplar seedlings treated by T.asperellum

2.4 光合—光響應(yīng)曲線特征參數(shù)

利用Farquhar模型進(jìn)行光響應(yīng)曲線擬合獲得最大凈光合速率(Pnmax)、表觀量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)等光合特征參數(shù)(表5)。AQY、Rd均未達(dá)到顯著差異，處理組山新楊Pnmax要顯著高于對照組(P<0.05),T1、T2、T3組分別高于CK組5.99%、11.25%和28.60%。此外，T3組Pnmax顯著高于T1、T2組，分別比T1、T2組高21.34%、15.60%。說明三組棘孢木霉均可有效提高山新楊幼苗最大凈光合速率，且T3組(Ta536+Ta492+T4+Ta650)效果最好，為幼苗積累有機(jī)物奠定了基礎(chǔ)。各組山新楊A(yù)QY、Rd無顯著差異(P<0.05)。

在低光強(qiáng)PAR≤200 μmol·m-2·s-1下，對Pn-PAR進(jìn)行直線回歸，計算獲得LSP和LCP(表5)。處理組山新楊的LSP明顯高于CK組，其中，LSPT3比LSPCK高12.46%，達(dá)到顯著差異水平(P<0.05)，而T1、T2組與CK組差異不顯著。此外，處理組山新楊LCP均小于CK組，但無顯著差異(P<0.05)。光補(bǔ)償點(LCP)反映了植物對弱光的利用效率，而光飽和點(LSP)反映了植物對強(qiáng)光的適應(yīng)能力。提高植物的LSP和降低LCP可以增加植物對光能的利用率，有利于植物體內(nèi)有機(jī)物的積累。從表5可知，T3組楊樹苗LCP值最小，而LSP最大，說明T3組山新楊對光能的利用率最高(表5)。

3 討論

木霉菌是一種普遍存在的益生真菌，作為生物肥料被應(yīng)用于農(nóng)林生產(chǎn)中。木霉菌促進(jìn)植物生長的作用已引起國內(nèi)外研究者的高度重視。如哈茨木霉能提高玉米(Zeamays)、馬鈴薯(Solanumtuberosum)、辣椒(Capsicumannuum)、煙草(Nicotianatabacum)、長春花(Catharanthusroseus)和菊花(Dendranthemamorifolium)等植物的發(fā)芽率、株高，增加干濕重[5,21～22]。本研究將棘孢木霉4個菌株按照不同組合根施山新楊，結(jié)果表明4個棘孢木霉菌株對營養(yǎng)和空間的競爭力、產(chǎn)孢能力均相近，培養(yǎng)皿中能友好共生。不同組合的3個處理都能提高山新楊葉的光合作用效率，促進(jìn)山新楊的生長，增加生物量。其中4個菌株共同施用山新楊，促生長作用起效快，效果最好。

表5 棘孢木霉處理對山新楊幼苗Pnmax、LSP、LCP、AQY和Rd的影響

植物根系能夠固持植物體、吸收貯存能量，同時還起到傳輸營養(yǎng)的作用。根冠比是指植物根系與地上部干重的比值,是反映植物根系與地上部的生長狀況的重要指標(biāo)，易受環(huán)境條件的影響[23]。研究發(fā)現(xiàn)，在白三葉草(Trifoliumrepens)中施用木霉菌可以使根系長度增加[3]。這說明木霉菌能促進(jìn)植物根的生長。張敏[24]等噴施木霉L24，對小麥的根長有促進(jìn)作用。本研究發(fā)現(xiàn)通過施用不同組合的棘孢木霉菌，增大了山新楊根冠比，T3>T2>T1>CK，發(fā)達(dá)的根系為山新楊創(chuàng)造良好的生長條件，有利于楊樹苗吸收土壤中的養(yǎng)分、水分和微量元素，進(jìn)而促進(jìn)地上的莖和葉的生長。這與張樹武[3]、張敏[24]等的研究結(jié)果一致。

葉綠素的存在是光合作用的必要條件[25]。植物通過葉綠素將CO2和水轉(zhuǎn)化成糖來維持生命活動。絕大部分葉綠素起到吸收和傳遞光能的作用，僅有部分的葉綠素a可以起到轉(zhuǎn)換光能的作用[26]。說明葉綠素a在植物能量轉(zhuǎn)換過程中具有重要作用。葉綠素含量影響植物的光能利用效率，其含量會因季節(jié)和環(huán)境條件而改變[27～28]。有研究表明，施用哈茨木霉后增加了番茄(Lycopersiconesculentum)葉片的葉綠素含量，提高了光合作用的能力，有利于積累有機(jī)物，使植物生長發(fā)育增快[29～30]。本研究根施不同組合的棘孢木霉誘導(dǎo)山新楊，改變了楊樹苗生長的環(huán)境。隨著誘導(dǎo)時間的延長，楊樹苗葉綠素含量和葉綠素a/b比值逐漸增高。在誘導(dǎo)15 d時，山新楊葉綠素含量和葉綠素a/b比值均達(dá)到最高，且T3>T2>T1>CK。這為提高山新楊光合效率奠定了基礎(chǔ)。

光合作用是植物賴以生存的基礎(chǔ)，同時對環(huán)境條件的變化十分敏感[31]。本研究發(fā)現(xiàn)，處理組山新楊幼苗的凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度等生理指標(biāo)均有不同程度的提高，尤其是在10:00～14:00時間段，光照強(qiáng)度大、葉表面溫度高，大氣中CO2濃度偏低，處理組的這4個指標(biāo)仍均顯著高于CK，且T3組的作用效果最好。光合光響應(yīng)曲線參數(shù)LCP、LSP、Pnmax和AQY是反映植物利用光能能力和效率的重要指標(biāo)[32]。處理組的Pnmax均顯著高于CK(P<0.05)；T3組的LSP顯著高于CK(P<0.05)，這說明，多株木霉組合施用，能使山新楊對強(qiáng)光的適應(yīng)性增強(qiáng)。由此得出，根施棘孢木霉菌能夠通過影響葉綠素含量、葉綠素a/b值以及提高光合生理指標(biāo)來促進(jìn)山新楊樹苗的生長。并且發(fā)現(xiàn)組合的菌株越多，協(xié)同促進(jìn)楊樹苗生長的作用效果越好。棘孢木霉菌調(diào)動楊樹苗光合代謝生理的機(jī)制有待于今后在光合相關(guān)信號途徑中基因表達(dá)、蛋白調(diào)控和小分子代謝等層面進(jìn)行深入研究。

木霉的種類、木霉種間(外源種與固有種之間)及與其它微生物之間的互作，存在不同的差異[33]，篩選出高效、協(xié)同作用的木霉菌株對研制復(fù)方木霉菌肥制劑極為重要?，F(xiàn)研究單株木霉菌對植物光合作用影響的較多，對多種或單種多株木霉組合對植物生長和光合作用的研究相對較少。由于多株木霉混合施用不僅可以發(fā)揮其單株菌株的功效；同時，具有協(xié)同作用的木霉菌能增強(qiáng)其各自單獨施用對植物的促生作用，因此在農(nóng)林生產(chǎn)中復(fù)合菌肥具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。本研究將棘孢木霉菌株組合施用，比先前單獨根施山新楊的研究的作用效果都好[17～18]?？傊?，多株棘孢木霉分生孢子組合根施山新楊，對幼苗的生長和光合作用都有積極的影響，木霉菌株量增多，有利于適應(yīng)環(huán)境、提高其促進(jìn)植物生長效果，本研究為棘孢木霉復(fù)方菌肥的研發(fā)提供理論依據(jù)。

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The National Natural Science Foundation of China(NSFC:31370642)；Heilongjiang Province Post doctorate science foundation(LBH-Q11176)

introduction：LIU Zhao-Ying(1993—),female,master,majoring in garden plant germplasm resources.

date:2017-06-07

EffectsofTrichodermaasperellumCombinedApplicationonGrowthandPhotosynthesisCharacteristicsofPopulusdavidiana×P.albavar.pyramidlis

LIU Zhao-Ying1JIANG Chuan-Ying1ZHAI Tong-Tong1CHANG Yuan1YAO Zhi-Hong1LIU Zhi-Hua2ZHANG Rong-Shu1*

(1.College of Landscape Architecture,Northeast Forestry University,Harbin 150040；2.School of Forestry,Northeast Forestry University,Harbin 150040)

In order to prepare compound fungi fertilizer ofTrichodermaasperellum, we studied the effects ofT.asperellumcombined application on the growth and photosynthetic characteristics ofPopulusdavidiana×P.albavar.pyramidlis(Shanxin poplar) by applying the concentration(5×103cfu·cm-3soil) with different combinations ofT.asperellumconidia T1(Ta536+Ta4), T2(Ta536+Ta4+Ta492) and T3(Ta536+Ta4+Ta492+Ta650) to roots of the tissue-cultured Shanxin poplar seedlings under field conditions. Analysis of variance showed that the induction time and different treatments had significant effects on height, basal stem, chlorophyll content, chlorophyll a/b value,Pn,Cond,CiandTr(P<0.05): the seedling heights, basal stems and dry weights of the treatment groups were higher than those of control group(CK) in different degree, and the effect was T3> T2>T1>CK; the biomass of poplar seedlings of T3, T2 and T1 separately increased 17.99%、14.28% and 10.54% compared with CK at 60 d; at 15 d, chlorophyll contents separately increased 7.79%, 6.91% and 4.17% and chlorophyll a/b values separately increased 7.79%, 5.84% and 4.73% compared with CK. In addition, the net photosynthetic rate(Pn), intercellular CO2concentration(Ci), stomatal conductance(Cond) and transpiration rate(Tr) of the treatment were higher than those of CK, and the maximum net photosynthetic rate, apparent quantum efficiency and light saturation point of the treatment groups were higher than those of CK(P<0.05). At the same time, the interaction between the inducing durations and the different treatments levels ofT.asperellumalso significantly influenced the above indexes(except forPnandCi)(P<0.05). In brief, combination of 4 strains had synergistic effects that can enhance the adaptability of these strains to environment, promote growth and improve photosynthesis characteristics, and the T3 group has the biggest influence and the fastest action on the poplar seedlings.

Populusdavidiana×P.albavar.pyramidlis(Shanxin poplar);Trichodermaasperellum;synergistic effect;growth promotion;photosynthesis

國家自然科學(xué)基金資助項目(31370642)；黑龍江省博士后科研啟動金資助項目(LBH-Q11176)

劉照瑩(1993—)，女，碩士研究生，主要從事園林植物種質(zhì)資源研究。

* 通信作者

2017-06-07

* Corresponding author

S792.247

A

10.7525/j.issn.1673-5102.2018.01.008