屈明華，俞元春，李生，張金池

1. 南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；2. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 杭州 311400

菌根（mycorrhizal）是植物根系與土壤中某些特定真菌形成的共生體，能形成菌根的特定真菌稱為菌根真菌（劉永俊，2008）。菌根按照在植物體內(nèi)著生部位和形態(tài)特征分為內(nèi)生菌根、外生菌根和內(nèi)外生菌根（郭秀珍等，1989）。叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）屬內(nèi)生菌根真菌，廣泛分布于自然界中，是土壤生態(tài)系統(tǒng)中重要組成部分，能與絕大多數(shù)植物根系形成共生體，促進(jìn)植物養(yǎng)分吸收（尤其是P），提高植物抗旱性、抗鹽性和抗凍害性（高麗霞等，2012；Aroca et al.，2007），增強(qiáng)植物對(duì)病原體和非生物應(yīng)激抗性，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用（Maighal et al.，2016）。AMF與植物共生強(qiáng)化了宿主植物對(duì)養(yǎng)分吸收能力，尤其是不利土壤上發(fā)揮作用更大。菌根活化土壤養(yǎng)分能力可能與養(yǎng)分供應(yīng)水平有關(guān)，低養(yǎng)分條件下更有利于土壤養(yǎng)分釋放，營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下，菌根真菌生長(zhǎng)和發(fā)育更容易獲得不同程度提高，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)（Jackson et al.，2002）。AMF接種是煤礦塌陷區(qū)植被恢復(fù)的有效途徑，摩西球囊霉（Funneliformis mosseae）、根內(nèi)球囊霉（Rhizophagus intraradices）有效提高了長(zhǎng)柄扁桃（Amygdalus pedunculataPall）地上部和根部生長(zhǎng)，煤礦塌陷區(qū)土壤有效磷含量和酸性磷酸酶活性提高，根際土壤電導(dǎo)率增強(qiáng)（Bi et al.，2018），電導(dǎo)率增強(qiáng)的原因可能是AMF促進(jìn)土壤養(yǎng)分增溶，增強(qiáng)了離子移動(dòng)性。干旱脅迫下，AMF促進(jìn)大豆苗葉面積和生長(zhǎng)速度提高，增加豆莢產(chǎn)量（Pavithra et al.，2018）。干旱和水分脅迫下，接種摩西球囊霉和根內(nèi)球囊霉顯著提高青岡櫟（Cyclobalanopsis glauca）株高、地徑、葉面積和生物量，植株內(nèi)磷和鉀含量也獲得不同程度提高。AMF定殖改善植物生長(zhǎng)狀態(tài)，提高養(yǎng)分吸收，調(diào)節(jié)滲透物質(zhì)，提高抗氧化物酶活性，有利于退化地區(qū)植被恢復(fù)（Zhang et al.，2014）

喀斯特生態(tài)系統(tǒng)是由碳酸鹽巖發(fā)育形成，占地球陸地表面積的15%，中國(guó)西南喀斯特地區(qū)面積約550000 km2，是世界上最大的喀斯特區(qū)域（梁月明等，2017）。喀斯特地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)水土流失嚴(yán)重，基巖大面積裸露，土層瘠薄，土被不連續(xù)，土壤侵蝕嚴(yán)重容易導(dǎo)致養(yǎng)分流失（司建朋等，2019；楊應(yīng)等，2017）。土壤蓄水能力差，高鈣、高鎂，生態(tài)系統(tǒng)脆弱（Chen et al.，2015），植物定植、更新困難?？λ固刂脖换謴?fù)受微生物群落結(jié)構(gòu)影響（林艷等，2019），在碳酸鈣高達(dá)38.65%的土壤基質(zhì)上對(duì)蘋果砧木接種Glomus versiforme，Claroideoglomus etunicatum和Rhizophagus intraradices，3種AMF均促進(jìn)蘋果砧木生長(zhǎng)，Glomus versiforme對(duì)苗高、莖粗、葉面積和生物量提高效應(yīng)最大（Aram et al.，2015）。鈣質(zhì)土壤上，豆科牧草（Hedysarum coronariumL.）與土著AMF接種顯著提高了牧草生物量，促進(jìn)鐵、錳吸收，植物體磷含量提高50%（Labidi et al.，2014）。喀斯特土壤上，任豆（Zenia insignis）接種摩西球囊霉和幼套球囊霉（Glomus etunicatum）均促進(jìn)苗木生長(zhǎng)，其中摩西球囊霉（HUN03B）促進(jìn)效果最好，苗高、地徑、植株鮮重和干重均最大（姜英等，2019）。豆科植物根際土壤中存在大量AM真菌資源，形成了“AM真菌-豆科植物-根瘤菌”共生關(guān)系（Antunes et al.，2006），豆科植物與菌根技術(shù)相結(jié)合被廣泛應(yīng)用于植樹造林（唐明等，2006）、礦區(qū)植被恢復(fù)（劉德良等，2013）和污染土壤修復(fù)（高麗霞等，2009）等方面?？λ固氐貐^(qū)生態(tài)修復(fù)過程中，豆科植物具有植株高大，耐貧瘠，營(yíng)養(yǎng)豐富，抗逆性和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，成為喀斯特地區(qū)生態(tài)治理的寶貴植物資源（吳濤等，2016）。任豆是中國(guó)華南石灰?guī)r地區(qū)特有樹種，主要分布于中國(guó)中亞熱帶與南亞熱帶巖溶地區(qū)。任豆萌芽性強(qiáng)，側(cè)根粗壯發(fā)達(dá)，穿透能力強(qiáng)，能固氮且耐干旱瘠薄，可在石縫中生長(zhǎng)，是中國(guó)南方綠化石山的優(yōu)良速生樹種，與AMF共生能夠提高石漠化地區(qū)造林成活率和保存率（宋鳳鳴等，2018）。

本研究以喀斯特侵蝕區(qū)土壤為基質(zhì)，任豆為試驗(yàn)材料，供試AMF為喀斯特優(yōu)勢(shì)菌屬——摩西球囊霉、根內(nèi)球囊霉（魏源等，2011；施松梅等，2013），觀察任豆根系侵染狀況與其促生關(guān)系，探討叢枝菌根真菌在喀斯特土壤上與植物共生效果，為喀斯特侵蝕區(qū)植被恢復(fù)提供微生物干擾途徑。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

菌種摩西球囊霉、根內(nèi)球囊霉由長(zhǎng)江大學(xué)園林園藝學(xué)院提供，接種的菌劑含有孢子、菌絲片段和侵染根段。供試土壤采自貴州省普定縣喀斯特高原生態(tài)綜合治理試驗(yàn)示范區(qū)，分別為貧瘠喀斯特土壤和20年林齡滇柏（Cupressus duclouxiana）林下土壤，土壤理化性質(zhì)見表1。土壤過2 mm篩孔，高壓蒸汽滅菌（121 ℃，0.11 MPa，1 h）后作為試驗(yàn)基質(zhì)。任豆種子采自喀斯特地區(qū)任豆次生林，試驗(yàn)前用10%的雙氧水表面消毒15 min，滅菌水沖洗多次，備用。試驗(yàn)用塑料盆規(guī)格：上口徑16 cm、下口徑11 cm、高13 cm，用75%酒精表面擦拭消毒。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，2種土壤處理和4個(gè)接種處理（2×4）。其中每個(gè)處理12個(gè)重復(fù)，接種處理設(shè)置為：接種摩西球囊霉處理（Fm）、接種根內(nèi)球囊霉處理（Ri）、混合接種處理（Mixture inoculation，Mi）和不接種處理（Contrast check，CK）。接種方法：塑料花盆中裝入滅菌土1.5 kg，稱取菌劑平鋪在滅菌土上，同時(shí)點(diǎn)播入消毒并催芽的任豆種子3粒，用滅菌土覆蓋。單菌種接種處理按25 g/盆施加菌劑（孢子密度7—12個(gè)/g）；混合接種處理：2種菌劑按1:1混合后，再稱取25 g菌劑施入花盆中；對(duì)照處理不加菌劑，加入經(jīng)微孔濾膜過濾的菌液和25 g高溫滅菌后的混合菌劑，以保持除目的菌外和其它處理土壤微生物組成一致。各處理每3天用去離子水補(bǔ)充水分，以水分不流出盆底為準(zhǔn)，不添加肥料（Aram et al.，2015）。幼苗正常生長(zhǎng)30 d后，每盆定苗1株。2018年3月13日播種至2018年9月12日共培育180 d，分別在前期（60 d）、中期（150 d）、后期（收獲期180 d）采集植物樣品，每個(gè)處理隨機(jī)選取其中3株（分別在12個(gè)重復(fù)花盆選擇）進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

測(cè)量不同時(shí)期任豆苗株高、地徑，然后從盆中小心取出完整單株，青黃交接處剪斷，調(diào)查地上部分鮮質(zhì)量、地下部分鮮質(zhì)量。根部調(diào)查結(jié)束后將清洗干凈的須根放入FAA固定液中固定，每株任豆苗剪取25條1 cm長(zhǎng)根尖段進(jìn)行侵染率測(cè)定。菌根的染色依次經(jīng)過10% KOH浸泡并在90 ℃烘箱中加熱透明 30 min，10% H2O2漂白 10 min，0.2 mol·L-1HCl酸化10 min，0.05%曲利苯藍(lán)振蕩染色10 min（吳強(qiáng)盛等，2014），菌根侵染率計(jì)算方法采用根段侵染率加權(quán)（Biermann et al.，1981），菌根依賴性計(jì)算方法采用馬放等（2014）方法：

表1 供試土壤理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties pot soil

式中，C為菌根侵染率；n為侵染根段數(shù)；N為觀察總根段數(shù)；MD為菌根依賴性；M+為接種后植物生物量；M-為未接種植物生物量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用 Excel 2003軟件進(jìn)行計(jì)算及繪圖，采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用LSD多重比較法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（差異顯著水平P＜0.05）。菌根侵染率在方差分析之前利用Excel進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換。

2 結(jié)果與分析

2.1 AMF侵染任豆根系菌根結(jié)構(gòu)

根段壓片后鏡檢可觀察到任豆根皮層組織細(xì)胞間及細(xì)胞內(nèi)存在大量叢枝、孢子、菌絲AM真菌結(jié)構(gòu)。接種初期，F(xiàn)m接種任豆幼苗根系侵染出大量叢枝結(jié)構(gòu)，隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，叢枝結(jié)構(gòu)分化出菌絲，菌絲進(jìn)入皮層后，在胞間延伸穿插并向菌根外部生長(zhǎng)；Ri菌根可產(chǎn)生根內(nèi)孢子，簇狀孢子與菌絲相連接分布于皮層；Mi接種同時(shí)具備了Fm和Ri侵染特征，一方面具有叢枝、菌絲結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有大量簇狀孢子與菌絲相連接（圖1、圖2）。

2.2 接種處理對(duì)任豆根系侵染率和菌根依賴性影響

2.2.1 不同接種時(shí)間AMF對(duì)任豆苗根系侵染

接種處理任豆根系均能與菌根真菌形成菌根共生體，未接種對(duì)照處理也不同程度受到侵染。貧瘠喀斯特土壤上，接種前期，單接種根內(nèi)球囊霉具有最高侵染率79.63%，任豆生長(zhǎng)過程中觀察，定植初期 Ri接種表現(xiàn)出苗齊壯勢(shì)頭，而摩西球囊霉出苗速度較慢，單接種和混合接種之間侵染率沒有顯著性差異；接種中期，單接種和混合接種處理間侵染率差異均達(dá)到顯著水平，摩西球囊霉侵染率上升至89.79%，此時(shí)幼苗生長(zhǎng)速度加快，而根內(nèi)球囊霉侵染率顯著下降，幼苗生長(zhǎng)速度變緩，混合接種侵染率介于單接種之間；生長(zhǎng)后期，無論單接種還是混合接種侵染率均呈下降趨勢(shì)，與生長(zhǎng)初期均達(dá)到顯著差異水平，后期根內(nèi)球囊霉處理侵染率較中期略有提升，但未達(dá)到顯著差異水平。隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，未接種處理侵染率由2.05%升至16.90%，表明隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，AMF真菌會(huì)不斷繁殖并侵染任豆幼苗根系（圖3）。

滇柏林下喀斯特土壤，接種前期侵染率均達(dá)到最高水平，混合接種侵染率達(dá)到 82.50%，與單接種達(dá)到顯著差異水平，隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，侵染率呈下降趨勢(shì)，后期較前期下降均達(dá)到顯著差異水平，單接種之間侵染率在不同時(shí)期差異均不顯著，混合接種在生長(zhǎng)前期、中期與單接種具有顯著性差異（圖4）。

2.2.2 不同喀斯特生境下AMF對(duì)任豆苗根系侵染

圖1 貧瘠喀斯特土壤AMF接種任豆根系叢枝結(jié)構(gòu)Fig. 1 Morphology of arbuscular mycorrhiza at Zenia insignis roots after AMF infection in low nutrient Karst soil

圖2 滇柏林下土壤AMF接種任豆根系叢枝結(jié)構(gòu)Fig. 2 Morphology of arbuscular mycorrhiza at Zenia insignis roots after AMF infection in Cupressus duclouxiana soil

圖3 貧瘠喀斯特土壤不同接種時(shí)間AMF對(duì)任豆根系侵染影響Fig. 3 Effect of AMF on the infection of Zenia insignis roots at different inoculation time in low nutrient Karst soil

圖4 滇柏林下土壤不同接種時(shí)間AMF對(duì)任豆根系侵染影響Fig. 4 Effect of AMF on the infection of Zenia insignis roots at different inoculation time in higher nutrient Karst soil

經(jīng)雙因素方差分析（表2），不同喀斯特土壤生境下，接種前期土壤之間侵染率沒有顯著交互作用，接種處理有顯著交互作用，土壤與接種處理之間有交互作用；中期，養(yǎng)分較高的滇柏林下土壤接種條件下，F(xiàn)m菌根侵染率下降9.92%，Ri菌根侵染率下降21.86%，Mi菌根侵染率下降54.90%。貧瘠土壤，F(xiàn)m接種侵染率升高31.41%，Ri接種侵染率下降40.69%，Mi略有升高，接種土壤與侵染率有極顯著交互作用，不同養(yǎng)分土壤和菌種組合及其互作對(duì)菌根侵染率有極顯著影響；生長(zhǎng)后期菌根侵染率都呈下降趨勢(shì)，貧瘠喀斯特土壤生境下，F(xiàn)m、Ri和Mi侵染率較前期分別下降35.74%、32.45%和25.28%，養(yǎng)分較高的滇柏林下土壤生境下，F(xiàn)m、Ri和 Mi侵染率較前期分別下降 45.97%、62.75%和64.50%，接種土壤與侵染率有極顯著交互作用，不同養(yǎng)分土壤和菌種組合及其互作對(duì)菌根侵染率有顯著影響。

表2 不同喀斯特生境和接種方式對(duì)任豆根系侵染率影響的雙因素方差分析結(jié)果Table 2 The results of two way ANOVA for effects in Karst habitats and mycorrhizal inovulation on the root colonization of Zenia insignis

方差分析表明，隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，不同養(yǎng)分喀斯特土壤對(duì)菌根侵染率具有顯著影響，土壤養(yǎng)分含量高，侵染率下降快，而貧瘠土壤具有較高侵染效率，侵染率隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，下降幅度較養(yǎng)分高土壤緩慢。

2.2.3 不同接種處理任豆菌根依賴性

圖5，貧瘠喀斯特土壤，生長(zhǎng)期內(nèi)Fm和Mi接種菌根依賴性呈現(xiàn)先升高再降低的變化，Ri接種菌根依賴性呈下降趨勢(shì)，菌根依賴性最低。前期菌根依 賴 性 Fm＞Mi＞Ri＞CK 、 中 期 菌 根 依 賴 性Fm＞Mi＞CK＞Ri，Mi接種菌根依賴性略低于 Fm 接種，差異不顯著；后期Fm＞Mi＞CK＞Ri，3個(gè)處理接種菌根依賴性均呈下降趨勢(shì)，達(dá)到顯著差異水平；滇柏林下土壤，前期菌根依賴性 Fm＞Ri＞Mi＞CK，中期 Mi＞Ri＞Fm＞CK，后期 Fm＞CK＞Mi＞Ri。隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，任豆菌根依賴性由高強(qiáng)度依賴轉(zhuǎn)變?yōu)槿跻蕾嚮驘o依賴，由Fm、Ri和Mi接種前期高強(qiáng)度依賴的504.08%、497.96%和231.29%降低為108.88%、38.97%和95.00%。

2.3 接種AMF對(duì)任豆株高和地徑影響

由圖6、圖7貧瘠喀斯特土壤，F(xiàn)m、Mi和Ri處理任豆株高和地徑均高于對(duì)照，較對(duì)照增加68.92%、47.30%、2.16%和 56.18%、37.45%和16.85%，F(xiàn)m接菌效應(yīng)明顯優(yōu)于其它兩種處理，Ri接菌效應(yīng)最低，促生效應(yīng)不顯著；滇柏林下土壤，F(xiàn)m和Mi促進(jìn)株高提高，較對(duì)照分別增加48.05%和12.08%，兩種處理差異顯著，Ri處理株高較對(duì)照降低17.92%，差異不顯著。接種處理地徑均呈下降趨勢(shì)，F(xiàn)m、Mi和Ri地徑均下降1.13%、3.76%和21.80%，各處理差異不顯著。

株高、地徑與菌根依賴性大小順序基本一致。由圖 5，收獲期，兩種土壤生境下菌根依賴性都較60、150 d下降，而Fm接種處理在兩種基質(zhì)上均具有最高菌根依賴性，可以使植物獲得最高株高、地徑，Mi接種處理菌根依賴性次于Fm，株高和地徑也次于Fm處理。

圖5 不同時(shí)間不同接種處理任豆菌根依賴性Fig. 5 Mycorrhizal dependency of Zenia insignis with different inoculation time and different inoculation treatments

圖6 收獲期AMF接種對(duì)任豆株高生長(zhǎng)影響Fig .6 Effect of AMF inoculation on height (H) of Zenia insignis at harvest

2.4 接種AMF對(duì)任豆生物量影響

收獲期（表3），貧瘠喀斯特土壤生境下任豆生物量參數(shù)在Fm和Mi接種處理下均獲得提高，地上生物量、地下生物量和總生物量分別提高83.90%和18.27%、42.20%和17.89%、67.34%和18.17%，Ri處理地上生物量、地下生物量和總生物量均低于對(duì)照，分別降低38.08%、21.10%和31.56%。Fm處理對(duì)任豆生物量影響最大，均高于其它兩種處理；滇柏林下土壤，F(xiàn)m接種處理具有最高生物量，地上生物量、地下生物量和總生物量分別提高6.77%、7.92%和8.89%，增加幅度均小于貧瘠喀斯特土壤生境Fm接種處理。Ri和Mi處理生物量呈降低趨勢(shì)，Ri處理地上生物量、地下生物量和總生物量降低64.52%、52.89%和61.01%，Mi處理降低4.49%、13.70%和5.02%，Ri處理在兩種喀斯特土壤上降低幅度一致，均與Fm處理達(dá)到顯著差異水平。

圖7 收獲期AMF接種對(duì)任豆地徑生長(zhǎng)影響Fig. 7 Effect of AMF inoculation on basal diameter (D) of Zenia insignis at harvest

2.5 接種AMF對(duì)任豆根冠比和根生物量比影響

貧瘠喀斯特土壤生境下（表 3），Ri處理根冠比、根生物量比高于CK，差異不顯著；Mi和Fm處理根冠比、根生物量比均低于CK，F(xiàn)m處理具最低根冠比和根生物量比，根冠比與其它處理差異顯著，根生物量比與Ri差異顯著；滇柏林下土壤，Ri處理具有最高根冠比和根生物量比，根冠比與其它處理差異顯著，根生物量比與Fm和CK差異不顯著，與Mi差異顯著。

3 討論

3.1 AMF對(duì)任豆根系侵染效果

任豆與AMF能形成菌根共生體，F(xiàn)m效果優(yōu)于Ri，Mi效果介于Fm和Ri之間。任豆侵染率隨生長(zhǎng)過程呈現(xiàn)先升高后降低的變化，這與馬放等（2014）研究小麥接種摩西球囊霉和根內(nèi)球囊霉的侵染效果一致。生長(zhǎng)前期，任豆根系侵染效果較高，此時(shí)強(qiáng)化添加的AMF菌劑內(nèi)孢子、菌絲、菌根根段等繁殖體豐富，形成強(qiáng)勢(shì)侵染，可能加強(qiáng)了植物根系與菌根真菌之間的共生結(jié)合，因此侵染率較高（張淑娟等，2010）。貧瘠喀斯特土壤生境下，F(xiàn)m、Mi接種處理侵染率在150 d出現(xiàn)最高點(diǎn)，后期單接種和混合接種都下降。隨任豆生長(zhǎng)，根系木質(zhì)化程度加強(qiáng)，且菌絲、菌根根段、孢子消亡、老化，不利于AMF侵染，而且根系面積擴(kuò)大，可能導(dǎo)致侵染率降低（馬放等，2014）；滇柏林下土壤生境下，Mi接種處理在任豆生長(zhǎng)初期具有最高侵染率，隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，單接種和混合接種侵染率都呈下降趨勢(shì)，整個(gè)生長(zhǎng)期單接種Fm和Ri侵染效果不顯著，Mi侵染效果在任豆生長(zhǎng)初期最高，隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，Mi接種效果與單接種差異不顯著。

通過任豆生長(zhǎng)試驗(yàn)觀察，生長(zhǎng)初期 Ri接種出苗齊、快速，苗高，F(xiàn)m接種出苗緩慢，苗矮；生長(zhǎng)中后期，Ri接種植株生長(zhǎng)放緩，F(xiàn)m接種植株生長(zhǎng)狀況好轉(zhuǎn)，植株株高、生物量最大。Mi接種表現(xiàn)出了單菌種兼容效應(yīng)，初期出苗緩慢，隨接種時(shí)間延長(zhǎng)，植物長(zhǎng)勢(shì)好轉(zhuǎn)。在喀斯特土壤生境下Ri接種處理具有苗木定植、出芽快速啟動(dòng)的特點(diǎn)，但后續(xù)促生效果下降，F(xiàn)m接種生長(zhǎng)初期促生效果啟動(dòng)慢，效果弱，生長(zhǎng)后期促生效果加強(qiáng)，混合接種具有單接種的效應(yīng)。AMF與植物建立共生體系需要啟動(dòng)時(shí)間，不同菌種啟動(dòng)時(shí)間快慢不同，混合接種可以彌補(bǔ)單接種不足。

3.2 不同喀斯特生境下AMF對(duì)任豆生長(zhǎng)影響及菌根依賴性

不同接種時(shí)期，F(xiàn)m在兩種喀斯特土壤上均表現(xiàn)出最強(qiáng)菌根依賴性。無論是貧瘠喀斯特土壤還是養(yǎng)分較高的喀斯特土壤生境下，任豆幼苗對(duì)Fm菌根依賴性更高，促生效應(yīng)更好。貧瘠土壤上任豆生長(zhǎng)中后期，F(xiàn)m菌根依賴性顯著高于養(yǎng)分較高的滇柏林下土壤；生長(zhǎng)中后期，混合接種在兩種土壤生境上均表現(xiàn)出次于Fm的較強(qiáng)菌根依賴性。本研究與宋鳳鳴等（2018）研究接種對(duì)任豆生長(zhǎng)和抗旱性影響結(jié)論一致：Fm促生效應(yīng)最大，顯著提高任豆株高和生物量。說明Fm促生效果最佳，生態(tài)適應(yīng)性最強(qiáng)，而混合接種也有利于單接種的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。Ri接種在有機(jī)質(zhì)和全氮質(zhì)量比低且貧瘠的自然煤矸石中使玉米總干重增加31.04%（畢娜等，2016），而本研究中Ri處理無論在養(yǎng)分高或低的喀斯特土壤上對(duì)任豆生長(zhǎng)促進(jìn)作用均不顯著或?yàn)樨?fù)效應(yīng)，這與Ri對(duì)玉米在風(fēng)化和自然煤矸石基質(zhì)上表現(xiàn)出的促生效果相反，有可能是同一菌種對(duì)不同培養(yǎng)基質(zhì)或宿主植物的生態(tài)適應(yīng)性不同所致，要有效使用AMF接種物，必須考慮土著微生物與引入的AMF、土壤性質(zhì)和氣候條件之間的兼容性（Li et al.，2019）。

表3 不同喀斯特生境下接種處理180 d對(duì)任豆生物量影響Table 3 Effects of inovulation treatment on the bomass of Zenia insignis in kars habitats

添加肥料土壤中磷水平與根系侵染率呈負(fù)相關(guān)，沒有磷肥處理的土壤上栽種的植物與菌根真菌具有良好的共生效應(yīng)（Miller et al.，1985）。本試驗(yàn)滇柏林下土壤pH值略低，全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)和水解性氮都顯著高于貧瘠喀斯特土壤，有效磷、速效鉀和交換性鎂略高于貧瘠喀斯特土壤，由此表現(xiàn)出養(yǎng)分貧瘠喀斯特土壤上Fm菌根依賴性最高，促生效應(yīng)最大；養(yǎng)分較高滇柏林下土壤Fm菌根依賴性降低，雖然促進(jìn)任豆生物量積累，但增加幅度降低。Ri對(duì)任豆生物量積累的促進(jìn)作用均表現(xiàn)出負(fù)效應(yīng)，養(yǎng)分較高的滇柏林下降低幅度更大。Mi接種在低養(yǎng)分土壤上促進(jìn)任豆生物量提高，但在養(yǎng)分較高土壤上任豆生物量低于對(duì)照處理。Mi處理是單接種Fm和Ri 1:1比例混合得到的處理，養(yǎng)分較高的滇柏林下土壤 Ri對(duì)植物生長(zhǎng)表現(xiàn)出更大的負(fù)效應(yīng)，導(dǎo)致混合接種也表現(xiàn)出生長(zhǎng)負(fù)效應(yīng)，說明 Ri在養(yǎng)分較高的喀斯特土壤上對(duì)植物生長(zhǎng)的抑制效應(yīng)更大。Ri與蘋果砧木共生于高鈣土壤上并沒有獲得最高的菌根效應(yīng)，而在鹽脅迫下卻能顯著提高桔子（Citrus aurantiumL.）、檸檬（Citrus volkamerianaTan. AndPasq.）砧木葉面積、葉和根干重等生長(zhǎng)參數(shù)，增加植物葉片磷、鉀、鎂和鋅濃度（Hoda et al.，2011），有可能根內(nèi)球囊霉更適宜在鹽脅迫生境中發(fā)揮作用。貧瘠喀斯特土壤養(yǎng)分含量低，pH值和總鈣都高于滇柏林下土壤，F(xiàn)m有可能在高鈣低養(yǎng)分喀斯特土壤生境下更有利于發(fā)揮促生作用。

收獲期，貧瘠喀斯特土壤生境下Fm處理顯著促進(jìn)任豆株高、地徑及生物量提高，菌根依賴性大小與菌種對(duì)生物量的促進(jìn)作用一致，Mi接種處理也具有促進(jìn)作用，但Ri菌根依賴性為弱依賴或無依賴，導(dǎo)致對(duì)植物生長(zhǎng)的負(fù)效應(yīng)。養(yǎng)分較高滇柏林下土壤生境下Fm接種處理對(duì)任豆株高、生物量具有促進(jìn)作用。Mi、Ri菌根依賴性為弱依賴或無依賴，任豆生物量、地徑低于不接種處理，表現(xiàn)出負(fù)效應(yīng)。摩西球囊霉在喀斯特土壤上與任豆共生，顯著提高植物生長(zhǎng)參數(shù)，具有促進(jìn)喀斯特土壤上植物生長(zhǎng)作用，該結(jié)果與 Wu et al.（2011）研究摩西球囊霉提高桃樹（Prunus persicaL. Batsch）生長(zhǎng)參數(shù)結(jié)論一致，而豆科牧草（Hedysarum coronariumL.）在石灰性土壤上接種摩西球囊霉卻沒有促進(jìn)植物生長(zhǎng)，摩西球囊霉與牧草共生不適合于鈣質(zhì)土壤（Azcón-Aguilar et al.，1982）。這也表明摩西球囊霉與宿主植物、土壤基質(zhì)之間具有一定的偏好選擇性，三者建立起有效的共生關(guān)系才能發(fā)揮最大菌根效應(yīng)從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)（屈明華等，2019）。菌根效應(yīng)在低養(yǎng)分喀斯特生境下大于養(yǎng)分較高的喀斯特土壤，采用菌根真菌干擾途徑，在貧瘠的喀斯特土壤上進(jìn)行植被恢復(fù)更有潛力。

3.3 AMF對(duì)任豆根冠比和根生物量比影響

根冠比、根生物量比是反映植物協(xié)調(diào)積累狀況的重要指標(biāo)之一，植物能夠調(diào)節(jié)根冠比來實(shí)現(xiàn)對(duì)逆境的適應(yīng)（張緒成等，2008）。不同生境的喀斯特土壤，接種Ri的任豆菌根依賴性在收獲期最低，根冠比、根生物量比最高，說明接種Ri對(duì)活化土壤養(yǎng)分效率低（屈明華等，2019），養(yǎng)分供應(yīng)不足，使根冠比、根生物量增大，過大的根冠比、根生物量比導(dǎo)致過多的同化物在根部被消耗掉（張向前等，2017），限制了任豆生物量增加。貧瘠喀斯特土壤，F(xiàn)m具有最低的根冠比和根生物量比，這說明Fm對(duì)養(yǎng)分脅迫生境具有良好的適應(yīng)性，能夠活化土壤養(yǎng)分，促進(jìn)植物具有最大生物量，使植物易與定植成活，利于喀斯特生境下植被恢復(fù)。

4 結(jié)論

不同菌劑對(duì)任豆促生效果不同，摩西球囊霉在喀斯特土壤生境下均能有效提高任豆生物量累積，提高株高，促進(jìn)植物生長(zhǎng)；根內(nèi)球囊霉促生效果不顯著，喀斯特土壤生境下對(duì)任豆生物量累積為負(fù)效應(yīng)，對(duì)株高、地徑促進(jìn)效應(yīng)均低于摩西球囊霉和混合接種，混合接種促生效果介于單接種之間。

摩西球囊霉處理效果優(yōu)于根內(nèi)球囊霉處理，貧瘠喀斯特土壤上，摩西球囊霉接種促生效果優(yōu)于養(yǎng)分較高喀斯特土壤，接種菌根真菌能夠發(fā)揮更大作用?；旌辖臃N可彌補(bǔ)單接種不足，也可作為喀斯特侵蝕區(qū)植被恢復(fù)AMF干擾接種劑。以豆科植物任豆為宿主植物，摩西球囊霉為接種物，兩者在喀斯特土壤生境下能形成良好共生關(guān)系，增加植株生物量，促進(jìn)生長(zhǎng)，易于定植，有利于喀斯特地區(qū)植被恢復(fù)。

致謝：感謝亞熱帶林業(yè)研究所袁志林研究員在菌根侵染結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和觀察工作中給予的無私幫助！