盆栽基质对AM真菌及宿主植物生长发育的影响

张贵云 ，刘 珍 ，范巧兰 ，魏明峰 ，罗 山 ，崔 婷 ，张丽萍 , 徐国华

（1.南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京210095；2.山西省农业科学院棉花研究所，山西运城044000）

丛枝菌根真菌（Arbuscularmycorrhizal fungi，AMF）是一种普遍存在的内共生真菌，它与80%以上的陆生植物形成共生体[1]——丛枝菌根。AMF作为生物肥料，可以促进植物高效利用土壤养分资源，增强植物的抗旱、耐水性及抗病性，改善矿质营养，提高作物产量和品质[1]，减少化肥、农药的使用。因此，AMF对于有机农业、环境保护以及可持续发展都具有十分重要的意义[2-6]。

AMF是专性共生真菌，其主要繁殖方法有盆栽培养法、营养薄层法、静水培养法、气雾培养法、根器官培养法等[7]，其中，盆栽培养法是一种最传统、最经济的方法。由于盆栽基质是繁殖菌种和宿主培养的载体，是真菌和植物生长的最关键影响因素。因此，本试验采用盆栽培养试验，以摩西球囊霉（G.mosseae）为生产菌种、玉米（运单19号）为宿主植物，研究不同盆栽基质对AM真菌及宿主植物生长发育的影响，以期筛选获得适宜AM真菌生长发育的盆栽基质，为优质AM菌剂生产体系的建立提供技术参数和理论指导。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌种 摩西球囊霉（G.mosseae）由中国农业大学植物营养研究室提供，以白三叶草（Trifolium repens L.）为宿主植物进行扩大繁殖。

1.1.2 供试植物 运单19号玉米，由山西省农业科学院棉花研究所玉米课题组提供。

1.1.3 供试基质 基质J1：黑石粉与壤土的混合物（体积比为3∶1）；基质J2：灰石粉与壤土的混合物（体积比为3∶1）；基质J3：河砂与壤土的混合物（体积比为3∶1）；基质J4：铁矿尾渣与壤土的混合物（体积比为3∶1）；基质J5：细红砂与壤土的混合物（体积比为3∶1）。其中，黑石粉、灰石粉、铁矿尾渣、细红砂和河砂均采自山西省运城市东郭沙石场，粒径均小于1.7mm；土壤采自山西省农业科学院棉花研究所小麦、玉米轮作试验地，土壤为石灰性褐土，质地中壤。不同基质的基本理化性状列于表1。

表1 不同培养基质的基本理化性质

1.2 试验设计与方法

1.2.1 试验设计 试验设在山西省农业科学院棉花研究所温室内，共有5个处理，即J1，J2，J3，J4，J5（同1.1.3供试基质），每个处理重复6次。

接种前基质100℃间歇灭菌2次，塑料盆（20 cm×25 cm）用84消毒液消毒，玉米种子用0.1%升汞表面消毒，25℃催芽，挑选发芽势一致的发芽种子（以降低个体差异）备用。播种时，每盆先装3 kg基质，后将400个G.mosseae孢子撒于其上，再覆盖基质1 kg，定深播种经催芽的种子。玉米出苗后每盆留壮苗5株，出苗后每隔7 d等量浇1次Hoagland营养液100～200mL。

1.2.2 指标测定 播种后第75天取样测定菌根侵染率，并测定植株地上部和地下部干物质质量、培养基质中的孢子含量及植株中的磷浓度。菌根侵染率测定采用十字交叉法[8]，所得侵染率为丛枝侵染率、泡囊侵染率和菌丝侵染率的总和；孢子含量测定采用湿筛倾注法分离孢子[9]，显微镜下观测计数；磷含量测定采用钒钼黄比色法。

1.3 数据处理

数据用DPS统计软件进行二因素方差分析，用Duncan’s新复极差法进行多重比较，检验各处理平均值之间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同基质对G.mosseae生长发育的影响

2.1.1 不同基质对G.mosseae侵染率的影响由图1可知，J1处理的菌根侵染率最高，比其他基质处理高24.6%～114.1%；J3处理的菌根侵染率次之，比J2，J4和J5高8.9%～71.9%；J5处理的侵染率最低，与其他处理相比达显著水平。

2.1.2 不同基质对G.mosseae孢子含量的影响 不同基质处理中的AM真菌孢子含量测定结果（播种后第75天）如图2所示。从图2可以看出，基质J1处理的AM真菌孢子含量最高，达14.0个/g，比其他处理高12.9%～65.6%；基质J3处理的孢子含量次之，为12.4个/g；基质J5处理的孢子含量最低，为8.5个/g。

2.2 不同基质接种AM真菌对玉米生长发育的影响

2.2.1 不同基质接种AM真菌对玉米生物量的影响 玉米生长第75天生物量测定结果如表2所示。由表2可知，基质J1处理的根冠比最小，地上部干质量、地下部干质量和总干质量最高，其中，总干质量比其他处理高15.6%～109.2%；基质J3处理的地上部干质量、地下部干质量和总干质量略低于基质J1处理，但明显高于J2，J4和J5处理，其根冠比稍高于J1处理，明显低于其他3个处理；基质J5处理的地上部干质量、地下部干质量和总干质量最低，根冠比最高。

表2 不同基质接种AM真菌对玉米生物量的影响（第75天）

2.2.2 不同基质接种AM真菌对玉米磷含量的影响 不同基质处理的玉米磷含量的测定结果如图3所示。从图3可以看出，基质J1接种AM真菌后，玉米磷含量明显高于其他基质处理，比其他处理高9.1%～84.6%；基质J3处理的玉米磷含量低于J1处理，但显著高于J2，J4和J5处理；基质J5处理的玉米磷含量最低。

3 结论与讨论

培养基质不仅为宿主植物的正常生长提供养分，还有利于真菌的生长和繁殖体的形成。Sreenivasa等[10]用珍珠岩、细砂和草炭土按一定比例混合作基质，将Glomus fasciculatum接种于苏丹草（Rhodes grass），可产生大量的繁殖体。王幼珊等[4]研究表明，沙和土混合（体积比为1∶1）以及沙、壤土、细红砂和沸石体混合（体积比为2∶1∶1∶1），是较好的培养基质。本试验结果表明，基质J1（黑石粉与壤土体积比为3∶1）对AM真菌及玉米生长发育的促进作用最强，基质J3（河砂与壤土体积比为3∶1）的促进作用次之，基质J5（细红砂与壤土体积比为3∶1）的效果最差。

基质中养分的高低会影响宿主植物与菌根菌之间互惠共生关系的建立和发展，尤其基质中的磷会直接影响菌根菌的扩展[3]。Biermann等[11-13]以泥炭为培养基质研究表明，菌根对植物的侵染率很低，其主要原因是基质中的P含量较高；王淼焱等[14]认为，AM真菌在低P水平下，可显著提高玉米的生长发育和干物质质量。本试验中，基质J1中的P含量相对较低，有利于菌根的繁殖和宿主植物的生长，是比较理想的培养基质。

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