大田接种丛枝菌根真菌对甘蔗品种“福农41号”生长的影响

伍荣冬，谭彩丽，李廷化，雷崇华*，韦金凡，余凤良，汪 茜，谭裕模，陈廷速*

(1广西农垦国有金光农场，广西南宁 530042；2广西农业科学院微生物研究所，广西南宁 530007；3广西农业科学院农业资源与环境研究所，广西南宁 530007)

大田接种丛枝菌根真菌对甘蔗品种“福农41号”生长的影响

伍荣冬1，谭彩丽1，李廷化1，雷崇华1*，韦金凡1，余凤良1，汪 茜2，谭裕模3，陈廷速2*

(1广西农垦国有金光农场，广西南宁 530042；2广西农业科学院微生物研究所，广西南宁 530007；3广西农业科学院农业资源与环境研究所，广西南宁 530007)

为了探讨大田甘蔗接种丛枝菌根(AM)真菌促进甘蔗生长的效果，本研究对甘蔗品种“福农41号”进行大田接种AM菌剂的试验，初步分析其对甘蔗生长的影响。研究结果表明：AM菌剂能促进甘蔗对土壤中Mg和有机质的吸收；在施用AM菌剂及50%复合肥(375 kg·hm-2)的条件下，能促进P的吸收，提高磷肥的利用率。施AM菌剂能提高土壤的pH值，促进甘蔗植株生长，增加甘蔗有效茎数，提高产量和含糖量。

甘蔗；丛枝菌根真菌；接种；大田试验

0 引言

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae, AM)真菌与植物根系形成丛枝菌根共生体，促进水分和营养元素的吸收[1]，80%以上陆生植物根系都能形成这种共生结构[2]。丛枝菌根真菌通过改善根际土壤微生物群落结构，从而改良土壤生态系统，促进植物生长[3]，并在退化土壤恢复中起重要作用[4]。

甘蔗是我国主要的糖料作物，种植面积占我国常年糖料面积的85%以上，产糖量占食糖总产量的90%以上，甘蔗产业已成为主产区经济发展的重要

支柱和农民增收的主要来源。作为C4作物，甘蔗具有生长期长，消耗养分多的特性，是对肥料需求较大的经济作物，需要充分的水肥条件，才能维持其旺盛的生长态势[5]。由于我国大部份蔗区采用多年连作制，加之蔗农为了追求甘蔗产量，过度施用化肥，导致耕地土壤结构变差，土壤板结，成酸性，有机质含量中偏低。由于耕地土壤退化严重，在近几年的甘蔗种植中，通过增加施用化肥量的方法已无法明显提高甘蔗产量，这不仅导致甘蔗种植成本的增加，影响了蔗农的经济效益，还会造成地下水资源污染。本研究进行大田甘蔗接种AM菌剂试验，探讨丛枝菌根真菌对甘蔗品种“福农41号”生长的影响，为AM菌剂在甘蔗生产上的应用，也将为其在生态农业的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试甘蔗品种：福农41号。丛枝菌根真菌菌株为地表球囊霉菌(Glomus versiforme) LCGX-58，菌株保藏号CGMCC No.8775(中国科学院微生物研究所中国微生物菌种保藏中心)，由广西农业科学院微生物研究所分离自甘蔗根际土壤。采用河沙为主要培养基质，以玉米为宿主植物，接种Glomus versiforme LCGX-58，生长期间每周喷淋25%～50% Hoagland营养液，培养4个月后，将孢子、宿主根系和培养基质作为接种物(AM菌剂)。

1.2 试验设计

试验在广西农垦国有金光农场前进分场金光综合试验站甘蔗试验基地实施。甘蔗品种为福农41号。2014年3月5日种植。共设6个处理：(A) AM；(B) AM+50%复合肥(375 kg·hm-2下同)；(C) AM+复合肥(750 kg·hm-2下同)；(D)空白对照；(E)50%复合肥；(F)复合肥。施用AM菌剂(3个处理)与不施AM菌剂(3个处理)之间，设立隔离区30 m。每个处理3个小区，采用拉丁方设计。每个小区面积7 m×5.5 m。其中行距1.1 m，共5行。每行7 m，下种量50个双芽苗，共100个芽。所用复合肥为N：P：K=10：9：7(科泉复混肥，广西南宁市壮禾肥业有限公司)。1.3 调查项目

2014年5月调查出苗率、分蘖率，2015年1月实产测定株高、茎径、有效茎数、锤度、糖分和产量等，评价施用AM菌剂对甘蔗生长的影响。试验结果采用DPS软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 AM菌剂对土壤理化性质的影响

施用AM菌剂对土壤的理化性质有着不同的影响。从表1可以看出，在甘蔗收获后，施用AM菌剂的处理，土壤中残留的Mg和有机质的含量均比未施AM菌剂的低，说明，AM菌能促进甘蔗对土壤中Mg和有机质的吸收。AM菌剂对土壤全氮的影响不大，主要表现在甘蔗收获后，各处理土壤中全氮的含量相差不大。而对土壤有效磷却有不同的影响，在同样施用50%的复合肥(即复合肥375 mg·kg-1)的条件下，施用AM菌剂能促进甘蔗对土壤中P的吸收，提高磷肥的利用率，主要表现在B比E的P含量低23.55 mg·kg-1；在未施肥任何肥料的处理A和D中，A的P比D高，原因可能是AM菌能促使土壤中P的分解，以满足甘蔗生长对P的需求。处理C与F土壤中P的含量相差不大，原因可能是甘蔗在施用复合肥750 kg·hm-2下，说明2个处理所施的磷肥已经能满足甘蔗生长的需要，或是施P过量，此时AM菌对甘蔗吸收P的影响不大。AM菌还能提高土壤的pH值，表现在处理A、B、C的pH值分别比D、E、F高。

2.2 AM菌剂对甘蔗出苗率、分蘖率的影响

表1 AM菌剂对土壤理化性质的影响

试验各处理间差异不显著，说明大田甘蔗施肥AM菌剂对甘蔗出苗率没有影响(图1)。在甘蔗分蘖方面，处理E和B、C差异达显著水平，处理A和处理D、处理C和处理F间差异不显著，说明甘蔗

施AM菌剂，在分蘖阶段，并不能有效的提高甘蔗分蘖(图2)。

图1 甘蔗出苗率

图2 甘蔗分蘖率

2.3 AM菌剂对甘蔗株高、茎径的影响

施用AM菌剂的处理A、B、C的植株株高均分别比未施用AM菌剂的处理D、E、F的高，说明大田甘蔗施用AM菌剂能促进植株生长，其中A和和F相比，达到显著差异水平(图3)。此外，施AM菌剂对甘蔗植株的茎径的影响不大(图4)。

图3 不同处理的植株株高

图4 不同处理的植株茎径

2.4 AM菌剂对甘蔗有效茎数和产量的影响

甘蔗施用AM菌剂能提高甘蔗有效茎数。处理A、B、C的有效茎数分别大于处理D、E、F，其中处理C和处理D、E、F相比差异达到显著水平(图5)。在产量方面，施用AM菌剂的处理A、B、C的产量分别为70.837、69.884、69.130 t·hm-2；对照D、 E、F的产量分别为56.709、57.217、59.368 t·hm-2(图6)。处理A、B、C分别比D、E、F增产24.9%、22.1%和16.4%，且处理A和D、B和E的差异达显著水平。说明，大田甘蔗在施用AM菌剂后，不但能提高有效茎数，还能增加产量。

2.5 AM菌剂对甘蔗田间锤度、糖分和含糖量的影响

图5 不同处理公顷有效茎数

图6 不同处理的甘蔗产量

只有在一定的施肥条件下，AM菌剂能提高甘蔗田间锤度。处理AE，C

糖分分别高于未施用AM菌剂的处理D、E、F(图8)。表明施用AM菌后，能提高甘蔗的糖分。

图7 不同处理的甘蔗田间锤度

图8 不同处理的甘蔗糖分

在甘蔗含糖量方面，施用AM菌剂的处理A、B、C的含糖量分别为10.08 t·hm-2、10.55 t·hm-2、10.07 t·hm-2；对照D、E、F的产量分别为 7.99 t·hm-2、8.20 t·hm-2、8.63 t·hm-2(图9)。A、B、C分别比D、E、F增糖26.15%、28.61%、16.61%，其中A和D、B和E的差异均达显著水平。试验表明，施用AM菌剂能增加甘蔗含糖量。

图9 不同处理的甘蔗含糖量

3 讨论

丛枝菌根(AM)真菌是自然界分布最为广泛的一种植物内生菌根真菌，它能促进水分和养分的吸收和利用，提高植物的抗逆性，在自然生态系统修复中具有重要作用。本研究表明，AM菌能促进大田甘蔗对土壤中Mg和有机质的吸收，还能提高土壤的pH值，这对甘蔗的生长起尤其重要的作用。同时也表明，在施用复合肥375 kg·hm-2的情况下，施用AM菌能促进甘蔗对磷的吸收，从而提高磷肥的利用率。大田甘蔗在施用AM菌剂后，能促进甘蔗植株伸长生长，提高有效茎数，增加甘蔗产量，还能提高蔗糖分，增加含糖量和降低生产成本，这一结果与张金莲[7]的研究结果基本相同。我国的甘蔗经过常年连作，甘蔗土壤退化已很严重，增加化肥施用量已经达不到明显增产的效果，而且还会造成浪费和生产成本的增加，因此，建议在今后的甘蔗品种“福农41号”的种植中，在前茬甘蔗施用肥料充足的情况下，新植蔗单施AM菌剂或AM菌剂+复合肥375 kg·hm-2，宿根蔗建议施用AM菌剂+复合肥375 kg·hm-2，以达到节本增产和增效的效果。

[1] BAREA J M, AZCÓN R, AZCÓN-AGUILAR C. Mycorrhizosphere interactions to improve plant fitness and soil quality [J]. Antonie van Leeuwenhoek, 2002, 81：343-351.

[2] SMITH S E, READ D. Mycorrhizal symbiosis//3rd ed. [M]. San Diego：Academic Press, 2008.

[3] SIEVERDING E, OEHL F. Are arbuscular mycorrhizal fungal species invasive - derived from our knowledge about their distribution in different ecosystems? [J]. BCPC Symposium Proceedings, 2005, 81：197-202.

[4] 王晓英, 王冬梅. 丛枝菌根真菌与土壤养分交互作用的生态效应研究[J]. 北方园艺，2009(6)：111-115.

[5] 江永，敖俊华，卢颖林，等. 湛江市甘蔗“3414”肥料效应试验[J]. 广东农业科学，2011，38(19)：69-72.

[6] 陈廷速，李松，王维赞，等. 甘蔗大田接种AM菌剂效应研究[J]. 甘蔗糖业，2013(3)：6-10.

[7] 张金莲，黄振瑞，车江旅，等. AM菌剂对大田甘蔗根际土壤AM真菌种群影响研究[J]. 西南农业学报，2015(1)：269-273.

(本篇责任编校：李金玉)

Influence of Inoculation of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Sugarcane Variety Funong 41 Grown in Field

WU Rong-dong1, TAN Cai-li1, LI Ting-hua1, LEI Cong-hua1, WEI Jin-fan1, YU Feng-liang1, WANG Qian2,
TAN Yu-mo3, CHEN Ting-su2
(1Guangxi State Farms Jinguang Farm, Nanning, Guangxi 530042;2Microbiology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007;3Resource and Environment Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007)

To reveal the influence of inoculation of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi on sugarcane, sugarcane variety Funong 41 grown in fields were inoculated with AM fungi, and the soil property and the plant growth were investigated. The results showed that AM fungi can stimulate sugarcane plants to absorb magnesium and organic matter, especially available phosphorus when inoculating AM fungi together with 50% compound fertilizer. Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi inoculation increased soil pH value, stimulated the plant growth, and increased millable cane stalks, cane production and sugar contents.

Sugarcane; Arbuscular mycorrhizae fungi; Inoculation; Field research

S566.1

A

1005-9695(2015)04-0020-01

2015-05-22；

2015-08-14

国家自然科学基金项目(31360356)；国家甘蔗产业技术体系(CARS-20)；国家人社部留学回国择优资助项目(优秀项目类)(2012-258)；广西科技攻关(12300007)；广西农业科学院基金项目(2014YP06，2015YT81，2015YZ10)

伍荣冬(1981-)，男，农艺师，主要从事土壤肥料、甘蔗栽培管理技术研究工作；E-mail：wuy055@163.com

*通讯作者：雷崇华，E-mail：2279209610@qq.com；陈廷速，E-mail：chen20409@hotmail.com

伍荣冬，谭彩丽，李廷化，等. 大田接种丛枝菌根真菌对甘蔗品种“福农41号”生长的影响[J]. 甘蔗糖业，2015(4)：20-20.