AM菌剂对甘蔗新品系“柳城07-500”的大田生长效应分析卢李威1，卢文祥1，汪茜2*，伍荣冬3，谭裕模4，韦勤丽1，张金莲2，陈廷速2

（1.广西柳城县甘蔗研究中心，柳城545200；2.广西农业科学院微生物研究所，南宁530007；3.广西农垦国有金光农场，南宁530042；4.广西农业科学院农业资源与环境研究所，南宁530007）

AM菌剂对甘蔗新品系“柳城07-500”的大田生长效应分析卢李威1，卢文祥1，汪茜2*，伍荣冬3，谭裕模4，韦勤丽1，张金莲2，陈廷速2

（1.广西柳城县甘蔗研究中心，柳城545200；2.广西农业科学院微生物研究所，南宁530007；3.广西农垦国有金光农场，南宁530042；4.广西农业科学院农业资源与环境研究所，南宁530007）

为了探讨大田甘蔗接种丛枝菌根（AM）真菌对促进甘蔗生长的效果，进行甘蔗新品系“柳城07-500”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镁和有机质的吸收；在施用AM菌剂及50%复合肥（750kg/hm2）下，能促进磷的吸收，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，增加甘蔗有效茎数和提高产量。

甘蔗；丛枝菌根真菌；接种；大田试验

丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza，AM）是由球囊霉（Glomeromycota）真菌与植物根系形成的互惠共生体，90%以上的陆地植物都能形成丛枝菌根，是自然界中最普遍的一种菌根类型。AM真菌与植物根系共生后，能够促进宿主植物对水分和土壤矿质元素（特别是磷）的吸收和利用，提高养分的利用率，增强抗逆性，促进植物生长，提高作物产量。AM真菌在植物根际形成的庞大菌丝网络系统，对稳定土壤结构、控制水土流失、增强对土传病害的抑制、保持植物根际土壤生态系统良性发展有重要意义[1-4]。

长期以来，广西蔗区由于没有找到可以大面积的轮作作物，蔗农在同一蔗地上连年种植甘蔗，有的长达20～30年。由于过度施用化肥，许多蔗区土壤呈酸性[5]和出现土壤板结情况，土壤质量退化严重。再者由于持续连作，蔗田土壤理化性质恶化，施肥效果降低。蔗田土壤养分生态条件恶化，使甘蔗平均单产未能取得大的突破[6]。蔗区农田质量下降，成为制约该产业可持续发展的重要因素。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新品系“柳城07-500”生长的影响，为AM菌剂在甘蔗生产上的应用及将来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

供试材料：甘蔗新品系柳城07-500（粤糖92-1287×CP72-1210）。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

试验地点在柳城县大埔镇木桐村保大屯。试验设6个处理，A.AM：AM菌剂；B.AM+1/2F：AM菌剂+1/2复合肥（375 kg/hm2）（信奥牌甘蔗专用肥，N：P：K=19:19:19）；C.AM+F：AM菌剂+复合肥（750 kg/hm2）；D.CK：空白对照；E.1/2F：1/2复合肥（375 kg/hm2）；F.复合肥（750 kg/hm2）。试验小区行长10m，行距1m，5行区，小区面积50m2，3次重复。试验采用同一品种、同一播种时间和同一管理水平。

1.3检测与调查项目

菌根侵染检测：在种植后期，采集不同处理的甘蔗根系，检测方法同陈廷速等[7]。

2014年7月调查出苗率。2015年1月测定株高、茎径、有效茎数、锤度和产量等，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

2.1AM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（表1）。在甘蔗收获后，施用AM菌剂的处理，土壤中残留的P和Mg的含量均比对应未施AM菌剂的低，说明AM菌剂能促进甘蔗对土壤中P和Mg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。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。

2.2AM真菌对大田甘蔗根系的侵染

不同处理甘蔗根系的侵染结果如图1。处理AM+1/ 2F和AM+F的小区AM真菌的菌丝和泡囊结构较为丰富；在甘蔗根际土壤中，除了AM真菌外，还存在深色有隔内生真菌（DSE）。由于甘蔗土壤中存在土著的AM真菌，因此，在空白对照中，仍可观察到少量的AM菌丝。此外，在不同处理中，发现在施用复合肥的小区（AM+1/2F，AM+F，1/2F，F）中，DSE的微菌核结构出现频率较高。这与张金莲[8]的研究结果一致。

表1　AM菌剂对土壤理化性质的影响

图1　 不同处理甘蔗根系内生真菌(AM真菌及DSE)Fig.1 The endophytic(AMF and DSE) in roots of sugarcane with different treatments

2.3AM菌剂对甘蔗株高、茎径、锤度的影响

从植株株高来看，施用AM+F的处理比其他处理株高都要高，且差异显著（图2）；施用复合肥的处理（AM+1/2F，AM+F，1/2F，F）比未施复合肥的处理（AM，CK）茎径高（图3）；锤度方面各处理差异不显著（图4）。

图2　不同处理株高（cm）

图3　不同处理茎径（cm）

图4　不同处理锤度（%）

2.4AM菌剂对甘蔗有效茎数和产量的影响

虽然大田甘蔗施用AM菌剂能提高甘蔗有效茎数，但差异都未达到极显著差异水平（图5）。施用AM菌剂的处理AM、AM+1/2F、AM+F的有效茎数分别为48670条/hm2、50755条/hm2、50560条/hm2；对照CK、1/2F、F的产量分别为44425条/hm2、46355条/hm2、46090条/hm2。处理AM、AM+1/2F、AM+F分别比CK、1/2F、F增加有效茎数为9.6%、9.5%和9.7%。

图5　不同处理有效茎数（条）

图6　不同处理的甘蔗产量（kg）

在产量方面，施用AM菌剂的处理AM、AM+1/2F、AM+F的产量分别为68905.0kg/hm2、75165.0 kg/hm2、78790.0 kg/hm2；对照CK、1/2F、F的产量分别为61255.0 kg/hm2、69790.0kg/hm2、66785.0 kg/hm2（图6）。处理AM、AM+1/2F、AM+F分别比CK、1/2F、F增产12.5%、7.7%和18.0%，从产量结果上看，在施用AM的3个处理都比对应的不施用AM的3个处理产量要高，可初步推断大田甘蔗在施用AM菌剂后对甘蔗新品系柳城07-500的产量提高是有帮助的。

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，甘蔗施用AM菌剂后，AM真菌能够侵染甘蔗根系并建立共生关系；AM真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375kg/hm2的情况下，施用AM菌剂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，降低生产成本，这一结果与张金莲[8]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/hm2，宿根蔗建议施用AM菌剂+复合肥375 kg/hm2，以达到节本增产和增效的效果。

致谢：作者感谢广西农业科学院甘蔗研究所王伦旺研究员、杨荣仲研究员对文稿的修改。

[1]Fitter A H.Darkness visible:reflections on underground ecology[J].J Ecol,2005,93:231-243.

[2]Erik V,Wilfred F M R,Hannes A G,et al.Positive effects of organic farming on below-ground mutualists:large-scale comparison of mycorrhizal fungal communities in agricultural soils[J].New Phytologist,2010,186(4):968-979.

[3]Sikes B A,Cottenie C,Klironomos J N.Plant and fungal identity determines pathogen protection of plant roots by arbuscular mycorrhizas[J].Journal of Ecology,2009,97:1274–1280.

[4]Borowicz V.Do arbuscular mycorrhizal fungi alter plant-pathogen relations[J].Ecology,2001,82:3057-3068.

[5]黄绍富，黄杰基.蔗区土壤肥力现状与甘蔗测土配方施肥[J].广西蔗糖，2006（4）：10-13.

[6]张跃彬，刘少春.南方蔗作土壤与养分状况分析[J].西南农业学报，2004（17）：130-133.

[7]陈廷速，李松，张金莲，等.丛枝菌根（AM）真菌对甘蔗根系侵染研究[J].西南农业学报，2011，24（5）：1757-1760.

[8]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，2015，28（1）：269-273.

Influence of Arbuscular Mycorrhizal Fungi Inoculation on Sugarcane Species "Liucheng 07-500"Grown in Field

LU Li-wei1,LU Wen-xiang1,WANG Qian2*,WU Rong-dong3,TAN Yu-mo4,WEI Qin-li1, ZHANG Jin-lian2,CHEN Ting-su2

（1.Sugarcane Research Center,Liucheng 545200；2.Micobiology Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007;3.Guangxi State Farms Jinguang Farm,Nanning 530042;4.Resource and Environment Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007）

To reveal the influence of arbuscular mycorrhizal(AM)fungi inoculation on the growth of sugarcane, sugarcane species"Liucheng 07-500"grown in fields were inoculated with AM fungi,and the soil property and the plant growth were investigated.The results showed that arbuscular mycorrhizal(AM)fungi could promote the absorption of magnesium and organic matter,especially promote the absorption of available phosphorus 50% compound fertilizer(750 kg/ha)was used.Arbuscular mycorrhizal(AM)fungi inoculation increased the pH value of soil,stimulated the plant growth,and increased the millable stalks and yield of sugarcane.

sugarcane;arbuscular mycorrhizae fungi;inoculation;field experiment

S435.661

A

1007－2624（2016）02－0005－03

10.13570/j.cnki.scc.2016.02.002

2015-10-19

国家自然科学基金项目（31360356）；国家甘蔗产业技术体系（CARS-20-02A，CARS-20-3-5）；广西柳州科技计划项目（2013E020401）；广西农业科学院科技项目（2014YP06，2015YT81，2015YZ10）。

卢李威（1966-），男，助理农艺师，从事甘蔗新品系选育及高产栽培技术研究。

汪茜（1984-），女，主要从事作物根际土壤微生物研究；E-mail：wangqian589@126.com