育苗基质中添加丛枝菌根真菌菌剂对辣椒幼苗生长和光合参数的影响

吴亚胜，王其传，祁红英，赵 政，张 帅

（淮安柴米河农业科技发展有限公司，江苏 淮安 223002）

丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）对植物具有较为广泛的侵染性[1]，土壤中的AMF与植物根系紧密结合，并依赖寄主植物的光合产物维持自身的生长和繁殖，同时能够以多种途径影响植物的代谢过程[2]。AMF能够促进宿主植物营养元素的吸收和CO2的同化，进而提高宿主植物的生长和光合作用[3-4]。Hajiboland等[5]研究发现，接种Rhizophagus irregularis增加了番茄对P的吸收，提高了番茄光合固碳能力；Shahabivand等[6]研究表明Glomus mossea能够增加小麦的生物量和叶绿素含量。

辣椒（Capsicum annuum L.）是我国设施蔬菜生产中的主要栽培作物，也是工厂化育苗最多的蔬菜作物。辣椒穴盘育苗苗龄较长，对养分需求严格，苗期养分不足尤其是氮磷养分缺乏，会导致秧苗质量下降，花芽分化质量下降，分化时期延迟；而养分过多，则抑制种子的发芽及萌芽初期的生长，秧苗质量下降[7]。苗期养分不足或养分过多所产生的不利影响，在辣椒以后的生长中是难以消除的。施入基质中的磷由于化学固定作用，有效性降低，所以造成辣椒幼苗对磷的利用率降低。郑舜怡等[8]在基质添加AMF后促使辣椒根际微生物区系从低肥力的“真菌型”向高肥力的“细菌型”转化，提高了根际微生物多样性和酶活性，有助于维持辣椒根际生态系统的稳定性与和谐性，从而促进了辣椒幼苗生长，并提高产量。

本研究以苏椒5号辣椒为材料，通过在有机基质中添加丛枝菌根真菌AMF，研究其对辣椒幼苗生长和光合作用的影响，探讨利用AMF增强有机基质的使用效果，为提高有机基质的应用效果提供试验依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2017年3—7月在淮安柴米河农业科技发展有限公司玻璃温室内进行。供试辣椒品种为苏椒5号，由种子市场购得；AMF产品（含有Acaulospora morrowiae、Gigaspora gigantean和Glomus clarum等混合菌剂）由捷克Symbiom公司提供；育苗基质为蔬菜专用基质，由淮安柴米河农业科技发展有限公司提供。

1.2 试验方法

苗期试验设2个处理，分别是：（1）CK：基质中不添加AMF；（2）AMF：基质中添加AMF。

将丛枝菌根真菌菌剂（孢子浓度120个/g）与蔬菜育苗基质混配后装到50孔穴盘中，平均每盘菌剂用量为50 g。每个处理装3盘，完全随机排列。基质装盘之前，用75%酒精对穴盘进行擦洗消毒。

辣椒种子采用10%次氯酸钠溶液进行表面消毒5～10 min，在55 ℃温水中处理15 min，然后在30 ℃的温水中浸种8 h，之后置于28 ℃的恒温箱中催芽，湿度保持80%，保持黑暗，直至发芽。待种子萌发，选取饱满、发芽整齐一致的种子播种。育苗期间于晴天9：00用喷壶装清水均匀喷洒在各处理育苗穴盘，以水刚从穴盘底部流出为宜。白天温度控制在22～28 ℃，夜间16～18 ℃，光照强度为400～800 μmol/（m2·s），相对湿度维持在60%～70%。

1.3 测定指标及方法

待幼苗生长至30 d，测定生长、侵染率和光合等指标。株高用直尺测定子叶节到生长点的高度（cm）；茎粗用游标卡尺测量与子叶展开方向平行的子叶节或子叶节下5 mm处的粗度（mm）；分别称取地上部分和地下部分鲜质量（g）；在烘箱中烘干至恒重得到地上部分和地下部分的干质量（g）；菌根侵染率采用醋酸墨水染色的方法测定[9]；叶绿素含量采用乙醇、丙酮、水混合液浸提法测定[10]；光合气体交换参数采用便携式光合测定系统Li-6400进行测定。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2010统计，采用SPSS 20.0数据分析软件进行LSD-Duncan's多重比较（P＜0.05），最后采用Originpro做图。

2 结果与分析

2.1 基质添加丛枝菌根真菌菌剂对辣椒幼苗根系菌根侵染的影响

由图1可知，通过在基质中添加AMF菌剂进行育苗，显著提高了辣椒幼苗的菌根侵染率，而未添加AMF的对照根系没有明显的菌根侵染，可见在基质中添加外源菌剂可以培育菌根苗。经过菌根染色统计，添加AMF的辣椒幼苗的菌根侵染率高达41%，菌根扩大了根系对营养元素的吸收和利用范围，为促进辣椒幼苗生长创造了条件。

2.2 基质添加丛枝菌根真菌对辣椒幼苗生长的影响

由表1可知，育苗基质中添加AMF菌剂，培育出的辣椒幼苗在叶片数、地下部干质量、地下部鲜质量、地上部干质量等方面与对照相比，均有不同程度的增加，但未达显著差异水平；但株高、茎粗、地上部鲜质量均得到显著提高，提高幅度分别为14.9%、10.6%、23.5%。可见，基质中添加AMF可明显促进辣椒幼苗生长。

2.3 基质添加丛枝菌根真菌对辣椒幼苗叶绿素含量的影响

图1 丛枝菌根真菌对辣椒幼苗菌根侵染的影响

表1 丛枝菌根真菌对辣椒幼苗生长的影响

表2 丛枝菌根真菌对辣椒幼苗叶绿素含量的影响 mg/g

由表2可知，在育苗基质中添加AMF菌剂，培育出的辣椒幼苗叶绿素b含量比对照增加，但未达显著差异水平；叶绿素a含量和叶绿素总量均得到显著提高，达显著差异水平，提高幅度分别为37.2%和23.1%。可见，基质中添加AMF可明显提高幼苗的光合色素含量。

2.4 基质添加丛枝菌根真菌对辣椒幼苗光合气体交换参数的影响

由图2可知，与对照相比较，基质中添加AMF显著提高了辣椒幼苗净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）和蒸腾速率（Tr），提高幅度分别为57.1%、44.4%、66.7%和50.8%，添加AMF显著降低了胞间CO2浓度（Ci），降低幅度为11.6%，而水分利用率（WUE）与对照相比差异不大。可见，基质中添加AMF能够显著增强辣椒幼苗的光合作用。

图2 丛枝菌根真菌对辣椒幼苗光合气体交换参数的影响

3 讨论与结论

丛枝菌根是植物根系与AMF形成的一种互惠共生体，是自然生态系统中一个重要的组成成分。蔬菜育苗阶段需要肥力较高的基质，将AMF引入到栽培基质中，对于培育蔬菜壮苗起到了积极促进作用。AMF能促进植物养分吸收，改善植物水分代谢，增强植物抗逆性，改善土壤理化性状，提高植物产量[11]。

已有研究表明，接种AMF对作物的生长均有不同程度的促进作用，在作物的株高、干物质量、叶面积等方面均有一定的体现[12-14]。试验研究表明，通过在育苗基质中添加AMF菌剂，能够培育辣椒菌根苗，显著促进辣椒幼苗的生长，提高辣椒幼苗的菌根侵染率，有利于幼苗根系对矿物元素的吸收[12]。说明基质中添加AMF能够达到穴施菌剂的效果，且省工高效，显著提高了育苗基质的使用效果，为菌根苗的培育提供了产业化的应用方法。

叶绿素作为光合作用中最主要的色素分子，参与光合作用中光能的吸收、传递和转化，其含量的高低与光合作用密切相关[15]，并影响着植株干物质的积累[16]。本研究结果显示，在基质中添加AMF，辣椒幼苗叶绿素a和总叶绿素含量显著升高，促进了植物光合色素的积累，改善了植株的光合作用。

光合作用是植物生长的物质基础[17]。赵丽莉等[18]发现接种摩西球囊霉（Glomus moseae）显著促进了小麦的营养生长，增强了光合作用。本试验结果表明，在基质中添加AMF，辣椒幼苗的净光合速率、气孔导度、气孔限制值和蒸腾速率显著上升，而且胞间二氧化碳浓度呈下降趋势，说明基质中添加AMF能够有效地促进辣椒幼苗的光合速率。水分利用率是光合速率和蒸腾速率的比值[19]，辣椒幼苗水分利用率差异不明显，可能是由于蒸腾速率的升高导致。

综上所述，基质中添加AMF显著提高了辣椒幼苗的净光合速率，促进了辣椒幼苗的光合作用，而且添加AMF还提高了幼苗的菌根侵染率，促进了辣椒幼苗的生长；因此，基质中添加AMF是提高基质应用效果的有效途径。