●牟兆军(大兴安岭地区农业林业科学研究院 黑龙江 加格达奇 165000)
●陈国富(国家林业和草原局大兴安岭调查规划设计院 黑龙江 加格达奇 165000)
菌根真菌和宿主植物——毛榛之间可以形成一种互利互惠的共生体。菌根的形成能够有效地促进毛榛对所需营养元素的吸收能力,改善土壤结构,促进植株各器官尤其是根系的生长发育,增强免疫力,提高对林业有害生物的抵抗能力。因此,研究探索菌根真菌对毛榛所需营养物质吸收的影响,以期对实现毛榛苗木菌根化、改善种苗品质、提高产量、合理开发和培育林下毛榛经济资源等有所益助。
菌根真菌、毛榛幼苗、相关器皿、工具及花盆等。
采用对比实验设计进行接种试验。
2.1 接种处理
将经过选择、无病虫害的健壮毛榛幼苗移栽入花盆。盆土基质为土壤、蛭石按3:1 配比,榛苗移栽前需在125℃环境中灭菌2h。每千克基质中有机质含量为2.0%,氮含量为1.17g,磷含量为13.58mg,钾含量为0.27g,pH为6。
选择地径、苗高以及长势一致的毛榛幼苗60 盆(5 株/盆),分为两组(试验组40 盆、对照组20 盆)进行接种,试验组接种率为100%。以上试验重复3次,共计试用毛榛幼苗180 盆900 株。试验组接种含菌根真菌(Cenococcum geophilum)孢子的菌土,菌土接种剂量为40g/盆,接种方法为穴播于根部。接种后进行温室培养,要求自然采光、温度25℃、湿度65%。100d以后,测定毛榛全株及根、茎、叶等器官中氮、磷的含量。
2.2 氮、磷测定
全氮和全磷测定参照崔晓阳方法,采用自动凯氏定氮法测定全氮,采用硫酸—高氯酸酸溶—钳锑抗比色法测定全磷。
3.1 氮素差异
氮素含量(%)统计(试验/对照):根(0.30/0.19)、茎(0.88/0.78)、叶(1.30/1.35)、全株(0.88/0.82)。
试验统计表明:试验组根系中氮的含量显著高于对照组,提高57.9%;茎、叶和全株中氮的含量与对照组差异不显著,说明菌根的形成对于毛榛幼苗氮的吸收有一定影响。从幼苗各器官看,经菌根真菌共培养处理的毛榛幼苗,试验组根系中氮的含量显著高于对照组;菌根真菌对茎和全株中氮的含量影响不同于根,仅略高于对照,差异不显著;菌根真菌对叶中氮的含量影响与茎类似,仅略低于对照,差异也不显著。
3.2 磷素差异
磷素含量(%)统计(试验/对照):根(0.50/0.33)、茎(0.19/0.20)、叶(0.19/0.17)、全株(0.32/0.25)。
试验统计表明:试验组根、全株中磷的含量显著高于对照组,分别提高51.5%和28.0%;茎、叶中磷的含量差异不显著。说明菌根的形成对毛榛幼苗磷的吸收有很大的影响,提高了毛榛幼苗对磷的吸收能力。从幼苗各器官看:试验组根中磷的含量显著高于对照组,差异显著;茎中磷的含量略低于对照组,差异不显著;叶中磷的含量略高于对照组,差异也不显著。从全株中磷的含量看,所有菌根幼苗均显著高于对照组,差异显著。
3.3 器官分配
菌根的形成对毛榛幼苗氮和磷吸收能力的影响,不仅表现在全株含量的上升,还体现在各器官中分配的差异上。
3.3.1 氮素分配 全氮分配比例(%)统计(试验/对照):根(40/35)、茎(15/16)、叶(45/49)。
试验统计表明:试验组根中氮的分配比例显著高于对照组,提高14%;茎中氮的分配比例略低于对照组,差异不显著;叶中氮的分配比例显著高于对照组,提高12%。毛榛菌根幼苗根系中氮的分配比例显著增加,差异显著;茎中氮的分配比例则略低(6%);叶中氮的分配比例与根相似,显著高于对照组。由此可知,菌根真菌与毛榛的共生,增加了氮在毛榛幼苗根系、叶片中的分配比例,同时减少了氮在茎上的分配比例。
3.3.2 磷素分配 全磷分配比例(%)统计(试验/对照):根(60/45)、茎(16/20)、叶(24/35)。
试验统计表明:试验组根系中磷的分配比例显著高于对照组,提高33%;茎、叶中磷的分配比例显著低于对照组,分别降低了20%和31%。由此可知,毛榛菌根幼苗根系中磷的分配比例显著高于对照组,由于菌根幼苗根系中磷的分配比例增大,进而使菌根幼苗的茎和叶中磷的分配比例显著低于对照组。菌根真菌与毛榛的共生,显著地增加了全株中磷的含量,其机理是菌根真菌促进了毛榛幼苗根系对土壤中磷的吸收能力,从而也增加了根系中磷在全株中的分配比例。
4.1 菌根真菌能够显著提高毛榛幼苗根系对氮、磷元素的吸收能力,促进毛榛幼苗根系的生长发育。这是培育毛榛良种壮苗的技术支撑。
4.2 就整株毛榛幼苗而言,菌根真菌对毛榛幼苗氮素吸收能力的影响相对较弱,但对毛榛幼苗磷素吸收能力的影响显著提高。
4.3 菌根真菌对毛榛幼苗根系养分分配比例影响显著提高,对茎、叶器官影响不显著。
4.4 菌根真菌与毛榛幼苗的共生,显著影响磷在毛榛幼苗各器官中的分配比例,其在根中的分配比例显著提高,在茎、叶中的分配比例显著降低。
4.5 本试验仅限于毛榛幼苗,至于今后随着毛榛逐年的生长发育,菌根真菌对大苗、成苗的养分吸收能力、分配比例以及结实状况、种实品质和抗逆性等方面的影响,需进行进一步研究。