AM真菌对油樟幼苗生长及土壤养分的影响

赵 敏，刘红玲，邓錡璋，2，杨蕊毓，戴 林，陈 颖，吴定莲，王文静

（1.成都师范学院化学与生命科学学院，成都 611130；2.石河子大学生命科学学院，新疆 石河子 832003）

油樟［Cinnamomum longepaniculatum（Gamble）N.Chao］，又叫大叶樟，为樟科（Lauraceae）樟属（Cin⁃namomum）多年生常绿乔木，国家二级重点保护植物，主要生产于南方地区，如广西、四川宜宾、云南、湖南等地［1］。油樟中提取的芳香油主要成分为萜类物质，是国防、轻工、香料、医药、食品工业及军工等烩烯及冰片方面的稀有原料，具有抗菌［2-5］、抗炎镇痛［6，7］和抗癌［8］等作用。近年来随着人们生活水平的提高，油樟的市场需求量越来越大。但由于环境条件的制约和植物中次生代谢产物的含量不稳定等因素影响，油樟的产量与质量得不到保证［9］。目前，提高油樟的产量与质量已成为发展油樟产业的一大关键问题。

AM真菌（Arbuscular mycorrhizas fungi）是自然生态系统中分布最为广泛的一种菌根真菌，与植物之间的共生关系在自然界普遍存在，80%以上的陆生植物都能与之建立共生关系［10］。AM真菌部分菌丝进入根内皮层细胞形成泡囊和丛枝，其余的大部分菌丝则伸展在植物根围的土壤中，这些伸展到根围土壤中的菌丝扩大了植物根系的吸收面积，穿过根围范围的养分“耗竭区”，增强了植物对矿质元素、水分的吸收能力，从而增强植物抗逆性，促进宿主植物生长［11-14］。已有大量研究发现，AM真菌对玉米［15］、甘草［16］、苜蓿［17，18］、黄花蒿［19］等生长有促进作用。但目前关于AM真菌对油樟幼苗生长影响的研究鲜有报道。为此，试验以油樟作为供试对象，旨在明确两种AM真菌对油樟幼苗生长和土壤养分的影响，为菌根化油樟苗木、扩大油樟的生产规模提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

摩西球囊霉菌（Glomus mosseae，以下记为G.m）和根内球囊霉菌（Glomusintraradices，以下记为G.i）从北京市农林科学院购得。油樟种子采摘自四川省宜宾市健壮油樟树上成熟饱满的油樟种子。

试验在成都师范学院实验田进行。土壤按田园土∶蛭石=1∶1充分混匀，在121℃，0.14 MPa下高压蒸汽灭菌2 h，自然风干后备用。土壤有效磷：108.791 mg/kg；有效钾：106.071 mg/kg。

1.2 试验设计与方法

试验处理包括不接种处理（CK）、接种摩西球囊霉菌（G.m）和接种根内球囊霉菌（G.i）。接种处理每盆加1 g菌种，不接种处理加等量的灭活菌剂，每处理20次重复，总共60盆。

接种AM真菌处理的盆中放入300 g灭菌土壤，均匀覆盖一层1 g的AM真菌菌种，再覆盖300 g灭菌土壤，在灭菌土壤表面上播入3粒饱满、大小一致的油樟种子（油樟种子经过10%的H2O2内浸泡10 min，用无菌水冲洗3次），最后均匀覆盖100 g的灭菌土壤作为表层土壤。对照的盆中放入300 g灭菌土壤，均匀覆盖一层1 g灭活的AM真菌菌种，再覆盖300 g灭菌土壤，在灭菌土壤表面播入3粒饱满、大小一致的油樟种子，最后均匀覆盖100 g的灭菌土壤作为表层土壤。播种完成后浇足水分，置于无菌培养室中进行培养。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生物量测定 取出完整油樟苗用报纸包好，65℃烘干至恒重，在电子天平上分别称取油樟幼苗根、茎、叶的干物质质量。

1.3.2 油樟幼苗菌根侵染率 侵染率指接完菌根菌后，菌与植物根部合成的菌根率。一般分为外生和内生，外生一般直接观察根尖，内生的要染色观察。本研究所指侵染率为AM真菌侵染率，即AM真菌与油樟根部合成的菌根率，主要观察内生菌根，所以需要用到染色法——乳酸酚翠盘蓝染色法［9］。

1.3.3 油樟幼苗孢子密度测定 孢子密度：湿筛倾注-蔗糖离心法［9］。

1.3.4 油樟根围土壤有效磷、有效钾的测定 采用钼锑抗显色法［20］和硝酸浸提法［21］。

1.4 数据处理及分析

数据采用SPSSstatistics 19.0软件进行统计分析，采用ANOVO-LSD单因素比较分析，在5%水平下比较检验各处理平均值之间的差异显著性，利用Excel 2010制作图表。

2 结果与分析

2.1 油樟幼苗根系侵染率、土壤孢子密度

未接种AM真菌的油樟幼苗侵染率及孢子密度一直为0。在试验期间，2种AM真菌接种后油樟幼苗的菌根侵染率及孢子密度都随着时间的延长越来越高（图1），最后接种摩西球囊霉菌的油樟幼苗的侵染率达32.38%、孢子密度达每10 g土壤27个，接种根内球囊霉菌的油樟幼苗的侵染率达29.97%、孢子密度达每10 g土壤22个。并且同一时期下，接种摩西球囊霉菌的油樟幼苗的侵染率及孢子密度均高于接种根内球囊霉菌的油樟幼苗的侵染率及孢子密度。

2.2 接种AM真菌对油樟幼苗生长的影响

接种AM真菌对油樟幼苗根、茎、叶三部分干物质质量均有明显影响（表1）。与未接种AM真菌的油樟幼苗相比，接种AM真菌的处理显著增加了幼苗根、茎、叶干物质质量和根冠比。并且接种摩西球囊霉菌的油樟幼苗的根、叶干物质质量均显著高于接种根内球囊霉菌的油樟幼苗的根、叶干物质质量，接种摩西球囊霉菌的油樟幼苗与根内球囊霉菌的油樟幼苗茎的干物质质量差异不显著。接种AM真菌可以促进油樟幼苗的生长，且摩西球囊霉菌的促进效果更为显著。

表1 不同处理油樟根、茎、叶的干物质质量 （单位：g）

2.3 接种AM真菌对油樟幼苗根围土壤有效磷和有效钾含量的影响

由图2可知，接种AM真菌对油樟幼苗根围土壤有效磷和有效钾的含量均有显著影响。未接种AM真菌的油樟幼苗根围土壤中有效磷含量为94.53 mg/kg，接种摩西球囊霉菌的油樟幼苗根围土壤有效磷含量为120.45 mg/kg，较对照提高了27.4%；接种根内球囊霉菌的油樟幼苗根围土壤有效磷含量为114.15 mg/kg，较对照提高了20.8%。

未接种AM真菌的油樟幼苗根围土壤中有效钾含量为96.89 mg/kg，接种摩西球囊霉菌的油樟幼苗根围土壤有效钾含量为133.98 mg/kg，较对照提高了38.3%；接种根内球囊霉菌的油樟幼苗根围土壤有效钾含量为119.23 mg/kg，较对照提高了23.1%。接种AM真菌油樟幼苗根围土壤有效钾和有效磷含量显著高于未接种AM真菌油樟幼苗，并且接种摩西球囊霉菌处理的土壤有效钾和有效磷含量显著高于接种根内球囊霉菌处理。

3 小结与讨论

3.1 从枝菌根真菌对油樟幼苗的促生效应

AM真菌的菌根效应取决于真菌、宿主、土壤生态条件、真菌与寄主之间的协调性［22］。本研究中，接种摩西球囊霉菌的油樟幼苗侵染率及孢子密度都显著高于接种根内球囊霉菌油樟幼苗的侵染率及孢子密度，接种摩西球囊霉菌的油樟幼苗的侵染率为32.38 %，孢子密度为每10 g土壤27个。AM真菌作为植物根系与土壤密切联系的桥梁，能够促进宿主植物的生长和土壤物质的转化，已有大量研究证实了AM真菌对土壤养分活化［23，24］和植物生长［20，25］有着积极的影响。本研究中，接种AM真菌的油樟根、茎和叶的干物质质量均显著增加，并且对根内球囊霉菌和摩西球囊霉菌来说，接种摩西球囊霉菌对油樟幼苗的促生效果更好。2种AM真菌均能成功侵染油樟幼苗、促进生长，且摩西球囊霉菌的侵染率和促生效果更佳。

3.2 AM真菌对油樟幼苗根围土壤养分含量的影响

土壤中的钾和磷含量并不缺乏，但是由于土壤矿物的强烈吸附、固定导致了有效态钾和有效态磷含量很低［21，26］。而菌丝在土壤中的延伸，可以加速矿物结构破坏、崩解，促进养分释放。Bender等［27］研究发现，AM真菌可以提高植物根围土壤系统中磷的利用效率，减少养分的淋溶损失。本研究发现，与未接种AM真菌油樟幼苗根围土壤中有效磷含量相比，接种AM真菌的油樟幼苗根围土壤有效磷和有效钾含量显著增加，其中接种摩西球囊霉菌对油樟幼苗根围土壤中有效磷和有效钾含量的促进效果显著大于接种根内球囊霉菌。接种对提高土壤有机质含量、土壤微生物呼吸速率均有正效应，菌根效应间接改善了土壤微生物群落组成，提高有机质降解能力，促进养分释放［24］。2种AM真菌对油樟幼苗土壤中有效磷和有效钾的释放有促进作用，但摩西球囊霉菌的促进效果更好。

2种AM真菌都能成功侵染油樟幼苗，并且能够活化土壤矿质元素，提高土壤中有效K、有效P的含量，促进植物生长。并且摩西球囊霉菌与根内球囊霉菌相比，摩西球囊霉菌在促进油樟幼苗生长、活化土壤钾和土壤磷方面的效果更为显著。