叢枝菌根真菌（AMF）對丹參根際土壤微生物及養(yǎng)分的影響

封 曄

（貴陽職業(yè)技術(shù)學院，貴州貴陽 550081）

叢枝菌根真菌（AMF）對丹參根際土壤微生物及養(yǎng)分的影響

封 曄

（貴陽職業(yè)技術(shù)學院，貴州貴陽 550081）

對叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）影響丹參根際土壤微生物群落及土壤養(yǎng)分的研究表明：單接種摩西球囊霉和地表球囊霉以及混合接種均能顯著增加丹參根際細菌、真菌和放線菌的數(shù)量（p＜0.05）；接種AMF對丹參根際細菌數(shù)量影響較大，單接種Gv比CK提高了360%；其次為放線菌，單接種Gv比CK提高了148%；對真菌數(shù)量影響較小。接種AMF對土壤養(yǎng)分含量影響較小，與CK相比均差異不顯著。

叢枝菌根真菌 丹參根際 土壤微生物 影響

叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）與植物共生不僅可以影響植物生長和養(yǎng)分傳遞等生理變化，也會直接或間接地影響根際土壤環(huán)境。植物根際是根—土壤—微生物和土壤酶組成的特殊微生態(tài)系統(tǒng)，對植物生長代謝過程起著十分重要的作用。

在自然條件下，AMF與其它根際微生物的關(guān)系復雜多樣。朱紅惠等研究發(fā)現(xiàn)，接種地表球囊霉的番茄根際土壤中，細菌總量高于對照，證實AMF對青枯菌有抑制效應[1]。Carlsen等指出接種近明球囊霉和摩西球囊霉能顯著減少白三葉草中終極腐霉的數(shù)量[2]。關(guān)于AMF對植物根際養(yǎng)分的研究，宋福強等研究了接種地表球囊霉的大青楊根際，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接種AMF降低了根際pH，并與菌根侵染率呈顯著負相關(guān)；而在接種AMF的根際土壤中，氮素和磷素營養(yǎng)富集程度顯著高于對照，且與菌根侵染率呈極顯著相關(guān)[3]。

通過盆栽實驗研究接種AMF的丹參根際土壤微生物群落及土壤氮、磷、鉀的影響，有助于更好地發(fā)揮菌根真菌的功能，對提高作物產(chǎn)量，保持農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定等具有重要作用。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試AMF菌種為摩西球囊霉（G. mosseae，簡稱Gm）和地表球囊霉（G. Versiforme，簡稱Gv），購自中國普通微生物菌種保藏中心。供試植物為丹參，購于貴陽德昌祥藥業(yè)有限公司。供試土壤為沙土混合物（V/V=2∶1）經(jīng)121℃高壓濕熱滅菌2 h。

1.2 實驗設計

實驗設CK、單接種Gm、單接種Gv及混合接種（Gm+Gv）4個處理，每個處理重復5盆，共20盆。實驗用直徑18 cm塑料盆，每盆裝風干滅菌土2.5 kg和AMF菌劑20 g。對照組加入相同質(zhì)量經(jīng)滅菌處理的接種劑。每盆接入5株丹參幼苗后置于培養(yǎng)室中。培養(yǎng)90 d后收獲丹參植株，進行室內(nèi)分析測定試驗。

1.3 實驗方法

1.3.1 植物及根際土壤樣品采集

取樣時除去表層土，將每盆中的丹參連根帶土取出，輕輕抖落附在根上的土壤，同時用滅菌的刷子刷下松散粘附在根系表面0～4 mm范圍內(nèi)的土壤作為1份待測根際土壤樣品，土樣風干后過1 mm孔徑篩待測；將全部丹參植株洗凈，混合作為待測植物樣品。

表1 接種AMF對丹參的侵染率及生物量的影響

1.3.2 植株生長量及侵染率測定

將植株樣品分別洗凈、烘干，稱量植株的地上干重和根干重。將植物樣品中帶有細根的根系分別剪成0.5～1.0 cm長的根段，統(tǒng)計所有根段中AMF侵染的根段數(shù)，采用Phillips和Hayman（1970）的方法，按照下列公式計算菌根侵染率。

菌根侵染率（%）＝（有菌根感染的根段長度／檢查根段的總長度）×100%

1.3.3 根際微生物、土壤pH及養(yǎng)分狀況測定

根際微生物測定參考程麗娟的方法進行測定[4]；土壤水浸液pH、植株全氮、速效磷、速效鉀含量測定參考鮑士旦的方法進行測定[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 接種AMF對丹參菌根侵染率與生物量的影響

為研究AMF對丹參的侵染情況及對丹參生長的影響，測定了丹參的菌根侵染率及地上干重和根干重，結(jié)果見表1。

從表1中可見，單接種Gv根系菌根侵染率最高，其次為單接種Gm?；旌辖臃N侵染率最低。單接種Gm、Gv和混合接種使地上干重和根干重均顯著高于CK（p＜0.05）。表明單接種Gm和Gv對植物生物量有顯著促進作用，且Gv作用較大，混合接種在促進丹參生物量方面的效果低于單接菌。

2.2 接種AMF對丹參根際微生物的影響

接種AMF對丹參根際土壤微生物區(qū)系的影響見表2。

從表2可以看出，單接種Gm、Gv和混合菌種后均顯著增加了丹參根際細菌、真菌和放線菌數(shù)量（p＜0.05）。接種AMF使丹參根際細菌數(shù)量均顯著高于CK（p＜0.05），表明接種AMF對丹參根系細菌數(shù)量作用較大。單接種Gv顯著提高了丹參根際真菌的數(shù)量（p＜0.05），而單接種Gm和混合接種則對丹參根際真菌作用較小。單接種Gm對放線菌作用較低，差異不顯著，但單接種Gv和混合接種顯著提高了丹參根際放線菌的數(shù)量（p＜0.05）。

綜上所述，接種AMF對丹參根系細菌數(shù)量影響較大，其次為放線菌，對真菌數(shù)量影響較??；單接種Gv能顯著增加丹參根際3種微生物數(shù)量（p＜0.05）。

表2 接種AMF對根際微生物數(shù)量的影響

2.3 接種AMF對丹參根際土壤pH及養(yǎng)分的影響

接種AMF對根際土壤pH及全氮、速效磷、速效鉀的影響見表3。

由表3中可見，接種AMF后，單接種Gv使根際土壤pH顯著低于CK（p＜0.05）。接種AMF后對于根際土壤養(yǎng)分總體影響較小，與CK相比均差異不顯著。

表3 接種AMF對根際土壤pH及養(yǎng)分的影響

3 結(jié)論

AMF由于其自身生物和化學特性對根際環(huán)境的變化起著直接或間接的作用，對根際微生物影響較大。AMF會通過菌根分泌物改變土壤微環(huán)境，促進土壤細菌、放線菌的繁殖，改變微生物區(qū)系。本實驗發(fā)現(xiàn)單接種Gm、Gv和混合接種均顯著增加了丹參根際細菌、真菌和放線菌數(shù)量（p＜0.05），且AMF對丹參根系細菌數(shù)量影響較大，其次為放線菌，對真菌數(shù)量影響較小。本研究結(jié)果表明，接種AMF對根際土壤中全氮、速效磷、速效鉀含量影響較小。分析原因可能為AMF的菌絲可伸展到根系以外，吸收土壤中的養(yǎng)分，因而對根際土壤養(yǎng)分影響較小，也可能是因為一方面接種AMF促進植物根系對根際土壤養(yǎng)分吸收，同時AMF可使根際土壤中有效氮、速效磷富集，從而使根際土壤養(yǎng)分在實驗生長期內(nèi)表現(xiàn)為變化較小。

[1] 朱紅惠，龍良坤，羊宋貞，等．AM真菌對青枯菌和根際細菌群落結(jié)構(gòu)的影響．菌物學報，2005，24（1）：137～142

[2] Carlsen S C K，Understrup A，F(xiàn)omsgaard I S，et al．Flavonoids in roots of white clover：interaction of arbuscular mycorrhizal fungi and a pathogenic fungus．Plant & Soil，2008，302（1～2）：33～43

[3] 宋福強，楊國亭，孟繁榮，等．叢枝菌根化大青楊苗木根際微域環(huán)境的研究．生態(tài)環(huán)境，2004，13（2）：211～216

[4] 程麗娟．微生物學實驗指導．西安：世界圖書出版公司，2000

[5] 鮑士旦．土壤農(nóng)化分析．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000