生物炭對(duì)溫室黃瓜根際土壤真菌豐度和根系生長(zhǎng)的影響

李發(fā)虎 李 明 劉金泉 胡 云 張清梅 趙恒棟

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 包頭 014109)

生物炭對(duì)溫室黃瓜根際土壤真菌豐度和根系生長(zhǎng)的影響

李發(fā)虎 李 明 劉金泉 胡 云 張清梅 趙恒棟

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 包頭 014109)

利用玉米秸稈生物炭，以日光溫室黃瓜為試驗(yàn)對(duì)象，以土壤分別施入20、40、60 t/hm2生物炭為處理，研究玉米秸稈生物炭施用對(duì)黃瓜根際土壤真菌群落和根系生長(zhǎng)的影響及其機(jī)制。試驗(yàn)結(jié)果表明：土壤中生物炭施用量為20～60 t/hm2時(shí)，在黃瓜結(jié)果期可不同程度提高根系數(shù)、根系體積和根系活力，顯著提高真菌中子囊菌門(mén)和接合菌門(mén)的豐度，增加擔(dān)子菌門(mén)、壺菌門(mén)和球囊菌門(mén)豐度而極大降低雜菌比例，明顯提高子囊菌門(mén)Incertaesedis27、毛殼菌科、小子囊菌科、毛球殼科、假散囊菌科等11個(gè)科以及接合菌門(mén)被孢霉科、球囊菌門(mén)球囊霉科、擔(dān)子菌門(mén)糞銹傘科、壺菌門(mén)小壺菌科的豐度；生物炭處理土壤后，子囊菌門(mén)Incertaesedis27、毛球殼科、假散囊菌科、黃絲菌科和接合菌門(mén)被孢霉科的真菌在促進(jìn)根系生長(zhǎng)方面的作用最為明顯，主要通過(guò)根被組織聚集、促進(jìn)根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素吸收、提高土壤中有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量、促進(jìn)土壤中有機(jī)物質(zhì)分解等而最終有利于黃瓜的根系生長(zhǎng)。綜合分析認(rèn)為，生物炭施用量20 t/hm2處理效果最為明顯，與對(duì)照相比，根系數(shù)、根系體積和根系活力分別提高20.52%、50.73%和16.11%。

黃瓜； 生物炭； 真菌豐度； 根系生長(zhǎng)； 根際土壤； 溫室

引言

我國(guó)是農(nóng)業(yè)秸稈產(chǎn)出大國(guó)，利用農(nóng)業(yè)秸稈制備生物炭并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，有利于資源的合理化應(yīng)用和優(yōu)化作物的根際生長(zhǎng)微環(huán)境[1]，符合我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)、綠色和可持續(xù)發(fā)展方向。生物炭豐富的表面積和官能團(tuán)可改善土壤理化性質(zhì)和生物學(xué)特性，提升土壤肥力[2]，增加土壤營(yíng)養(yǎng)元素，改善離子交換量，為有益微生物提供良好生態(tài)環(huán)境[1]。研究表明，土壤中施用生物炭后可促進(jìn)番茄、胡椒、芹菜等蔬菜作物的生長(zhǎng)發(fā)育，最終提高這些作物的產(chǎn)量[2]。真菌是土壤微生物的重要成員，推動(dòng)著土壤生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，在土壤中發(fā)揮著重要的分解作用，研究表明，青霉屬(Penicillium)真菌能分解土壤中纖維素、果膠、木質(zhì)素、淀粉等物質(zhì)[3]，接合菌門(mén)(Zygomycota)中的毛霉屬(Mucor)、根霉屬(Rhizopus)、被孢霉屬(Mortierella)等真菌能分解土壤中的糖類(lèi)和簡(jiǎn)單多糖物質(zhì)[4]，而毛殼屬(Chaetomium)、鐮刀菌屬(Fusarium)、木霉屬(Trichoderma)等真菌是土壤中常見(jiàn)的纖維素分解者[5]。JIN[6]對(duì)農(nóng)田施用0～30 t/hm2生物炭發(fā)現(xiàn)，生物炭處理使土壤中多核體真菌逐漸成為優(yōu)勢(shì)種，該種類(lèi)真菌能降解土壤中的簡(jiǎn)單糖類(lèi)，推測(cè)可能與生物炭表面吸附的有機(jī)碳誘導(dǎo)有關(guān)。

由秸稈轉(zhuǎn)化成的生物炭可以改善土壤肥力，提高肥料利用效率，使作物穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)的同時(shí)可修復(fù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[7]。目前關(guān)于生物炭影響作物生長(zhǎng)方面的研究較多，但是影響土壤真菌菌群生長(zhǎng)的研究較少。本文利用玉米秸稈生物炭改良日光溫室土壤，研究生物炭影響黃瓜結(jié)果期根際土壤真菌群落和根系生長(zhǎng)因子變化及其機(jī)制，以期為生物炭在日光溫室土壤改良和黃瓜綠色生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2016年3—7月份在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)日光溫室基地開(kāi)展，試驗(yàn)用日光溫室使用年限18年，南北跨度7 m，脊高3.2 m，東偏南8°，東西長(zhǎng)52 m，供試黃瓜品種為“津春改良2號(hào)”。土壤性質(zhì)為砂壤土，容重1.26 g/cm3，速效養(yǎng)分堿解氮、速效磷和速效鉀質(zhì)量比分別為140.34、155.44、57.57 mg/kg。生物炭在玉米秸稈高溫缺氧下制成，C、N和H質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為47.17%、0.71%和3.83%，碳氮比為0.670 3，pH值9.04，有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀質(zhì)量比分別為925.74 g/kg、159.15 mg/kg、394.18 mg/kg和783.98 mg/kg，購(gòu)于遼寧金和福農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

采用田間試驗(yàn)法，以土壤不施入生物炭為對(duì)照(CK)，設(shè)3種處理：分別在黃瓜定植前土壤表層0～30 cm處均勻施入20、40、60 t/hm2生物炭，依次記為C20、C40和C60處理。黃瓜苗4月10日定植，種植密度42 000株/hm2，各處理小區(qū)面積14 m2，重復(fù)3次，各處理生長(zhǎng)期水肥等管理措施一致。在黃瓜結(jié)果期(6月15日)，用抖落法分別取各處理的6處樣地根際0～20 cm處土壤均勻混合，測(cè)定真菌物種群落。同時(shí)，測(cè)定黃瓜植株根系數(shù)、根冠比、根系體積和根系活力，重復(fù)測(cè)定6次。

1.3 測(cè)定方法

真菌菌群用ITS(Internal transcribed spacer)序列高通量測(cè)定，遵循Illumina測(cè)序儀文庫(kù)構(gòu)建方法，以ITS2為目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行引物設(shè)計(jì)，使用DNA模板50 ng和25 μL的PCR體系，Phusion酶擴(kuò)增25～35個(gè)循環(huán)，一輪PCR擴(kuò)增反應(yīng)后引物兩端分別加上不同Barcode以區(qū)分不同樣品，擴(kuò)增后PCR產(chǎn)物使用Beads純化，用AxyPrepTMMag PCR Normalizer作歸一化處理，構(gòu)建好的文庫(kù)上樣到cBots或簇生成系統(tǒng)，用于簇生成及MiSeq測(cè)序，測(cè)序的雙端數(shù)據(jù)首先根據(jù)Barcode信息進(jìn)行樣品區(qū)分，然后根據(jù)Overlap關(guān)系進(jìn)行Merge拼接成Tag，接著進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾、Q20和Q30質(zhì)控分析，對(duì)最終Clean數(shù)據(jù)進(jìn)行物種分類(lèi)學(xué)分析。根系數(shù)為長(zhǎng)度超過(guò)0.5 cm的一級(jí)和二級(jí)側(cè)根的總和，根冠比為植株地下部和地上部干質(zhì)量的比值，根系活力用TTC法測(cè)定，根系體積采用將根系均勻平鋪于Epson Perfv700型掃描儀掃描并保存為JPG文件，用WinRHIZO Pro 2009a軟件分析測(cè)得。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003處理；處理間根系生長(zhǎng)指標(biāo)差異用SPSS 19.0 進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，顯著性水平為P<0.05，以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式來(lái)表達(dá)；用SPSS 19.0 做數(shù)據(jù)間Pearson相關(guān)分析；用11.3版本的RDP(Ribosomal database project)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行真菌物種分類(lèi)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物炭對(duì)黃瓜結(jié)果期根際土壤真菌多樣性的影響

圖1為各處理土壤真菌物種進(jìn)化關(guān)系的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)，可概括各處理真菌物種間親緣關(guān)系。進(jìn)化樹(shù)環(huán)形部分文字為分類(lèi)等級(jí)，由內(nèi)到外等級(jí)為由低到高，節(jié)點(diǎn)大小表示豐度高低，綠色覆蓋區(qū)域表示低豐度，紅色覆蓋區(qū)域表示高豐度。從圖中對(duì)比分析可知，與對(duì)照相比，C20、C40、C60處理豐度相對(duì)較多，其中C20處理內(nèi)外的紅色覆蓋區(qū)域最多，說(shuō)明該處理真菌的低級(jí)和高級(jí)物種豐度都相對(duì)最高，效果較為明顯。

圖1 不同處理根際土壤真菌物種系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)Fig.1 Phylogenetic trees of fungal species of rhizosphere soil for different treatments

表1為各處理在門(mén)和科2個(gè)分類(lèi)水平上的真菌菌群的比例。由表1可知，門(mén)分類(lèi)水平上構(gòu)成日光溫室黃瓜結(jié)果期根際土壤的優(yōu)勢(shì)真菌群落為子囊菌門(mén)(Ascomycota)，占全部群落的93.8%，其他為接合菌門(mén)(Zygomycota)、擔(dān)子菌門(mén)(Basidiomycota)、壺菌門(mén)(Chytridiomycota)和球囊菌門(mén)(Glomeromycota)，分別占全部群落的0.6%、0.6%、0.3%和0.1%，而其他雜菌占3.1%，與對(duì)照相比，C20、C40、C60處理可顯著提高子囊菌門(mén)和接合菌門(mén)的真菌豐度，并且增加了擔(dān)子菌門(mén)、壺菌門(mén)和球囊菌門(mén)真菌群落的豐度，極大地降低了雜菌比例?？品诸?lèi)水平上構(gòu)成黃瓜根際土壤優(yōu)勢(shì)群落為子囊菌門(mén)未分類(lèi)或未識(shí)別科、Incertaesedis27、毛殼菌科(Chaetomiaceae)、小子囊菌科(Microascaceae)、毛球殼科(Lasiosphaeriaceae)、假散囊菌科(Pseudeurotiaceae)、爪甲團(tuán)囊菌科(Onygenaceae)、裸囊菌科(Gymnoascaceae)、叢赤殼科(Nectriaceae)、Incertaesedis3、黃絲菌科(Cephalothecaceae)、毛孢殼科(Coniochaetaceae)以及接合菌門(mén)被孢霉科(Mortierellaceae)、球囊菌門(mén)球囊霉科(Glomeraceae)、擔(dān)子菌門(mén)糞銹傘科(Bolbitiaceae)、壺菌門(mén)小壺菌科(Spizellomycetaceae)，分別占全部菌落的比例為68.4%、5.1%、4.9%、2.3%、2.1%、1.7%、1.5%、1.0%、1.0%、0.6%、0.5%、0.5%以及0.6%、0.4%、0.1%、0.1%，與對(duì)照相比，C20、C40、C60處理均可顯著提高或新增上述真菌不同科的豐度。綜合門(mén)和科分類(lèi)水平上的比較可知，C20處理效果最為顯著。

2.2 生物炭對(duì)黃瓜結(jié)果期根系生長(zhǎng)的影響

表2為不同處理對(duì)黃瓜結(jié)果期根系生長(zhǎng)相關(guān)指標(biāo)的影響。由表2可知，對(duì)于根系數(shù)，C20和C60處理分別顯著高出對(duì)照20.52%和16.00%，而C40處理與對(duì)照差異不顯著；對(duì)于根系體積，C20、C40和C60處理分別顯著高出對(duì)照50.73%、15.67%和25.09%；對(duì)于根冠比，C20、C40和C60處理均與對(duì)照差異不顯著；對(duì)于根系活力，C20和C40處理分別顯著高出對(duì)照16.11%和12.44%，而C60處理與對(duì)照差異不顯著。

2.3 生物炭處理下黃瓜根系生長(zhǎng)和真菌菌落比例相關(guān)性分析

表3為土壤真菌群落比例和根系生長(zhǎng)指標(biāo)間的

表1 不同處理真菌在門(mén)和科分類(lèi)水平的豐度比較

表2 不同處理對(duì)結(jié)果期根系數(shù)、根系體積、根冠比和根系活力的影響

注：同列數(shù)值后不同小寫(xiě)字母表示達(dá)到顯著性差異(P<0.05)。

相關(guān)性分析。由表3可知，在門(mén)分類(lèi)水平上，子囊菌門(mén)、接合菌門(mén)、擔(dān)子菌門(mén)、壺菌門(mén)、球囊菌門(mén)比例均與根系數(shù)、根系體積、根冠比和根系活力呈一定的正相關(guān)關(guān)系，而未知的雜菌比例與上述根系生長(zhǎng)指標(biāo)呈一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中根系數(shù)與子囊菌門(mén)和擔(dān)子菌門(mén)比例、根系體積與接合菌門(mén)比例、根系活力與壺菌門(mén)比例均顯著正相關(guān)，未知雜菌與根系數(shù)顯著負(fù)相關(guān)；在科分類(lèi)水平上，表中所列的真菌各科比例大多與根系數(shù)、根系體積、根冠比和根系活力呈一定的正相關(guān)關(guān)系，其中，根系數(shù)與子囊菌門(mén)Incertaesedis27、毛球殼科、假散囊菌科、黃絲菌科比例均顯著正相關(guān)，根系體積與子囊菌門(mén)假散囊菌科、接合菌門(mén)被孢霉科比例均顯著正相關(guān)。

3 討論

生物炭施入后由于其對(duì)土壤生物、物理及化學(xué)特性的影響和改變，在不同程度上可調(diào)控并提升許多作物的生長(zhǎng)，最終可提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。STEINER等[8]在亞馬遜河流域中將木炭以11 t/hm2比例與肥料混合施入土壤發(fā)現(xiàn)可使水稻和高粱產(chǎn)量提高到單施肥料的2倍，并且該處理土壤中碳流失率遠(yuǎn)低于對(duì)照土壤。張偉明等[9]用盆栽試驗(yàn)每1 kg干土加入生物炭10～40 g后種植水稻，發(fā)現(xiàn)生物炭處理3個(gè)月后水稻平均增產(chǎn)25.28%，同時(shí)使水稻根系體積、鮮質(zhì)量、總吸收面積和活躍吸收面積顯著增加，其中以每1 kg干土加20 g生物炭處理產(chǎn)量最高，比對(duì)照提高33.21%。勾芒芒等[7]采用室內(nèi)盆栽試驗(yàn)研究砂壤土中施加生物炭對(duì)番茄產(chǎn)量的影響，表明每1 kg干土加生物炭40 g可極大增加番茄產(chǎn)量并有效提高水肥利用效率。本試驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)20～60 t/hm2范圍內(nèi)的生物炭處理土壤后，在黃瓜結(jié)果期均可不同程度提高根系數(shù)、根系體積和根系活力，這與上述[7-9]試驗(yàn)結(jié)果一致。

表3 土壤真菌群落比例和根系生長(zhǎng)指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)

注：*表示在P<0.05水平顯著相關(guān)。

微生物是土壤有機(jī)質(zhì)形成和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化循環(huán)的重要?jiǎng)恿?，并影響和調(diào)控土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化[1-2,8]。研究表明，生物炭改良土壤后，接合菌門(mén)和球囊菌門(mén)的真菌數(shù)量增加，而擔(dān)子菌門(mén)和變型菌門(mén)真菌的豐度卻有所降低[6]，另一些試驗(yàn)表明，生物炭處理可使豌豆根系固氮量由對(duì)照的50%提高到72%，并使作物根部真菌繁殖能力增強(qiáng)，生物炭用量30%時(shí)菌根菌侵染量顯著提高[10-11]，生物炭通過(guò)發(fā)揮其空間保護(hù)作用可影響土壤中腐生菌、病原菌和菌根菌等真菌類(lèi)型的多樣性[12]。生物炭對(duì)病原真菌結(jié)構(gòu)和功能影響方面的報(bào)道較少，MATSUBARA 等[13]發(fā)現(xiàn)生物炭能加強(qiáng)蘆筍幼苗對(duì)尖孢鐮刀菌(Fusariumoxysporum)的耐受性。由于菌根真菌互利共生方式在植物生長(zhǎng)中發(fā)揮著重要作用，所以生物炭影響菌根真菌方面的研究相對(duì)較多,如SOLAIMAN等[14]每年添加桉木生物炭0.6～6 t/hm2，2年后小麥根部叢生菌根(AM) 提高20%～40%，而未添加的土壤中AM 僅提高5%～20%，RILLIG等[15]發(fā)現(xiàn)生物炭能促進(jìn)真菌共生并有效促進(jìn)AM 孢子萌發(fā)，WARNOCK等[11]認(rèn)為生物炭主要通過(guò)改變土壤的養(yǎng)分利用率、調(diào)控土壤細(xì)菌溶磷作用及黃酮類(lèi)代謝產(chǎn)物、吸附真菌與寄主植物間CO2及萜烯類(lèi)等信息素影響二者間信號(hào)傳輸?shù)确矫娴淖饔茫龠M(jìn)外生菌根菌絲的生長(zhǎng)和繁殖，從而提高土壤質(zhì)量。在本試驗(yàn)中，生物炭施用量20～60 t/hm2處理范圍內(nèi)可顯著提高根際土壤中真菌子囊菌門(mén)和接合菌門(mén)豐度，增加擔(dān)子菌門(mén)、壺菌門(mén)和球囊菌門(mén)真菌群落的豐度而極大降低雜菌比例，并可顯著提高子囊菌門(mén)Incertaesedis27、毛殼菌科、小子囊菌科、毛球殼科、假散囊菌科、爪甲團(tuán)囊菌科、裸囊菌科、叢赤殼科、Incertaesedis3、黃絲菌科、毛孢殼科以及接合菌門(mén)被孢霉科、球囊菌門(mén)球囊霉科、擔(dān)子菌門(mén)糞銹傘科、壺菌門(mén)小壺菌科的豐度，該研究在一定程度上豐富并補(bǔ)充了前人的研究成果。

本試驗(yàn)中，根系數(shù)與子囊菌門(mén)Incertaesedis27、毛球殼科、假散囊菌科、黃絲菌科比例均顯著正相關(guān)，根系體積與子囊菌門(mén)假散囊菌科和接合菌門(mén)被孢霉科比例均顯著正相關(guān)，說(shuō)明上述真菌的5個(gè)科在促進(jìn)根系方面的作用更為顯著。黃絲菌科真菌可在一些植物根被組織聚集，促進(jìn)植株根系和總生物量增長(zhǎng)，并可顯著促進(jìn)根系對(duì)Ca、Mn、Zn元素的吸收[16]，根系數(shù)與黃絲菌科比例顯著正相關(guān)，說(shuō)明施入生物炭后增加土壤中黃絲菌科真菌比例，促進(jìn)黃瓜根系吸收和生長(zhǎng)；被孢霉科真菌是土壤中有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量豐富的標(biāo)志類(lèi)群[17]，黃瓜根系體積與被孢霉科比例顯著正相關(guān)，說(shuō)明施入生物炭后增加了被孢霉科真菌比例，可促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量的提高，從而利于黃瓜根系生長(zhǎng)并提高根系體積；對(duì)于子囊菌門(mén)的Incertaesedis27、毛球殼科、假散囊菌科真菌，目前鮮見(jiàn)有直接促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)相關(guān)方面的報(bào)道，但上述3個(gè)科的真菌多為寄生于土壤動(dòng)植物殘?bào)w真菌，這3個(gè)真菌科的比例與根系數(shù)或根系體積顯著正相關(guān)，可能與其促進(jìn)土壤中有機(jī)物質(zhì)分解而間接促進(jìn)根系生長(zhǎng)有關(guān)；此外，赤殼科的一些真菌能顯著提高一些植物根系活力和生長(zhǎng)代謝活性[18]，毛殼菌科的許多真菌能產(chǎn)生纖維素酶、木聚糖酶、漆酶并可降解纖維素和木質(zhì)素，生成一些生物活性物質(zhì)，有利于植物生長(zhǎng)[19]，在本試驗(yàn)中，子囊菌門(mén)叢赤殼科、毛殼菌科比例與黃瓜根系數(shù)或根系體積之間存在一定的正相關(guān)關(guān)系但不顯著，說(shuō)明在一定程度上述2個(gè)科的真菌可提高黃瓜根系活力，促進(jìn)根系生長(zhǎng)代謝，促進(jìn)根際產(chǎn)生生物活性物質(zhì)，最終有利于黃瓜根系生長(zhǎng)。

綜上可知，設(shè)施生產(chǎn)中由于特殊的管理和環(huán)境，使土壤中養(yǎng)分積累和供應(yīng)失衡現(xiàn)象嚴(yán)重，生物炭施入后可吸附養(yǎng)分離子，有利于土壤中有益微生物的繁殖，改變真菌等微生物的群落結(jié)構(gòu)，有效提高土壤肥力，最終促進(jìn)植株根系生長(zhǎng)[2，7，20]，通過(guò)上述調(diào)控

措施可提高黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 結(jié)論

(1)日光溫室中經(jīng)20～60 t/hm2生物炭處理土壤后，在黃瓜結(jié)果期均可不同程度提高根系數(shù)、根系體積和根系活力，顯著提高根際土壤中真菌子囊菌門(mén)和接合菌門(mén)真菌豐度，增加擔(dān)子菌門(mén)、壺菌門(mén)和球囊菌門(mén)豐度而極大降低雜菌比例，明顯提高子囊菌門(mén)未分類(lèi)或未識(shí)別科、Incertaesedis27、毛殼菌科、小子囊菌科、毛球殼科、假散囊菌科、爪甲團(tuán)囊菌科、裸囊菌科、叢赤殼科、Incertaesedis3、黃絲菌科、毛孢殼科以及接合菌門(mén)被孢霉科、球囊菌門(mén)球囊霉科、擔(dān)子菌門(mén)糞銹傘科、壺菌門(mén)小壺菌科的豐度。

(2)生物炭處理土壤后，子囊菌門(mén)Incertaesedis27、毛球殼科、假散囊菌科、黃絲菌科和接合菌門(mén)被孢霉科的真菌在促進(jìn)根系生長(zhǎng)方面的作用最為明顯，上述種類(lèi)的真菌主要通過(guò)根被組織聚集，促進(jìn)根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素吸收，提高土壤中有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，促進(jìn)土壤中有機(jī)物質(zhì)分解等而最終有利于黃瓜的根系生長(zhǎng)。

(3)經(jīng)綜合比較，20 t/hm2的生物炭處理效果最為顯著，與對(duì)照相比，黃瓜結(jié)果期根系數(shù)、根系體積和根系活力分別顯著提高20.52%、50.73%和16.11%。

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Effect of Biochar on Fungal Abundance of Rhizosphere Soil and Cucumber Root Growth in Greenhouse

LI Fahu LI Ming LIU Jinquan HU Yun ZHANG Qingmei ZHAO Hengdong

(VocationalandTechnicalCollege,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Baotou014109,China)

The cucumber of solar greenhouse was selected to study the effect of biochar of corn straw on fungal abundance of rhizosphere soil and root growth of cucumber in fruiting period. The influence mechanism was found by the test. In the test, treatments were amounts of 20 t/hm2, 40 t/hm2and 60 t/hm2of biochar which were respectively applied to the soil of solar greenhouse. The results showed that root number, root volume and root activity were improved in various degrees, the fungal abundances of Ascomycota, Zygomycota were increased significantly, and the fungal abundances of Basidiomycota, Chytridiomycota and Glomeromycota were promoted but the proportion of hybrid bacterium was reduced greatly, when the amount of biochar was 20～60 t/hm2in fruiting period of cucumber. The results also showed that the fungal abundances ofIncertaesedis27, Chaetomiaceae, Microascaceae, Lasiosphaeriaceae, Pseudeurotiaceae, Onygenaceae, Gymnoascaceae, Nectriaceae,Incertaesedis3, Cephalothecaceae, Coniochaetaceae, Mortierellaceae, Glomeraceae, Bolbitiaceae and Spizellomycetaceae were improved by the application of biochar. Results showed that the effect of biochar on promoting root growth was more obvious for the fungi ofIncertaesedis27, Chaetomiaceae, Pseudeurotiaceae, Cephalothecaceae and Mortierellaceae, and these fungi promoted the root growth of cucumber by means of organizing in the root, promoting root to absorb nutrient, increasing organic matter and nutrient content, and promoting the decomposition of organic material. By comprehensive comparison, the effect of application rate of 20 t/hm2of biochar was better than those of other treatments, and the treatment of 20 t/hm2significantly improved the root number, root volume and root activity by 20.52%, 50.73% and 16.11%, respectively, compared with the test control in fruiting period of cucumber.

cucumber; biochar; fungal abundance; root growth; rhizosphere soil; greenhouse

10.6041/j.issn.1000-1298.2017.04.034

2016-10-27

2017-02-11

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31660602)

李發(fā)虎(1977—)，男，講師，主要從事園藝作物環(huán)境調(diào)控研究，E-mail: lifafahu@163.com

李明(1975—)，男，副教授，博士，主要從事設(shè)施蔬菜根土互作調(diào)控研究，E-mail: liming19750811@163.com

S156.2; S154.3

A

1000-1298(2017)04-0265-06