句容草莓栽培地區(qū)AM真菌多樣性研究

劉延鵬+張紅

摘 要：本文對(duì)句容草莓栽培地區(qū)AM真菌的多樣性進(jìn)行了研究。共分離鑒定出3屬11種AM真菌，其中無梗囊霉屬3種，巨孢囊霉屬1種，球囊霉屬7種，種群頻度依次為：根內(nèi)球囊霉>孔窩無梗囊霉>小果球囊霉>幼套球囊霉>卷曲球囊霉>縮球囊霉>摩西球囊霉>瘤狀無梗囊霉>細(xì)凹無梗囊霉>珠狀巨孢囊霉>集球囊霉。相對(duì)多度以根內(nèi)球囊霉最高，達(dá)41.7%；集球囊霉最少，為1.2%。

關(guān)鍵詞： 草莓；AM真菌；多樣性

叢枝菌根（Arbuscular mycorrhiza Fungi，AM）真菌能夠促進(jìn)宿主植物對(duì)土壤中N、P、K等礦質(zhì)元素和水分的吸收與利用；提高宿主植物根系對(duì)病菌侵染的抵抗力；增強(qiáng)植物對(duì)干旱、高溫、重金屬等的抗性；改善植物的營養(yǎng)，調(diào)節(jié)植物的代謝，進(jìn)而促進(jìn)植物的生長發(fā)育，提高作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，節(jié)約農(nóng)作物的生產(chǎn)成本，增加植物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和效益[1-3]。在多種經(jīng)濟(jì)作物的大規(guī)模栽培上都有廣泛應(yīng)用。接種 AM真菌不僅可顯著提高棉花、馬鈴薯、西瓜、蘆筍等多種經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)還可以提高植物對(duì)土傳病害的抗病性[4-10]。

叢枝菌根肥料環(huán)保作用明顯，不易造成再次污染，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)小，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。其次，AM真菌資源豐富，生物學(xué)特性各異，分布于各生態(tài)環(huán)境，這為篩選草莓專用優(yōu)良AM真菌菌種提供了可能。本文對(duì)句容市草莓栽培地的AM真菌進(jìn)行了初步研究，為進(jìn)一步探索AM真菌在草莓栽培中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

一、材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

2015年春季，在句容草莓栽培地的6個(gè)采樣點(diǎn)的16個(gè)草莓種植大棚，用5點(diǎn)取樣法采集草莓根圍的土樣。裝入袋中，貼上標(biāo)簽，記錄采樣人、采樣時(shí)間、采樣地點(diǎn)及周圍環(huán)境等，帶回實(shí)驗(yàn)室并于4℃冰箱內(nèi)保存。

1.2 孢子的分離與鑒定

采用濕篩傾注—蔗糖離心法分離原始土樣和培養(yǎng)物中的孢子。在體視鏡下先觀察并記錄孢子的大小、顏色、連孢菌絲的特征、孢子果形態(tài)等；然后在此條件上，用微吸管吸取孢子將其置于載玻片上，鑒定孢壁顏色、厚度；孢子的顏色、大??；內(nèi)含物的性質(zhì)等；鑒定過程中使用Melzers試劑、棉蘭試劑輔助鑒定，觀察孢子的特異反應(yīng)；并記錄有代特異性或代表性的特。整理上述觀察結(jié)果，根據(jù)Schenck & Perez（1988）的“VA菌根真菌鑒定手冊(cè)”，和INVAM國際網(wǎng)站的鑒定資料，同時(shí)查找有關(guān)鑒定資料，近幾年發(fā)表的新種等進(jìn)行種屬的檢索、鑒定。

1.3 真菌群落結(jié)構(gòu)特征指標(biāo)及數(shù)據(jù)分析方法

計(jì)算AM真菌種的豐度、孢子密度、頻度、相對(duì)多度等指標(biāo)，并采用SPSS 19對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行方差分析。根據(jù)頻度將AM真菌劃分為4個(gè)優(yōu)勢(shì)等級(jí)，即頻度大于50%為優(yōu)勢(shì)種，頻度30%到50%為最常見種，頻度大于10%小于30%為常見種，頻度小于10%為稀有種。AM真菌的種的豐度、孢子密度、相對(duì)多度等的計(jì)算公式：

種的豐度（Species Richness）是指30g植物根際土壤中含有的AM真菌種的數(shù)目，其公式為：SR=AM真菌總種次數(shù)/土壤樣本數(shù)。

孢子密度（Species Density）指30g風(fēng)干原始土樣中的孢子數(shù)。公式為：SD=某采樣點(diǎn)所有土樣中AM真菌的孢子數(shù)之和/該樣點(diǎn)土樣數(shù)。

頻度（Frequency）的含義是真菌屬或種在總樣品數(shù)出現(xiàn)的次數(shù)，公式為：頻度（F）=（某屬或種的出現(xiàn)次數(shù)/土樣數(shù)）×100%。

相對(duì)多度（Relative Abundance）指物種的個(gè)體數(shù)在群落總物種數(shù)中的比率。即該采樣點(diǎn)AM真菌某屬或種的孢子數(shù)占總孢子數(shù)的比率，即相對(duì)多度（RA）=該采樣點(diǎn)AM真菌某屬或種的孢子數(shù)/該采樣點(diǎn)AM真菌總孢子數(shù)×100%。

1.4土壤理化性質(zhì)測(cè)定

pH值采用pH計(jì)（DELTA320）測(cè)定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀法測(cè)定；速效磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定；堿解氮用堿解擴(kuò)散法測(cè)定。

二、結(jié)果與討論：

2.1 草莓栽培地中AM真菌的分布狀況

在句容草莓栽培地共分離鑒定出3屬11種AM真菌，其中無梗囊霉屬3種，巨孢囊霉屬1種，球囊霉屬7種（孢子鑒定結(jié)果如表1-1所示）。AM真菌在不同連作年限保護(hù)地中的分布頻度和相對(duì)多度均不同，其中根內(nèi)球囊霉的頻度達(dá)到了80%，為句容草莓栽培地的優(yōu)勢(shì)種?？赘C無梗囊霉和小果球囊霉為常見種，其余8種AM真菌為偶見和稀有種。這說明根內(nèi)球囊霉已與草莓在連作地形成了較好的共生關(guān)系，為下一步篩選高效拮抗連作土傳病原物的AM真菌菌種篩選創(chuàng)造了有力的條件。

不同采樣點(diǎn)AM真菌的豐度與孢子密度如表3所示。在所調(diào)查的樣點(diǎn)中，采樣點(diǎn)6分離鑒定出的AM真菌孢子最多，有5種，分別為孔窩無梗囊霉、卷曲球囊霉、根內(nèi)球囊霉、小果球囊霉和摩西球囊霉，該樣點(diǎn)AM真菌物種豐度最高，且孢子密度達(dá)到了181。其他5個(gè)采樣點(diǎn)的AM真菌豐度和孢子密度均不及采樣點(diǎn)6。作物的栽培方式，農(nóng)業(yè)措施等都可能影響AM真菌的種屬組成、優(yōu)勢(shì)種群和多樣性。在同一地塊上連續(xù)種植草莓，會(huì)使土壤中的微生物群落發(fā)生明顯的變化。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，相比于種植了三年的草莓土壤中，連作十幾年的草莓種植土壤中的AM真菌生態(tài)群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，物種豐度由5下降到2，孢子密度下降更為明顯，從181降至19。而且AM真菌的群落構(gòu)成也發(fā)生了變化，剛開始種植草莓土壤中的AM真菌，在連作十幾年之后，有的AM真菌從優(yōu)勢(shì)種變成劣勢(shì)種，由稀有種變?yōu)橄Р灰?，如摩西球囊霉。這可能與長期保護(hù)地條件下，AM真菌的多樣性受到強(qiáng)烈的抑制有關(guān)。

2.2 土壤理化性質(zhì)對(duì)AM真菌多樣性的影響

6個(gè)采樣點(diǎn)的pH在6.81-7.12之間，說明采樣地土壤酸堿度并未隨連作年限增加而減小，這可能與使用有機(jī)肥中和了土壤酸度有關(guān)。土壤的有機(jī)質(zhì)含量為32.10-51.76 g/kg。土壤速效磷分布在7.44-9.69 mg/kg之間，土壤堿解氮含量分布極不平衡，最大的為采樣點(diǎn)5，其含量高達(dá)135.51 mg/kg，最低的為采樣點(diǎn)3，其含量只有32.12 mg/kg。焦惠（2011）[12]在研究了大棚蔬菜根圍土壤中的AM真菌后發(fā)現(xiàn)，大棚栽種蔬菜根圍土壤中的AM真菌不僅種類較少，而且孢子數(shù)量也相當(dāng)?shù)?，認(rèn)為這可能與土壤速效磷含量過高、連作障礙、大量施用化肥和農(nóng)藥等有關(guān)[11-15]。采樣點(diǎn)6土壤中磷含量為7.44 mg/kg，低于其他幾個(gè)采樣點(diǎn)，但AM真菌的豐度最高，這可能是由于采樣點(diǎn)6連作年限較短，土傳病害較少，有利于AM真菌的多樣性；另外高磷往往會(huì)抑制AM真菌的生長、發(fā)育和功能，進(jìn)而影響到AM真菌種群分布和多樣性；而大量施用農(nóng)藥和速效肥都直接減少AM真菌的侵染和產(chǎn)孢[15]。因而與自然農(nóng)田土壤相比，保護(hù)地中AM真菌的種類與數(shù)量則較少。endprint

本研究通過對(duì)句容草莓栽培地區(qū)的AM真菌進(jìn)行資源調(diào)查，系統(tǒng)地研究了AM真菌的資源及其分布特性。為進(jìn)一步在篩選出高效優(yōu)質(zhì)的AM真菌菌種，探討其在草莓生長發(fā)育中的應(yīng)用提供參考，最終為生產(chǎn)AM真菌生物菌肥，推廣菌根化草莓苗，實(shí)現(xiàn)草莓的“綠色”生產(chǎn)提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉潤進(jìn)，李曉林.從枝菌根及其應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社，2000.1-224.

[2]石兆勇，陳應(yīng)龍，劉潤進(jìn). 菌根多樣性及其對(duì)植物生長發(fā)育的重要意義. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，14（9）：1565-1568

[3]劉潤進(jìn)，陳應(yīng)龍.菌根學(xué).北京：科學(xué)出版社，2007.

[4]蓋京蘋， 馮固， 李曉林. 接種叢枝菌根真菌對(duì)甘薯生長的影響研究.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2004， 1：111-113.

[5]郭鵬，賀學(xué)禮.AM真菌對(duì)草莓的接種效應(yīng)研究.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006 53（4）：1000-1573.

[6]王倡憲，秦嶺，馮固等. 三種從枝菌根真菌對(duì)黃瓜幼苗的影響. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，22（3）：301-303.

[7]黃京華，駱世明，曾任森. 從枝菌根菌誘導(dǎo)植物抗病的內(nèi)在機(jī)制. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，14（5）：819-822.

[8]卓玲，梁計(jì)南. VA菌根真菌對(duì)植物吸收能力及抗逆性影響研究進(jìn)展. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，3：44-47

[9]李海燕，劉潤進(jìn)，束懷瑞. 從枝菌根真菌提高植物抗病性的作用機(jī)制. 菌物系統(tǒng)，2001，20（3）：435-439.

[10]李巖.保護(hù)地土壤中AM真菌群落結(jié)構(gòu)與功能的初步研究. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[11]王洪濱 ， 趙廷武 ， 郭紹霞 ， 李敏 ， 趙洪海. 種植園生態(tài)系統(tǒng)AM真菌多樣性研究進(jìn)展. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版 ， 2012 ， 29 （1） ：6-10

[12]張美慶，王幼珊。邢禮軍.環(huán)境因子和AM真菌分布的關(guān)系.菌物系統(tǒng)，1999，18（1）：25-29

作者簡介：

劉延鵬 （1982.02-），男，漢族，山東臨清人，講師，博士，主要從事環(huán)境微生物開發(fā)利用方面的研究。

基金項(xiàng)目：

鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)科技支撐項(xiàng)目：從枝菌根真菌（AMF）在草莓栽培生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)研究（NY2014015）endprint