不同林齡馬尾松接種效應分析

潘小承，王 楠

（1.南京林業(yè)大學，江蘇 南京 210000；2.浙江農林大學浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與固碳減排重點實驗室，浙江 杭州 311300）

馬尾松（Pinus massoniana）為陽性樹種，不耐庇蔭，喜溫、喜光，耐貧瘠，也是重要的用材樹種。菌根真菌在生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)循環(huán)和物質循環(huán)過程中扮演著重要角色，植物根系與菌根真菌形成的互利共生體，對植物營養(yǎng)獲取和生長具有十分重要的作用，菌根的主要作用是擴大植物根系吸收面，增加對營養(yǎng)元素的吸收能力，以及增加植物的抗逆性，比如增強抗病、抗旱、重金屬耐受性方面的作用。在造林活動中，菌根化造林已是普遍要求。菌根真菌對馬尾松的作用研究已較多，但不同林齡馬尾松苗接種外生菌根真菌的效應的差異研究較少。本文旨在探明接種彩色豆馬勃在不同林齡馬尾松上產生效應的差異，為馬尾松菌根化育苗和造林提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于浙江省杭州市臨安區(qū)西天目鄉(xiāng)的試驗大棚，地處北緯30°18′30.59″，東經119°24′25.30″，海拔400米，屬亞熱帶濕潤型季風氣候，年均溫16℃，無霜期240天，年日照時數1820小時，年輻射總量107.8千卡/平方厘米，年平均降水量在1400～1500毫米，年相對濕度為82%以上。

1.2 試驗材料與處理

馬尾松（1年生、2年生、3年生、4年生、5年生）苗來源于臨安區(qū)種苗管理站，供試土壤為黃紅壤，苗木移栽前用0.3%高錳酸鉀溶液消毒土壤。接種材料為彩色豆馬勃菌劑，來自中國林科院林木菌根研究開發(fā)中心。試驗設計2個區(qū)組，分別為接種區(qū)和不接種區(qū)，每區(qū)組5個林齡，每個林齡10株，共計100盆。塑料盆高度約40厘米，上口徑約40厘米，底徑20厘米，每盆裝等量土壤，采用點穴式接種。2019年2月初，選長勢良好的馬尾松苗移入盆內栽培，每盆1株，置于試驗大棚中，進行常規(guī)管理。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 根系測定 2019年8月取樣帶回實驗室，用60目標準土壤篩（0.28毫米孔徑）將根系與土壤分離，用自來水反復沖洗干凈，利用EPSON根系掃描儀獲得根系樣品圖像，采用WinRHIZO Pro STD1600+型根系圖像分析系統(tǒng)（Regent Instruments Inc.，Quebec，Canada）進行分析。

1.3.2 生物量測定 流水沖洗掉培養(yǎng)基后吸干水分，稱植株鮮重。然后在烘箱中105℃殺青20分鐘，置于80℃烘箱烘干48小時，烘干至質量恒定，取出后放置于干燥皿中冷卻至室溫，稱植株的干重，計算總生物量。

1.3.3 礦質元素含量測定 將馬尾松苗烘干切斷，稱取0.30克放入壓力罐，加入8毫升65%硝酸和2毫升30%過氧化氫，按照微波消解工作程序（溫度120℃，功率800瓦，保留時間3分鐘）進行消化處理。消化后的樣品定容至100毫升后過濾，樣品采用原子吸收光譜法測定鉀、鎂、鐵、錳、鋅、銅等6種元素的含量，分光光度法測定總磷、擴散定氮法測定全氮。計算公式：礦質元素含量（毫克/公斤）=(C×n×V)/m。式中：C為樣品元素的質量濃度（微克/毫升）；n為待測樣品原液的稀釋倍數；V為樣品定容體積（毫升），此處為100毫升；m為樣品的質量（克）。

2 結果與分析

接種彩色豆馬勃180天不同林齡馬尾松的生物量、根系等指標見表1。接種彩色豆馬勃180天不同林齡馬尾松礦物質元素含量見表2。

3 結論與討論

選用代表當地生態(tài)條件的彩色豆馬勃（Pisolithus arhizus），采用點穴式接種方式，處理（1年生、2年生、3年生、4年生、5年生）馬尾松（Pinus massoniana Lamb）苗，試驗180天。結果表明，第一，各林齡馬尾松苗感染率達100%，均形成菌套和哈氏網，菌根化幼苗的成活率、地徑、苗高、側根數、地下干重、主根長、總根長、根表面積均呈現(xiàn)出接種效應，這與前人研究一致。第二，對比未接種同齡苗，考查地徑指標差，發(fā)現(xiàn)1年生（0.03）＜2年生（0.13）＜3年生（0.25）＜4年生（0.32）＞5年生（0.13），4年生苗的地徑增量效果最明顯，為0.32厘米，其中2年生苗與5年生苗增量相同為0.13厘米。苗高增量指標1年生（0.22）＞2年生（0.18）＜3年生（4.14）＜4年生（7.00）＜5年生（12.4），總體呈上升趨勢；其中，側根數、地下干重、主根長、總根長、根表面積指標增量均呈現(xiàn)不同程度擴大趨勢。由此可見，接種彩色豆馬勃，菌根發(fā)揮了應有的作用，且在5年生生苗上增量最大，說明菌根真菌在成年苗上的作用比幼苗上的效應更明顯。地徑5年生和苗高2年生的反?？赡苁窃囼炚`差導致。第三，考察礦物質元素吸收情況，發(fā)現(xiàn)每公斤植株干重含礦質元素的量隨林齡增加而增長，這可能是隨著林齡增長，植物生理機能增強所致；對比未接種同齡植株，接種效應均有所體現(xiàn)。第四，對比未接種植株，外生菌根真菌接種效應隨林齡增加，增量總體呈現(xiàn)擴大趨勢；其中鉀4年生、氮3年生、鎂3年生、鐵4年生、錳2年生數據出現(xiàn)異常，可能是植株生長不同時期所需礦質元素的量的差異，也可能是試驗誤差所致。第五，由于試驗條件所限等原因，無法考察10年生、15年生、20年生等林齡馬尾松菌根的效應，不能確定菌根效應是否隨齡林一直增加或者到某一點達到最大，確定某一齡林或某種生態(tài)環(huán)境因子使菌根發(fā)揮最佳效應是今后的研究方向。

表1 接種彩色豆馬勃對不同林齡馬尾松生物量的影響

表2 接種彩色豆馬勃對不同林齡馬尾松礦物質元素含量的影響（毫克/公斤）