句容草莓栽培地区AM真菌多样性研究

2017-09-24刘延鹏张红

科学与财富 2017年23期

刘延鹏+张红

摘要：本文对句容草莓栽培地区AM真菌的多样性进行了研究。共分离鉴定出3属11种AM真菌，其中无梗囊霉属3种，巨孢囊霉属1种，球囊霉属7种，种群频度依次为：根内球囊霉>孔窝无梗囊霉>小果球囊霉>幼套球囊霉>卷曲球囊霉>缩球囊霉>摩西球囊霉>瘤状无梗囊霉>细凹无梗囊霉>珠状巨孢囊霉>集球囊霉。相对多度以根内球囊霉最高，达41.7%；集球囊霉最少，为1.2%。

关键词：草莓；AM真菌；多样性

丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza Fungi，AM）真菌能够促进宿主植物对土壤中N、P、K等矿质元素和水分的吸收与利用；提高宿主植物根系对病菌侵染的抵抗力；增强植物对干旱、高温、重金属等的抗性；改善植物的营养，调节植物的代谢，进而促进植物的生长发育，提高作物的品质和产量，节约农作物的生产成本，增加植物的经济产量和效益[1-3]。在多种经济作物的大规模栽培上都有广泛应用。接种 AM真菌不仅可显著提高棉花、马铃薯、西瓜、芦笋等多种经济作物的产量和品质，同时还可以提高植物对土传病害的抗病性[4-10]。

丛枝菌根肥料环保作用明显，不易造成再次污染，生态风险小，经济实惠。其次，AM真菌资源丰富，生物学特性各异，分布于各生态环境，这为筛选草莓专用优良AM真菌菌种提供了可能。本文对句容市草莓栽培地的AM真菌进行了初步研究，为进一步探索AM真菌在草莓栽培中的应用提供科学依据。

一、材料与方法

1.1 土壤样品的采集

2015年春季，在句容草莓栽培地的6个采样点的16个草莓种植大棚，用5点取样法采集草莓根围的土样。装入袋中，贴上标签，记录采样人、采样时间、采样地点及周围环境等，带回实验室并于4℃冰箱内保存。

1.2 孢子的分离与鉴定

采用湿筛倾注—蔗糖离心法分离原始土样和培养物中的孢子。在体视镜下先观察并记录孢子的大小、颜色、连孢菌丝的特征、孢子果形态等；然后在此条件上，用微吸管吸取孢子将其置于载玻片上，鉴定孢壁颜色、厚度；孢子的颜色、大小；内含物的性质等；鉴定过程中使用Melzers试剂、棉兰试剂辅助鉴定，观察孢子的特异反应；并记录有代特异性或代表性的特。整理上述观察结果，根据Schenck & Perez（1988）的“VA菌根真菌鉴定手册”，和INVAM国际网站的鉴定资料，同时查找有关鉴定资料，近几年发表的新种等进行种属的检索、鉴定。

1.3 真菌群落结构特征指标及数据分析方法

计算AM真菌种的丰度、孢子密度、频度、相对多度等指标，并采用SPSS 19对上述指标进行方差分析。根据频度将AM真菌划分为4个优势等级，即频度大于50%为优势种，频度30%到50%为最常见种，频度大于10%小于30%为常见种，频度小于10%为稀有种。AM真菌的种的丰度、孢子密度、相对多度等的计算公式：

種的丰度（Species Richness）是指30g植物根际土壤中含有的AM真菌种的数目，其公式为：SR=AM真菌总种次数/土壤样本数。

孢子密度（Species Density）指30g风干原始土样中的孢子数。公式为：SD=某采样点所有土样中AM真菌的孢子数之和/该样点土样数。

频度（Frequency）的含义是真菌属或种在总样品数出现的次数，公式为：频度（F）=（某属或种的出现次数/土样数）×100%。

相对多度（Relative Abundance）指物种的个体数在群落总物种数中的比率。即该采样点AM真菌某属或种的孢子数占总孢子数的比率，即相对多度（RA）=该采样点AM真菌某属或种的孢子数/该采样点AM真菌总孢子数×100%。

1.4土壤理化性质测定

pH值采用pH计（DELTA320）测定；有机质采用重铬酸钾法测定；速效磷采用钼锑抗比色法测定；碱解氮用碱解扩散法测定。

二、结果与讨论：

2.1 草莓栽培地中AM真菌的分布状况

在句容草莓栽培地共分离鉴定出3属11种AM真菌，其中无梗囊霉属3种，巨孢囊霉属1种，球囊霉属7种（孢子鉴定结果如表1-1所示）。AM真菌在不同连作年限保护地中的分布频度和相对多度均不同，其中根内球囊霉的频度达到了80%，为句容草莓栽培地的优势种。孔窝无梗囊霉和小果球囊霉为常见种，其余8种AM真菌为偶见和稀有种。这说明根内球囊霉已与草莓在连作地形成了较好的共生关系，为下一步筛选高效拮抗连作土传病原物的AM真菌菌种筛选创造了有力的条件。

不同采样点AM真菌的丰度与孢子密度如表3所示。在所调查的样点中，采样点6分离鉴定出的AM真菌孢子最多，有5种，分别为孔窝无梗囊霉、卷曲球囊霉、根内球囊霉、小果球囊霉和摩西球囊霉，该样点AM真菌物种丰度最高，且孢子密度达到了181。其他5个采样点的AM真菌丰度和孢子密度均不及采样点6。作物的栽培方式，农业措施等都可能影响AM真菌的种属组成、优势种群和多样性。在同一地块上连续种植草莓，会使土壤中的微生物群落发生明显的变化。由实验结果可知，相比于种植了三年的草莓土壤中，连作十几年的草莓种植土壤中的AM真菌生态群落结构发生了明显的变化，物种丰度由5下降到2，孢子密度下降更为明显，从181降至19。而且AM真菌的群落构成也发生了变化，刚开始种植草莓土壤中的AM真菌，在连作十几年之后，有的AM真菌从优势种变成劣势种，由稀有种变为消失不见，如摩西球囊霉。这可能与长期保护地条件下，AM真菌的多样性受到强烈的抑制有关。

2.2 土壤理化性质对AM真菌多样性的影响

6个采样点的pH在6.81-7.12之间，说明采样地土壤酸碱度并未随连作年限增加而减小，这可能与使用有机肥中和了土壤酸度有关。土壤的有机质含量为32.10-51.76 g/kg。土壤速效磷分布在7.44-9.69 mg/kg之间，土壤碱解氮含量分布极不平衡，最大的为采样点5，其含量高达135.51 mg/kg，最低的为采样点3，其含量只有32.12 mg/kg。焦惠（2011）[12]在研究了大棚蔬菜根围土壤中的AM真菌后发现，大棚栽种蔬菜根围土壤中的AM真菌不仅种类较少，而且孢子数量也相当低，认为这可能与土壤速效磷含量过高、连作障碍、大量施用化肥和农药等有关[11-15]。采样点6土壤中磷含量为7.44 mg/kg，低于其他几个采样点，但AM真菌的丰度最高，这可能是由于采样点6连作年限较短，土传病害较少，有利于AM真菌的多样性；另外高磷往往会抑制AM真菌的生长、发育和功能，进而影响到AM真菌种群分布和多样性；而大量施用农药和速效肥都直接减少AM真菌的侵染和产孢[15]。因而与自然农田土壤相比，保护地中AM真菌的种类与数量则较少。endprint

本研究通过对句容草莓栽培地区的AM真菌进行资源调查，系统地研究了AM真菌的资源及其分布特性。为进一步在筛选出高效优质的AM真菌菌种，探讨其在草莓生长发育中的应用提供参考，最终为生产AM真菌生物菌肥，推广菌根化草莓苗，实现草莓的“绿色”生产提供依据。

参考文献：

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[3]刘润进，陈应龙.菌根学.北京：科学出版社，2007.

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