不同林龄马尾松接种效应分析

潘小承 王楠

马尾松（Pinus massoniana）为阳性树种，不耐庇荫，喜温、喜光，耐贫瘠，也是重要的用材树种。菌根真菌在生态系统营养循环和物质循环过程中扮演着重要角色，植物根系与菌根真菌形成的互利共生体，对植物营养获取和生长具有十分重要的作用，菌根的主要作用是扩大植物根系吸收面，增加对营养元素的吸收能力，以及增加植物的抗逆性，比如增强抗病、抗旱、重金属耐受性方面的作用。在造林活动中，菌根化造林已是普遍要求。菌根真菌对马尾松的作用研究已较多，但不同林龄马尾松苗接种外生菌根真菌的效应的差异研究较少。本文旨在探明接种彩色豆马勃在不同林龄马尾松上产生效应的差异，为马尾松菌根化育苗和造林提供科學依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于浙江省杭州市临安区西天目乡的试验大棚，地处北纬30°18′30.59″，东经119°24′25.30″，海拔400米，属亚热带湿润型季风气候，年均温16℃，无霜期240天，年日照时数1820小时，年辐射总量107.8千卡/平方厘米，年平均降水量在1400～1500毫米，年相对湿度为82%以上。

1.2 试验材料与处理

马尾松（1年生、2年生、3年生、4年生、5年生）苗来源于临安区种苗管理站，供试土壤为黄红壤，苗木移栽前用0.3%高锰酸钾溶液消毒土壤。接种材料为彩色豆马勃菌剂，来自中国林科院林木菌根研究开发中心。试验设计2个区组，分别为接种区和不接种区，每区组5个林龄，每个林龄10株，共计100盆。塑料盆高度约40厘米，上口径约40厘米，底径20厘米，每盆装等量土壤，采用点穴式接种。2019年2月初，选长势良好的马尾松苗移入盆内栽培，每盆1株，置于试验大棚中，进行常规管理。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 根系测定 2019年8月取样带回实验室，用60目标准土壤筛（0.28毫米孔径）将根系与土壤分离，用自来水反复冲洗干净，利用EPSON根系扫描仪获得根系样品图像，采用WinRHIZO Pro STD1600+型根系图像分析系统（Regent Instruments Inc.，Quebec，Canada）进行分析。

1.3.2  生物量测定  流水冲洗掉培养基后吸干水分，称植株鲜重。然后在烘箱中105℃杀青20分钟，置于80℃烘箱烘干48小时，烘干至质量恒定，取出后放置于干燥皿中冷却至室温，称植株的干重，计算总生物量。

1.3.3 矿质元素含量测定 将马尾松苗烘干切断，称取0.30克放入压力罐，加入8毫升65%硝酸和2毫升30%过氧化氢，按照微波消解工作程序（温度120℃，功率800瓦，保留时间3分钟）进行消化处理。消化后的样品定容至100毫升后过滤，样品采用原子吸收光谱法测定钾、镁、铁、锰、锌、铜等6种元素的含量，分光光度法测定总磷、扩散定氮法测定全氮。计算公式：矿质元素含量（毫克/公斤）=（C×n×V）/m。式中：C为样品元素的质量浓度（微克/毫升）;n为待测样品原液的稀释倍数;V为样品定容体积（毫升），此处为100毫升;m为样品的质量（克）。

2 结果与分析

接种彩色豆马勃180天不同林龄马尾松的生物量、根系等指标见表1。接种彩色豆马勃180天不同林龄马尾松矿物质元素含量见表2。

3 结论与讨论

选用代表当地生态条件的彩色豆马勃（Pisolithus arhizus），采用点穴式接种方式，处理（1年生、2年生、3年生、4年生、5年生）马尾松（Pinus massoniana Lamb）苗，试验180天。结果表明，第一，各林龄马尾松苗感染率达100%，均形成菌套和哈氏网，菌根化幼苗的成活率、地径、苗高、侧根数、地下干重、主根长、总根长、根表面积均呈现出接种效应，这与前人研究一致。第二，对比未接种同龄苗，考查地径指标差，发现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年生苗的地径增量效果最明显，为0.32厘米，其中2年生苗与5年生苗增量相同为0.13厘米。苗高增量指标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），总体呈上升趋势;其中，侧根数、地下干重、主根长、总根长、根表面积指标增量均呈现不同程度扩大趋势。由此可见，接种彩色豆马勃，菌根发挥了应有的作用，且在5年生生苗上增量最大，说明菌根真菌在成年苗上的作用比幼苗上的效应更明显。地径5年生和苗高2年生的反常可能是试验误差导致。第三，考察矿物质元素吸收情况，发现每公斤植株干重含矿质元素的量随林龄增加而增长，这可能是随着林龄增长，植物生理机能增强所致;对比未接种同龄植株，接种效应均有所体现。第四，对比未接种植株，外生菌根真菌接种效应随林龄增加，增量总体呈现扩大趋势;其中钾4年生、氮3年生、镁3年生、铁4年生、锰2年生数据出现异常，可能是植株生长不同时期所需矿质元素的量的差异，也可能是试验误差所致。第五，由于试验条件所限等原因，无法考察10年生、15年生、20年生等林龄马尾松菌根的效应，不能确定菌根效应是否随龄林一直增加或者到某一点达到最大，确定某一龄林或某种生态环境因子使菌根发挥最佳效应是今后的研究方向。

基金项目：本研究得到浙江省自然科学基金资助（项目编号为LY15C160005）。