丛枝菌根菌剂对春大棚黄瓜生长和品质的影响

郭 芳，王铁臣，赵 鹤，徐 进，王书娟，祝 宁

（1.北京市农业技术推广站，北京100029；2.延庆区农业科学研究所，北京102100；3.昌平区农业技术推广站，北京102200）

黄瓜是我国大宗蔬菜之一，在设施蔬菜中占有重要地位。随着生活水平的提高，蔬菜营养品质和口感风味日益受到人们关注。丛枝菌根真菌（AM）是普遍存在于土壤中的一种真菌类，能与绝大多数高等植物形成菌根共生体系-丛枝菌根，增加了植物根部的吸收面积和能力，促进水分和营养元素的吸收，促进寄主植物的生长发育，增强植物的抗逆能力[1-3]。AM真菌具有丰富的多样性，目前全世界被发现的大约有260种[4]，其中，摩西球囊霉（Glomus mosseae）是AM真菌类群球囊霉目的一种[5]。由于蔬菜的经济价值较高，AM真菌在蔬菜作物上的应用较多[6-7]，AM真菌在黄瓜栽培中的应用早有报道[8-11]，但不同的AM真菌菌种对土壤生态条件适应性不同，自然土壤中含有本地土著AMF以及其他共生菌类对菌根的功效有一定影响[12]。

本研究针对供试摩西球囊霉类AM菌剂产品设计田间试验，比较不同施用方法对黄瓜长势、产量和果实品质的影响，研究其在大棚黄瓜上的应用效果，为实际生产中摩西球囊霉类AM菌剂产品的应用和推广提供数据支撑。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2019年4—9月在北京茂源广发种植专业合作社进行。试验地土壤为褐土，pH值7.24，有机质64.5 g/kg，全氮0.431%，有效磷409 mg/kg，速效钾2.95×103mg/kg，EC值为389 μS/cm。

1.2 试验材料

黄瓜品种为黄瓜金胚98，购自北京中研惠农种业有限公司。丛枝菌根（AM）菌剂的菌种为摩西球囊霉（Glomus mosseae），由中国农业大学园艺学院蔬菜系李志芳教授提供。

1.3 试验方法

2019年4月12 日定植，采用小高畦，种植密度为4.95万株/hm2，行距75 cm，株距25 cm。采用滴灌，不同处理水肥管理相同。

1.3.1 丛枝菌根菌剂的育苗试验 在塑料大棚采用基质培育幼苗。设2个处理，分别为：ST.菌剂与基质混合，每盘混拌50 g丛枝菌根菌剂，培育菌根苗；SCK.灭菌菌剂（160℃高温2 h）与基质混合，每盘混拌50 g丛枝菌根菌剂，作为对照。每个处理3盘重复，每盘72穴。

定植前每个处理选2株，测定幼苗的株高、茎叶鲜质量、根系鲜质量、根长、根表面积、根体积。

幼苗期测定菌根侵染率，采用曲利苯蓝染色法及根段侵染率加权法。根据菌根侵染强弱将其分为5个等级：1级（0≤侵染率＜1%）、2级（1%≤侵染率＜20%）、3级（20%≤侵染率＜40%）、4级（40%≤侵染率＜60%）、5级（侵染率≥60%）[13]。每个处理选3株。

1.3.2 丛枝菌根菌剂的移栽试验 幼苗移栽前每穴施用菌剂，共设4个处理，分别为：PST5.ST处理的菌根苗，定植时每穴施5 g的丛枝菌根菌剂；PT25.普通基质育苗，定植时每穴施25 g的丛枝菌根菌剂；PT75.普通基质育苗，定植时每穴施75 g丛枝菌根菌剂丛枝菌根菌剂；PT125.普通基质育苗，定植时每穴施125 g；PCK.普通基质育苗，定植时每穴施25 g灭菌菌剂作为对照。随机区组设计，每个处理3行，每行16棵，重复3次。

盛果期测定各处理植株菌根侵染率，方法同幼苗期，每个处理3株。每小区随机选定4株，在定植初期（4月29日）、结果盛期（7月15日），记录黄瓜株高和节位数。结果期持续记录各小区产量。

Vc采用2，6-二氯靛酚滴定法测定，可溶性固形物采用手持折光仪测定，可溶性糖采用蒽酮比色法测定，游离氨基酸采用分光光度法测定，反，顺-2，6-壬二烯醛采用气质联用法（GCMS）测定，硝酸盐和亚硝酸盐采用离子色谱法测定。以上品质指标测定均在国家蔬菜工程技术研究中心营养品质实验室完成。

1.4 数据分析

用Excel 2010和SPSS 26.0软件，采用单因素方差分析（P＜0.05），选用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 育苗期施用菌剂对黄瓜幼苗的影响

2.1.1 幼苗侵染率 由表1可知，ST幼苗根系侵染率为24.10%，显著高于SCK的侵染率（2.03%），说明菌剂处理ST形成了菌根共生体。

表1 AM菌剂育苗根系侵染率情况

2.1.2 菌剂处理对黄瓜幼苗生长的影响 从表2可以看出，与对照SCK相比，菌剂处理ST对黄瓜幼苗多个生长指标有显著影响，其中，ST处理株高（12.8 cm）、地上部鲜质量（2.81 g）、根部鲜质量（0.66 g）及根冠比（0.235），显著高于对照SCK的株高（11.95 cm）、地上部鲜质量（2.52 g）、根部鲜质量（0.51 g）及根冠比（0.202），但茎粗、地上部和根部的干质量与对照差异不显著。ST的壮苗指数为0.834，略高于对照（0.812），差异不显著。

表2 AM菌剂对黄瓜幼苗生长的影响

从表3可以看出，与对照相比，菌剂处理ST对黄瓜幼苗根系表面积和根长的影响差异显著，而体积、平均直径与SCK差异不显著。

表3 AM菌剂对黄瓜幼苗根系生长的影响

2.2 定植前穴施菌剂对黄瓜长势、产量和果实品质的影响

2.2.1 不同处理黄瓜根系侵染率比较 根系侵染率反映了菌根真菌与植物根系之间的亲和程度[14]。由表4可知，各处理的侵染率在12.20%～28.84%，定植后棚内土壤中存在土著的丛枝菌根真菌也能造成侵染，但是侵染率较低，说明菌剂处理形成了菌根共生体。其中，PCK、PT25、PT75处理侵染率分别为12.20%、17.33%和18.32%，侵染强度为2级；PT125和PST5侵染率分别为28.84%和26.67%，侵染强度为3级，均显著高于对照，说明土壤栽培下施用该AM菌剂，能显著提高黄瓜根系AM侵染率。

表4 盛果期黄瓜根系侵染率

2.2.2 不同处理对黄瓜植株长势的影响 由表5可知，定植初期各处理株高和节位数差异不显著。盛果期PT25株高显著小于其他处理，比对照PCK小15.1 cm；菌剂显著降低了植株节位数，菌剂处理节位数平均为39个，与对照差异明显，比对照PCK少约3个节位，分析可能根部穴施菌剂有抑制植株徒长的作用。

表5 AM菌剂对黄瓜长势的影响

2.2.3 不同处理对黄瓜根系鲜干质量的影响 由表6可知，在根系鲜质量方面，施用菌剂各处理与PCK（19.00 g）间差异显著，其中，PST5处理鲜质量（30.03 g）为最高，PT25、PT75和PT125分别为22.67、21.73和22.07 g，三者间差异不显著。PST5处理根系 干 质 量 显 著 高 于 其 他 处 理，PT25、PT75、PT125与PCK无显著差异，PCK干质量最低，为1.94 g。

表6 AM菌剂对黄瓜根系及地上部干鲜质量的影响g

由表6可知，PST5、PT25、PT75、PT125鲜质量分别为652.3、497.7、482.1、538.0 g，PST5显著高于PT25、PT75、PT125，且显著高于对照PCK（416.0g）。在地上部干质量方面，PST5为56.5 g，PT125为51.7 g，二者间差异不显著，PT25为45.9 g，这3个处理均显著高于对照PCK（33.7 g），而PT75与PCK间差异不显著。

2.2.4 不同处理对黄瓜品质的影响 由表7可知，PCK的Vc含量最高，为9.89mg/100g，PST5、PT75、PT125的Vc含量略低于对照，但差异不显著，PT25最低，为8.37 mg/100 g，较PCK少1.52 mg/100 g；PT25处理的可溶性糖含量最低（1.79 mg/100 g），其他处理间差异不显著；游离氨基酸、可溶性固形物含量各处理间差异不显著；黄瓜风味物质反，顺-2，6-壬二烯醛含量方面，PST5处理为17.68%，显著高于对照和其他处理；亚硝酸盐含量方面，PT125为0.159 mg/kg，显著低于对照PCK（0.539 mg/kg）和PT2（50.588 mg/kg），PST5和PT75处理介于PCK和PT125之间，分别为0.302、0.334 mg/kg；PST5的 硝 酸 盐 含 量 最 高，为382.39 mg/kg，PT75和PT125则显著低于对照PCK，含量分别为116.61、186.22 mg/kg。以上结果初步说明，施用菌剂降低了Vc含量，提高了反，顺-2，6-壬二烯醛含量，而PT75和PT125果实亚硝酸盐和硝酸盐含量均显著低于其他处理。

表7 AM菌剂不同处理对黄瓜果实品质的影响

2.2.5不同处理对黄瓜产量的影响 由图1可知，PST5、PT25、PT75、PT125、PCK处理产量分别为183 590.4、179 803.7、182 175.5、184 042.1、175 457.4 kg/hm2，各处理分别比对照产量提高了4.6%、2.5%、3.8%、4.9%，其中，PT125处理产量最高，其次为PST5处理，说明AM菌剂处理对于提高黄瓜产量有一定效果。

3 讨论与结论

3.1 不同菌剂处理对黄瓜幼苗生长指标的影响

本研究表明，育苗期施用供试摩西球囊霉类AM菌剂，能够提高基质育苗中菌根苗的侵染率，是对照侵染率的11.9倍，显著提高了黄瓜幼苗株高、鲜质量、根冠比、根系表面积和根长等多个生长指标，壮苗指数略高于对照，表明供试菌剂对于黄瓜幼苗生长具有促进作用。而已有研究中接种AMF菌剂可以使黄瓜幼苗地上和地下部分干物质质量明显上升[11]，但在本试验中幼苗干质量方面，菌根苗与对照差异没有达到显著水平，这可能是由于苗期取样较早，根系侵染率较低有关，AM菌剂对于黄瓜幼苗干物质的积累作用没有达到显著效果。

3.2 不同菌剂处理对黄瓜植株长势、营养品质和产量的影响

移栽定植前穴施菌剂一定程度增加了黄瓜根系AM侵染率，PT125和PST5侵染率最高，分别为28.84%和26.67%，强度为3级，但相较于以往研究中36%以上的侵染率[8，11，15]，强度水平偏低。有研究表明，菌根侵染率的高低与植物种类、品种有关，还与外界环境等因素有关[16]，AM菌剂在低肥力水平下促生效果更为显著[16-17]，而本试验在成熟蔬菜基地的生产大棚中进行，试验棚土壤肥力水平普遍较高，可能会在一定程度上影响菌剂效果的发挥[17]。

施用菌剂提高了风味物质反，顺-2，6-壬二烯醛[18]含量，果实亚硝酸盐和硝酸盐含量降低（PT75和PT125），营养品质得到改善，这与以往研究一致[9，17]。但菌剂处理降低了Vc含量，且对游离氨基酸、可溶性固形物含量影响不大，与任志雨等[9]和吕桂云等[8]研究结果不同，分析这可能与品种或大棚肥力条件等有关。

AM菌剂处理PT125和PST5分别比对照增产4.9%和4.6%。结果与吕桂云等[8]研究一致，但增产率低，可能与大棚肥力条件有关[12]。

本研究表明，育苗时混拌50 g/盘AM菌剂，定植穴施5 g和定植穴施125 g处理综合表现相对较好，可作为推荐方法和用量。PST5处理菌剂用量少，使用效果与PT125处理相近。但该结论在不同地区不同环境和肥力条件下，菌剂效果会有所差异，因此，未来还需要对不同茬口和肥力条件下，适宜的AM菌剂施用方案进行进一步试验，为大棚黄瓜高品质生产提供数据支撑。