丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是广泛存在于自然界的一类真菌,它能够侵染植物根系并与植物建立互惠互利的共生关系,大量研究证明丛枝菌根真菌对多种蔬菜具有促进生长,提高植株对矿物质吸收等作用。同时丛枝菌根真菌能扩大寄主在土壤中的有效吸收范围,促进植物对磷等多种矿质元素的吸收,提高寄主的抗病性、抗逆性和对水分的利用率。进而促进植物生长发育。研究表明,接种菌根真菌可显著提高棉花、马铃薯、西瓜、芦笋等多种作物的产量和品质。虽然菌根的发现和对其研究已有120年的历史,但大多数报道为农作物和果树,在蔬菜方面的研究工作开展较晚,近20年来取得了一些突破性进展,并开始应用于蔬菜生产。
20世纪80年代以来,国际上有机农业发展迅速,通过有机栽培技术生产绿色蔬菜成为蔬菜栽培发展潮流。因此。研究开发适合我国国情的有机蔬菜栽培技术,对于发展以土壤栽培为主要形式的设施蔬菜生产有着非常重要的意义。以农业废弃物与有机肥为主要原料的设施蔬菜有机土壤栽培系统通过把秸秆等农产废弃物进行生物发酵腐熟无害化处理。与适量洁净土壤及有机肥按适当比例混合配制而成。通过采取与地面土壤隔离栽培方式,有效克服了设施蔬菜栽培的连作障碍和肥水下渗污染地下水等危害、在节本增效保护环境的同时还可生产有机蔬菜,是一种成本低廉、操作简便,适合中国国情的设施栽培新技术。有关AMF对黄瓜的促生作用已有报道,但AMF在温室条件下特别是有机土中对黄瓜生长及产量品质的影响尚未见报道,本试验对盆栽条件下AMF对有机土栽培黄瓜生长及产量品质的影响进行了研究,拟为黄瓜菌根苗的实际生产应用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1试验材料
1.1.1供试茵种引自匈牙利农学院土壤科学与农业化学研究所筛选出的AMF菌系Glomous versi-forme,经三叶草在灭菌沙土中扩繁3~5个月,用含有菌根真菌孢子的沙土和被侵染的玉米根段作为接种物。每100g沙土中约含菌根孢子400个。
1.1.2供试黄瓜品种黄瓜品种中农16号,由中国农业科学院蔬菜花卉研究所选育。播种前种子用70%酒精浸5min后蒸馏水冲洗,50℃温水浸种2h,在恒温培养箱中28℃下催芽。
1.1.3供试基质由腐熟秸秆、有机肥、普通土壤混合而成的富有机质土壤,经过1年栽培使用。过2mm筛。于烘箱中160℃灭菌2h,自然冷却后继续在160℃下灭菌2h放凉备用。基质理化性质为:有机质8.82%,pH值7.4,速效N322mg/kg,速效P518ms/ks,速效K703ms/kg。
1.2试验设计
试验于2006年3-6月在中国农业科学院蔬菜花卉研究所日光温室内进行。试验采取盆栽法。设接种Glomous versiforme(以下简称GV),不接种(以下简称CK)2个处理。每个处理15株,随机排列,重复3次。2006年3月7日将种子播于菌种与有机土混合物中,每钵接种10g菌剂,对照接种10g灭菌沙土。以保持营养物一致,育苗钵大小8cm×8cm。4月3日将幼苗移至20cm×20cm营养钵。播种前营养钵用75%酒精消毒。移苗时菌根侵染率为48%。
1.3测试内容
在幼苗移栽后8、22、35、41d4个时期测量株高:移栽后20d取样用丙酮浸提比色法测定叶片叶绿素含量,蒽酮比色法测定叶片可溶性糖含量;黄瓜收获时进行品质测定:用手持糖度计测定可溶性固形物含量,矿质含量按常规方法、维生素C用2.6-二氯靛酚法测定。
2 结果与分析
2.1丛枝菌根真菌对温室黄瓜株高的影响
移苗后初期接种丛枝菌根真菌的处理和对照株高不存在明显差异。随着植物的生长。到后期接菌处理的黄瓜株高高于对照,移苗后第41天接菌处理比对照株高高13.6%。这可能与盆栽试验有关,到后期营养钵影响了黄瓜根系的扩展,将逐渐增大的根限制在固定的环境中,影响植物根系的发育和对营养的吸收。而接菌处理的黄瓜根系显然更能适应试验环境,相比未接菌处理菌根化优势逐渐显现。后期菌根化黄瓜的生长优于对照。见图1。
2.2丛枝菌根真菌对温室黄瓜叶绿素及可溶性糖含量的影响
叶绿素是植物光合作用过程中捕获光的主要成分,与植物光合作用有很大关系。叶绿素含量的增加与光合速率的增强有关。增强了植物C同化的能力,从而有利于果实中营养成分的积累。提高了果实品质。接种丛枝菌根真菌后黄瓜叶片中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量显著提高。分别比未接种处理提高65%、64.7%、81%。叶片中可溶性糖是叶片中的渗透调节物质,与植物抗性相关。可溶性糖包含植物光合作用的产物,同时又是光合反应的底物。由表1可以看出。接种菌根真菌后黄瓜叶片中可溶性糖含量显著高于未接菌处理,这可能与黄瓜叶片叶绿素含量的提高和光合作用的增强有关。
2.3丛枝菌根真菌对温室黄瓜产量的影响
本试验为盆栽试验,分别于移苗后25、30、35、40、50d采摘黄瓜果实,并测量其产量。由图2可以看出,接种菌根真菌的植株产量显著高于未接菌植株。移苗后25d第1次采摘,接种菌根真菌的处理黄瓜产量高于未接菌的植株。随着植株的生长总产量不断增加。图2表示移苗后25、30、35、40、50d黄瓜的总产量,接种菌根真菌的处理分别比未接菌处理产量提高89.5%、64.8%、54.6%、43.8%、39.9%。可见接种菌根真菌的黄瓜总产量始终高于对照,但
3 讨论与结论
随着植株的生长,与未接菌处理的差异越来越小。
2.4丛枝菌根真菌对温室黄瓜品质的影响
在盛果期采收果实取样进行品质测定。由表2可以看出,接种菌根真菌的处理显著提高了黄瓜可溶性糖、维生素C、N、P、K、Zn、Cu含量和干物质重量。由此可见丛枝菌根真菌能够改善黄瓜的品质,在口味上如维生素C、可溶性糖含量,营养方面都得到了提高。这与接种菌根真菌后提高了黄瓜根系对营养元素的吸收有关。
Chang等指出,接种菌根真菌对黄瓜等作物生长发育的影响体现在增加植株高度、叶面积和生物量。增加定植成活率。增加产量。延长生育期,减少磷肥使用量等方面。本试验结果证明,接种丛枝菌根真菌后能够促进黄瓜生长。增加产量,改善果实品质。
本试验结果表明,菌根的促进生长作用并不是在侵染初期就表现出来。初期对照的株高高于处理,随着植株的生长丛枝菌根真菌对植株的促生作用慢慢表现出来。到后期处理株高始终高于对照。丛枝菌根真菌对植物根系的侵染并不与其对植物的促生作用成正相关。处理植株始终保持较高的生长速率。温室环境中植物得到的光照弱于露地,而接种丛枝菌根真菌可提高叶绿素含量,使植株在弱光条件下保持较高的光合速率,生产更多的光合产物。本试验也验证了接种丛枝菌根真菌可显著提高黄瓜叶片可溶性糖含量,表明接种丛枝菌根真菌能够提高植物光合产物的生产。叶片中可溶性糖含量的增加能够增强植物渗透调节能力,同时可溶性糖含量的提高可能与抗性提高有关。
近年来有关菌根真菌影响蔬菜品质的报道不断增多。接种菌根真菌后,辣(甜)椒幼果维生素C含量增加86.15%;芦笋嫩茎中人体必需氨基酸含量增加12%:菜豆豆荚的长、宽、厚、单荚质量和蛋白质含量均增加:西瓜的含糖量、韭菜的维生素C含量也有增加。本试验中,黄瓜接种丛枝菌根真菌后产量增加。果实品质改善。菌根真菌对黄瓜产量的影响可能是由于菌根真菌侵染黄瓜
京公网安备 11010202007233号
