不同杂草发酵对栀子苗生长和菌根形成效应研究

摘 要：探讨栀子苗在人工接种AM真菌条件下，杂草发酵物对栀子苗生长及菌根感染率的影响。采用AM真菌孢子接种土壤中培育的无菌栀子苗，利用百花三叶草、魁蒿、繁缕3种杂草发酵物处理，研究栀子苗生长发育阶段，根鲜重、整株苗鲜重、苗高等物理指标和菌根感染率的变化。杂草发酵液和发酵杂草都显著地促进了栀子苗的生长和菌根感染率，不同杂草发酵物的效应差异显著，且发酵杂草有更显著的生长促进作用。在低密度AM真菌接种条件下，施用杂草发酵物是促进栀子苗生长和提高菌根感染率的有效措施。

关键词：杂草发酵；AM真菌；栀子；生长；侵染率

中图分类号：S154.38 文献标识码：A

菌根是自然界中一种普遍的植物共生现象，是植物根系与特定的土壤真菌形成的一种共生互惠联合体。泡囊丛枝菌根是一种最常见的内生菌根，由于部分真菌在根细胞内不产生泡囊，但都产生丛枝，故统称为丛枝菌根[1]。丛枝菌根真菌（简称AM真菌）可以与绝大多数植物共生形成丛枝菌根，AM真菌可以显著促进植物营养生长和矿质元素的吸收[2]，提高植物的抗逆性，增加生物产量，改善作物品质[3-4]。AM真菌在植物根际形成的庞大菌丝网络系统，对稳定土壤结构，实现植物根际土壤生态系统的可持续发展具有重要实践价值[4]。AM真菌需在适宜的环境条件才能有利于其生长发育，土壤[5]、生物因子[6]等不同生态环境对AM真菌的分布和侵染会产生显著影响。在研究和生产实际应用中，对AM真菌生长的促进物质的探讨尤为重要，杨晓红等[7]曾经用百喜草茎叶发酵前后的甲醇溶提物对珠状巨囊霉孢子进行过无菌离体培养，发现发酵过程中能降解植物茎叶中AM真菌生长的抑制物质，保留AM真菌生长的促进物质，试验结果表现出杂草发酵液的甲醇溶提物对AM真菌的生长具有促进作用。

本文通过利用发酵杂草和杂草发酵液处理接种低密度AM真菌孢子的栀子苗，比较各杂草发酵物对栀子苗生长和AM菌根形成的效应，探讨影响差异，为AM真菌的生物因子研究以及对现代中药种质资源繁殖、生产技术等方面提供菌根学生物技术的应用，具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选白花三叶草、魁蒿和繁缕3种常见杂草作为发酵材料。栀子苗取材为灭菌蛭石中生长1a的实生苗。试验用塑料盆栽钵（上口内径24cm，钵底内径16cm，高18cm）。

1.2 试验设计

1.2.1 考察杂草发酵物对栀子苗生长效应的影响

发酵物制备：将3种杂草分别称重后装入发酵罐，加入适量的蒸馏水，25～30℃密闭发酵50d后，将发酵物用孔径为0.3mm的分样筛粗滤，滴尽发酵液。分别收集发酵粗液和发酵杂草物，发酵粗液再经定性滤纸过滤，记录发酵液体积和发酵杂草的重量。

栀子育苗：将栀子种子洗净，用l0%H2O2表面消毒，蒸馏水洗净后，于28℃恒温培养箱中黑暗条件下催芽6d后，将种子播种于盛有灭菌蛭石的培养盘中，28℃恒温培养。子叶出土后在28℃光照培养箱中继续培养，注意保湿。培养2周后移出培养箱，在常温下生长备用。

AM真菌孢子分离：采集栀子园栀子根际土壤，用蔗糖离心法[8]和湿筛倾析法[9]从土壤中分离出AM真菌孢子，纯化提取孢子，经消毒液表面消毒，蒸馏水漂洗备用。

接种：采集栀子园种植土，灭菌后，按照含孢密度为：100个AM真菌孢子/kg土壤的比例，接种栀子园土著AM真菌孢子，制成培养土备用。

装钵：取21只试验钵分别装培养土2kg，本试验有3种杂草，6个处理，每处理3个重复。随机挑选9钵，直接向钵中加入1%（w/w）的发酵液；另外9钵，将1%（w/w）发酵杂草与培养土混匀；对照中3钵加入与20g杂草发酵物相当的液态化肥。

移栽：选植株性状整齐一致的无菌根栀子苗，每钵移栽1株。试验在自然状态下进行，适度浇水以保持土壤湿度。

栀子苗生长效应测定：将生长3个月的栀子苗在水中小心洗尽泥土，用滤纸吸去幼苗上多余的水分后，对植株生长量指标（苗高、根鲜重及植株总鲜重）进行测定。

1.2.2 考察杂草发酵物对栀子实生苗菌根形成的影响

菌根侵染率测定：在植株生长量指标测定后，剪取栀子苗根尖先端长约2cm的根段于FAA液中固定。按照Phillips和Hayman（1970）的方法对菌根染色，每重复观察10个根段，每处理观察30个根段。按照如下公式计算菌根侵染率：菌根侵染率（%）=侵染根段长/观察根段长×100%。

1.3 数据处理

采用SAS8，1（美国SAS软件研究所）统计软件进行数据分析，变量的变异幅度用标准误差表示。

2 结果与分析

2.1 杂草发酵物对栀子实生苗生长的影响

杂草发酵液处理栀子苗，对栀子苗生长的影响有关数据列入表1，试验数据显示，各处理同对照相比，不同杂草发酵液对栀子苗的生长明显产生了相应不同程度的促进作用。

表1 杂草发酵液对栀子实生苗生长的影响

处理 栀子

白花三叶草

魁蒿

繁缕

CK 根鲜重/g 整株苗鲜重/g 苗高/cm

2.49±0.18

2.14±0.12

1.88±0.11

1.39±0.10 4.16±0.15

4.16±0.15

5.76±0.25

2.89±0.25 17.56±1.29

17.56±1.29

21.54±1.00

14.41±0.37

发酵杂草处理栀子苗，对栀子苗生长的影响有关数据列入表2，试验数据显示，各处理同对照相比，不同发酵杂草对栀子苗的生长明显产生了相应不同程度的促进作用。

表2 发酵杂草对栀子实生苗生长的影响

处理 栀子

白花三叶草

魁蒿

繁缕

CK 根鲜重/g 整株苗鲜重/g 苗高/cm

2.83±0.04

2.58±0.22

3.17±0.31

1.39±0.10 6.50±0.40

5.15±0.50

8.06±1.24

2.89±0.25 20.22±1.34

18.23±1.42

23.16±1.89

14.41±0.37

接种了低密度土著AM真菌孢子的盆栽栀子苗，采用发酵杂草处理，对栀子苗生长效应有显著的影响，统计结果用柱形图表示，见图1。

图1 发酵杂草对栀子生长效应的影响

试验结果表明：杂草发酵液和发酵杂草都显著促进了栀子苗的生长，且杂草发酵液和发酵杂草处理栀子苗相比较而言，发酵杂草有更显著的生长促进作用。

2.2 杂草发酵物对栀子实生苗菌根形成的影响

杂草发酵液处理栀子苗，白花三叶草的为（16.76±0.50）%，魁蒿处理栀子苗菌根侵染率为（20.38±1.13）%，繁缕的为（21.7±1.05）%；杂草发酵物处理栀子苗，白花三叶草的为（31.34±0.93）%，魁蒿处理栀子苗菌根侵染率为（32.58±1.87）%，繁缕的为（35.20±1.05）%，对照处理的栀子苗菌根侵染率为（12.88±1.35）%。实验结果表明，无论是发酵液或发酵杂草处理低密度AM真菌繁殖体培养土中生长的栀子苗，都能促进菌根的形成（图2），且以发酵杂草处理对菌根形成的促进作用更显著。

图2 杂草发酵物对钵载栀子苗生长和菌根形成的影响

3 结果与分析

本试验结果表明，无论是杂草发酵液或发酵杂草处理低密度AM真菌繁殖体培养土中生长的栀子苗，都能促进栀子苗的生长和菌根的形成，且以发酵杂草处理的促进作用较杂草发酵液更显著，并且不同杂草发酵以及杂草发酵液和发酵杂草之间也存在显著差异，这与不同杂草发酵可能释放不同种或不同浓度的活性物质有关，本试验还需进一步证明了这种分析。另外，有待对接种高密度AM真菌繁殖体条件下，探究栀子苗的生长效应及菌根形成。因此，该研究为生产园中使用发酵植物肥料促进菌根形成、促进栀子生长提供了试验依据。采用菌根应用技术，使AM真菌在药用植物生长中发挥更大的作用具有重要意义。

目前，现代农业的发展，虽然取得了巨大的成绩，但诸多因素也带来了森林、草原的破坏和沙化，石漠化程度越来越严重，严重威胁人类赖以生存的生态系统。各国都在探索符合经济、生态和社会发展的新模式，创造有利于人类文明持续发展的投入持久农业，菌根生物技术是实现这一目标的新途径。从菌根学角度看，鉴于优良水草作物在自然状态下应具有较高的AMF亲和力，要求植物体中应含有较多和较高含量的AMF生长促进物质，可事实上有的植物中生长促进物质多些，有的植物中少些。因此，将植物经充分发酵后，释放出AM真菌生长促进物质直接促进土壤中AMF生长，从而改善土壤生物学活性，提高AMF对经济林木、水草根系感染率，增加植物根系的吸收能力，促进植物生长。也可将植物发酵对AMF生长促进作用的程度视作经济林下覆盖物优良与否的参考标准之一，所以在经济林下种植白花三叶草等综合性状优良的草种，使林草结合养畜养土，促进现代化林木业新型生态模式建设具有重要的现实意义。

参考文献

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21（1）：47-53.

[7] 杨晓红，李道高，石井孝昭，等.百喜草茎叶发酵前后甲醇溶提物对立体条件下AM真菌的生长效应[J].应用与环境生态学报，2001，7（1）：

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[8] Biemann B，Linderman R G.Quantifying vesicular arbuseular my eorrhizae：a proposed method towards standardization[J].New Phy tologist，1981，87：63-67.

[9] Daniels B A，Skiper H D.Methods and principles of mycorrhizal research[M].1982.29-35.

[10] Phillips M，Hayman D S.Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular arbuseular myeorrhiza fungi for rapid assessment of infection[J].Transactions of British MycologicalSociety，1970，55：158-161.

作者简介：韦中强（1970-），男，重庆南川人，副研究员，主要从事药用植物栽培和土壤微生物等方面的研究工作。