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《湖北農業科學雜志》2014年第十一期
1材料與方法
1.1試驗材料材料選擇我國柑橘產區廣泛使用的砧木枳(PoncirustrifoliataL.Raf.),叢枝菌根真菌選擇摩西球囊霉(Glomusmosseae)和隱類球囊霉(Para-glomusoccultum)。采集成熟的枳果實,取出種子,用1mol/LNaOH搓洗10~20min,70%乙醇表面消毒,然后用去離子水沖洗干凈,用紗布裹好進行催芽處理。2012年2月采集長江大學柑橘園土壤,高壓蒸汽(121℃)滅菌40min,目的是殺死土壤中原有的叢枝菌根真菌。將已萌芽的枳苗移栽到塑料盆(上口徑18cm,下口徑13cm,高16.5cm)中。在塑料盆中套一個直徑6cm、高22cm、孔徑37μm的尼龍網袋。枳幼苗種植在尼龍網袋中,根系無法穿過。
1.2試驗設計試驗采用單因素完全隨機區組設計。設接種G.mosseae、P.occultum兩個處理,以不接種叢枝菌根真菌的為對照(CK),每處理4次重復,1盆為1小區,每盆2株枳實生苗。播種的時候進行接種處理,接種時將50g接種體(包含有孢子、叢枝菌根真菌感染的白三葉根系)放置在根袋內,以等量滅菌的接種體為對照。接種時根袋放置在塑料盆中央區域,根袋內建立的根系區包括根系和菌絲,根系只能在根袋內生長,從而形成了對植株的限根栽培。
1.3測定方法接種140d后,于2012年8月3日結束試驗,測定植株株高、葉片數及莖粗并收獲植株地上部分及根系。將植株從尼龍網袋中小心取出,盡量保證根系的完整。將根系用自來水清洗干凈,清洗時動作要小心,盡量不傷害根系。用EPSON平板掃描儀掃描根系,獲得根系圖片用WinRHIZO根系分析儀進行根系構型參數的分析,包括根系直徑、長度、投影面積、表面積和體積。然后將根系平鋪在托盤中,快速統計各級側根數。根系菌根侵染率采用曲莉苯藍染色法[3]進行。
1.4數據統計分析運用SAS(8.1)軟件進行處理間差異顯著性分析,采用Duncan新復極差法進行多重比較。
2結果與分析
2.1限根栽培下接種叢枝菌根真菌對枳植株生長的影響從表1可以看出,在限根栽培下,接種叢枝菌根真菌后枳根系菌根侵染率在30.3%~45.6%,且G.mosseae處理效果顯著高于P.occultum的接種效果。接種叢枝菌根真菌G.mosseae和P.occultum后的植株株高、莖粗、葉片數均顯著高于對照,而接種處理間差異不顯著。
2.2限根栽培下接種叢枝菌根真菌對枳根系構型的影響從表2可以看出,與對照相比,接種叢枝菌根真菌后根系總長度顯著提高(P<0.05),且G.mosseae的效果顯著高于P.occultum(P<0.05)。對于枳不同長度的根系總長主要集中在0~1cm的根系上。接種叢枝菌根真菌顯著提高了0~1、1~2和2~3cm的根總長,其中在0~1cm根長上G.mosseae的效果優于P.occultum。對于3~4cm和4cm以上的根長,接種處理沒有顯著的改變效應。從表3可以看出,在限根栽培下接種處理明顯改善了枳根系構型參數。接種處理除了對根系直徑沒有顯著影響外,對其他的參數如根系投影面積、表面積和體積都有顯著影響(P<0.05),但2個菌種間差異不顯著。對于各級側根數,接種G.mosseae和P.occultum都顯著增加了一級、二級和三級側根數(P<0.05),且G.mosseae的處理效果顯著高于P.oc-cultum。
3小結與討論
叢枝菌根真菌可以與植株形成共生體,兩者為互惠的關系,叢枝菌根通過擴大根系的吸收范圍,從而幫助植物更好地吸收土壤中的水分和養分。試驗結果表明,在限根栽培下,接種叢枝菌根真菌提高了枳株高、莖粗和葉片數,且菌種間差異不顯著。說明在限根栽培下,菌根真菌仍舊能夠起到促進養分吸收的功能,從而促進植物的生長。根系構型的優劣能夠明顯決定植物對土壤養分吸收的多少。在正常栽培下,已經顯示接種菌根真菌處理能夠改善柑橘(包括枳在內)的根系構型。當前的研究顯示,在限根栽培下,G.mosseae和P.occultum接種都顯著增加了枳根系表面積、投影面積、體積和總長,這與之前在非限根栽培下的研究結果相符。試驗結果進一步顯示,接種處理對于根總長的改善主要體現在0~1、1~2和2~3cm長度的根系總長上,對3~4cm和4cm以上長度的根總長沒有顯著效應,說明接種菌根真菌主要對細小的短根產生影響。此外,接種菌根真菌處理也顯著改變了側根數,表現為提高了一級、二級和三級側根數量。這與Berta等在韭菜和Schellenbaum等在葡萄上得到的結果相符。然而,Isobe等發現,在菜豆上接種叢枝菌根真菌顯著減少了一級和二級側根數,說明叢枝菌根真菌接種對側根的效應可能依賴叢枝菌根真菌—寄主植物的雙方選擇,其機制還有待進一步的研究。
作者:張藝燦趙思鄒英寧吳強盛單位:長江大學園藝園林學院