句容草莓栽培地區AM真菌多樣性研究

劉延鵬+張紅

摘 要：本文對句容草莓栽培地區AM真菌的多樣性進行了研究。共分離鑒定出3屬11種AM真菌，其中無梗囊霉屬3種，巨孢囊霉屬1種，球囊霉屬7種，種群頻度依次為：根內球囊霉>孔窩無梗囊霉>小果球囊霉>幼套球囊霉>卷曲球囊霉>縮球囊霉>摩西球囊霉>瘤狀無梗囊霉>細凹無梗囊霉>珠狀巨孢囊霉>集球囊霉。相對多度以根內球囊霉最高，達41.7%；集球囊霉最少，為1.2%。

關鍵詞： 草莓；AM真菌；多樣性

叢枝菌根（Arbuscular mycorrhiza Fungi，AM）真菌能夠促進宿主植物對土壤中N、P、K等礦質元素和水分的吸收與利用；提高宿主植物根系對病菌侵染的抵抗力；增強植物對干旱、高溫、重金屬等的抗性；改善植物的營養，調節植物的代謝，進而促進植物的生長發育，提高作物的品質和產量，節約農作物的生產成本，增加植物的經濟產量和效益[1-3]。在多種經濟作物的大規模栽培上都有廣泛應用。接種 AM真菌不僅可顯著提高棉花、馬鈴薯、西瓜、蘆筍等多種經濟作物的產量和品質，同時還可以提高植物對土傳病害的抗病性[4-10]。

叢枝菌根肥料環保作用明顯，不易造成再次污染，生態風險小，經濟實惠。其次，AM真菌資源豐富，生物學特性各異，分布于各生態環境，這為篩選草莓專用優良AM真菌菌種提供了可能。本文對句容市草莓栽培地的AM真菌進行了初步研究，為進一步探索AM真菌在草莓栽培中的應用提供科學依據。

一、材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

2015年春季，在句容草莓栽培地的6個采樣點的16個草莓種植大棚，用5點取樣法采集草莓根圍的土樣。裝入袋中，貼上標簽，記錄采樣人、采樣時間、采樣地點及周圍環境等，帶回實驗室并于4℃冰箱內保存。

1.2 孢子的分離與鑒定

采用濕篩傾注—蔗糖離心法分離原始土樣和培養物中的孢子。在體視鏡下先觀察并記錄孢子的大小、顏色、連孢菌絲的特征、孢子果形態等；然后在此條件上，用微吸管吸取孢子將其置于載玻片上，鑒定孢壁顏色、厚度；孢子的顏色、大??；內含物的性質等；鑒定過程中使用Melzers試劑、棉蘭試劑輔助鑒定，觀察孢子的特異反應；并記錄有代特異性或代表性的特。整理上述觀察結果，根據Schenck & Perez（1988）的“VA菌根真菌鑒定手冊”，和INVAM國際網站的鑒定資料，同時查找有關鑒定資料，近幾年發表的新種等進行種屬的檢索、鑒定。

1.3 真菌群落結構特征指標及數據分析方法

計算AM真菌種的豐度、孢子密度、頻度、相對多度等指標，并采用SPSS 19對上述指標進行方差分析。根據頻度將AM真菌劃分為4個優勢等級，即頻度大于50%為優勢種，頻度30%到50%為最常見種，頻度大于10%小于30%為常見種，頻度小于10%為稀有種。AM真菌的種的豐度、孢子密度、相對多度等的計算公式：

種的豐度（Species Richness）是指30g植物根際土壤中含有的AM真菌種的數目，其公式為：SR=AM真菌總種次數/土壤樣本數。

孢子密度（Species Density）指30g風干原始土樣中的孢子數。公式為：SD=某采樣點所有土樣中AM真菌的孢子數之和/該樣點土樣數。

頻度（Frequency）的含義是真菌屬或種在總樣品數出現的次數，公式為：頻度（F）=（某屬或種的出現次數/土樣數）×100%。

相對多度（Relative Abundance）指物種的個體數在群落總物種數中的比率。即該采樣點AM真菌某屬或種的孢子數占總孢子數的比率，即相對多度（RA）=該采樣點AM真菌某屬或種的孢子數/該采樣點AM真菌總孢子數×100%。

1.4土壤理化性質測定

pH值采用pH計（DELTA320）測定；有機質采用重鉻酸鉀法測定；速效磷采用鉬銻抗比色法測定；堿解氮用堿解擴散法測定。

二、結果與討論：

2.1 草莓栽培地中AM真菌的分布狀況

在句容草莓栽培地共分離鑒定出3屬11種AM真菌，其中無梗囊霉屬3種，巨孢囊霉屬1種，球囊霉屬7種（孢子鑒定結果如表1-1所示）。AM真菌在不同連作年限保護地中的分布頻度和相對多度均不同，其中根內球囊霉的頻度達到了80%，為句容草莓栽培地的優勢種。孔窩無梗囊霉和小果球囊霉為常見種，其余8種AM真菌為偶見和稀有種。這說明根內球囊霉已與草莓在連作地形成了較好的共生關系，為下一步篩選高效拮抗連作土傳病原物的AM真菌菌種篩選創造了有力的條件。

不同采樣點AM真菌的豐度與孢子密度如表3所示。在所調查的樣點中，采樣點6分離鑒定出的AM真菌孢子最多，有5種，分別為孔窩無梗囊霉、卷曲球囊霉、根內球囊霉、小果球囊霉和摩西球囊霉，該樣點AM真菌物種豐度最高，且孢子密度達到了181。其他5個采樣點的AM真菌豐度和孢子密度均不及采樣點6。作物的栽培方式，農業措施等都可能影響AM真菌的種屬組成、優勢種群和多樣性。在同一地塊上連續種植草莓，會使土壤中的微生物群落發生明顯的變化。由實驗結果可知，相比于種植了三年的草莓土壤中，連作十幾年的草莓種植土壤中的AM真菌生態群落結構發生了明顯的變化，物種豐度由5下降到2，孢子密度下降更為明顯，從181降至19。而且AM真菌的群落構成也發生了變化，剛開始種植草莓土壤中的AM真菌，在連作十幾年之后，有的AM真菌從優勢種變成劣勢種，由稀有種變為消失不見，如摩西球囊霉。這可能與長期保護地條件下，AM真菌的多樣性受到強烈的抑制有關。

2.2 土壤理化性質對AM真菌多樣性的影響

6個采樣點的pH在6.81-7.12之間，說明采樣地土壤酸堿度并未隨連作年限增加而減小，這可能與使用有機肥中和了土壤酸度有關。土壤的有機質含量為32.10-51.76 g/kg。土壤速效磷分布在7.44-9.69 mg/kg之間，土壤堿解氮含量分布極不平衡，最大的為采樣點5，其含量高達135.51 mg/kg，最低的為采樣點3，其含量只有32.12 mg/kg。焦惠（2011）[12]在研究了大棚蔬菜根圍土壤中的AM真菌后發現，大棚栽種蔬菜根圍土壤中的AM真菌不僅種類較少，而且孢子數量也相當低，認為這可能與土壤速效磷含量過高、連作障礙、大量施用化肥和農藥等有關[11-15]。采樣點6土壤中磷含量為7.44 mg/kg，低于其他幾個采樣點，但AM真菌的豐度最高，這可能是由于采樣點6連作年限較短，土傳病害較少，有利于AM真菌的多樣性；另外高磷往往會抑制AM真菌的生長、發育和功能，進而影響到AM真菌種群分布和多樣性；而大量施用農藥和速效肥都直接減少AM真菌的侵染和產孢[15]。因而與自然農田土壤相比，保護地中AM真菌的種類與數量則較少。endprint

本研究通過對句容草莓栽培地區的AM真菌進行資源調查，系統地研究了AM真菌的資源及其分布特性。為進一步在篩選出高效優質的AM真菌菌種，探討其在草莓生長發育中的應用提供參考，最終為生產AM真菌生物菌肥，推廣菌根化草莓苗，實現草莓的“綠色”生產提供依據。

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作者簡介：

劉延鵬 （1982.02-），男，漢族，山東臨清人，講師，博士，主要從事環境微生物開發利用方面的研究。

基金項目：

鎮江市農業科技支撐項目：從枝菌根真菌（AMF）在草莓栽培生產中的關鍵技術研究（NY2014015）endprint