不同林齡馬尾松接種效應分析

潘小承，王 楠

（1.南京林業大學，江蘇 南京 210000；2.浙江農林大學浙江省森林生態系統碳循環與固碳減排重點實驗室，浙江 杭州 311300）

馬尾松（Pinus massoniana）為陽性樹種，不耐庇蔭，喜溫、喜光，耐貧瘠，也是重要的用材樹種。菌根真菌在生態系統營養循環和物質循環過程中扮演著重要角色，植物根系與菌根真菌形成的互利共生體，對植物營養獲取和生長具有十分重要的作用，菌根的主要作用是擴大植物根系吸收面，增加對營養元素的吸收能力，以及增加植物的抗逆性，比如增強抗病、抗旱、重金屬耐受性方面的作用。在造林活動中，菌根化造林已是普遍要求。菌根真菌對馬尾松的作用研究已較多，但不同林齡馬尾松苗接種外生菌根真菌的效應的差異研究較少。本文旨在探明接種彩色豆馬勃在不同林齡馬尾松上產生效應的差異，為馬尾松菌根化育苗和造林提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于浙江省杭州市臨安區西天目鄉的試驗大棚，地處北緯30°18′30.59″，東經119°24′25.30″，海拔400米，屬亞熱帶濕潤型季風氣候，年均溫16℃，無霜期240天，年日照時數1820小時，年輻射總量107.8千卡/平方厘米，年平均降水量在1400～1500毫米，年相對濕度為82%以上。

1.2 試驗材料與處理

馬尾松（1年生、2年生、3年生、4年生、5年生）苗來源于臨安區種苗管理站，供試土壤為黃紅壤，苗木移栽前用0.3%高錳酸鉀溶液消毒土壤。接種材料為彩色豆馬勃菌劑，來自中國林科院林木菌根研究開發中心。試驗設計2個區組，分別為接種區和不接種區，每區組5個林齡，每個林齡10株，共計100盆。塑料盆高度約40厘米，上口徑約40厘米，底徑20厘米，每盆裝等量土壤，采用點穴式接種。2019年2月初，選長勢良好的馬尾松苗移入盆內栽培，每盆1株，置于試驗大棚中，進行常規管理。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 根系測定 2019年8月取樣帶回實驗室，用60目標準土壤篩（0.28毫米孔徑）將根系與土壤分離，用自來水反復沖洗干凈，利用EPSON根系掃描儀獲得根系樣品圖像，采用WinRHIZO Pro STD1600+型根系圖像分析系統（Regent Instruments Inc.，Quebec，Canada）進行分析。

1.3.2 生物量測定 流水沖洗掉培養基后吸干水分，稱植株鮮重。然后在烘箱中105℃殺青20分鐘，置于80℃烘箱烘干48小時，烘干至質量恒定，取出后放置于干燥皿中冷卻至室溫，稱植株的干重，計算總生物量。

1.3.3 礦質元素含量測定 將馬尾松苗烘干切斷，稱取0.30克放入壓力罐，加入8毫升65%硝酸和2毫升30%過氧化氫，按照微波消解工作程序（溫度120℃，功率800瓦，保留時間3分鐘）進行消化處理。消化后的樣品定容至100毫升后過濾，樣品采用原子吸收光譜法測定鉀、鎂、鐵、錳、鋅、銅等6種元素的含量，分光光度法測定總磷、擴散定氮法測定全氮。計算公式：礦質元素含量（毫克/公斤）=(C×n×V)/m。式中：C為樣品元素的質量濃度（微克/毫升）；n為待測樣品原液的稀釋倍數；V為樣品定容體積（毫升），此處為100毫升；m為樣品的質量（克）。

2 結果與分析

接種彩色豆馬勃180天不同林齡馬尾松的生物量、根系等指標見表1。接種彩色豆馬勃180天不同林齡馬尾松礦物質元素含量見表2。

3 結論與討論

選用代表當地生態條件的彩色豆馬勃（Pisolithus arhizus），采用點穴式接種方式，處理（1年生、2年生、3年生、4年生、5年生）馬尾松（Pinus massoniana Lamb）苗，試驗180天。結果表明，第一，各林齡馬尾松苗感染率達100%，均形成菌套和哈氏網，菌根化幼苗的成活率、地徑、苗高、側根數、地下干重、主根長、總根長、根表面積均呈現出接種效應，這與前人研究一致。第二，對比未接種同齡苗，考查地徑指標差，發現1年生（0.03）＜2年生（0.13）＜3年生（0.25）＜4年生（0.32）＞5年生（0.13），4年生苗的地徑增量效果最明顯，為0.32厘米，其中2年生苗與5年生苗增量相同為0.13厘米。苗高增量指標1年生（0.22）＞2年生（0.18）＜3年生（4.14）＜4年生（7.00）＜5年生（12.4），總體呈上升趨勢；其中，側根數、地下干重、主根長、總根長、根表面積指標增量均呈現不同程度擴大趨勢。由此可見，接種彩色豆馬勃，菌根發揮了應有的作用，且在5年生生苗上增量最大，說明菌根真菌在成年苗上的作用比幼苗上的效應更明顯。地徑5年生和苗高2年生的反常可能是試驗誤差導致。第三，考察礦物質元素吸收情況，發現每公斤植株干重含礦質元素的量隨林齡增加而增長，這可能是隨著林齡增長，植物生理機能增強所致；對比未接種同齡植株，接種效應均有所體現。第四，對比未接種植株，外生菌根真菌接種效應隨林齡增加，增量總體呈現擴大趨勢；其中鉀4年生、氮3年生、鎂3年生、鐵4年生、錳2年生數據出現異常，可能是植株生長不同時期所需礦質元素的量的差異，也可能是試驗誤差所致。第五，由于試驗條件所限等原因，無法考察10年生、15年生、20年生等林齡馬尾松菌根的效應，不能確定菌根效應是否隨齡林一直增加或者到某一點達到最大，確定某一齡林或某種生態環境因子使菌根發揮最佳效應是今后的研究方向。

表1 接種彩色豆馬勃對不同林齡馬尾松生物量的影響

表2 接種彩色豆馬勃對不同林齡馬尾松礦物質元素含量的影響（毫克/公斤）