不同来源菌根土对思茅松幼苗的接种效应研究.pdf

/不同来源菌根土对思茅松幼苗的接种效应研究卯吉华 杨斌 姜远标 李荣波 景跃波(云南省林业和草原科学院 云南 昆明 国家林业草原思茅松工程技术研究中心 云南 昆明)摘要:思茅松是典型的外生菌根真菌依赖型树种 为研究土著菌根菌的作用和功能 为菌根技术在思茅松苗木培育中的应用奠定基础 用采自云南 个地点的思茅松菌根土作为接种体 开展了思茅松苗期人工接种试验接种 个月后 观察不同处理苗木的菌根侵染情况及形态 测定苗木的生长量、生物量及针叶的叶绿素含量结果显示:用不同来源的菌根土接种思茅松幼苗 苗木的根系均形成了典型的外生菌根结构 不同处理的侵染率为 菌根土接种显著提高了苗高和地径的生长、地下和地上部分生物量的积累 其中取自镇沅县勐大镇勐统村的思茅松菌根土 总体效果最显著 与对照相比上述生长指标分别提高了 、和 针叶叶绿素、叶绿素 和总叶绿素的含量分别提高 、和 研究结果为思茅松外生菌根真菌的分离筛选和在育苗中的应用积累了基础数据和信息关键词:外生菌根真菌 接种 思茅松中图分类号:文献标识码:文章编号:()():().().:第 卷 期 年 月 西 部 林 业 科 学 收稿日期:基金项目:云南省创新团队项目()云南省重大科技专项计划课题()第一作者简介:卯吉华()女 硕士 助理研究员 主要从事森林培育和林木菌根研究:通信作者简介:景跃波()女 博士 研究员 主要从事林木菌根和土壤微生物研究:思茅松()为松科()松属()植物 是卡西亚松()的地理变种 在我国天然分布于云南南亚热带及准热带的湿润及半湿润地区 集中分布于思茅、景东、镇沅、景谷、普洱、墨江等县市 其材质优良 具有速生、纤维长、松脂产量高等特点 是云南热区的优良乡土树种之一 在区域林业发展中占有重要的地位外生菌根()真菌是森林生态系统中土壤微生物的重要组分 很多研究已证实 真菌对宿主植物的生长和发育起着关键作用 能增强植物对水分的吸收、提高植物的抗旱性、增强植物对养分的吸收、减少植物对外源肥料的需求和提高苗木的造林成活率 同时保护植物免受病原菌的侵害目前通过外生菌根真菌促进松科植物生长和提高其抗逆性已有广泛报道 如:徐玲洁等研究表明 接种牛肝菌属()真菌显著提升了油松()的地径、地上和地下部分生物量 分别提高了 、和 并显著促进了苗木地上及地下部分、含量的提 高 赵 敏 等研 究 发 现 分 离 自 樟 子 松()林地的浅黄根须腹菌()、褐环粘盖牛肝菌()、粘盖牛肝菌()、亚褐环粘盖牛肝菌()、黄褐口蘑()接种樟子松幼苗形成了棒状、二叉状和羽状等不同形态的菌根 显著促进了苗木高生长和生物量的积累 外生菌根真菌接种对苗木生长和营养元素吸收利用的效应 在其他一些松属树种如马尾松、华山松、云南松和湿地松上也有相关的研究证实思茅松是典型的外生菌根共生树种 对菌根真菌的依赖性很强 菌根土在思茅松育苗中的应用效果已被证实 另外张春霞等研究并报道了印度块菌()与思茅松苗木的菌根合成 研究发现印度块菌接种显著促进了思茅松苗木的生长 可见 利用外生菌根真菌资源培育思茅松菌根化苗木具有广阔的应用前景尽管在思茅松菌根方面开展了一些研究 然而还远远不够深入 发掘具有优良促生效果菌种的研究也十分缺乏 制约了菌根技术在该树种上的应用 有研究表明 自然生境的植物通常共生着丰富的真菌资源 生境中的土著菌种具有巨大的开发潜力 天然菌根土即可用作接种剂 本研究在云南省思茅松的主要栽培和分布区 选取中龄思茅松林的菌根土作为接种体 开展不同来源菌根土人工接种的盆栽试验 研究土著菌对思茅松苗木的共生情况和接种效果 为研发思茅松高效菌剂和构建优良菌种组合体系提供依据和材料 材料与方法 试验材料在云南思茅松的主要分布区 采集中龄思茅松林的根际土壤作为参试的菌根土 个采样点采样林分分别是镇沅县勐大镇勐统村东边组人工林()、云南省林业和草原科学院普文试验林场人工林()、普洱市思茅区万掌山林场人工林()、云景林业开发有限公司思茅松无性系种子园()、威远江自然保护区思茅松天然林()和墨江县新安镇挖岩村丁帕组人工林()年 月 在每一个采样点 随机选取 株思茅松 采集根际土壤样品 先用锄头、铁锹和小铁铲等工具在主干附近挖掘 找出一级侧根 然后沿着侧根方向追溯到细根 从细根上抖落土壤以及从细根附近采集根际土 拣除杂质 土样采回后风干 过 土样筛 得到的菌根土即用于接种试验 供试思茅松种子采自景谷林业示范区示范林场思茅松种子园 本试验共 个接种处理 个不接种的对照 每一处理为 株参试苗木 试验方法 幼苗的接种及培养接种试验于 年 月开始在云南省林业和草原科学院温室进行 选取颗粒饱满、大小均匀、无机械损伤的思茅松种子 先用 的 溶液表面消毒 后用无菌水冲洗数次后 然后用 温水浸种 用草炭加蛭石体积比 混合作 基 质 基 质 经 过 高 温 高 压 蒸 汽 灭 菌 处 理()接种试验时 先将基质装入高 直径 的育苗袋 用玻棒戳一个深 左右的孔穴 把准备好的思茅松菌根土放入孔穴(/株)搅拌使菌根土与育苗袋中上半部分的基质充分混合 试验同时设置对照()处理 即将 个地点采集的菌根土等量混合 进行高温高压蒸汽灭菌()后 按/株加入育苗容器中 将经过表面消毒和温水浸种处理的思茅松种子播于育苗营养袋内 每袋点播 粒 后将种子覆盖 用喷雾器浇透水 置于温室中培养 待思茅松 第 期 卯吉华等:不同来源菌根土对思茅松幼苗的接种效应研究芽苗高度 时 观察同一营养袋里出苗的情况 挑选留下一株生长最好的芽苗 其余的轻轻拔除 试验期间苗木按照常规管理 适时适量浇水使基质保持湿润 不施用肥料和杀菌剂 幼苗菌根形态观察和菌根侵染率的统计接种 个月后 每一处理随机取 株幼苗进行根系形态观察和菌根侵染率的统计 菌根形态采用体视显微镜进行观察 采用划线交叉法测定思茅松幼苗根系的菌根侵染情况 将根系清洗干净剪成小段 在底部划分有方格的培养皿中分散均匀铺开 观察统计与方格线相交的点是否形成菌根计算菌根侵染率 苗木生长及叶绿素含量的测定对所有参试思茅松幼苗测定苗高和地径 用直尺测量苗高 用游标卡尺测量地径 每一个处理随机抽取 株苗木测定生物量 将幼苗整株取出清洗干净 沿幼苗茎基部剪断 分开地上部分和地下部分用烘箱在 杀青 后 在 下烘干至恒重 用天平称量干重 每一处理随机抽取 株参试苗木 采用分光光度计法测定针叶的叶绿素含量 数据处理及分析所有数据均采用 进行统计 并绘制图表 用 软件进行方差分析和 多重比较检验差异的显著性 结果与分析 思茅松幼苗的菌根侵染率及菌根形态经不同来源菌根土接种处理的思茅松苗木 根系均形成了典型的外生菌根结构 形态有棒状、二叉分支、密簇二叉分支等多种形状(图)而对照未形成菌根 不同来源菌根土对思茅松苗木根系的侵染能力存在差异、等各处理的侵染率分别为 、和 (图)方差分析结果表明 和 此 个处理侵染率极显著高于其他处理()、和 个处理侵染率极显著高于 ()其余 个来源的菌根土接种后幼苗的苗高均极显著高于对照()接种其余 个处理均极显著高于对照()接种其余 个来源的菌根土幼苗地上部分生物量均极显著高于对照()接种其余 个来源菌根土幼苗的地下部分生物量均极显著高于对照()尤其是 接种处理的幼苗 其地下部分生物量比对照提高了 而、和 接种处理的幼苗 地下部 分 生 物 量 较 对 照 分 别 提 高 了 、和 图 不同来源菌根土接种处理对思茅松幼苗生物量积累的影响 第 期 卯吉华等:不同来源菌根土对思茅松幼苗的接种效应研究 接种处理对思茅松幼苗叶绿素含量的影响由图 可知 不同来源的菌根土接种对思茅松幼苗针叶叶绿素含量的影响较大 与对照相比、和 接种处理其幼苗针叶 的 叶 绿 素 ()含 量 分 别 提 高 了、和 、和 接种处理其针叶的叶绿素 ()含量分别增加了、和 菌根的形成显著增加了思茅松幼苗叶绿素总含量 与对照处理相比 接种、和 处理其幼苗叶绿素总含量()分别增加了 、和 图 不同来源菌根土接种对思茅松幼苗叶绿素含量的影响 讨论在林木育苗阶段接种菌根真菌 可显著提高苗木成活率和苗木质量 缩短上山造林缓苗期 并促进幼树生长 本研究中 菌根化的思茅松幼苗各项生长指标和针叶的叶绿素含量显著高于对照表明外生菌根真菌在不同程度上促进了思茅松苗木的生长 事实上 已有大量研究证实外生菌根真菌能够促进松属树种苗木对养分和水分的吸收本研究还发现 根系菌根侵染率最高的接种处理()苗木的高、地径和地下部分生物量均为所有接种处理中最高 这在一定程度上可以说明菌根形成率高加大了宿主植物根系吸收面积 从而对宿主植物的促生效果较明显 菌根侵染对苗木高、径生长和地下部分生物量具有积极的作用这与其他研究者在樟子松上的研究结果相符已有很多研究表明 菌根真菌对林木幼苗的促生效果以及林木菌根生长响应因菌种或菌株而异不同接种体的效果不同 发掘和筛选高效促生的外生菌根真菌资源 是菌根技术应用于生产实际的基础性工作 本研究证实取自云南 个分布点的思茅松菌根土均能与思茅松苗木形成外生菌根且其中 个地点的菌根土对思茅松苗木的生长和生物量的积累均具有显著的促进效应 结合林木轻基质育苗 加入少量的菌根土是一种简便易行的方法 然而该方法在实际中的应用也会受到一些限制 生产中应现用现采 因为随着储存时间的延长 天然菌根土的接种势会显著下降 另外还存在接种效果不一致的情况 本研究对云南省主要的思茅松分布和栽培地外生菌根真菌在苗木培育中的应用潜力进行了探索 下一步将针对接种效果好的林下及根际土壤中的外生菌根真菌多样性进行深入研究 分离培养和筛选优良菌种 扩繁制备标准化的思茅松菌根菌剂 研发苗木菌根化的配套技术措施 从而更好地促进思茅松菌根化壮苗的培育参考文献:中科院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第七卷).北京:科学出版社.中国农林科学院中国树木志编委会.中国主要树种造林技术.北京:农业出版社.吴兆录.思茅松研究现状的探讨.林业科学():.赵敏郝文颖宁心哲等.红花尔基樟子松优良抗旱菌树组合的筛选.植物研究():.西 部 林 业 科 学 年张中峰张金池黄玉清等.接种菌根真菌对青冈栎幼苗耐旱性的影响.生态学报():.:.():.():.:.():.徐玲洁郑妍妍冯花蕾等.接种五种根系真菌对油松幼苗促生效应的研究.西南农业学报():.孙薇王斌楚秀丽等.马尾松容器苗生长和养分性状对磷添加和接种菌根菌的相应及关联.南京林业大学学报():.胡炳福朱忠荣远香美.印度块菌菌根合成及其对苗木促生防病效果试验.贵州林业科技():.张珊珊杨文忠.橙黄硬皮马勃菌种的分离纯化及其菌根的人工合成.中南林业科技大学学报():.张扬曾丽琼叶建仁等.接种外生菌根真菌对湿地松林促生效应及根际微生物数量的影响.南京林业大学学报(自然科学版)():.李莲芳赵文书唐社云等.思茅松苗木培育研究.云南林业科技():.刘永萍.思茅松菌根土营养袋育苗技术.农家参谋():.张春霞何明霞高锋等.印度块菌和思茅松菌根合成的研究.西南农业学报():.:.:().:.:.许大全.光合作用研究进展:从分子机理到绿色革命(英文).植物生理学报():.朱教君徐慧许美玲等.外生菌根菌与森林树木的相互关系.生态学杂志():.:.():.():.():.王雨郭米山高广磊等.三种外生菌根真菌对沙地樟子松幼苗生长的影响.干旱区资源与环境():.():.(责任编辑:罗群)第 期 卯吉华等:不同来源菌根土对思茅松幼苗的接种效应研究