全 文 ：丛枝菌根真菌对盐胁迫下黄瓜植株生长、
果实产量和品质的影响*
韩摇 冰1,3 摇 郭世荣1 摇 贺超兴2**摇 闫摇 妍2 摇 于贤昌2
( 1南京农业大学园艺学院, 南京 210095; 2中国农业科学院蔬菜花卉研究所, 北京 100081; 3江苏省农业科学院蔬菜研究所,
南京 210014)
摘摇 要摇 采用有机基质栽培,选用盐敏感黄瓜品种‘津春 2 号爷为试验材料,研究了丛枝菌根
真菌(AMF)对盐胁迫下黄瓜植株生长、矿质营养吸收、果实品质和产量的影响.结果表明:接
种 AMF可以有效促进黄瓜植株生长和对矿质营养的吸收,提高果实产量和改善蔬菜营养品
质;盐胁迫下,黄瓜生长受到抑制,植株体内 N、P、K、Cu、Zn 含量减少和 K+ / Na+降低,果实产
量和可溶性蛋白、总糖、Vc、硝酸盐含量下降;接种 AMF 可缓解盐胁迫对黄瓜生长的抑制作
用,使植株体内 N、P、K、Cu 和 Zn 含量分别比对照提高 7. 3% 、11. 7% 、28. 2% 、13. 5% 和
9郾 9% ,K+ / Na+、果实产量、可溶性蛋白、总糖、Vc含量明显提高,果实硝酸盐含量显著降低.表
明 AMF可通过促进盐胁迫下黄瓜植株对矿质营养的吸收,促进植株生长,增强植株对盐胁迫
的耐性,进而提高其产量和改善营养品质.
关键词摇 丛枝菌根真菌摇 黄瓜摇 盐胁迫摇 产量摇 营养品质
文章编号摇 1001-9332(2012)01-0154-05摇 中图分类号摇 S642. 2摇 文献标识码摇 A
Effects of arbuscular mycorrhiza fungi (AMF) on the plant growth, fruit yield, and fruit
quality of cucumber under salt stress. HAN Bing1,3, GUO Shi鄄rong1, HE Chao鄄xing2, YAN
Yan2, YU Xian鄄chang2 ( 1College of Horticulture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095,
China; 2 Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing
100081, China; 3 Institute of Vegetable Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing
210014, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2012,23(1): 154-158.
Abstract: By adopting organic substrate culture, and salt鄄sensitive cucumber variety ‘Jinchun No.
2爷 was used as test material, this paper studied the effects of inoculating arbuscular mycorrhiza
fungi (AMF) on the plant growth, fruit yield, and fruit quality of cucumber under salt stress.
AMF鄄inoculation could effectively promote the plant growth and nutrient uptake, and improve the
fruit yield and fruit nutrient quality, compared with ordinary cultivation. Under salt stress, the plant
growth was inhibited, and the plant N, P, K, Cu, and Zn contents and K+ / Na+ ratio, fruit yield,
and fruit soluble protein, total sugar, vitamin C, and nitrate contents decreased, while inoculation
with AMF could mitigate the inhibitory effect of salt stress on the plant growth, made the plant N,
P, K, Cu, and Zn contents increased by 7. 3% , 11. 7% , 28. 2% , 13. 5% , and 9. 9% , respec鄄
tively, and made the plant K+ / Na+ ratio, fruit yield, and fruit soluble protein, total sugar, and vita鄄
min C contents have an obvious increase and the fruit nitrate content have a significant decrease. It
was suggested that AMF could promote the plant growth and nutrient uptake of cucumber under salt
stress, increase the plant salt鄄tolerance, and improve the fruit yield and its nutrient quality.
Key words: arbuscular mycorrhiza fungi; cucumber; salt stress; yield; nutrient quality.
*“十二五冶国家科技支撑计划项目(2011BAD12B03, 2011BADA4B01)、国家大宗蔬菜产业技术体系项目(CARS鄄2S鄄C鄄01)和农业部园艺作物
生物学与种质创制重点实验室项目资助.
**通讯作者. E鄄mail: hechaoxing@ 126. com
2011鄄04鄄07 收稿,2011鄄10鄄28 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 1 月摇 第 23 卷摇 第 1 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jan. 2012,23(1): 154-158
摇 摇 我国设施蔬菜生产中因追求高产而不合理地大
量施用化肥和偏施氮肥,造成土壤盐分过量积累,严
重影响了设施蔬菜生产的可持续发展. 黄瓜(Cucu鄄
mis sativus L郾 )是设施栽培的重要蔬菜作物,在生产
中也同样面临土壤次生盐渍化的严重威胁. 盐分是
影响作物生长和产量的主要环境因子[1],盐胁迫会
对作物产生离子毒害、渗透胁迫、营养失衡和氧化胁
迫等危害[2],从而导致作物减产或死亡. 丛枝菌根
真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)能够通过侵
染植物根系与植物建立互惠互利的共生关系,是广
泛存在于自然界中的一种真菌.土壤中的 AMF对植
物具有广泛的侵染性[3],并依赖寄主植物的光合产
物来维持自身的生长和繁殖,以不同途径影响植物
的代谢过程[4] . 特别是 AMF 还能增加植物对 P、N
等大量元素[5]和 Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 等微量元
素[6]的吸收,显著改善植物的营养状况,提高蔬菜
产量和品质[7],并增强植物对不良环境的抗性[8-9],
对于优质蔬菜生产具有重要意义. 有关盐胁迫下
AMF对蔬菜的影响研究多集中在苗期[10-11],而对于
成株期盐胁迫对蔬菜植株生长及果实产量和品质影
响的研究还不多见. 为此,本研究以黄瓜为试材,研
究了 AMF 对盐胁迫下黄瓜植株生长、矿质营养吸
收、产量和果实品质的影响,旨在为 AMF 在蔬菜生
产中的应用提供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验材料与处理
试验于 2010 年 3—7 月在中国农业科学院蔬菜
花卉研究所日光温室内进行,供试黄瓜 (Cucumis
sativus)品种为‘津春 2 号爷;接种菌种系来源于澳大
利亚的菌剂,是青岛农业大学提供的摩西球囊霉属
摩西球囊霉(Glomous mosseae, 以下简称 GMA). 育
苗基质为草炭 颐 蛭石 = 1 颐 1 的混合基质,将混合均
匀后的基质于烘箱中 160 益高温灭菌 2 h,自然冷却
后继续在 160 益烘 2 h 后放凉;采用高和直径均为
10 cm 的塑料营养钵栽培,营养钵用 75%酒精擦洗
消毒.选取饱满一致的种子浸种催芽,待种子发芽后
分别播于装有接种 10 g 菌剂和接种 10 g 灭菌接种
物(保持营养物一致)的基质的营养钵中育苗(3 月
24 日),昼温 27 ~ 30 益、夜温 16 ~ 18 益 .
采用长塑料槽(60 cm伊30 cm伊30 cm)进行栽
培,即黄瓜幼苗达到两叶一心后,选整齐一致的幼苗
32 株定植于装有有机土(腐熟秸秆、有机肥与土壤
混合配制,氮 140 mg·kg-1、磷 737 mg·kg-1、钾
458 mg·kg-1、有机质 46 g·kg-1)的塑料槽中,每槽
2 株. 待幼苗达到四叶一心时 (5 月 6 日),进行
0郾 6% NaCl处理.试验共设 4 个处理:1)对照(CK):
未接菌苗,以清水灌溉;2)盐处理(S):未接菌苗,以
0郾 6% NaCl灌溉;3)接菌处理(GMA):接菌苗,以清
水灌溉;4)接菌盐处理(S+GMA):接菌苗,以 0郾 6%
NaCl 灌溉.每 4 d浇 1 次盐水,每槽 3 L,最后一次处
理后(第 6 次灌溉)可溶性盐含量(EC)值依次为
0郾 9、4郾 2、1郾 0、4郾 1 d·Sm-1 . 为保证栽培槽内盐浓
度,槽下放水盘,如有渗漏,将渗出液反倒回去,期间
进行正常水分管理.第 1 次盐处理后 20 d,分别进行
植株株高、茎粗的测定. 于最后 1 次处理结束后(5
月 24 日),取各处理黄瓜果实进行品质指标测定.
对整个试验期间的黄瓜小区计产后计算单株产量.
于拉秧时(7 月 6 日)进行植株地上部、地下部干鲜
质量、矿质营养及菌根侵染率的测定.
1郾 2摇 测定方法
测量幼苗从子叶到生长点的高度记为株高;幼
苗与子叶展开方向平行的子叶节的茎粗度记为茎
粗.分别取幼苗地上部和地下部,用清水冲洗表面杂
物,再用去离子水冲洗干净,擦干水分后,分别称鲜
质量,105 益杀青 15 min,75 益烘至恒量,称干质量.
取根系 30 个根段采用苯胺蓝( aniline blue)染色镜
检后,通过频率标准法计算菌根侵染率[12] . 菌根依
存度计算公式[13]: 菌根依存度 = (接种处理干质量
-不接种处理干质量) /接种处理干质量伊100% . 植
株地上部和根系分别于 105 益杀青 15 min,80 益下
烘干,磨成粉末后过筛,称取地上部混样 50 g 和地
下部混样 10 g,用于全 N、全 P、K+、Na+、Mg2+、Cu2+、
Zn2+含量的测定.用凯氏定氮仪测定全氮含量,钒钼
酸比色法测定全磷含量,原子吸收分光光度计法测
定 K+、Na+、Mg2+、Cu2+、Zn2+含量. 每处理取 1郾 5 kg
果实混样测定品质指标,可溶性蛋白含量采用考马
斯亮蓝 G鄄250 法测定[14];Vc 含量采用钼蓝比色法
测定,可溶性总糖含量采用苯酚法测定,硝酸盐含量
采用改进的紫外差减法测定[15] .
1郾 3摇 数据处理
采用 SAS软件对数据进行统计分析,多重比较
采用 Duncan法(琢=0郾 05).
2摇 结果与分析
2郾 1摇 AMF对盐胁迫下黄瓜植株生长和菌根侵染率
的影响
由表 1 可知,接种菌根显著促进了黄瓜植株的
5511 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 韩摇 冰等: 丛枝菌根真菌对盐胁迫下黄瓜植株生长、果实产量和品质的影响摇 摇 摇 摇 摇
生长,植株株高、茎粗、地上部和地下部鲜、干质量分
别比对照增加 6郾 0% 、 11郾 9% 、 10郾 3% 、 19郾 7% 、
18郾 4%和 13郾 8% . 盐胁迫下黄瓜生长受到明显抑
制,各生长指标均明显低于对照,接种 AMF 可以明
显缓解盐胁迫对黄瓜植株生长的抑制,植株株高、茎
粗、地上部和地下部鲜、干质量分别比盐胁下增加
44郾 8% 、29郾 5% 、53郾 7% 、45郾 3% 、32郾 3%和 18郾 7% .
盐胁迫使菌根侵染率降低 8郾 6% ,但菌根依存度升
高 56郾 9% ,可见盐胁迫下接种菌根的效应更明显.
2郾 2摇 AMF对盐胁迫下黄瓜植株矿质元素含量的影
响
从表 2 可以看出,接种菌根促进了黄瓜植株对
矿质元素的吸收,使其地上部和地下部 N、P、K、Cu
和 Zn含量均显著高于对照. 盐胁迫使黄瓜植株对
N、P、K、Cu 和 Zn 的吸收受到明显抑制,接种 AMF
可有效缓解盐胁迫的抑制效应,使植株地上部 N、P、
K、Cu 和 Zn 含量分别比对照提高 7郾 3% 、117% 、
28郾 2% 、13郾 5%和 9郾 6% ,地下部 N、P、K、Cu 和 Zn
含量分别比对照提高 6郾 1% 、9郾 1% 、4郾 4% 、8郾 6%和
8郾 2% .
2郾 3摇 AMF对盐胁迫下黄瓜植株 Na+含量和 K+ / Na+
的影响
由图 1 可知,盐胁迫下植株地上部和地下部
Na+含量分别为对照的 2郾 8 和 1郾 5 倍,K+ / Na+仅为
对照的 27郾 0%和 60郾 9% ;接种菌根使盐胁迫下植株
地上部和地下部 Na+ 含量分别降低 11郾 5% 和
11郾 6% ,K+ / Na+分别提高 44郾 8%和 18郾 1% ,有效减
轻了 Na+的毒害作用.表明接种 AMF 可以通过增加
植株体内各种矿质元素含量,减少 Na+的毒害作用,
减轻盐胁迫对植株的伤害,从而促进植株生长.
2郾 4摇 AMF对盐胁迫下黄瓜果实品质和产量的影响
由表 3 可以看出,接种菌根可以显著提高黄瓜
果实产量,使总产量和单株产量分别比对照提高
4郾 7%和 7郾 9% .接种菌根还可明显改善黄瓜果实营
养品质,使果实可溶性蛋白、总糖、Vc 含量分别比对
照提高 29郾 0% 、12郾 6%和 8郾 5% ,硝酸盐含量比对照
降低 17郾 1% .盐胁迫下黄瓜总产量和单株产量分别
比对照减少41郾 5%和66郾 9% ;果实可溶性蛋白、总
表 1摇 AMF对盐胁迫下黄瓜植株生长和菌根侵染率的影响
Table 1摇 Effects of AMF on plant growth and colonization rate of cucumber under salt stress
处理
Treatment
株高
Height
(cm)
茎粗
Stem
diameter
(mm)
鲜质量
Fresh mass (g)
地上部
Shoot
地下部
Root
干质量
Dry mass (g)
地上部
Shoot
地下部
Root
菌根侵染率
AMF
colonization
rate(% )
菌根依存度
AMF
dependence
(% )
CK 148郾 2b 13郾 5b 508郾 4c 52郾 2b 62郾 3c 4郾 1b 0 0
S 94郾 5d 10郾 3d 340郾 6d 30郾 2d 50郾 7d 2郾 3d 0 0
GMA 157郾 0a 15郾 1a 560郾 9a 62郾 5a 73郾 8a 4郾 7a 58郾 0 15郾 3
S+GMA 136郾 9c 13郾 4c 523郾 5b 43郾 9c 67郾 1b 2郾 7c 53郾 0 24郾 1
同列中不同字母表示差异显著(P<0郾 05) Different letters in the same column meant significant difference at 0郾 05 level郾 下同 The same below.
表 2摇 AMF对盐胁迫下黄瓜植株矿质元素含量的影响
Table 2摇 Effects of AMF on mineral element contents of cucumber under salt stress
处理
Treatment
N含量
N content (% )
地上部
Shoot
地下部
Root
P含量
P content (% )
地上部
Shoot
地下部
Root
K含量
K content (% )
地上部
Shoot
地下部
Root
Cu含量
Cu content (mg·kg-1)
地上部
Shoot
地下部
Root
Zn 含量
Zn content (mg·kg-1)
地上部
Shoot
地下部
Root
CK 3郾 2b 2郾 7b 0郾 74b 0郾 79b 2郾 6b 2郾 9b 11郾 3b 20郾 7c 103郾 0c 138郾 0b
S 2郾 9d 2郾 5d 0郾 63d 0郾 70d 2郾 0d 2郾 7d 10郾 4d 19郾 7d 115郾 0b 147郾 0b
GMA 3郾 5a 3郾 0a 0郾 92a 0郾 92a 2郾 8a 3郾 1a 12郾 7a 22郾 3a 115郾 1b 144郾 0b
S+GMA 3郾 1c 2郾 6c 0郾 72c 0郾 76c 2郾 5b 2郾 8c 11郾 8c 21郾 4b 126郾 0a 159郾 0a
表 3摇 AMF对盐胁迫下黄瓜果实品质和产量的影响
Table 3摇 Effects of AMF on fruit quality and yield of cucumber under salt stress
处理
Treatment
可溶性蛋白
Soluble protein
(% )
总糖
Total sugar
(% )
Vc
(mg·kg-1)
硝酸盐
Nitrate
(mg·kg-1)
小区瓜数
Total number
单株产量
Yield per
plant (kg)
总产量
Total yield
(kg)
CK 0郾 9b 2郾 5b 141b 469a 64b 1郾 46b 11郾 7b
S 0郾 8c 1郾 9d 112d 289c 49d 0郾 98d 8郾 0d
GMA 1郾 1a 2郾 8a 153c 389b 67a 1郾 58a 12郾 6a
S+GMA 1郾 1a 2郾 3c 122a 262d 54c 1郾 25c 10郾 2c
651 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
图 1摇 AMF对盐胁迫下黄瓜植株地上部和地下部 Na+含量
及 K+ / Na+的影响
Fig. 1摇 Effects of AMF on Na+ contents and K+ / Na+ in shoot
and root of cucumber under salt stress (mean依SD).
不同字母表示处理间差异显著(P<0郾 05) Different letters meant sig鄄
nificant difference among treatments at 0郾 05 level郾
糖、Vc和硝酸盐含量均显著低于对照,接种 AMF使
盐胁迫下果实可溶性蛋白、总糖、Vc 含量分别提高
38郾 9% 、17郾 2%和 8郾 9% ,硝酸盐含量降低 9郾 3% ,总
产量和单株产量分别提高 9郾 5%和 28郾 3% . 表明接
种 AMF可以减轻盐胁迫对植株的伤害,缓解盐胁迫
对黄瓜产量和品质的不利影响.
3摇 讨摇 摇 论
已有研究表明,接种 AMF可以有效缓解盐胁迫
下植物生长受到的抑制作用[16],提高其地上部及地
下部干物质量[17-18] .本研究结果表明,接种 AMF 可
以提高盐胁迫下黄瓜植株株高、茎粗、地上部和地下
部鲜、干质量,显著促进植株生长. 盐胁迫减少了
AMF 对 黄 瓜 植 株 的 侵 染 率, 这 与 Trimble 和
Knowles[19]在黄瓜、Copeman 等[20]在番茄上的研究
结果一致.菌根依存度指接种 AMF与未接菌相比对
植株生长的效应,盐胁迫下接菌处理的菌根依存度
高于正常接菌处理,说明与正常生长条件相比,盐胁
迫下接种菌根对植株生长的促进作用更明显.
盐胁迫使植物细胞 K+ / Na+下降[21],对植物产
生 Na+毒害[22],还会造成植物的营养亏缺[23] . 接种
AMF后,植物的根部会形成菌丝网促进根毛对水分
和矿质养分特别是 P 的吸收[18] . 本试验发现,接种
AMF可以使盐胁迫下黄瓜植株对 N、P、K、Cu 和 Zn
的吸收量增加,为植物的生长提供更多的矿质营养,
有效缓解盐胁迫造成的营养亏缺.接菌 AMF使盐胁
迫下植株体内的 K+含量和 K+ / Na+升高,Na+含量下
降,说明接种 AMF 会抑制植物对 Na+的吸收,减轻
Na+对植物的毒害作用,同时促进植物对 K+的吸收,
维持细胞内的离子平衡.植物接种 AMF 后,最直观
的效应就是促进植株生长、提高产量[24-25]、改善品
质[26-27] .吕桂云等[28]研究表明,接种 AMF 可显著
提高黄瓜果实产量及 Vc、可溶性糖、氨基酸和蛋白
质含量.本试验中,接种菌根也显著提高了黄瓜果实
的可溶性蛋白、总糖、Vc含量和产量,并降低了硝酸
盐含量,与吕桂云等[28]的研究结果一致. 但本研究
还发现,盐胁迫下黄瓜果实的可溶性蛋白、总糖、
Vc、硝酸盐含量和产量均显著低于对照,而接种
AMF可以缓解盐胁迫对果实可溶性蛋白、总糖、Vc
含量和产量的抑制效应,其硝酸盐含量也比盐胁迫
下有所降低.表明接种 AMF可明显改善盐胁迫下黄
瓜果实的口感和品质,显著提高其产量,有效减轻盐
胁迫对黄瓜产量和品质的不良影响.
综上所述,盐胁迫下接种 AMF可以促进黄瓜植
株对矿质营养的吸收,缓解盐胁迫造成的离子毒害
和营养亏缺,从而促进植株株高和地上部、地下部的
生长,提高果实品质和产量.
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作者简介摇 韩摇 冰,女,1984 年生,硕士研究生.主要从事设
施蔬菜逆境生理生态研究. E鄄mail: hanbing372@ tom. com
责任编辑摇 张凤丽
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