全 文 ：沙土灭菌对羽毛针禾（Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ）种子
萌发、幼苗生长及根鞘形成的影响
　　收稿日期：２０１４－０５－２９；改回日期：２０１４－０８－２２
　　资助项目：新疆维吾尔自治区杰出青年科技人才培养项目（２０１３７１１０１３）；国家自然科学基金项目（４１２７１２８１，Ｕ１２０３３０１）
　　作者简介：安晶（１９９１—），女，新疆乌鲁木齐人，硕士研究生，主要从事干旱区植物－微生物相互关系研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ａｎｊｉｎｇ６０５８０＠１６３．ｃｏｍ
　　通信作者：张元明（Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｍｚｈａｎｇ＠ｍｓ．ｘｊｂ．ａｃ．ｃｎ）
安 晶１，２，吴 楠１，张元明１
（１．中国科学院新疆生态与地理研究所 中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室，新疆 乌鲁木齐８３００１１；２．石
河子大学 生命科学学院，新疆 石河子８３２０００）
摘要：荒漠固沙植物羽毛针禾（Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ）具特殊的根鞘结构，由植物、微生物、土壤共同参与形成。分
析了沙土灭菌处理对羽毛针禾种子萌发、幼苗存活及根鞘初期形成过程的影响。结果表明：（１）灭菌沙土中，羽毛
针禾种子萌发较慢，萌发率不超过２５％，始终低于对照；而在土壤微生物的参与下，种子萌发率在种植１９ｄ后即可
稳定在２５％的水平。（２）灭菌处理下，羽毛针禾幼苗成活率＜５％；而土壤微生物参与下，幼苗成活率可高达
３６．５４％。（３）幼苗种植４０ｄ左右，灭菌沙土中的幼株出现萎蔫枯黄、最后整株死亡的现象；而自然沙土中的幼苗株
高是灭菌处理组的１．７２倍，并且仍保持鲜绿色。（４）沙土灭菌处理后，幼株出现黑根现象，根毛失水萎蔫，沙粒粘
附性变差。可见，土壤微生物在羽毛针禾种子萌发、幼苗存活、根鞘初期形成中均发挥重要作用，是促进固沙植物
生长的潜在生物菌肥资源。
关键词：羽毛针禾（Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ）；根鞘；种子萌发；微生物
文章编号：１０００－６９４Ｘ（２０１６）０２－０３９９－０７　　　ＤＯＩ：１０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６９４Ｘ．２０１５．００１７９
中图分类号：Ｑ９４８．１１ 文献标志码：Ａ
０　引言
在中国西北干旱区大风肆虐的季节，最能阻止
荒漠起沙过程起阻止作用的植被类型，首推节水耐
旱、维护成本低的草本植被。然而，在防沙固沙工程
实践中，草本植被防沙固沙的优良价值长期未受到
足够重视［１］。羽毛针禾（Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ）为多
年生草本，隶属于禾本科针禾属，在中国集中分布于
新疆北部的古尔班通古特沙漠。该物种抗旱、耐风
蚀、耐沙埋能力极强，是一种理想的生物固沙材料。
在环境条件最严酷的流动沙丘顶部，羽毛针禾往往
最先群聚出现，促进活化沙丘的固定和土壤条件的
改善［２］，从而为白皮沙拐枣（Ｃａｌｉｇｏｎｕｍ　ｌｅｕｃｏｃｌａｄ－
ｕｍ）、白梭梭（Ｈａｌｏｘｙｌｏｎ　ｐｅｒｓｉｃｕｍ）、生物土壤结皮
等的定居创造条件。当上述物种得以定居、繁殖时，
羽毛针禾又会逐渐退出群落。因此，羽毛针禾被认
为是古尔班通古特沙漠流动、半流动沙地重要的先
锋物种，对优势群落的演替进程有显著的推动
作用［３］。
羽毛针禾营养器官的抗旱结构特征明显，除茎
部维管束丰富、叶片具较厚的角质层等特征外，它发
达的根系与土壤相互作用形成的特殊根鞘结构是其
有别于木本沙生植物的重要抗旱结构特征。电镜观
测表明，羽毛针禾的根鞘是根系－沙土－微生物相互
作用形成的有机复合体。根表皮细胞上密布的根毛
和菌丝体能够共同缠绕沙粒，根系分泌物和微生物
分泌物能够共同粘结沙粒，形成厚度约２ｍｍ的沙
粒聚集体，根鞘直径可达细根的３～５倍［４］。根鞘有
别于其他沙生植物根系对沙粒的简单粘附，能够有
效保护根系、增强根系对松散沙化基质的固着，提高
植株自身的抗倒伏能力，发挥防风固沙的生态作
用［３］。
目前对于羽毛针禾的研究主要集中于种子库分
布格局类型［５］、种群遗传多样性［６］、克隆生长特性［７］
等方面。以植物－微生物互作关系为切入点的研究
非常有限。作为根鞘形成的重要参与者，微生物在
根鞘形成、稳固程度方面的作用尚不明确。大量研
究表明，植物根系－土壤－微生物的互动关系具微域
性、动态性和复杂性等特点，共同影响着植物体对生
长空间、水分、养分等资源的竞争［８－９］。土壤微生物
第３６卷　第２期
２０１６年３月 　　　　　　　 　　　　　　
中　国　沙　漠
ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＤＥＳＥＲＴ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ
　　　　　　　　　　　　　
Ｖｏｌ．３６　Ｎｏ．２
Ｍａｒ．２０１６
对根鞘形成和稳固具有重要影响，一方面，根鞘微生
物可从根系分泌物中获取碳源和能源，得以快速生
长繁殖。与外围沙土相比，根鞘中微生物的数量显
著增加［４］。另一方面，特殊的微生物类群如寡营养
菌，在其代谢过程中能够分泌胞外多糖，具有重要的
固沙、保水作用［１０－１１］，可能影响根系的形态、分布、
吸收水分、养分的速率、根系分泌物的释放等［１２－１３］，
进而影响根鞘的稳固程度。推测失去微生物的上述
生态作用，羽毛针禾的种子萌发、幼苗存活等生长发
育过程均会受到抑制，进而影响根鞘结构的形成。
土壤微生物对禾本科农作物如小麦［１４］的种子
萌发、幼苗生长、幼苗活力等均有显著的促进作用。
除水分、温度、光照等条件［１５］外，土壤微生物是种子
萌发不可或缺的条件［１６］。然而，以往仅考虑了破除
休眠、盐度和种子采收时间等因素对羽毛针禾种子
萌发率、幼苗成活率的影响［２］。鉴于此，本文基于操
作简单、成本低、无环境污染的高温灭菌法，通过对
比分析灭菌沙土（处理组）和未灭菌沙土（对照组）中
羽毛针禾种子萌发率、幼苗存活率、根鞘初期发育状
况的差异，从植物－微生物互作的角度为阐明根鞘的
复杂形成机制提供理论依据。
１　研究区概况
古尔班通古特沙漠（４４°１１′—４６°２０′Ｎ，８４°３１′—
９０°００′Ｅ）位于天山北部准噶尔盆地中部，面积约
４．８８×１０４　ｋｍ２，是中国最大的固定和半固定沙漠，
年均蒸发量＞２　０００ｍｍ，而年均降水量普遍不超过
１５０ｍｍ，沙漠腹地仅有７０～１００ｍｍ，且主要集中于
冬春季；年均温６～１０℃，极端高温在４０℃以上，
≥１０℃的年积温可达３　０００～３　５００℃，空气相对湿
度平均５０％～６０％，５—８月通常＜４５％。控制本区
域的风系主要是由西部各山口进入的 Ｗ 风和冬季
蒙古 高 压 形 成 的 ＮＥ 风 系［１７］。白 梭 梭、梭 梭
（Ｈａｌｏｘｙｌｏｎ　ａｍｍｏｄｅｎｄｒｏｎ）等小半乔木群落及尖
喙牻牛儿苗（Ｅｒｏｄｉｕｍ　ｏｘｙｒｒｈｙｎｃｈｕｍ）等短命和类
短命植物广泛分布，而且地表还发育有良好的生物
结皮（包括藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮等）［１８－１９］。
２　研究方法
２．１　样地布设与采样
２０１３年７月在新疆古尔班通古特沙漠腹地选
择羽毛针禾集中分布的３个沙丘（４４°５３′Ｎ、８７°４９′
Ｅ，４４°７２′Ｎ、８８°２６′Ｅ，４４°７９′Ｎ、８８°２８′Ｅ），选取发育
良好的羽毛针禾植株（株高５０～７０ｃｍ），戴无菌手
套采集成熟颖果（以下简称种子）［２］装于５０ｍＬ密
闭无菌离心管中。Ｓ型取样法采集植株根系周围土
样，混匀装入封口袋中，作为种子萌发、幼苗生长试
验用的基质。
２．２　供试种子的筛选及吸水特性检测
在生物光学显微镜（ＢＸ５１，Ｏｌｙｍｐｕｓ，日本）下
选择颗粒饱满、白色柔毛状附属物未破损的种子，用
浓度为０．５％的高锰酸钾消毒后备用［２］。
随机挑选１００粒种子，称重（天平精度０．０１ｇ），
重复３次取平均值，供试种子百粒重可达（８８．１６±
０．５３）ｍｇ。在讨论种子萌发特性时一般会检测供试
种子吸水率以验证采集的种子是否失活和具有萌发
潜力［１５，２０－２１］：将干燥的种子分为３组，每组１００粒，
称取干重后装入０．２ｍｍ孔径尼龙沙网中，２５℃蒸
馏水浸种，从浸种１ｈ开始，每２ｈ取出种子用滤纸
吸干种子表面水分，称重后继续放入２５℃蒸馏水让
其吸水，直至种子吸水饱和为止，根据种子吸水后的
重量变化（即吸水量）计算单粒种子的吸水量，绘制
种子吸水曲线图（图１）。吸水量ΔＷ＝Ｗｔ－Ｗ ；吸
水率Ｖ＝ΔＷ／Ｗ。式中：Ｗｔ为吸水ｔ小时后的种子
重量；Ｗ 为吸水前的种子重量。
图１　２５℃恒温条件下种子吸水率
Ｆｉｇ．１　Ｗａｔｅｒ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｓｅｅｄｓ　ｕｎｄｅｒ　２５℃
２．３　沙土灭菌对比萌发试验
种子萌发进行２组处理。（１）对照组：将自然沙
土碾碎打散，拣出肉眼可见的杂物和细根，过筛（２
ｍｍ）、充分混匀后，倒入４个５０ｃｍ×４０ｃｍ的３２位
穴盘中作为供试种子的沙培基质，沙土深度１０ｃｍ；
（２）灭菌处理组：将沙土分装入２５０ｍＬ锥形瓶中，
１２１℃灭菌３０ｍｉｎ，放至常温，倒入４个５０ｃｍ×４０
００４　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　第３６卷　
ｃｍ的３２位穴盘，沙土深度达１０ｃｍ。上述两组处
理中，供试种子播种深度为１ｃｍ；穴盘统一置于人
工气候箱（ＲＯＸ－４００，上海百典仪器设备有限公司）
中进行萌发试验。结合培养皿萌发预试验及相关参
考文献［２］，将萌发条件设为：每穴的浇水５０ｍＬ，
光／暗时间比为 １４ｈ／１０ｈ，相应温度为 ３０ ℃／
１５℃。
累积萌发率（ＡＧ）。连续７ｄ无幼苗出现时停
止萌发计数。
ＡＧ ＝∑Ｇｔ／ｘ×１００％
式中：Ｇｔ为ｔ日的发芽数，ｘ为种子总数［２１］。
幼苗成活率。萌发结束（连续７ｄ没有新苗出
现）［２２］，统计幼苗的成活率。
成活率 ＝ 成活的数量／总数量×１００％
　　幼苗生长１个月后［２３］，用精度为０．１ｃｍ的直
尺，分别对两组处理的幼苗株高进行测量，并进行
比较。
２．４　幼苗根系形态的电镜观测
借助生物光学显微镜（ＢＸ５１，Ｏｌｙｍｐｕｓ，日本）
和扫描电子显微镜 ＦＥＳＥＭ （ＳＵＰＲＡ　５５ＶＰ，Ｃａｒｌ
Ｚｅｉｓｓ　Ｉｎｃ．，德国）对比观测两组处理下幼苗根系黏
附沙粒的状况。
２．５　数据统计分析
采用ＳＰＳＳ　１３．０统计软件对灭菌处理组和对照
组萌发率、幼苗存活率等指标的差异显著性进行
分析。
３　结果与分析
３．１　灭菌处理对种子萌发的影响
灭菌沙土中，种子萌发较慢，萌发率始终低于对
照，不超过２５％（图２）。而在土壤微生物的参与下，
羽毛针禾种子的萌发率在种植１９ｄ后即可稳定在
２５％的水平，表明土壤微生物对于羽毛针禾种子萌
发有重要的影响。
３．２　灭菌处理对幼苗成活的影响
灭菌处理下的幼苗成活率极显著低于对照组
（Ｐ＜０．０１，图３）。借助土壤微生物固氮、解磷、产抗
生素等生态潜能，幼苗成活率可高达３６．５４％，为灭
菌处理组的９．５倍（图３）。
图２　沙土灭菌处理对种子累积萌发率的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓａｎｄ　ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｏｎ　ｓｅｅｄｓ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ
图３　沙土灭菌处理对幼苗成活率的影响（＊＊，
差异极显著，Ｐ＜０．０１）
Ｆｉｇ．３　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓａｎｄ　ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｖｉｖａｌ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ
３．３　灭菌处理对幼苗株高的影响
对照组幼苗株高可达灭菌处理组的１．７２倍（图
４Ａ），并且幼苗种植４０ｄ仍可保持鲜绿色（图４Ｂ）。
沙土灭菌处理组的幼苗出现萎蔫、枯黄最后整株死
亡的现象（图４Ｃ）。
３．４　灭菌处理对幼苗根鞘初期形成的影响
与对照（图５Ａ）相比，沙土灭菌处理后，幼苗种
植４０ｄ左右幼苗不仅地上部分萎蔫，其幼嫩根部也
出现黑根现象，尽管粘附了部分沙粒，但附着程度极
差，极易脱落（图５Ｂ）。进一步的电镜扫描结果显
示，在未处理组，植物发育过程中根毛形态饱满，能
够如同绳索有力地捆绑沙粒（图５Ｃ），且根系表面覆
盖分泌物（图５Ｅ、Ｆ），能够有效地粘附沙粒。而灭菌
处理后，根系失水明显，无法发挥捆绑沙粒的作用
（图５Ｄ）。
　　尽管对照组幼嫩根部并未形成与野生成熟植株
近似的稳固型根鞘结构，但已可见明显的沙粒团聚
现象，而灭菌处理破坏了上述沙粒团聚过程，
说明土壤微生物对于根鞘结构的初期形成极为
１０４　第２期 安 晶等：沙土灭菌对羽毛针禾（Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ）种子萌发、幼苗生长及根鞘形成的影响 　　　
图４　沙土灭菌处理对幼苗株高的影响（Ａ：株高对比，＊＊，差异极显著，Ｐ＜０．０１。
Ｂ：对照幼苗，４０ｄ左右仍呈鲜绿色。Ｃ：土壤灭菌幼苗，植株已萎蔫）
Ｆｉｇ．４　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓａｎｄ　ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｐｌａｎｔ　ｈｅｉｇｈｔ
图５　沙土灭菌处理对幼苗根根系发育的影响（Ａ：光镜观测到沙土未灭菌处理下，根系能够有效黏附沙粒。Ｂ：光镜
观测到沙土灭菌处理下，根系表面沙粒的黏附性变差。Ｃ：扫描电镜下观测到未处理组根系形态饱满，
如同绳索有效捆绑着沙粒。Ｄ：扫描电镜观测到灭菌处理组根系失水萎蔫。Ｅ、Ｆ：扫描电镜下
观测到未处理组根系表面富含分泌物以黏附沙粒。Ｃ～Ｆ比例尺均为２０μｍ）
Ｆｉｇ．５　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓａｎｄ　ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓａｎｄ　ａｄｈｅｓｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｒｏｏｔ
２０４　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　第３６卷　
重要。
４　讨论
４．１　灭菌处理对根际促生菌的影响
在种子萌发和出苗时，除水分、温度、光照、土壤
基质［１５，２２－２３］等条件外，土壤微生物是不可或缺的条
件。目前关于微生物对种子发芽与出苗影响的研究
集中于花卉植物［１６］和少量农作物［１４］。与化学熏蒸、
微波灭菌、紫外线灭菌等方式相比，高温灭菌法减少
微生物量的作用最为突出［２４］。本研究中高温灭菌
处理对羽毛针禾种子萌发、幼苗成活等的抑制现象
（图２～４）与根际促生菌的失活极为相关。与本文
的研究结果类似，灭菌土壤中，月季种子萌发率仅为
２％，而在未灭菌的堆肥活化剂中，萌发率可高达
９５％ ［１６］。我们分离到的可培养细菌中，ＫＬＢＢ－
ＹＭＺＨ－００７菌株（Ｇｅｎｂａｎｋ注册号为ＫＣ４６０４１０）与
枯草芽孢杆菌Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ　ｓｕｂｓｐ．ｉｎａｑｕｏｓｏｒｕｍ
ＢＧＳＣ　３Ａ２８（ＥＵ１３８４６７）同源性高达９９．９１％（未发
表数据）。有文献显示，该类菌株对盐碱环境下玉米
的出苗、生长存活及干物质的积累有促进作用［２５］。
同时，我们还分离到隶属中华根瘤菌属（Ｅｎｓｉｆｅｒ）与
草木樨中华根瘤菌 Ｅｎｓｉｆｅｒ　ｍｅｌｉｌｏｔｉ　ＬＭＧ　６１３３
（Ｘ６７２２２）同源性高达１００％的菌株 ＫＬＢＢ－ＹＭＺＨ－
０１０（Ｇｅｎｂａｎｋ注册号为 ＫＣ４６０４１３，未发表数据），
该类菌株能够与多种植物结瘤固氮［２６］。氮素是荒
漠生态系统生产力的重要限制因子，显著影响着植
物生长过程。在多种荒漠禾本科植物的根鞘中陆续
发现了丰富的固氮菌资源［２７－２８］。后续工作中将对
上述功能菌株的促生效应进一步深入研究。
４．２　灭菌处理对根系沙粒粘附性及保水性的影响
灭菌处理后根系对沙粒的粘附性显著降低并出
现根毛失水萎蔫甚至黑根（图５）的原因很复杂，可
能包括：①灭菌后根鞘微生物的固沙、保水功能遭到
破坏。②灭菌后根鞘微生物与植物的互馈关系遭到
破坏，根系分泌物的释放量、组分发生改变。③灭菌
后植物根部促生菌的缺失导致根系防御能力降低，
空气中的有害微生物可能入侵根部，加剧了萎蔫根
部的伤害程度。④高温灭菌法对土壤理化性质的影
响可能间接影响根系活力。
电镜扫描结果显示，在未处理组，植物发育过程
中根系表面覆盖着分泌物，能够有效地粘附沙粒（图
５Ｅ、Ｆ）。推测该分泌物为羽毛针禾根系与根鞘微生
物共同分泌的多糖类黏性物质。前期研究表明，羽
毛针禾根鞘中的寡营养菌在细菌中占有较大比例，
它们分泌的胞外多糖可影响根系的形态、分布、吸收
水分养分的速率、根系分泌物的释放等［１２－１３，２９－３０］，
具有重要的固沙、保水作用［１０－１１］。根鞘微生物在灭
菌后失活，对根系分泌物的影响可能包括：改变了根
细胞膜通透性进而影响了根系分泌物的释放量；改
变了根际的矿质营养成分，间接影响了根系分泌物
的组分［３１］。根系分泌物和根鞘微生物分泌物的成
分不同，以玉米为例，根系分泌物以多糖为主，根鞘
微生物分泌物高组分的蛋白质为主［３２］。
灭菌处理除对细菌产胞外多糖能力造成破坏
外，对真菌菌丝体的“绳索”作用也有致命性的破坏。
与细菌相比，真菌对团聚体的影响最为显著，主要包
括黑曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ）、黑根霉（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ
ｎｉｇｒｉｃａｕｓ）、毛霉（Ｍｕｃｏｒ）及根霉（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ）等。真
菌通过菌丝将团聚体中的沙粒连接在一起，随着菌
丝长度的不断增加，沙粒的团聚性逐渐增强［３３］。丛
枝菌根的菌丝体通过分泌物粘结和菌丝网络对土壤
的缠绕作用，对２～５ｍｍ和１～２ｍｍ水稳性团聚
体的形成至关重要［３４］。本研究中，土壤微生物灭活
后，上述具丰富菌丝体的真菌类群和产胞外多糖的
寡营养菌类群都面临失活，因此，幼苗根系黏附沙粒
的能力变差，可直接影响后期根鞘的形成。
本研究通过沙土灭菌处理验证了土壤微生物对
羽毛针禾种子萌发、幼苗生长及根鞘形成的重要作
用。后续工作中，项目组将借助野外喷洒选择性抑
制剂的方式来研究不同微生物类群的缺失对根鞘结
构和功能的影响，如通过添加链霉素抑制细菌的生
长，减少其分泌物的产生，减弱细菌胞外多糖对沙粒
的黏结作用；通过添加苯菌灵抑制真菌生长［３５］，减
弱菌丝体对沙粒的捆绑作用，进而探讨不同类群微
生物的缺失对羽毛针禾根鞘稳固程度和外部形态结
构的影响。
致谢：感谢中国科学院新疆生态与地理研究所吴林
博士、李国栋硕士、尹本丰硕士及许红梅硕士在野外
采样和实验室培养工作中给予的帮助！感谢美国亚
利桑那州立大学微生物专业的Ｄａｎｉｅｌ　Ｒｏｕｓｈ博士
对英文摘要进行了修改了润色！感谢中国科学院新
疆生态与地理研究所植物生态学专业的周晓兵博士
３０４　第２期 安 晶等：沙土灭菌对羽毛针禾（Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ）种子萌发、幼苗生长及根鞘形成的影响 　　　
和陶冶博士、石河子大学应用微生物专业的张慧莉
博士在全文语言、图表修改过程中提供的建议！
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４０４　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　第３６卷　
Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｓａｎｄ　Ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｓｅｅｄ　Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ，Ｓｅｅｄｌｉｎｇ　Ｇｒｏｗｔｈ
ａｎｄ　Ｒｈｉｚｏｓｈｅａｔｈ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　Ｐｅｎｎａｔａ
Ａｎ　Ｊｉｎｇ１
，２，Ｗｕ　Ｎａｎ１，Ｚｈａｎｇ　Ｙｕａｎｍｉｎｇ１
（１．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ　ａｎｄ　Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｉｎ　Ａｒｉｄ　Ｌａｎｄ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ，Ｃｈｉ－
ｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００１１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈｉｈｅｚｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ　８３２０００，Ｘｉｎ－
ｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ，ａ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｐｓａｍｍｏｐｈｙｔｅ，ｃａｎ　ｒｅｓｉｓｔ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｒｈｉ－
ｚｏｓｈｅａｔｈ．Ｐｌａｎｔ，ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏｂｅ　ｗｏｒｋ　ｔｏｇｅｔｈｅｒ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｈｉｚｏｓｈｅａｔｈ．Ｓａｎｄ　ｓｔｅｒｉｌｉ－
ｚａｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｍｉｃｒｏｂｅｓ　ｏｎ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉ－
ｎａｔｉｏｎ，ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｒｈｉｚｏｓｈｅａｔｈ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ：（１）Ｏｎ
ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ　ｓａｎｄ，ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ｌｏｗｅｒ　ｗｈｅｎ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｓｅｅｄｓ　ｐｌａｎｔｅｄ　ｏｎ　ｎｏｎ－ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ　ｓａｎｄ（ｃｏｎｔｒｏｌ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｈｅｌｐ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｍｉｃｒｏｂｅｓ，ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｓｔａｂｌｉｚｅｄ　ａｒｏｕｎｄ　２５％ａｆｔｅｒ　１９　ｄ－ｐｌａｎｔｉｎｇ　ｏｎ
ｔｈｅ　ｎｏｎ－ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ　ｓａｎｄ．（２）Ｓａｎｄ　ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｌｓｏ　ｄｒａｍａｔｉｃａｌｙ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｓｕｒｖｉｖａｌ　ｒａｔｅ　ｔｏ　ｎｅａｒ　５％，
ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ａｓ　ｈｉｇｈ　ａｓ　３６．５４％ｏｎ　ｎｏｎ－ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ　ｓａｎｄ．（３）Ａｆｔｅｒ　４０　ｄ－ｐｌａｎｔｉｎｇ，ｔｈｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｐｌａｎｔ
ｈｅｉｇｈｔ　ｏｎ　ｎｏｎ－ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ　ｓａｎｄ　ｗａｓ　１．７２ｔｉｍｅｓ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｗｈｅｎ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ　ｓａｎｄ　ｐｌｏｔｓ．Ｆｒｅｓｈ，ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ
ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｗｅｒｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｏｎ　ｎｏｎ－ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ　ｓａｎｄ　ｗｈｉｌｅ　ｗｉｌｔｉｎｇ　ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ　ｉｎ　ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ　ｐｌｏｔｓ．（４）Ｓａｎｄ
ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｅｄｅ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｈｉｚｏｓｈｅａｔｈｓ．Ｓａｎｄ　ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｖｉｓｉｂｌｙ　ｗｅａｋｅｎｅｄ　ｔｈｅ　ｓａｎｄ
ａｄｈｅｓｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｏｔ．Ｔｈｅ　ｒｏｏｔ　ｈａｉｒ　ｗｉｌｔｅｄ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｒｏｏｔ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏｂｅ　ｅｘｕｄａｔｅ．Ｉｎ
ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｓｏｉｌ　ｍｉｃｒｏｂｅｓ　ｐｌａｙ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ，ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｓｕｒｖｉｖａｌ　ａｎｄ　ｒｈｉｚｏｓｈｅａｔｈｓ　ｆｏｒｍａ－
ｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ；ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ；ｓｅｅｄｓ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ
５０４　第２期 安 晶等：沙土灭菌对羽毛针禾（Ｓｔｉｐａｇｒｏｓｔｉｓ　ｐｅｎｎａｔａ）种子萌发、幼苗生长及根鞘形成的影响