全 文 ：- 4 4 -
上海农业科技 20 10 -5
不同氮、磷、钾肥配施以及接种土著AM真菌
对蜈蚣草生长和富集砷的影响
许建华 1 沈生元 1 肖艳平 2 尹 睿 2 莫美英 1 穆利明 1
（1江苏省吴江市农业委员会 215200；2中国农科院南京土壤所，南京 210008）
砷是一种在自然界中分布极为广泛、毒性很强的重金
属，土壤受砷污染后，不仅影响农作物生长，还对人体健康
和生态安全存在着极大威胁，因此，其治理技术已成为环境
科学领域关注的焦点之一。由于土壤被砷污染存在量大面广
的特点，应用传统的污染土壤修复技术存在技术难度较大、
成本较高等问题。近年发展起来的植物修复技术，如超富集
砷植物—蜈蚣草的发现，更是掀起了植物修复研究热潮。但
蜈蚣草为多年生蕨类，喜欢阴暗潮湿的环境，且前期生长慢，
限制了其在生产上的大面积推广应用。因此，通过温室快速
繁殖育苗和大田整株移栽技术提高蜈蚣草在砷污染土壤修复
过程中生物量，这样不仅可有效恢复污染土壤的自然植被和
生态，甚至可维持正常的农业生产。
1 材料与方法
1.1 试验区概况 试验区位于江苏省吴江市黎里镇，调查
发现该处稻田土壤有轻度砷污染，砷含量为 31.2mg/kg。供
试土壤的基本化学性质：有机碳 33.33g/kg，全氮 1.50g/
kg，全磷 0.32g /kg，有效钾 80.13g/kg，pH 6 .2。
1.2 供试材料 供试植物为蜈蚣草，采集蜈蚣草孢子在温
室内繁殖育苗，苗的大小要求有 6片叶子以上；供试AM菌
剂为分离自湖南省石门县As矿区砷污染土壤、以Glomus
s p p .和 A ca u l o s p o ra s p p .为主、分别以河沙和苏丹草
（Sorghum sudanese (Piper) Stapf.）为基质和宿主植物扩
繁所得含有孢子、菌丝、侵染根段等繁殖体的混合菌剂。
1.3 试验方法 试验从 2008年 4月开始整株移栽，设 14个
处理，分别为：CK、M、N
1
K、N
2
K、N
3
K、N
1
KM、N
2
KM、
N
3
KM、N
1
P
1
K、N
2
P
1
K、N
3
P
1
K、N
1
P
2
K、N
2
P
2
K、N
3
P
2
K，
每小区 10m2，随机排列，移栽株行距均为30cm×40cm。在
移栽的同时施肥和接种AM菌剂。按常规进行田间管理，收
获后植物残体和根系集中处理，对采集土壤和植物样品进行
分析。
1.4 样品处理和测定 采集的植株先用自来水冲洗，然后
用蒸馏水漂洗干净，随机截取很小部分的根样剪成 1cm根
段，采用曲利苯蓝（方格交叉法）测定AM真菌侵染率，地
上部与地下部分别烘干（70℃、72 h），测定生物量。植株
样采用反王水 1∶3消化，土样采用王水3∶1消化，消化后的
溶液样品用原子荧光光谱法测定As含量。土壤中As形态采
用改进的逐级提取法：F
1
，非专性吸附态，0.05mol/L（NH
4
）
2
SO
4
，20℃/4h；F
2
，专性吸附态，0.05mol/L NH
4
H
2
PO
4
，
20℃/16h；F
3
，非晶态的水合 Fe、Al氧化物态，0.2mol/L
（NH
4
）
2
C
2
O
4
，pH3.25，20℃/4h（黑暗条件下）；F
4
，晶态
的水合 Fe、A
l
氧化物态，0.2mol/L（NH
4
）
2
C
2
O
4
＋抗坏血
酸，pH 3 .25，96℃/0.5h（伴有光照）。
1.5 数据处理 采用 SPSS11.5软件处理试验数据，并使用
Duncan’s检验进行多重比较（P<0.05）。
2 结果与分析
2.1 接种土著AM真菌以及施肥对根际土壤pH的影响 如图
1所示，不同处理的蜈蚣草根际土壤的pH值除N
3
K、N
3
KM、
N
3
P
1
K外均高于种植前土壤 pH值（6.2），单接M处理的土
壤 pH显著高于其他处理。说明种植前后 pH值的升高主要
与植物生长有关，这与前人的研究结果一致，种植蜈蚣草于
As污染土壤中，收获后发现土壤 pH值升高，并认为 pH值
升高，可促进土壤中溶解性As含量的升高，进而影响植物对
As的吸收。在施加氮肥处理中，随着施氮量的增加，土壤pH
值均呈现降低的趋势。这可能是由于施氮量的增加，使土壤
———————
收稿日期：2 0 1 0 - 0 3 - 1 5
摘 要：采用不同氮、磷、钾肥配施以及接种土著A M真菌等14个处理，对蜈蚣草生长和富集砷的影响进行
研究。结果表明：在砷污染土壤中，接种土著A M真菌并施肥可促进蜈蚣草生长，增加蜈蚣草的丛枝数、叶柄长度
和生物量，其中以N2KM处理的干物重最高，且生长速度最快，吸收As的效果最佳，并提高了土壤中专性吸附态As
（Asp）、非晶态的Fe、Al水合氧化物态As（Aso）含量，更好地利于植物吸收更多的As。同时接种土著AM真菌，
既为蜈蚣草提供了适当的磷肥供应，促进其生长，又不会对蜈蚣草富集As产生竞争作用，还可减少磷肥的施用量，
从而减少了因磷肥施用过多而对环境造成的其他不利影响。
关键词：蜈蚣草；施肥；A M真菌；生长量；砷富集量
图1 不同处理对蜈蚣草根际土壤pH值的影响
注：不同字母表示不同处理的pH值差异达到5%显著水平。
- 4 5 -
上海农业科技 20 10 -5
处理
C K
M
N1K
N2K
N3K
N1KM
N2KM
N3KM
N1P1K
N2P1K
N3P1K
N1P2K
N2P2K
N3P2K
1
25.6
33.9
30.2
34.4
38.0
31.9
35.2
35.4
29.4
33.3
35.2
34.1
34.4
34.7
2
24.3
33.2
29.4
32.2
36.0
29.6
34.3
33.6
29.2
32.8
32.5
33.1
30.5
32.3
3
23.0
28.7
27.7
29.0
33.3
27.2
33.2
30.1
28.6
31.4
30.0
31.2
28.5
30.7
4
21.8
27.6
26.8
27.5
31.7
23.6
31.5
28.9
27.9
29.6
27.7
29.4
26.4
28.8
5
20.7
23.8
25.1
25.1
29.1
22.8
29.3
26.7
25.5
27.9
26.9
27.3
24.8
27.5
6
15.7
21.1
22.4
23.3
27.7
21.1
27.1
24.6
25.3
24.7
25.2
26.8
23.6
26.2
7
13.7
19.9
18.4
22.5
24.2
20.1
24.7
21.1
21.3
23.4
22.2
23.1
23.1
24.8
8
10.7
18.4
14.8
20.5
21.2
18.5
20.2
18.6
18.3
22.6
21.6
17.4
21.5
23.5
酸化，致使土壤 pH值逐渐降低。在施加 P
2
水平的处理中，
无论施氮量多少，处理之间并没有显著差异，这说明施加较
多的磷可中和酸，减少土壤酸化。
2.2 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草菌根侵染率的影响
由试验结果可得，施加N
2
K并接种菌剂的处理菌根侵染率显
著高于其他处理，N
1
K、N
3
K 的侵染率显著低于其他处理(P
<0.05)， 其余处理之间没有显著差异（见图 2）。
图2 不同处理的蜈蚣草的菌根侵染率
注：不同字母表示不同处理的菌根侵染率差异达到5%显著水平。
2.3 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草生物量的影响 从
表 1可看出，蜈蚣草移栽 2、3个月后，各处理之间没有显著
差异，生长 4个月以后，施肥以及接种土著AM真菌都迅速
增加了蜈蚣草的生物量，显著大于对照。
表1 蜈蚣草各时期的生物量
注：不同字母表示同一时期不同处理的蜈蚣草生物量差异
达到5%显著水平。
蜈蚣草生长 2个月时只有个别处理生物量高于对照，但
没有显著差异，其他处理都低于对照。随着生长时间的延长，
在 3个月时虽然各处理之间没有显著差异，但生物量均达到
2个月时的两倍以上，生物量迅速增加。当生长4个月后，接
种菌剂以及施肥处理的生物量均显著高于对照，生长迅速，
生物量最高达到 3个月时的 8倍以上，施加 P肥的处理生物
量都达到 5.75g以上，最高为N
2
P
1
K处理（7.79g），显著高
于对照（见表 1）。
从图 3可看出，随着生长时间的延长，无论是施肥、接
种菌剂以及施肥并接种菌剂还是对照处理的蜈蚣草生物量都
呈逐渐增加的趋势，除对照处理外，其他处理在3～4个月之
间生长非常迅速，生物量极迅速增加，其中N
2
KM处理在 4
个月后的生物量是 3个月时的 8倍以上，这说明接种菌剂和
施肥都能促进蜈蚣草生物量的增加，可能是由于AM真菌改
善了蜈蚣草的营养功能和抗逆性，促进了蜈蚣草对土壤养分
的吸收，尤其在磷素吸收方面。从整体来看，N
2
KM和N
2
P
1
K
处理的生物量在4个月后为最大，且增长效果最明显。因此，
N
2
KM和N
2
P
1
K处理的对蜈蚣草生长以及富集砷的效果是否
最佳，还有待于下面对植株的含砷量作进一步的探讨。
图3 不同处理不同生长期蜈蚣草的生物量
注：不同字母表示不同处理的蜈蚣草生物量差异达到5%显
著水平。
2.4 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草丛枝数的影响 从
表 2可知，蜈蚣草的丛枝数除N
1
P
2
K处理外，其他处理都高
于对照。N
2
KM和N
2
P
1
K处理的丛枝数在整个处理中虽不是
最多，但其生物量在整个处理中是最大的，说明其生长强壮，
单枝生物量较大。
2.5 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草叶柄长度的影响 蜈
2 个月
0.50c
0.36abc
0.11ab
0.08a
0.24abc
0.47bc
0.41abc
0.001a
0.38abc
0.58c
0.54c
0.39abc
0.57c
0.23abc
3 个月
1.59a
0.86a
1.86a
1.08a
1.42a
1.74a
0.91a
0.69a
1.52a
1.44a
1.47a
0.96a
1.36a
1.74a
4 个月
2.24a
6.24bc
4.97abc
6.26bc
7.33c
3.73ab
7.82c
4.85abc
5.75bc
7.79c
7.48c
6.15bc
7.32c
7.74c
干重（g）处理
C K
M
N 1K
N 2K
N 3K
N 1K M
N 2K M
N 3K M
N 1P 1K
N 2P 1K
N 3P 1K
N 1P 2K
N 2P 2K
N 3P 2K
处理
丛枝数
C K
1 2
M
1 8
N 1K
1 3
N 2K
20
N 3K
2 2
N 1K M
1 7
N 2K M
2 3
N 3K M
1 7
N1P1M
1 4
N 2P1M
1 4
N 3P 1K
3 1
N1P2K
1 1
N2P2M
3 1
N 3P2M
2 7
表2 不同处理的蜈蚣草丛枝数（试验 4个月后） （单位：枝 /株）
蚣草在移栽4个月后，除对照外，叶柄最长都达到30cm以上，
最矮也在 14cm以上，大多数都在 20cm以上，N
2
KM处理的
叶柄长度最长，为 35.2cm,最短也达 20.2cm,而且N
2
KM和
N
2
P
1
K处理的每个叶柄长度都较长，虽不是整个处理中最长
的，但结合生物量来看，说明其单个丛枝的生物量较大，生
长强壮。N
2
KM处理的叶柄长度在30cm以上的有 4枝，是整
个处理中除N
3
K处理外最多的，而N
2
P
1
K处理的叶柄长度在
30cm以上的也有 3枝，整株生长比较均匀，每个叶柄之间长
度相差不大。而从对照看，叶柄长度较小，且叶柄之间长度
相差较大。上述结果表明，接种土著AM真菌以及施肥对蜈
蚣草叶柄长度都有显著的影响（见表 3）。
表3 不同处理蜈蚣草的叶柄长(4个月) （单位：cm）
- 4 6 -
上海农业科技 20 10 -5
图4 不同处理的蜈蚣草植株的砷含量
注：不同字母表示不同处理的蜈蚣草植株砷含量差异达到
5%显著水平
2.6 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草植株含砷量的影响
图 4表明，随生长时间的延长，蜈蚣草植株体内的As含量逐
渐增加，生长 2个月后，接种菌剂的蜈蚣草体内As含量显著
高于其他处理，且单接菌剂的As含量最高，生长3个月后与
2个月相比，差异不大。生长 4个月后，植株体内As含量迅
速增加，且单接菌剂和 N
2
KM处理的含砷量最高，分别达
113.12，78.94ug/株。结合蜈蚣草的丛枝数、叶柄长度以及
生物量，从整体来看，N
2
KM处理既增加了其生物量，又提
高了其含砷量，因此，在砷污染土壤中，施用N
2
K并接种AM
既能加快蜈蚣草生长，又能提高蜈蚣草对As的富集，从而加
速利用超富集植物蜈蚣草修复砷污染土壤的修复效率。
2.7 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草植株全N、全P、全
K含量的影响
2.7.1 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草植株全 N含量
的影响。如图5所示，在砷污染土壤中，随施N量的增加，蜈
蚣草地上部、地下部的全N含量呈现逐渐增加的趋势。从图
5还可看出，蜈蚣草地上部全N含量高于地下部，并且地上
部与地下部呈现一致的变化规律，单接AM的处理不论是地
上部还是地下部全 N含量都与N
1
K处理的含量相当，说明
AM真菌可促进蜈蚣草对土壤中N的吸收，且效果相当于施
N
1
水平。图 5中对照的全N含量也较高，尤其是地下部，这
说明蜈蚣草在没施氮肥的情况下，需从土壤中吸收更多的
氮，从而满足自身生长的需求。在施加氮肥处理中，地上部
吸收较多的氮，而地下部的全氮含量均较低，只有N
3
KM较
高，这可能是由于蜈蚣草早期需氮量较低，叶面施氮与土壤
中的氮肥对于地下部产生竞争，从而导致地下部全氮含量较
低。结合蜈蚣草 2个月和 3个月的生物量，说明蜈蚣草前期
生长需要较低的N肥，若吸收较高含量的N肥，将抑制蜈蚣
草前期的生长。
2.7.2 接种土著 AM真菌以及施肥对蜈蚣草植株全 P含量
的影响。由图 6可知，蜈蚣草地上部和地下部的全 P含量都
是N
1
P
2
K处理最高，但从蜈蚣草整个生长时期来看，N
1
P
2
K
处理各时期的生物量、叶柄长度、丛枝数都低于N
2
KM处理。
以往大多数研究表明，蜈蚣草在吸收P和As方面存在着竞争
关系。在砷污染土壤中，本试验的蜈蚣草在生长 4个月后体
内的As含量，N
1
P
2
K处理也显著低于N
2
KM处理，且N
2
KM
处理的全 P含量在整个处理中处于中间水平。因此，在砷污
染土壤中，适当的施肥组合既可促进蜈蚣草的生长，又可修
复砷污染土壤是本研究的关键。
图6 不同处理的蜈蚣草地上部、地下部的全P含量
注：不同字母表示不同处理蜈蚣草地上部、地下部的全P含
量差异达到5%显著水平。
2.7.3 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草植株全 K含量
的影响。除对照和单接土著AM真菌外，其他处理都施加了
同一水平的钾肥，但各处理蜈蚣草地上部和地下部的含钾量
不同。N
3
KM处理的地上部和地下部含钾量都为最高（见图
7），可见，接种土著AM真菌可有效提高蜈蚣草体内的全钾
含量。
图7 不同处理的蜈蚣草地上部、地下部的全K含量
注：不同字母表示不同处理的蜈蚣草生物量差异达到5%显
著水平。
图5 不同处理的蜈蚣草地上部、地下部的全N含量
注：不同字母表示不同处理的蜈蚣草地上部、地下部全N含
量差异达到5%显著水平。 （下转第64页）
- 6 4 -
上海农业科技 20 10 -5
速生物培肥剂育苗比常规育苗节本增效 127.72元 /667m2。
表4 不同育秧基质的成本效益比较
3　小结与讨论
随农机与农艺的配套，水稻机插秧技术省工、省力、作
业效率高的优势已得到充分展示，目前已成为水稻栽培的主
推技术之一。水稻机插秧的成效除受插秧机械性能影响外,
还取决于育秧质量，培育适合机插的健壮秧苗是提高栽插质
量和保证高产的关键[7～9]。
本研究结果表明：采用快速生物培肥剂培育机插秧苗，
与常规培肥相比，出苗率高，秧苗健壮，秧苗素质明显提高；
秧苗移栽大田后，漏栽率低，有效穗数多，最终增产11.04%，
较常规培肥育秧实际增收 127.72元 /667m2，说明快速生物
培肥剂是较理想的机插秧育苗肥料。
———————
参考文献
[ 1 ] 张卫星,朱德峰 ,林贤青，等 .不同播量及育秧基质对机插水
稻秧苗素质的影响[ J ] .扬州大学学报（农业与生命科学
版）, 2 0 0 7 , 2 8 (1 ) :4 5～4 8 .
[ 2 ] 彭长青，李世峰，卞新民，等.机插水稻高产栽培关键技术
的适宜值[ J ] .应用生态学报, 2 0 0 6 , 1 7 (9 ) : 1 6 1 9～1 6 2 3 .
[3 ] 秦建国，李德山，杨业宏.水稻机插秧的优越性及高产栽培
技术探讨[ J ] .广西农业机械化，2 0 0 4，（2）：2 4～2 5 .
[ 4 ] 张汉夫.我国水稻育插秧机械化进入快速发展阶段[ J ] .江苏
农机化，2 0 0 9，（2）: 2 6～2 7 .
[ 5 ] 方　圆.机插秧是水稻栽培技术的发展方向[ N ] .江苏农业科
技报，2 0 0 8 -0 3 - 2 8（0 3）.
[ 6 ] 高　萍，徐明桃.水稻机插秧技术推广中常见技术问题及对
策剖析[ J ] .现代农业科技，2 0 0 7，（1 4）: 1 6 1 .
[7 ] 于林惠，丁艳峰，薛艳凤，等.水稻机插秧田间育秧秧苗素
质影响因素研究[J] .农业工程学报，2006，22（3）：73～78.
[8 ] 何文洪，陈惠哲，朱德峰，等.不同播种量对水稻机插秧苗
素质及产量的影响[ J ] .中国稻米，2 0 0 8，（3）：6 0～6 2 .
[9 ] 李育娟，周正权，张才银，等.机插育秧专用肥对秧苗素质
及产量的影响[ J ] .耕作与栽培，2 0 0 8，（2）：3 3～3 4 .
处理
快速生物
培肥剂
常规培肥
用肥成
本(元 /
667m2)
5
3
用盘数
( 只 /
667m2)
25
30
节约盘
( 元 /
667m2)
2 .5
-
节约补秧
工(元 /
667m2)
8 .0
-
节约用
种(元 /
667m2)
1.92
-
产量
(k g /
667m2)
694
625
实际增收
( 元 /
667m2)
127.72
-
异型莎草、野慈姑、鸭舌草、节节菜、眼子菜、水苋菜、陌
上菜等为主的田块用 40％直播青（丙草·苄）60g/667m2，
药后保持田间湿润，无积水。24h后灌浅水层，保水 3～5d。
第 2次用药在播种后 20d左右，一般田块可选用苯噻·苄类
型复配剂对水喷细雾，对于稗草防除不彻底的田块可用千金
或二氯喹啉酸进行补治。
———————
参考文献
[1 ] 蔡爱琴，蔡成坤，康晨晖.旱直播水稻的生育特点及高产栽
培技术[ J ] .上海农业科技，2 0 0 7，（5）：4 9～5 0 .
[2 ] 周风明，陈丹，吕玉亮等.淮安楚州地区直播水稻高产栽培
技术[ J ] .上海农业科技，2 0 0 7，（1）：2 9～3 1 .
[3 ] 沈会生，周风明，张安存等.不同稻作方式的杂草发生规律
及化除技术[ J ] .杂草科学，2 0 0 7，（4）：3 8～3 9 .
****************************************************************************************************************
****************************************************************************************************************
2.8 接种土著AM真菌以及施肥对蜈蚣草根际土壤As形态
的影响 如图 8所示，接种AM真菌以及施肥处理的非专性
吸附态As（Ass）含量都低于对照，但是N
2
KM处理的非专
性吸附态As（Ass）含量除低于对照外，都高于其他处理；
除M处理外，N
2
KM处理的专性吸附态As（Asp）含量都显
著高于其他处理，并且除M外在其他处理中最高，为5.65%；
非晶态的 Fe、A
l
水合氧化物态As（Aso）含量是N
2
KM处理
中最高，为 61.55%；除M、N
1
K、N
3
K、N
1
KM、N
2
P
1
K处
理外，其它处理中晶态的Fe、A
l
水合氧化物态As（Asc）含
量均显著低于对照（p<0.05）。可见，N
2
KM处理显著提高
了蜈蚣草根际土壤专性吸附态As（Asp）、非晶态的 Fe、A
l
水合氧化物态As（Aso）含量，并且在非晶态的 Fe、A
l
水合
氧化物态As（Aso）含量中为最高。
3 小 结
3.1 在砷污染土壤中，接种土著AM真菌以及施肥可促进
蜈蚣草生长，增加蜈蚣草的丛枝数、叶柄长度以及生物量。在
本试验进行 2个月和 3个月后，蜈蚣草的生物量各处理之间
没有显著差异，但在4个月以后，生物量迅速增加，以N
2
KM
处理的干物重为最高，且生长速度最快。
3.2 在砷污染土壤中，随蜈蚣草生物量的迅速增加，除M处
理外，以N
2
KM处理的植株中含As量为最高，并显著高于
其他处理。
3.3 在砷污染土壤中，蜈蚣草前期生长需肥少，过高的肥
料水平反而抑制蜈蚣草幼苗的生长，因此适当的NK水平并
接种土著AM真菌，可调节蜈蚣草体内吸收适当的全N、全
P、全K含量，从而进一步适合蜈蚣草的生长需求，使生长
速度加快、生物量增加，进而使超富集As的植物蜈蚣草吸收
更多含量的As，提高修复效率。
3.4 在砷污染土壤中，N
2
KM处理显著提高了蜈蚣草根际
土壤专性吸附态As（Asp）、非晶态的 Fe、A
l
水合氧化物态
As（Aso）含量，并且在非晶态的 Fe、A
l
水合氧化物态As
（Aso）含量中为最高。图8 不同处理的蜈蚣草根际土壤的As形态
（上接第62页）
（上接第46页）