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Study on the Effects of Ectomycorrhizal Preparation on Seedling Growth of Pinus bungeana

外生菌根菌剂对白皮松幼苗生长效应的研究



全 文 :林业科学研究 2005 ,18 (2) :133~136
Forest Research
  文章编号 :100121498 (2005) 0220133204
外生菌根菌剂对白皮松幼苗生长效应的研究 3
张小龙1 , 张 洪1 , 张 香2 , 白正甲3 , 赵秀琴1 , 雷增普2
(11 北京市林业工作总站 ,北京 100029 ;2. 北京林业大学 ,北京 100083 ;3. 北京市温泉苗圃 ,北京 100095)
摘要 :白皮松是中国特有的珍贵树种 ,但长期以来由于苗期生长缓慢 ,阻碍了它们的推广。本试验研究在国内首次
应用 7 种不同的外生菌根菌剂对其幼苗进行土壤根际处理 ,并对白皮松幼苗菌根菌的感染能力以及促进生长效果
进行了分析研究 ,获得以下结果 : (1)菌剂处理对白皮松苗高、地径、干质量、侧根等方面有显著的促生作用 ; (2) 菌剂
处理提高了苗木 N、P、K及叶绿素的含量 ; (3) 筛选出了北京地区促进白皮松幼苗生长的优良菌种 ———美味牛肝菌
( Boletus edulis)及红绒盖牛肝菌 ( Xerocomus chrysenteron) 。
关键词 :外生菌根菌剂 ;白皮松 ;幼苗生长
中图分类号 :S718. 81    文献标识码 :A
收稿日期 : 2003210220
基金项目 : 1999 —2002 年北京市青年科技骨干培养基金资助项目
作者简介 : 张小龙 (1969 —) ,男 ,陕西合阳人 ,高级工程师 ,林业科技推广。电话 :62351275 ,Email 地址 :zxl2133 @sina. com , 北京市西城区
德外裕民中路 8 号 ,100029 ,北京市林业工作总站 1
Study on the Effects of Ectomycorrhizal Preparation
on Seedling Growth of Pinus bungeana
ZHANG Xiao2long1 , ZHANG Hong1 , ZHANG Xiang2 , BAI Zheng2jia 3, ZHAO Xiu2qin1 , L EI Zeng2pu2
(1. General Forestry Station of Beijing , Beijing  100029 , China ;2. Beijing Forestry University ,
Beijing  100083 , China ;3. Wenquan Nursery of Beijing , Beijing  100095 ,China)
Abstract : Pinus bungeana is a peculiar valuable tree species to China. The character of low growth obstructed its popularity. In
this experiment , 7 kinds of ectomycorrhizal preparations were used to treat the rhizosphere soil of P. bungeana seedlings , and
the infection ability of ectomycorrhizal preparation and its effect on accelerating the growth of P. bungeana were analyzed. The re2
sults were as follows : (1) Mycorrhizal treatment could accelerate effectively the increments of height , basal diameter , dry weight
and lateral roots. (2) Mycorrhizal treatment raised the contents of N , P , K and chlorophyll . (3) The excellent fungi strains Bol2
etus edulis and Xerocomus chrysenteron which could accelerate the growh of P. bungeana in Beijing were selected.
Key words :ectomycorrhizal preparation ; Pinus bungeana ; seedling growth
白皮松 ( Pinus bungeana Zucc. ex Endl . ) 是中国
特有的珍贵树种[1 ,2 ] ,因其树形多姿 ,葱茏苍翠 ,绿阴
如盖 ,是北京市园林绿化的优势树种。白皮松幼苗
期生长缓慢 ,1 年生苗高 3~5 cm、2 年生苗 6~10
cm ,4~5 年生苗也仅为 30 cm 左右[1 ] 。菌根促进苗
木生长现象已被国内外许多学者研究证实[3 ] 。外生
菌根对苗木生长有着多种效益[4~11 ] :能显著增加苗
木吸收水分、养分的面积 ,促进苗木生长发育 ,提高
幼苗抗逆性。苗木菌根化技术、菌剂人工接种技术
前人在我国主要针叶树种上做过大量研究 ,但在白
皮松上尚未见相关的研究报道。因此 ,研究菌剂处
理对白皮松幼苗生长的影响并通过使用菌根菌剂技
术解决苗期生长缓慢问题对生产有着重要的指导意
义。笔者从这方面着手进行研究 ,初步筛选出适宜
白皮松幼苗生长的优良菌种 ,为菌根菌剂在生产上
的应用打下了基础。
1  试验地基本情况
试验地点设在北京市温泉苗圃 ,地处海淀区温
泉镇 ,多年来一直以生产针叶树种苗木为特点。土
壤为褐土壤土类型 ,团粒结构较好 ,pH 值 715~718。
该地年平均气温 1116 ℃,最低 - 20 ℃,极端高温
4116 ℃,无霜期 193 d ,年降水量 630 mm , 年日照 2
662 h ,海拔 160 m ,属温带大陆性季风气候。
2  材料和方法
211  材料
白皮松种子由北京市林业工作总站提供。供试
菌剂菌根菌种类 : ( 1) 美味牛肝菌 ( Boletus edulis
Bull1ex Fr1 ,简称 B1e) , (2)牛肝菌 ( Boletus sp1 ,简称
B1sp1) , (3) 厚环粘盖牛肝菌 ( Suillus grevillei ( Kl1)
Sing ,简称 S1g) , (4) 褐环粘盖牛肝菌 ( Suillus luteus
(L1 ex Fr1) Gray 简称 S1l) , (5)铆钉菇菌 ( Gomphidium
viscidus (L1) Fr ,简称 G1v) , (6)红绒盖牛肝菌 ( Xeroco2
mus chrysenteron (Bull1 ex Fr1) Quél1 简称 X1ch) , (7)
彩色豆马勃 ( Pisolithus tictorius ( Pers1 ) Coker et
Couch ,简称 P1t) , (1) ~ (6) 种菌剂均由北京林业大
学制备 ,P1t 菌剂由中国林科院购进。
212  试验方法
21211  种子处理及播种  白皮松种子作常规沙藏
催芽处理 ,于 2001 年 4 月上旬高床条播 ,播种量约
200 g·m - 2 ,土壤未消毒处理。
21212  菌剂接种处理、方法及用量
2121211  菌剂处理  试验设 9 个处理 :B1e、B1sp1、
S1g、S1l、G1v、X1ch、P1t、CK1 、CK2 (前 6 种菌剂基质为
生土、草碳土、砂土按 3∶1∶1 比例混合物 ,这些菌剂
的对照为上述比例混合物 ,即 CK1 ; P1t 菌剂的基质
为蛭石 ,其对照为蛭石 ,即 CK2 ) ;每个处理 3 次重
复 ,每重复小区面积为 018 m ×215 m ,垄沟隔离带宽
50 cm ;小区在田间为随机排列。
2121212  接种方法及用量
接种方法 :播种出苗 15 d 后 ,幼苗行间挖 5 cm
深的沟 ,菌剂与适量的细土混合后均匀地撒入沟内 ,
覆土、浇水。
接种量 :各处理每平方米接入 80 g 菌剂 ,CK1 每
平方米接入 80 g 相对应的混合基质 ,CK2 每平方米
接入 80 g 蛭石。
21213  苗木管理措施 浇水、除草按常规管理。
21214  测试指标及方法
2121411  测试样本选定  8 月中旬 ,每处理各个重
复随机取 30 株苗木备用。
2121412  叶绿素含量测定  从每株苗木中上部摘 2
束针叶混均后通过比色法测定。
2121413  针叶 N、P、K含量测定  N 采用凯氏法 ,P
采用钒钼法 ,K采用比色法进行测定。
2121414  形态指标测量  直尺测量苗高、主根长
度 ;游标卡尺测量地径 ;侧根数目与菌根级数采用目
测法 ,侧根数目测量长度在 3 cm 以上单株侧根数 ;
烘干法测量单株平均干质量 ,温度 105 ℃,烘干 10 h
至恒质量 ,天平称质量。
2121415  菌根形成数量统计 5 级目测法
I级 ———形成菌根的侧根占总侧根数的 1 %以
下 ;
II级 ———形成菌根的侧根占总侧根数的 1 %~
10 % ;
III级 ———形成菌根的侧根占总侧根数的 10 %
~30 % ;
IV 级 ———形成菌根的侧根占总侧根数的 30 %
~50 % ;
Ⅴ级 ———形成菌根的侧根占总侧根数的 50 %以
上。
3  结果与分析
外生菌根菌剂人工接种处理后 ,白皮松苗木苗
高、地径、侧根数、单株平均干质量、菌根形成级数、
叶绿素及 N、P、K含量都有不同程度的提高 ,各菌剂
处理之间也存在着不同的差异性 (见表 1、2、3) 。
311  菌剂处理对白皮松苗木生长的影响
表 1  外生菌根菌剂对白皮松苗木生长量的影响
菌剂 苗高Πcm 菌剂 地径Πmm 菌剂 侧根数Π(条·株 - 1)
G1v 7190 a B1e 2185 a B1e 6147 a
X1ch 7173 ab X1ch 2180 ab G1v 6130 a
B1e 7165 ab S1g 2171 ab X1ch 5197 a
S1g 7143 abc B1sp1 2164 ab S1l 5140 ab
S1l 7103 abcd P1t 2154 bc S1g 4193 ab
B1sp1 6199 bcd S1l 2152 bc B1sp1 4190 ab
CK2 6162 cd G1v 2150 bc P1t 4153 abc
P1t 6141 d CK2 2134 c CK2 3170 bc
CK1 6130 d CK1 2131 c CK1 2150 c
  注 :同列中数值后标有不同字母表示按照邓肯氏多重极差测验
有显著差异 ( P < 0105) 。
431 林  业  科  学  研  究 第 18 卷
  首先 ,表 1 数据显示菌剂处理对苗木高生长均
有不同程度的促进 ,其中 G1v、X1ch、B1e 处理的促进
效果最好 ,S1g 处理次之 ,高生长分别比 CK1 增加了
25139 %、22120 %、21143 %、17194 % , 差异显著 ; 除
G1v 处理与 B1sp1 处理相比差异显著外 ,6 种菌剂处
理相互之间差异均不显著 ; P1t 处理表现效果不如
CK2 蛭石 ,但二者之间不存在显著性差异。
其次 ,各菌剂处理不同程度地促进了苗木地径
的生长 ,其中 B1e、X1ch 处理效果最好 ,S1g、B1sp 处
理次之 , 比 CK1 分别增加了 23105 %、21119 %、
17132 %、14129 % ;除 B1e 处理分别与 G1v、S1l 处理
存在显著性差异外 ,6 种菌剂处理相互之间差异均
不显著 ;P1t 处理与 CK2 之间差异不显著。
第三 ,各菌剂处理后的苗木侧根数均有所增加 ,
与 CK1 相比均存在着显著性差异 , B1e、G1v、X1ch 处
理效 果 最 好 , 侧 根 数 量 分 别 提 高 158168 %、
152100 %、138168 % ,S1l、S1g 、B1sp 处理次之 ,但也提
高 1 倍左右 ;6 种菌剂处理之间差异不显著 ; P1t 处
理与 CK2 之间差异不显著。
312  菌剂处理对白皮松苗木单株平均干质量、叶绿
素含量及菌根形成量的影响
  从表 2 看出 ,各菌剂处理后苗木的单株平均干
质量均有不同程度的增加 , X1ch、B1e、S1g、G1v 、
B1sp、S1l 各菌剂处理均比 CK1 高 ,分别比 CK1 提高
53106 %、46194 %、34169 %、26153 %、23147 %、
18137 % ;P1t 处理也比 CK2 提高 22147 %。菌剂处理
后苗木单株的平均干质量增加明显 ,反应出苗木质
量明显提高。
菌剂处理后 ,苗木叶绿素的含量 (鲜质量) 与对
照相比均有着不同程度的提高 ,其中提高幅度较大
的是 B1e、S1l 处理 , 分别比 CK1 增加 158192 %、
108193 %。G1v、S1g 、X1ch 处理分别比 CK1 增加
76179 %、51179 %和 41107 % ;B1sp1 处理仅比 CK1 增
加 1178 %。同时菌剂处理后 ,苗木的菌根形成量明
显增加 ,用 Ⅳ、Ⅴ级菌根的所占百分比作为衡量指
标 , B1e、X1ch 处理效果最好 , 分别为 40100 %、
16167 % ,S1g 等其它处理在 5161 %~13133 %之间 ,
而 CK1 处理为零 (见表 2) 。
表 2  外生菌根菌剂对白皮松苗木干质量、叶绿素含量及 Ⅳ、Ⅴ级菌根的影响
菌剂
平均干质量Π
(g·株 - 1)
比对照增加Π
%
菌剂
叶绿素含量Π
(mg·g - 1)
比对照增加Π
%
菌剂
Ⅳ、Ⅴ级菌
根所占Π%
X1ch 1150 53106 B1e 1145 158192 B1e 40100
B1e 1144 46194 S1l 1117 108193 X1ch 16167
S1g 1132 34169 G1v 0199 76179 S1g 13133
G1v 1124 26153 S1g 0185 51179 S1l 10100
B1sp1 1121 23147 X1ch 0179 41107 G1v 6167
S1l 1116 18137 B1sp1 0157 1178 B1sp1 5161
CK1 0198 — CK1 0156 — CK1 0100
P1t 1109 22147 P1t 1103 71167 P1t 0100
CK2 0189 — CK2 0160 — CK2 3133
光合作用是植物制造养分的工厂 ,而叶绿素含
量是影响光合作用产物的重要因素。菌剂处理后苗
木叶绿素的含量相比于对照明显提高 ,说明白皮松
幼苗经过菌剂处理后 ,叶片光合作用增强 ,光合产物
增加 ,与苗木单株干质量的增加相一致。伴随菌根
大量形成及侧根数的增加 ,根系对水分、养分的吸收
面积及吸收能力显著增加 ,苗高、地径生长相应显著
提高。
313  外生菌根菌剂处理对白皮松苗木 N、P、K含量
的影响
  菌剂处理后 ,苗木的 N、P、K含量与对照相比均
有着不同程度的增加。其中 B1e、G1v 处理的苗木针
叶中 N 含量比 CK1 分别增加 43134 %和 36145 % ,其
它处理也均比 CK1 增加 11132 %以上 ,而 P1t 处理效
果仅增加了 8118 个百分点 ;在 P 含量中 ,各处理与
对照相比均在 40 %左右 ; K含量增幅较大 ,增加了
62143 %以上 (见表 3) 。
试验结果看出 :菌根菌剂各处理均不同程度上
促进了苗木生长 ,但各处理之间表现效果并不一样。
B1e 处理在地径、侧根数量、叶绿素含量、Ⅳ、Ⅴ级菌
根所占百分数及 N 含量等 5 项指标表现最好 ,单株
干质量位居第二 ,苗高虽排第三 ,但与位居第一、第
531第 2 期 张小龙等 :外生菌根菌剂对白皮松幼苗生长效应的研究
表 3  外生菌根菌剂对白皮松苗木 N、P、K含量的影响
菌剂 NΠ(mg·g - 1) 比对照增加Π% 菌剂 PΠ(mg·g - 1) 比对照增加Π% 菌剂 KΠ(mg·g - 1) 比对照增加Π%
B1 e 131331 43134 S1 g 61364 41139 S1 l 41017 91113
G1v 121690 36145 S1l 61345 40127 G1v 31921 86171
S1g 121514 34156 X1ch 61326 40148 B1e 31854 83152
B1sp1 121185 31102 B1sp1 61314 40126 X1ch 31594 71114
S1l 111497 23162 B1e 61296 39168 S1g 3145 1 64133
X1ch 101353 11132 G1v 61292 35129 B1sp1 31411 62143
CK1 91300 — CK1 41503 — CK1 21100 —
P1t 101407 8118 P1t 61364 41139 P1t 31594 66186
CK2 91625 — CK2 41718 — CK2 21208 —
二的 G1v、X1ch 处理之间差异不显著 ; X1ch 处理的
单株干质量表现最好 ,苗高、地径、Ⅳ、Ⅴ级菌根所占
百分数等位居第二 ,并与 B1e 处理间差异不显著。
可以看出 B1e 和 X1ch 在各处理中表现最好 ,在白皮
松育苗中作为推广的首选菌种。G1v、S1g 处理 ,虽
有个别指标排在前列 ,但多项指标位居第三、四 ,且
与对照差异不显著 ,因此 , G1v、S1g 可以促进白皮松
苗木生长 ,表现效果次之 ;S1l、B1sp1、P1t 处理的个别
指标与对照差异显著 ,但多项指标与对照差异不显
著 ,在白皮松育苗中促生效果一般。
4  小结与讨论
本试验初步筛选出了在北京地区促进白皮松幼
苗生长的优良菌种 ,即美味牛肝菌 ( Boletus edulis
Bull1 ex Fr1) 和红绒盖牛肝菌 ( Xerocomus chrysenteron
(Bull1 ex Fr1) Quél1) ,苗高、地径、单株平均干质量、
侧根数量分别比 CK1 提高 21148 % 和 22165 %、
23105 %和 21119 %、46194 %和 53106 %、158168 %和
138168 % ,表现出显著性差异 ; Ⅳ、Ⅴ级菌根所占百
分数分别达到 40 %和 16167 % ,效果明显。同时提
高了幼苗单株平均干质量和叶绿素及 N、P、K的含
量。叶片光合作用增强 ,光合产物增加 ,与苗木单株
平均干质量的增加相一致。
本试验在北京市温泉苗圃完成 ,该圃长期生产
白皮松苗木 ,土壤中已有菌根菌 ,因此 ,试验对照也
有一定数量的菌根形成 ;在这种情况下 ,进行人工菌
根菌剂接种 ,促生效果显著 ,对新建苗圃实行人工接
种生产效益会更大。
白皮松播种苗初期可直接感染土壤中的菌根
菌。白皮松播后人工苗行间土壤接种外生菌根菌 ,
侵染形成菌根的效果明显。但在播前土壤接种、种
子菌剂包衣处理、种子菌液浸泡处理以及在土壤消
毒处理防治幼苗立枯病条件下 ,如何接种外生菌根
菌 ,使其侵染形成菌根的效果如何 ,有待进一步研
究。
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