全 文 ：　 　  国家自然科学基金（３０４７０３４１）和中国欧共体合作项目（NICA４CT２０００３００１４）资助
　 　  通讯作者
收稿日期 ：２００５０２０９ 　 改回日期 ：２００５０５２４
AM 真菌接种对甘薯产量和品质的影响 
　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　刘文科 　冯 　固  李晓林
（中国农业大学资源与环境学院植物营养系农业部植物营养与养分循环重点实验室 　北京 　 １０００９４）
摘 　要 　通过田间试验方法研究了接种 AM真菌对甘薯产量和品质的影响 。结果表明 ，种植 ６周时接种能够提高
甘薯的菌根侵染率 、生长和吸 P量 ，收获时可提高甘薯的产量和品质 。从接种效果看 ，本地分离的菌株接种效果好
于异地分离菌株 ，混合菌株好于单一菌株 。
关键词 　 AM真菌 　甘薯 　田间接种 　产量 　品质
Effects of arbuscular mycorrhizal fungi inoculation on the yield and quality of sweet potato ．LIU WenKe ，FENG Gu ，
LI XiaoLin （Department of Plant Nutrition ，College of Resources and Environment ，China Agricultural University ；Key
Laboratory of Plant Nutrition and Nutrient Cycling ， Minsity of Agriculture ； Beijing １０００９４ ，China） ，CJEA ，２００６ ，１４
（４） ：１０６ ～ １０８
Abstract 　 Effects of inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi on sweet potato yield and quality were investigated in field
condition ．The results show that the inoculation can increase mycorrhizal fungi colonization ，growth and P uptake of sweet
potato six weeks after transplantation and also improve the yield and tuber quality of sweet potato on harvest ．In summa
ry ， the mycorrhizal fungi stain from the native soil performs better than that from exotic soil and mixed strains perform
better than the single one ．
Key words 　 Arbuscular mycorrhizal fungi ，Sweet potato ，Field inoculation ，Yield ，Quality
（Received Feb ．９ ，２００５ ；revised May ２４ ，２００５）
丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza ，AM）真菌可改善宿主植物的营养状况 ，促进植物生长 。 这种有益作用
促使人们不断尝试把 AM 真菌应用到农业生产中 。 AM 真菌的接种效应不仅取决于菌株与宿主间的兼容
性 、土壤生态适应性 ，还与菌株的田间竞争力 、接种剂侵染势 、存活时间和耐高 P 能力等特征有关 。 由于在
灭菌土壤条件下得到的结果很难准确指示 AM 真菌在田间复杂情况下的表现 ，故此为了解 AM 真菌的应用
潜力 ，需在田间条件下进行研究 。选择高菌根依赖性的植物作为宿主 ，考察 AM 真菌田间条件下共生状态
和效应是非常必要的 。 田间条件下 ，接种 AM 真菌能够提高农作物的品质和产量的报道已有很多［１］ ，包括
果树 、蔬菜 、大田作物和花卉等 。甘薯是我国第四大作物 ，具有很强的菌根依赖性 。迄今 ，关于甘薯接种 AM
真菌的田间研究报道不多 。本试验旨在研究现有的优良菌株 、混合菌剂及国外商业菌剂在田间条件下的接
种效应 ，评价其在田间的生态适应性和功能有效性 ，筛选高效菌株 ，为 AM 真菌的农业实践提供理论依据 。
1 　试验材料与方法
试验菌种包括 ３个单一菌株 、１ 个混合菌种及 １ 个商业菌剂 。 其中“BEG１４１”（ Glomus intraradices）由
法国国家农业研究所提供 ，“BEG１６７”（ Glomu mosseae）由北京市农林科学院植物营养与资源研究所张美庆
研究员分离 ，“BEG１６８”（ Glomus etunicatum）由中国农业大学植物营养系筛选 ，“Endorize１”（ Glomus in
traradices ＋ Glomu mosseae）为法国 Biorhizo公司提供的商业菌剂 ，混合菌株为“M４”（ Glomus intraradices ＋
HBBd４５Gsp４ ＋ Glomus etunicatum ＋ Glomus mosseae） 。前 ４个菌株的接种剂由华中农业大学农业微生物
实验室协助扩繁 ，混合菌株 M４ 由本研究小组扩繁配制而成 。 供试作物为甘薯（ Ipomoea batatas L ．） ，品种
第 １４卷第 ４期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１４ 　 No ．４
２ ０ ０ ６年 １ ０月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct ．，　 ２００６
为“红兴 ３３５” 。试验在北京市大兴区庞各庄镇南小营村进行 ，土壤类型为褐土 。 土壤有机质含量为 ７２
g／kg ，全 P 含量为 ０８２g／kg ，速效磷含量为 １３４mg／kg ，速效钾含量为 ９９７mg／kg ，pH（水∶土 ２５∶１）为
８４５ 。试验共设 ６个处理 ，包括 ５个接种处理和 １个不接种处理 。 每处理 ３次重复 ，共 １８个小区 ，随机区组
排列 。区组间隔 ２垄（１m） ，小区间隔 １m ，每小区面积为 ４m２ 。每小区 ４ 垄 ，每垄 １０ 株 ，共植 ４０ 株 。 采用营
养钵接种方法 。营养钵为用报纸制作的小袋（高 ９cm ，直径 ５cm） ，袋内先加入 ８０g灭菌土壤 ，放入 ５０g 菌种 ，
对照处理加 ５０g灭菌菌种 ，再覆盖 ８０g灭菌土壤 ，用于移栽苗时集中接种 。 ２００３ 年 ５ 月 ８ 日定植甘薯秧苗 。
移栽时 ，先将秧苗插入营养钵中 ，浇水至最大持水量的 ８０ ％ ，然后垄上挖穴 ，浇水 ，营养钵放入穴中 ，盖土 。
生长期间按常规方法进行管理 。甘薯生长期间 ，分别在生长 ６ 周和收获时取样 ２ 次 。 第 １ 次取样在小区固
定位置取 ２株甘薯 。收获时将小区内薯块按重量分成 １级（鲜重 ＜ ０１kg） 、２级（鲜重 ０１ ～ ０２kg） 、３ 级（鲜
重 ０２ ～ ０５kg）和 ４级（鲜重 ＞ ０５kg）４个等级 ，分别称各级薯块的产量 。 薯块的出干率按烘干法测定 。 植
株 P含量按钒钼黄比色法［２］测定 ；采用盐酸水解夏费索姆吉法（ShafferSomogyi）测定可溶性总糖含量［２］ ；
采用丙酮石油醚提取分光光度计比色法测定胡萝卜素含量［３］ 。 根系经常规步骤透明 、酸化［５］ ，用曲利本蓝
染色［６］ ，乳酸甘油脱色后 ，采用网格交叉法测定菌根侵染率［５］ 。 试验数据采用 SAS６０２软件进行方差分析 ，
采用 LSD法进行处理间多重比较 。
2 　结果与分析
21 　移栽 6 周时的甘薯菌根侵染率 、生物量和 P营养状况
　 　移栽后 ６周时 ，接种处理
对甘薯的菌根侵染率有显著
的影响 （表 １） 。 “Endo１” 、
“ M４ ” 、 “ BEG１６７ ” 和
“BEG１４１”的菌根侵染率显
著高于对照 。 与对照相比 ，
菌株“BEG１６８”接种处理显
著增加甘薯的地上部生物
量 ，但只达到 １０ ％ 的显著水
平 。从此可以看出 ，甘薯的
菌根侵染率与其促生效应
间无关 ，菌根形成能力高的
表 1 　移栽 6周时甘薯菌根侵染率 、地上部生物量和 P营养状况
Tab１ 　 The root colonization ，shoot dry weight ，P concentration and P
uptake of sweet potato six weeks after transplanting
菌株
St rains
侵染率／ ％
Colonization
地上部生物量  ／g·株 － １
Shoot dry weight
地上部 P 含量／g·kg － １
Shoot P concentration
地上部吸 P 量／mg·kg － １
Shoot P uptake
CK ５９ ．５c ４ ．４６b ３ ．４a １５ ．１３b
Endo１ ８３ ．６a ８ ．０３ab ３ ．３a ２６ ．２３ab
M４ ７９ ．１a ８ ．３５ab ３ ．５a ２８ ．１９ab
BEG１６８ ６８ ．７bc ９ ．８３a ３ ．６a ３５ ．１７a
BEG１６７ ７３ ．１a ７ ．５８ab ３ ．２a ２４ ．３４ab
BEG１４１ ７５ ．６ab ５ ．９９ab ３ ．６a ２１ ．４５ab
　 　  表示处理间差异显著水平为 １０ ％ ，无标记的指标表示差异显著水平为 ５ ％ ，下同 。
菌株未必能够提高植物生长 。在吸 P方面 ，“BEG１６８”接种处理显著提高了甘薯的吸 P 量 。 综合上述结果 ，
各菌株在甘薯生长和 P吸收上有一定的促进作用 ，总体为本地菌株表现好于引进菌株 。 同时也可以看出 ，
混合菌株也表现出一定的侵染优势 ，好于一些单一菌株 。
2 ．2 　收获时甘薯各级薯块产量及小区产量
表 2 　不同接种处理各级别薯块重量及产量
Tab２ 　 Yield and fresh weight of different size tubers of inoculation treatments
菌 　 株
St rains
＜ ０１kg
薯块重量／kg Weight of tuber
薯块级别 Tuber grade
０１ ～ ０２kg ０２ ～ ０５kg ＞ ０ ．５kg
小区产量／kg
Plot yield
单产／
kg·hm － ２
Average yield
增产比例／ ％
Increase ratio
CK １ ．９１a ３ ．８４b １３ ．０２a ３ ．７２ab ２２ ．４９b ５６２２５b ０ ．００
Endo１ ２ ．４４a ５ ．９９a １２ ．２６a ５ ．２２ab ２５ ．９１ab ６４７８３ab １５ ．２２
M４ ２ ．７２a ３ ．７１b １４ ．８４a ６ ．１４a ２７ ．４１a ６８５２５a ２１ ．８８
BEG１６８ ２ ．４７a ５ ．９８a １５ ．１３a ２ ．４５b ２６ ．０２ab ６５０５８ab １５ ．７１
BEG１６７ ２ ．４４a ４ ．０９ab １３ ．７９a ３ ．６７ab ２３ ．９９ab ５９９７５ab ６ ．６７
BEG１４１ ２ ．１９a ３ ．３９b １３ ．８９a ５ ．１０ab ２４ ．５８ab ６１４４２ab ９ ．２８
　 　 AM 真菌接种处理增
加了甘薯的产量 ，增产幅
度为 ６６７ ％ ～ ２１８８ ％ 。
与对照相比 ，“M４”接种处
理增产达到 １０ ％ 的显著
水平（表 ２） 。 从重量分布
来看 ，４ 个级别的薯块中
以第 ３级薯块在产量中占
据的比例最大 。 增产比
例较大的处理为 “M４” 、
　 　“Endo１”和“BEG１６８” 。很明显增产的原因是由于接种处理增加了 ４级和 ２级薯块的产量 。
第 ４期 刘文科等 ：AM真菌接种对甘薯产量和品质的影响 １０７　
2 ．3 　 AM真菌接种对甘薯品质的影响
表 3 　不同接种处理薯块的品质指标
Tab３ 　 Tuber quality indexes of different inoculation treatments
菌株
St rains
出干率／ ％
Dry matter percent
可溶性总糖含量／g·kg － １FW
Reducing sugar content
胡萝卜素含量／μg·g － １FW
Total carotenes content
CK ０ ．２４ab ５７ ．２b ６ ．００b
Endo１ ０ ．２４ab ６１ ．０ab ９ ．７７a
M４ ０ ．２４ab ６７ ．６a ９ ．９７a
BEG１６８ ０ ．２４ab ６０ ．４ab ８ ．５１ab
BEG１６７ ０ ．２５a ６４ ．８ab １１ ．１７a
BEG１４１ ０ ．２３b ６１ ．８ab ９ ．４７ab
　 　与不接种对照相比 ，接种 AM 真菌
对甘薯出干率无显著的影响 ，但菌株间
差异显著（表 ３） 。 接种 “BEG１６７”处理
的出干率在 １０ ％ 水平上显著高于
“BEG１４１”接种处理 。接种“M４”处理的
可溶性糖含量高于对照 １８１８ ％ ，差异显
著 。虽然其他接种处理与对照无显著差
异 ，但各处理含量仍高出对照 ４３ ％ ～
１１９２ ％ 。各接种处理均提高了甘薯块
的胡萝卜素含量 ，以“BEG１６７”效果最
好 ，提高了 ８６１６ ％ ；“M４”和“Endo１”分别提高了 ６６１７ ％ 和 ６２８３ ％ 。 “BEG１４１”和“BEG１６８”处理也提高
了 ５７８３ ％和 ４１８３ ％ 。
3 　讨 　论
通常认为接种早期的快速侵染是高效 AM 真菌的表现 。 接种剂来源差异和接种反应通常在 AM 形成
后的植物生长早期比较显著［７］ 。因此 ，选择高效菌种的重要指标是它能否快速侵染植物 ，并迅速达到一定
的侵染率［４］ 。本试验中 ，除“BEG１６８”外 ，其他菌株接种 ６ 周后宿主甘薯菌根侵染率显著高于对照处理 。 这
说明这些菌株或菌剂具有很强的土壤生态适应性 ，具有应用潜力 。 但“BEG１６８”接种却在 １０ ％ 水平上提高
了甘薯生物量 ，并提高了甘薯的吸 P 量 。 这表明接种效果的大小不仅要有一定的侵染水平为基础 ，还取决
于 AM 真菌的功能 。 AM 菌株功能的发挥程度除与真菌代谢活性有关外 ，还与其菌丝分布 、吸收的空间特征
有关 。 Smith等［８］研究表明 ，菌株 Scuttellospora calospora和 Glomus caledoniumjun均能增加植物 P吸收和
生长 ，但各自采用的方式差异很大 ，前者仅能获得根系附近的 P ，而后者既可从根附近又可从远根处吸收 P 。
这种功能的互补性是 AM 真菌增加宿主吸 P效应的原因 。所以 ，多种菌株混合接种可能是提高接种效益的
一条有效途径 。本试验表明 ，混合菌株不仅具有较高的侵染优势 ，在功能表现上也较好 。 “M４”接种处理在
甘薯产量和品质上的表现好于其他菌株 ，说明混合菌株的组合筛选很有必要 。 上述分析表明 ，接种 AM 真
菌能够促进甘薯的生长和产量 ，并能改善薯块的品质 ，体现出 AM 真菌在甘薯上应用的潜力 。 AM 真菌的接
种效果存在显著的菌株间差异 ，而且与应用土壤条件有关 ，并受控于多种环境因子 ，因此在 AM 真菌的应用
上必需进行筛选 ，选择高效菌株在生产上应用 。
参 　考 　文 　献
１ 　 刘润进 ，李晓林 ．丛枝菌根及其应用 ．北京 ：科学出版社 ，２０００ ．１ ～ ２２４
２ 　 鲍士旦 ．土壤农化分析 ．北京 ：中国农业出版社 ，２０００ ．３１６ ～ ３２０
３ 　 韩雅珊 ．食品化学实验指导 ．北京 ：北京农业大学出版社 ，２０００ ．１００ ～ １０１
４ 　 王幼珊 ，张美庆 ．VA 菌根真菌与宿主植物间的相互选择性 ．北京农业科学 ，１９８９ ，１（６） ：４ ～ ７
５ 　 Giovannetti M ．B ．，Mosse B ．An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots ． New Phytologist ，
１９８０ ，８４ ：４８９ ～ ５００
６ 　 Phillips J ．M ．，Haymann D ．S ． Improved procedures for cleaning and staining parasitic and vesicular arbuscular mycorrhizal fungi for rapid as
sessment of infection ． T ransactions of the British M ycological Society ，１９７０ ，５５ ：１５８ ～ １６０
７ 　 Scullion J ．， Eason W ．R ．，Scott E ．P ． The effectivity of arbuscular mycorrhizal fungi from high input conventional and organic grassland and
grassarable rotations ． Plant and Soil ，１９９８ ，２０４ ：２４３ ～ ２５４
８ 　 Smith F ．，Jakobsen A ．I ．，Smith S ．E ．Spatial differences in acqusition of soil phosphate bet ween tw o arbuscular mycorrhizal fungi in symbio
sis with Medicago t runcatu la ．New Phytologist ，２０００ ，１４７ ：３５７ ～ ３６６
１０８　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １４卷