崔美香， 卢彦琦， 祁 芳， 王俊英， 祁耀正

(1.河北工程大学园林与生态学院，河北邯郸 056038； 2.河北省邯郸开发区第一原种场，河北邯郸 056001)

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi，简称AMF)是一类非常重要的植物共生微生物，能与包括绝大部分农作物在内的多数陆生植物根系形成互惠共生体[1]。AMF不仅能有效促进植物对矿质元素的吸收，还能增加植物的抗病、抗旱等各种抗性[2]。近年来，AMF逐渐被应用于农业生产实践中，对不同作物品种的产量、营养含量、抗旱抗病性及其对土壤可持续性的影响等均具有一定的差异[3-5]，但这种影响是否与AMF有关，目前仍不清楚。已有研究表明，AMF能通过增加作物的光合作用效率、增强作物的抗逆性和抗病虫害，从而增加农作物的产量和品质[6-7]。虽然AMF对农作物具有综合的有益效应，但由于AMF功能不尽相同，不同AMF对同种农作物也存在功能性差异。本试验研究2种不同的AMF对小麦生长发育及根茎部病害发生的影响，旨在为AMF应用于农业生产实践提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试菌种的制备

1.1.1 供繁菌种和材料 幼套球囊霉菌(Glomusetunicatum)BGC NM01B、摩西球囊霉菌(G.mosseae)BGC XJ01，均以沙土基质为载体，均购自北京农林科学院植物营养与资源研究所。高粱品种为笤帚高粱，购自郑州金阳光种子有限公司。

1.1.2 繁殖方法 菌种采用盆钵加富培养法进行扩繁[1]。扩繁4个月后取根系侵染率在80%以上的根际土壤备用。

1.2 供试材料

小麦品种为邯农1号，该品种较感小麦纹枯病，由河北省邯郸开发区第一原种场提供。

1.3 试验设计

本试验于2013年10月12日在邯郸开发区第一原种场原种繁种田内实施，土质为黏壤土。试验设1 g/cm2NM01B、2 g/cm2NM01B、1 g/cm2XJ01、2 g/cm2XJ01、空白对照等共5个处理。每个处理小区面积为13.5 m2(7.5 m×1.8 m)，7行/小区，每个处理重复3次，随机排列。播种量为 225 kg/hm2，45 g/沟，先用窄锄开沟撒下菌种再播小麦，之后覆土压实浇水，进行常规管理。

1.4 调查内容与方法

1.4.1 AMF对小麦生长发育的影响 于2014年4月27日到田间采样，用3点取样法进行取样(边行除外)，每点连续取10株(每株穗粒数大于10粒)，共30株，带回实验室从茎基部将根系剪掉，测量小麦旗叶、倒2叶、倒3叶、倒4叶的长、宽(均测绿叶，全部枯黄记为0)、各茎节长度、株高，然后从穗基部剪开，测茎叶和穗的鲜质量，再分别放入硫酸纸袋内置电热恒温鼓风干燥箱中，105 ℃杀青30 min，75 ℃风干72 h后测其干质量，分别做好记录，计算平均值。用叶形纸称质量法测出叶面积系数a，计算不同叶位叶片的平均叶面积和平均单株叶面积，公式如下：

叶片的叶面积S叶=长×宽×a；

小麦单株叶面积=S旗叶+S倒2叶+S倒3叶+S倒4叶。

1.4.2 AMF对小麦根茎部病害发生的影响 采样方法同“1.4.1”节。调查发病株数，计算发病率。

1.4.3 AMF对小麦产量的影响 于2014年6月10日分别对不同小区进行单打单收，人工收割，用OKT-320A小区种子脱粒机脱粒称质量，计算不同处理的实际产量。

实际产量(kg/hm2)=小区平均产量(kg)÷小区面积(13.5 m2)×10 000。

2 结果与分析

2.1 AMF对小麦生长发育的影响

2.1.1 AMF对小麦各叶和单株叶面积的影响 由表1可知，不同菌种之间，1 g/cm2NM01B、XJ01处理均可以提高旗叶和倒2叶的叶面积，其中1 g/cm2XJ01的处理效果较明显；2 g/cm2NM01B处理可以降低旗叶和倒2叶的叶面积，提高倒3叶、倒4叶的叶面积；2 g/cm2XJ01处理只降低了旗叶叶面积，其他叶面积均增加。同一菌种之间，1 g/cm2NM01B处理可以提高旗叶和倒2叶的叶面积，降低倒3叶和倒4叶的叶面积，2 g/cm2NM01B处理与之相反；除2 g/cm2XJ01降低旗叶叶面积、1 g/cm2XJ01降低倒4叶叶面积外，其余XJ01处理的不同部位叶的叶面积均增加，以2 g/cm2XJ01处理倒3叶的叶面积最大，为18.01 cm2。在单株叶面积上，XJ01处理均高于NM01B处理，以2 g/cm2XJ01处理的单株叶面积最大，为53.12 cm2，其后依次是1 g/cm2XJ01、2 g/cm2NM01B处理，1 g/cm2NM01B处理的单株叶面积最小，比对照低3.10%，均与对照相比差异显著(P<0.05)。说明菌种XJ01对小麦单株叶面积的影响优于NM01B和对照，同一菌种 2 g/cm2处理优于 1 g/cm2，以2 g/cm2XJ01处理的效果最好，但1 g/cm2XJ01处理的旗叶和倒2叶的叶面积最大。

表1 AMF对小麦各叶和单株叶面积的影响

注：用SPSS进行统计分析，同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

2.1.2 AMF对小麦各茎节长度及株高的影响 由表2可知，所有处理小麦从茎基向穗部各茎节逐渐变长，除第5茎节外，均长于对照，其中对第1茎节的影响较明显，与对照相差最大的是2 g/cm2XJ01处理，长度为7.46 cm，是对照的1.80倍；第5茎节最长的是1 g/cm2XJ01处理，为26.08 cm，其他处理均比对照短。从株高来看，以2 g/cm2XJ01处理最高，为83.32 cm，XJ01的2个处理之间差异不显著，但两者均显著高于其他处理(P<0.05)；以1 g/cm2NM01B处理最低，为79.01 cm，与其他处理相比差异显著(P<0.05)，2 g/cm2NM01B处理与对照差异不显著。

表2 AMF对小麦各茎节长度的影响

2.1.3 AMF对小麦茎叶和穗鲜干质量的影响 由表3可知，1 g/cm2XJ01处理的茎叶鲜质量、茎叶干质量、穗鲜质量均显著高于其他处理，穗干质量也是最高，但与2 g/cm2XJ01处理之间差异不显著，与其他处理之间差异显著(P<0.05)，4个指标的最低值均有不同，茎叶鲜质量、穗鲜质量、穗干质量的最低值均出现在2 g/cm2NM01B处理中，茎叶干质量的最低值则为对照。结果表明，1 g/cm2XJ01处理对小麦茎叶和穗干质量、鲜质量的积累均有显著的促进作用，2 g/cm2NM01B处理则有抑制作用或作用不明显。

2.2 AMF对小麦产量的影响

由表4可知，菌种XJ01的2个处理对小麦产量的影响比NM01B好，1 g/cm2XJ01处理的实际产量最高，达 7 333.33 kg/hm2，与其他处理之间差异显著(P<0.05)，与对照相比增产 17.02%，2 g/cm2XJ01处理略低于对照， 但差异不显著；NM01B处理的产量均比对照低。说明1 g/cm2XJ01处理对小麦有显著的增产作用。

表3 AMF对小麦茎叶和穗鲜质量、干质量的影响

表4 AMF对小麦产量的影响

2.3 AMF对小麦根茎部病害发生的影响

由表5可知，1 g/cm2NM01B处理的病株率最高，为 66.67%，2 g/cm2NM01B处理的病株率最低，为33.33%。且1 g/cm2NM01B、1 g/cm2XJ01、2 g/cm2XJ01处理的病株率均比对照高，而2 g/cm2NM01B处理的病株率比对照低10%，且差异显著(P<0.05)。因此，2 g/cm2NM01B处理的抗病性效果最好。

表5 AMF对小麦根茎部病害发生的影响

3 结论

菌种XJ01对小麦单株叶面积的影响优于NM01B和对照，同一菌种2 g/cm2处理优于1 g/cm2，以2 g/cm2XJ01处理的效果最好，但1 g/cm2XJ01处理的旗叶和倒2叶的叶面积最大。所有处理小麦从茎基向穗部逐渐变长，除第5茎节外，均长于对照，其中对第1茎节的影响较明显；从株高来看，XJ01的2个处理有显著的促生作用，NM01B处理显著的抑制生长或效果不显著。对小麦茎叶和穗鲜质量、干质量的影响，XJ01处理优于NM01B处理，且以1 g/cm2XJ01处理最好。对小麦产量的影响，XJ01的处理比NM01B 高，以2 g/cm2XJ01处理增产显著，其他处理则减产。2 g/cm2NM01B处理可以显著降低病株率，抗病性最好，其他处理病株率则显著高于对照。在AMF对小麦根茎部病害发生的影响调查过程中，没有区分其根茎部病害的种类，AMF对小麦生长发育及其对根茎部病害发生的影响还须进一步深入研究。