大田接種叢枝菌根真菌對甘蔗品種“福農41號”生長的影響

伍榮冬，譚彩麗，李廷化，雷崇華*，韋金凡，余鳳良，汪 茜，譚裕模，陳廷速*

(1廣西農墾國有金光農場，廣西南寧 530042；2廣西農業科學院微生物研究所，廣西南寧 530007；3廣西農業科學院農業資源與環境研究所，廣西南寧 530007)

大田接種叢枝菌根真菌對甘蔗品種“福農41號”生長的影響

伍榮冬1，譚彩麗1，李廷化1，雷崇華1*，韋金凡1，余鳳良1，汪 茜2，譚裕模3，陳廷速2*

(1廣西農墾國有金光農場，廣西南寧 530042；2廣西農業科學院微生物研究所，廣西南寧 530007；3廣西農業科學院農業資源與環境研究所，廣西南寧 530007)

為了探討大田甘蔗接種叢枝菌根(AM)真菌促進甘蔗生長的效果，本研究對甘蔗品種“福農41號”進行大田接種AM菌劑的試驗，初步分析其對甘蔗生長的影響。研究結果表明：AM菌劑能促進甘蔗對土壤中Mg和有機質的吸收；在施用AM菌劑及50%復合肥(375 kg·hm-2)的條件下，能促進P的吸收，提高磷肥的利用率。施AM菌劑能提高土壤的pH值，促進甘蔗植株生長，增加甘蔗有效莖數，提高產量和含糖量。

甘蔗；叢枝菌根真菌；接種；大田試驗

0 引言

叢枝菌根(Arbuscular mycorrhizae, AM)真菌與植物根系形成叢枝菌根共生體，促進水分和營養元素的吸收[1]，80%以上陸生植物根系都能形成這種共生結構[2]。叢枝菌根真菌通過改善根際土壤微生物群落結構，從而改良土壤生態系統，促進植物生長[3]，并在退化土壤恢復中起重要作用[4]。

甘蔗是我國主要的糖料作物，種植面積占我國常年糖料面積的85%以上，產糖量占食糖總產量的90%以上，甘蔗產業已成為主產區經濟發展的重要

支柱和農民增收的主要來源。作為C4作物，甘蔗具有生長期長，消耗養分多的特性，是對肥料需求較大的經濟作物，需要充分的水肥條件，才能維持其旺盛的生長態勢[5]。由于我國大部份蔗區采用多年連作制，加之蔗農為了追求甘蔗產量，過度施用化肥，導致耕地土壤結構變差，土壤板結，成酸性，有機質含量中偏低。由于耕地土壤退化嚴重，在近幾年的甘蔗種植中，通過增加施用化肥量的方法已無法明顯提高甘蔗產量，這不僅導致甘蔗種植成本的增加，影響了蔗農的經濟效益，還會造成地下水資源污染。本研究進行大田甘蔗接種AM菌劑試驗，探討叢枝菌根真菌對甘蔗品種“福農41號”生長的影響，為AM菌劑在甘蔗生產上的應用，也將為其在生態農業的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試甘蔗品種：福農41號。叢枝菌根真菌菌株為地表球囊霉菌(Glomus versiforme) LCGX-58，菌株保藏號CGMCC No.8775(中國科學院微生物研究所中國微生物菌種保藏中心)，由廣西農業科學院微生物研究所分離自甘蔗根際土壤。采用河沙為主要培養基質，以玉米為宿主植物，接種Glomus versiforme LCGX-58，生長期間每周噴淋25%～50% Hoagland營養液，培養4個月后，將孢子、宿主根系和培養基質作為接種物(AM菌劑)。

1.2 試驗設計

試驗在廣西農墾國有金光農場前進分場金光綜合試驗站甘蔗試驗基地實施。甘蔗品種為福農41號。2014年3月5日種植。共設6個處理：(A) AM；(B) AM+50%復合肥(375 kg·hm-2下同)；(C) AM+復合肥(750 kg·hm-2下同)；(D)空白對照；(E)50%復合肥；(F)復合肥。施用AM菌劑(3個處理)與不施AM菌劑(3個處理)之間，設立隔離區30 m。每個處理3個小區，采用拉丁方設計。每個小區面積7 m×5.5 m。其中行距1.1 m，共5行。每行7 m，下種量50個雙芽苗，共100個芽。所用復合肥為N：P：K=10：9：7(科泉復混肥，廣西南寧市壯禾肥業有限公司)。1.3 調查項目

2014年5月調查出苗率、分蘗率，2015年1月實產測定株高、莖徑、有效莖數、錘度、糖分和產量等，評價施用AM菌劑對甘蔗生長的影響。試驗結果采用DPS軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 AM菌劑對土壤理化性質的影響

施用AM菌劑對土壤的理化性質有著不同的影響。從表1可以看出，在甘蔗收獲后，施用AM菌劑的處理，土壤中殘留的Mg和有機質的含量均比未施AM菌劑的低，說明，AM菌能促進甘蔗對土壤中Mg和有機質的吸收。AM菌劑對土壤全氮的影響不大，主要表現在甘蔗收獲后，各處理土壤中全氮的含量相差不大。而對土壤有效磷卻有不同的影響，在同樣施用50%的復合肥(即復合肥375 mg·kg-1)的條件下，施用AM菌劑能促進甘蔗對土壤中P的吸收，提高磷肥的利用率，主要表現在B比E的P含量低23.55 mg·kg-1；在未施肥任何肥料的處理A和D中，A的P比D高，原因可能是AM菌能促使土壤中P的分解，以滿足甘蔗生長對P的需求。處理C與F土壤中P的含量相差不大，原因可能是甘蔗在施用復合肥750 kg·hm-2下，說明2個處理所施的磷肥已經能滿足甘蔗生長的需要，或是施P過量，此時AM菌對甘蔗吸收P的影響不大。AM菌還能提高土壤的pH值，表現在處理A、B、C的pH值分別比D、E、F高。

2.2 AM菌劑對甘蔗出苗率、分蘗率的影響

表1 AM菌劑對土壤理化性質的影響

試驗各處理間差異不顯著，說明大田甘蔗施肥AM菌劑對甘蔗出苗率沒有影響(圖1)。在甘蔗分蘗方面，處理E和B、C差異達顯著水平，處理A和處理D、處理C和處理F間差異不顯著，說明甘蔗

施AM菌劑，在分蘗階段，并不能有效的提高甘蔗分蘗(圖2)。

圖1 甘蔗出苗率

圖2 甘蔗分蘗率

2.3 AM菌劑對甘蔗株高、莖徑的影響

施用AM菌劑的處理A、B、C的植株株高均分別比未施用AM菌劑的處理D、E、F的高，說明大田甘蔗施用AM菌劑能促進植株生長，其中A和和F相比，達到顯著差異水平(圖3)。此外，施AM菌劑對甘蔗植株的莖徑的影響不大(圖4)。

圖3 不同處理的植株株高

圖4 不同處理的植株莖徑

2.4 AM菌劑對甘蔗有效莖數和產量的影響

甘蔗施用AM菌劑能提高甘蔗有效莖數。處理A、B、C的有效莖數分別大于處理D、E、F，其中處理C和處理D、E、F相比差異達到顯著水平(圖5)。在產量方面，施用AM菌劑的處理A、B、C的產量分別為70.837、69.884、69.130 t·hm-2；對照D、 E、F的產量分別為56.709、57.217、59.368 t·hm-2(圖6)。處理A、B、C分別比D、E、F增產24.9%、22.1%和16.4%，且處理A和D、B和E的差異達顯著水平。說明，大田甘蔗在施用AM菌劑后，不但能提高有效莖數，還能增加產量。

2.5 AM菌劑對甘蔗田間錘度、糖分和含糖量的影響

圖5 不同處理公頃有效莖數

圖6 不同處理的甘蔗產量

只有在一定的施肥條件下，AM菌劑能提高甘蔗田間錘度。處理AE，C

糖分分別高于未施用AM菌劑的處理D、E、F(圖8)。表明施用AM菌后，能提高甘蔗的糖分。

圖7 不同處理的甘蔗田間錘度

圖8 不同處理的甘蔗糖分

在甘蔗含糖量方面，施用AM菌劑的處理A、B、C的含糖量分別為10.08 t·hm-2、10.55 t·hm-2、10.07 t·hm-2；對照D、E、F的產量分別為 7.99 t·hm-2、8.20 t·hm-2、8.63 t·hm-2(圖9)。A、B、C分別比D、E、F增糖26.15%、28.61%、16.61%，其中A和D、B和E的差異均達顯著水平。試驗表明，施用AM菌劑能增加甘蔗含糖量。

圖9 不同處理的甘蔗含糖量

3 討論

叢枝菌根(AM)真菌是自然界分布最為廣泛的一種植物內生菌根真菌，它能促進水分和養分的吸收和利用，提高植物的抗逆性，在自然生態系統修復中具有重要作用。本研究表明，AM菌能促進大田甘蔗對土壤中Mg和有機質的吸收，還能提高土壤的pH值，這對甘蔗的生長起尤其重要的作用。同時也表明，在施用復合肥375 kg·hm-2的情況下，施用AM菌能促進甘蔗對磷的吸收，從而提高磷肥的利用率。大田甘蔗在施用AM菌劑后，能促進甘蔗植株伸長生長，提高有效莖數，增加甘蔗產量，還能提高蔗糖分，增加含糖量和降低生產成本，這一結果與張金蓮[7]的研究結果基本相同。我國的甘蔗經過常年連作，甘蔗土壤退化已很嚴重，增加化肥施用量已經達不到明顯增產的效果，而且還會造成浪費和生產成本的增加，因此，建議在今后的甘蔗品種“福農41號”的種植中，在前茬甘蔗施用肥料充足的情況下，新植蔗單施AM菌劑或AM菌劑+復合肥375 kg·hm-2，宿根蔗建議施用AM菌劑+復合肥375 kg·hm-2，以達到節本增產和增效的效果。

[1] BAREA J M, AZCóN R, AZCóN-AGUILAR C. Mycorrhizosphere interactions to improve plant fitness and soil quality [J]. Antonie van Leeuwenhoek, 2002, 81：343-351.

[2] SMITH S E, READ D. Mycorrhizal symbiosis//3rd ed. [M]. San Diego：Academic Press, 2008.

[3] SIEVERDING E, OEHL F. Are arbuscular mycorrhizal fungal species invasive - derived from our knowledge about their distribution in different ecosystems? [J]. BCPC Symposium Proceedings, 2005, 81：197-202.

[4] 王曉英, 王冬梅. 叢枝菌根真菌與土壤養分交互作用的生態效應研究[J]. 北方園藝，2009(6)：111-115.

[5] 江永，敖俊華，盧穎林，等. 湛江市甘蔗“3414”肥料效應試驗[J]. 廣東農業科學，2011，38(19)：69-72.

[6] 陳廷速，李松，王維贊，等. 甘蔗大田接種AM菌劑效應研究[J]. 甘蔗糖業，2013(3)：6-10.

[7] 張金蓮，黃振瑞，車江旅，等. AM菌劑對大田甘蔗根際土壤AM真菌種群影響研究[J]. 西南農業學報，2015(1)：269-273.

(本篇責任編校：李金玉)

Influence of Inoculation of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Sugarcane Variety Funong 41 Grown in Field

WU Rong-dong1, TAN Cai-li1, LI Ting-hua1, LEI Cong-hua1, WEI Jin-fan1, YU Feng-liang1, WANG Qian2,
TAN Yu-mo3, CHEN Ting-su2
(1Guangxi State Farms Jinguang Farm, Nanning, Guangxi 530042;2Microbiology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007;3Resource and Environment Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007)

To reveal the influence of inoculation of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi on sugarcane, sugarcane variety Funong 41 grown in fields were inoculated with AM fungi, and the soil property and the plant growth were investigated. The results showed that AM fungi can stimulate sugarcane plants to absorb magnesium and organic matter, especially available phosphorus when inoculating AM fungi together with 50% compound fertilizer. Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi inoculation increased soil pH value, stimulated the plant growth, and increased millable cane stalks, cane production and sugar contents.

Sugarcane; Arbuscular mycorrhizae fungi; Inoculation; Field research

S566.1

A

1005-9695(2015)04-0020-01

2015-05-22；

2015-08-14

國家自然科學基金項目(31360356)；國家甘蔗產業技術體系(CARS-20)；國家人社部留學回國擇優資助項目(優秀項目類)(2012-258)；廣西科技攻關(12300007)；廣西農業科學院基金項目(2014YP06，2015YT81，2015YZ10)

伍榮冬(1981-)，男，農藝師，主要從事土壤肥料、甘蔗栽培管理技術研究工作；E-mail：wuy055@163.com

*通訊作者：雷崇華，E-mail：2279209610@qq.com；陳廷速，E-mail：chen20409@hotmail.com

伍榮冬，譚彩麗，李廷化，等. 大田接種叢枝菌根真菌對甘蔗品種“福農41號”生長的影響[J]. 甘蔗糖業，2015(4)：20-20.