作者：颜尘栋，吴书凤，张鑫鹏，黄德龙，魏浩，车欣宇
单位：北京世纪阿姆斯生物工程有限公司
简介：颜尘栋，男，黑龙江哈尔滨人，硕士，从事根瘤菌工业化生产研究。
来源：《安徽农业科学》2024年18期
引文格式：颜尘栋,吴书凤,张鑫鹏,等.大豆根瘤菌与菌根真菌的协作对盆栽大豆生长的影响[J].安徽农业科学,2024,52(18):133-135,139.
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大豆是一年生草本植物，我国各地均有栽培，亦广泛栽培于世界各地，是世界上最重要的豆类。大豆是我国重要粮食作物之一，大豆最常用来做各种豆制品、榨取豆油、酿造酱油和提取蛋白质。菌根真菌和大豆根瘤菌既能单独生存于宿主植物根部，也能共同协作形成二菌一宿主的三重共生体系。研究发现，宿主植物对土壤中存在的菌根真菌可以自动识别，接纳菌根真菌，为其提供生长所需营养；同时菌根真菌可以帮助宿主吸收土壤中的养分，特别是难以移动、难以溶于水的矿物质，如磷等，从而形成一种共生互助的形式。大豆根瘤菌能侵染豆科植物形成根瘤进行生物固氮。菌根真菌对豆科植物有较好的共生性能，促进豆科植物生长及根瘤固氮作用的发挥。
目前国内对于单独使用的大豆根瘤菌与菌根真菌有较多的实例，但对于两者共同使用的报道非常有限，在两者共同使用的情况下，对于大豆植株而言，可以形成菌根真菌-豆科植物-大豆根瘤菌三重共生体。
研究单接与混合对大豆生长的影响，为菌根真菌与大豆根瘤菌的协作提供相应的理论支持。
以大豆为原材料，通过盆栽试验，设置单接菌根真菌、单接大豆根瘤菌和同时接种菌根真菌和大豆根瘤菌处理，以都不接为对照。研究不同接种处理对植株株高、茎粗、根长、结瘤数量等的影响。
土壤灭菌：单接种大豆根瘤菌LX（ML）；菌根真菌与大豆根瘤菌双接种（ML+AMF）。
土壤不灭菌：不接种任何微生物（CK）；单接种菌根真菌（AMF）；单接种大豆根瘤菌LX（L）；菌根真菌与大豆根瘤菌双接种（L+AMF）。
◆不同处理对大豆发芽率的影响
由表1可知，发芽率表现为ML>ML+AMF>L>CK>L+AMF>AMF。灭菌土壤中的大豆发芽率高于未灭菌的土壤。对土壤进行灭菌，土壤较为纯净，不会有其他草籽、微生物等对大豆种子产生干扰，能让大豆种子更好地获得土壤中的养分。而灭菌土壤中只接大豆根瘤菌的发芽率高于混合施用，说明根瘤菌在无菌条件下对植株的生长更有益处。
有菌根真菌加入比没有菌根真菌的发芽率低，菌根真菌和大豆根瘤菌的发芽率高于单独接种菌根真菌，但低于对照组的发芽率，原因可能是植株前期对营养的需求量不大，菌根真菌无法提供帮助，同时菌根真菌为了生长会与种子争取土壤中的营养成分，使得大豆发芽率下降。菌根真菌与大豆根瘤菌混合的处理发芽率远高于只接种菌根真菌的处理，说明大豆根瘤菌的存在可能会减弱这种竞争。
◆不同处理对大豆地上部生长的影响
由表2可知，株高表现为L>L+AMF>CK>AMF>ML>ML+AMF；茎粗表现为L+AMF>L>AMF>ML>CK>ML+AMF；叶绿素含量表现为L+AMF>L>CK>ML>ML+AMF>AMF；氮含量表现为L+AMF>L>CK>ML>ML+AMF>AMF。
在茎粗、叶绿素和氮含量方面，L+AMF均最高，株高与只接种大豆根瘤菌的处理组相近，同时只接种菌根真菌的处理组株高低于对照组，说明菌根真菌对植株的地上部分生长起到一定的抑制作用，茎粗比只接种根瘤菌处理高0.18mm，表明菌根真菌和根瘤菌混合可使植株吸收营养的能力变强。L+AMF处理叶绿素含量多于根瘤菌处理3.5，叶绿素含量多光合作用越强。同时叶绿素含量与Zn、Cu等植物必需元素以及一些微量元素有较大关系，叶绿素含量上升也意味着这些元素含量上升。L+AMF处理氮含量高于根瘤菌处理1.1mg/g。说明菌根真菌和大豆根瘤菌混合可以促进植株的生长发育，同时提高植株对氮素的吸收。
灭菌土壤与未灭菌土壤地上部各数值相似，并未因盆小而出现长势不好的情况，说明大豆种子在灭菌的土壤生长更好，同时只接种根瘤菌的处理各指标都优于混合施用，因此可以推测根瘤菌适合在无菌环境下促进植物生长，而菌根真菌想要发挥更大的作用，要周围的环境中存在一定量的逆环境。
◆不同处理对大豆根系结瘤的影响
由表3可知，根长表现为L+AMF>AMF>CK>L>ML>ML+AMF；根干重表现为CK>L>L+AMF>ML>ML+AMF>AMF；根瘤个数表现为L>CK>L+AMF>AMF>ML>ML+AMF；根瘤重量表现为L>L+AMF>CK>ML>AMF>ML+AMF；单个根瘤重表现为L+AMF=ML+AMF>CK>L=ML>AMF；单株根瘤数表现为L+AMF>L>CK>AMF>ML>ML+AMF。
菌根真菌与大豆根瘤菌混合处理的根长最长，有菌根真菌加入的处理组，根长都较长，说明菌根真菌可以极大地促进植物根的生长，比对照组的根长多120mm。单个根瘤重量最大，结瘤方面，所结根瘤较大，虽然未出现超级结瘤的现象，但根瘤比只接种根瘤菌的处理重0.002g。每株所结根瘤数比只接根瘤菌处理组多7个。但由于发芽率较低，植株数量是仅接根瘤菌处理的50%，使得根瘤数量、根瘤总重量、根干重较低。
土壤灭菌的处理大豆根瘤菌少了竞争对象，长势非常好，其各项指标远高于混合施用，只有单个根瘤重小于菌根真菌与大豆根瘤菌混合处理，说明菌根真菌和根瘤菌结合，可以有效地增大根瘤，虽然数量上并未出现超级结瘤的情况，但两者结合也有一定的好处。结合表1、2，对土壤进行灭菌会对菌根真菌的生长产生影响，使得混合处理的盆栽中各项数值较低，均低于只接大豆根瘤菌的处理。
土壤灭菌的发芽率高于未灭菌的发芽率。大豆根瘤菌的每盆中大豆苗的株数最多，所结根瘤数量最多，说明大豆根瘤菌能够促进大豆苗的生长，菌根真菌与大豆根瘤菌混合处理植株茎粗最高，所结的根瘤单个重量为0.007g，添加菌根真菌的处理，植株叶片的叶绿素含量及氮含量最低，大豆的发芽率最低，但单株所结根瘤数最多，说明菌根真菌与大豆根瘤菌混合施用可以促进根瘤的形成和发育。
采编：小白
排版：小同
