在我国南方，森林土壤的养分含量普遍较低，缺磷缺钙现象非常严重，加之土壤酸化导致活性铝含量增加，严重抑制马尾松的生长，在部分地区甚至已发生了大面积的森林衰亡现象(侯爱敏等，2002；周志春等，2003)。为提高土壤养分含量及防治铝毒害，农业上采用了施石灰、磷肥或有机肥等措施，然而林业生产的特殊性，决定了难以实施这些措施。有研究表明，优良的外生菌根真菌与树木根系形成外生菌根之后，能活化土壤中的难溶性养分，减轻铝的危害作用，并向寄主提供生长促进物质，促进森林生长，防治退化衰亡(郭秀珍等1989)。如彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius)形成的外生菌根可促进土壤Al-P和Fe-P溶解，增加寄主对磷的吸收(George et al., 1996)，提高对铝的抗性(Schier et al., 1996)。在育苗时，苗床接种外生菌根真菌还可以提高种苗质量，提高造林成活率(Mark et al., 1991；Stamford et al., 2000)。因此，如在苗期即接入有效的外生菌根真菌，可以方便、经济、有效地促进酸化贫瘠土地上林木的生长(冯宗炜，1993)。

双色蜡蘑(Laccaria bicolor)是属于担子菌亚门(Basidiomycotina)、口蘑科(Tricholomataceae)、蜡蘑属(Laccaria)的外生菌根真菌。已有研究表明，黑云杉[Picea mariana(Mill)]与之形成外生菌根后，移植苗的氮、磷、钾含量比非菌根苗提高80%以上(Quoreshi et al., 2000)，且在养分亏缺的土壤上，北美花旗松(Pseudotsuga menziesi)感染来源于法国的Lb S238N后，生长明显加快(Huang et al., 1996)。但在中国西南林区，接种双色蜡蘑能否促进马尾松的生长、养分吸收和抗铝性尚待研究。本文以国外引进的双色蜡蘑为试验菌株，在强酸性黄壤上研究了它们对马尾松幼苗生长、营养吸收和抗铝性的影响，旨在筛选出优良的外生菌根真菌，促进我国南方尤其是西南林区的马尾松生长。

1 材料和方法 1.1 供试菌株

试验选用双色蜡蘑的3个株系Lb S238A，Lb S238N和Lb 270作为供试菌株。前两株来自于法国，第3株来自于美国。通过长期的研究表明，这3株双色蜡蘑是目前国外比较公认的优良菌株(Huang et al., 1996)。取保存菌株接种于固体培养基，25 ℃±1 ℃培养21 d，然后转接到液体培养基继续固定培养21~24 d备用。培养基组成为：0.5 g·L^-1酒石酸铵，1.0 g·L^-1磷酸二氢钾，0.5 g·L^-1硫酸镁，20 g·L^-1葡萄糖，0.1 g·L^-1VB1，20 g·L^-1琼脂和1 ml·L^-1微量元素混合液(内含硼酸8.45 mg，硫酸锰5 mg，硫酸铁6 mg，硫酸铜0.625 mg，氯化锌2.77 mg和钼酸铵0.27 mg)。

1.2 供试树种

马尾松(Pinus massoniana)种子由重庆市林业局种苗站提供。先用0.3%甲醛水溶液消毒杀菌30 min、洗净，然后用30 ℃左右的温水浸种24 h，沥干催芽，待大部分种子露白后播种。

1.3 供试土壤

选用重庆市北碚区鸡公山马尾松林下的强酸性冷沙黄壤为供试土壤，播种前用2%甲醛水溶液消毒，供试土壤的基本理化性质见表 1。

1.4 试验设计

从液体培养基中过滤出Lb S238A，Lb S238N及Lb 270菌丝，用去离子水冲洗5~6次，然后用打浆机将菌丝低速打散，分别拌入苗床土壤中，每平方米分别接种菌落20个，同时撒播200粒马尾松种子，在自然条件下，培育3个月，不接菌种的处理为对照。试验重复15次。小区间以水泥池隔开，面积1 m²，随机区组排列。

1.5 测定项目与方法

在各小区随机选取幼苗25株，用显微镜检测菌根感染情况，发现菌根真菌处理后的苗木感染率达到95%以上，而对照苗木感染率为0。将苗木洗净、风干，测定根、苗鲜重、地径和苗高，计算根冠比(根冠比=根重/苗重)。然后，在80 ℃±2 ℃的条件下烘干，粉碎后备测氮、磷、钾、铝、钙、镁含量。

用H₂SO₄-H₂O₂法消煮样品，用半微量凯氏法测氮；用HNO₃-HClO₄法消煮样品，分别用钼锑抗比色法、火焰光度计法、铝试剂比色法测定消化液中的磷、钾、铝浓度；用原子吸收分光光度法测定消化液中的钙、镁浓度。

1.6 数据处理

用SPSS 11.5统计软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析 2.1 接种双色蜡蘑对马尾松生长的影响

从表 2可以看出，接种双色蜡蘑显著促进马尾松幼苗生长。在短短的3个月内，菌根苗的生物量比非菌根苗高出50%以上。其中，接种Lb 270的促进作用最大，Lb S238N次之，Lb S238A最小。与对照相比，外生菌根的形成既能促进根系生长，也能促进地上部生长，但对地上部的促进作用最强，至少增加了60%(Lb S238A)，最高达到85%(Lb 2 70)，而根系的生长最高才增加42%(Lb S238N)。由此可见，外生菌根主要是促进地上部生长。由于地上部分的增长量显著高于地下部，因此菌根化苗木的根冠比显著低于对照。

接种双色蜡蘑还显著影响培育壮苗的指标，如地径和苗高。苗床接种外生菌根真菌之后，马尾松幼苗的地径和苗高显著增加，说明外生菌根的形成能显著提高苗木质量，有益于培育壮苗。

2.2 接种双色蜡蘑对马尾松幼苗养分和铝含量的影响

接种外生菌根真菌双色蜡蘑显著影响马尾松苗木体内的养分(钾除外)和铝含量，但接入不同菌株的影响效果不一样(表 3)。

氮：在形成的3种外生菌根中，Lb S238N显著提高了马尾松幼苗根叶内的氮含量，约比对照增加了22%(根系)和35%(叶片)。但是，Lb 270对根叶含氮量无显著影响；Lb S238A降低根系含氮量，提高叶片含氮量。说明Lb S238N和Lb S238A都能促进氮的上行运输。

磷：实施Lb S238A和Lb S238N接种后，植株根系的磷含量均低于对照，但叶片含磷量却显著提高，表明菌根植物在吸收土壤中的磷之后，仅少量滞留于根系，大部分转运到地上部而加以利用，接种外生菌根真菌促进磷从根系向地上部转移。值得注意的是，接种Lb 270后，苗木根叶的磷含量最高。

钙、镁：用Lb S238A和Lb S238N接种马尾松幼苗之后，根叶钙、镁含量均显著高于对照，表明2种菌根真菌的侵染促进了马尾松苗木对钙和镁的吸收。接种Lb 270对苗木根叶含钙量影响不显著，但提高根叶含镁量。

铝：与对照相比，接种Lb S238A和Lb 270对马尾松苗木根系的铝含量无显著影响，而Lb S238N的侵染使苗木根系的铝含量增加。但是，3种外生菌根的形成均显著降低了马尾松幼苗叶片的铝含量，比对照降低了41%-55%。表明菌根化苗木在吸收铝后，能够将铝固定在根系内，抑制铝的上行运输，从而减轻铝对菌根植物的毒害。值得注意的是，Lb S238A感染后的马尾松苗木中，根叶铝含量均最低，说明利用Lb S238A形成的菌根既能降低根系对铝的吸收，又能抑制铝的上行运输。

从根叶营养元素的含量可以看出，根系N、K、Ca和Mg的含量均低于叶片，P和Al却高于叶片(Lb S238A和Lb S238N形成的菌根化苗木根和叶的磷含量相差不显著)，说明磷可能与铝在根系发生了沉淀反应(Jonathan et al. 2001)，导致部分磷滞留于根系，不能有效地供给地上部。但是，菌根化苗木根和叶间的磷含量差值却显著小于非菌根苗，说明外生菌根的形成一定程度上促进了磷上行运输。

2.3 接种双色蜡蘑对马尾松幼苗养分和铝吸收的影响

以非菌根苗(对照)吸收的养分和铝为基数，计算出菌根苗吸收量高于非菌根苗的百分数(表 4)。结果表明，接种外生菌根真菌显著促进马尾松苗木吸收营养元素，且在3种菌根化苗木中，养分吸收量Lb S238A最低，磷、钾和镁的吸收量Lb 270最多，氮和钙的吸收量Lb S238N最大。接种外生菌根真菌双色蜡蘑促进马尾松苗木吸收钙的能力最强，高于对照255%~315%。

虽然3种菌根化苗木吸收铝的数量均超过非菌根苗，但从铝在根、茎、叶中的分布可以发现，菌根苗叶片中的铝积累量显著低于对照(Lb S238A和Lb S238N)或与对照间相似(Lb 270) (图 1)。同时，从图 1中可看出，马尾松幼苗吸收的铝主要积累在根系，超过吸收总量的一半，铝积累量根系>茎>叶片。

从图 1还可以看出，除Lb S238A根系氮和磷的积累量低于对照之外，菌根苗根茎叶中氮、磷、钾、钙和镁的积累量均显著高于对照，且地上部养分积累量的增加百分比高于根系(Lb S238N的镁积累量除外)。说明菌根化苗木吸收的养分增量主要分布于地上部。此外，值得注意的是，菌根苗地上部的钙积累量远远高于非菌根苗，其增量高达473%~577%。

3 讨论

在强酸性黄壤上，活性铝含量较高，外生菌根真菌双色蜡蘑的3个株系Lb S238A、Lb S238N和Lb 270的接入均能显著促进马尾松幼苗生长、增加养分吸收，说明接种双色蜡蘑不仅具有促进生长和改善营养的作用，而且还可以提高马尾松幼苗的抗铝能力。在我国南方，尤其是西南地区，森林土壤酸化严重，活性铝含量较高，有效养分缺乏，采用双色蜡蘑菌根化苗木在这些地域进行植树造林应有较好的应用前景。需要指出的是，由于不同株系促进马尾松苗木生长，改善营养和抗铝的效应有所差异，故在推广使用过程中应根据具体情况酌情选择。此外，据阎秀峰等(2004)的研究，混合接种外生菌根真菌有利于发挥各个菌株的长处，促进苗木生长的效果较单接种更好，因此，在进一步工作中，可加强外生菌根真菌的混合接种研究，以筛选和制作出适合于我国南方酸铝林地的菌根菌剂。

双色蜡蘑与马尾松幼苗形成外生菌根之后，促进地上部生长的作用大于地下部，使苗木根冠比降低，结果类似在铝胁迫的条件下，彩色豆马勃感染白皮松的研究(Schier et al., 1995)；但在非铝胁迫的条件下，Lb S238N感染北美花旗松后，根冠比无明显改变(Huang et al., 1996)，看来根冠比的变化可能与不同宿主的生理反应和是否遭受铝胁迫有关。

在南方酸性土壤区，土壤中存在大量的活性铝，造成树木的过量吸收，这是引起森林退化和衰亡的主要原因(柳若安等，1995)。双色蜡蘑与马尾松幼苗形成菌根之后，虽然没有降低根系中的铝含量，但抑制了铝的上行运输，而地上部铝含量的降低能有效地减轻铝的毒性。在根系~外生菌根真菌的共生体中，菌套能有效的吸附铝(George et al., 1995)，真菌细胞分泌的粘液、有机酸、氨基酸以及真菌组织中的聚磷酸盐等均能络合铝离子(Jonathan et al., 2001)，可能是抑制铝上行运输的重要原因。

接种双色蜡蘑促进马尾松幼苗生长的效应之一可能是促进了养分特别是磷的吸收和转运，由此还可以缓解铝对菌根植物的毒害(George et al., 1996)。外延菌丝能远伸到根际的缺磷区之外或分泌大量的磷酸酶(Mahaveer et al., 2001)而增加寄主对磷的吸收和利用。此外，菌根分泌的有机酸可与钙、铝、铁等形成稳定螯合物，促使土壤难溶性磷(包括Al-P、Ca-P和Fe-P)解体(Huang et al., 1996)，使菌丝或根原生质内沉淀态磷溶解供植株利用。在我国南方酸性缺磷的土壤上，菌根的形成使苗木磷的吸收和上行运输增加，有益于缓解森林磷素营养不足问题。

双色蜡蘑与马尾松幼苗形成外生菌根后，促进钙、镁，尤其是钙的吸收对于提高植株的抗铝性具有十分重要的意义。铝的原初毒害作用位于根系原生质膜，它能抑制Ca²⁺通道的功能，导致Ca²⁺吸收量下降，从而影响细胞的结构和功能。在根系外质体上，Al³⁺竞争Mg²⁺的结合位点，导致Mg²⁺吸收速率下降(Rengel et al., 1992)。因此增加钙、镁的供应可以提高苗木对铝的耐受性(张芬琴等，2000)。森林施肥困难，在南方缺磷的森林土壤上大量施用石灰又会加重缺磷，通过接种双色蜡蘑来大幅度增加苗木对钙、镁的吸收，减轻铝害是一条值得考虑的重要途径。