杨梅(Morella rubra)为杨梅科(Myricaceae)杨梅属木本植物，其果实风味独特、营养价值高，有“果中玛瑙”之美誉^[1-2]。杨梅能与弗兰克氏菌(Frankia fungi)共生，形成固氮根瘤，是果树中少有的天然固氮树种^[3-5]。因此，杨梅能适应较为恶劣的生境，是改良土壤和治理水土流失的优良树种。

泡囊—丛枝菌根(vesicular-arbuscular mycorrhiza, VA菌根)，是球囊霉目(Glomales)真菌与植物形成的共生体，可以有效增加寄主植物对土壤矿物质的吸收、促进植物生长调节剂合成、提高植物抗逆性等^[6-8]。已有研究表明，许多非豆科结瘤固氮植物可与VA菌根菌共生，形成菌根菌—植物—弗兰克氏菌三位一体的共生体系^[9-10]，对寄主植物生长发育产生联合增效的作用^{[8, 10-12]}。

长汀县河田镇是严重的南方水土流失区之一，20世纪90年代起从浙江引进‘东魁’杨梅，营建水土流失区杨梅生态果园^[13-15]。由于水土流失区地力贫瘠，大约需要8 a杨梅才开始结果，无法在短期内产生经济效益。因此，促进早期生长，使杨梅提早进入产果期，成为长汀水土流失区杨梅产业发展中亟需解决的问题。本文采用VA菌根菌和弗兰克氏固氮菌混合接种技术，分析了该两种菌在杨梅上的互作与促进效应，以期促进杨梅早期生长，为当地杨梅产业发展提供参考。

1 试验地概况

福建省长汀县河田镇位于东经116°00′45″~116°39′20″、北纬25°18′40″~25°02′05″，属于中亚热带季风性湿润气候，年均降雨量达1 628 mm，年均气温19.2 ℃，最高、最低气温分别为39.8、-4.6 ℃，全年无霜期274 d，≥10 ℃活动积温5 843.3 ℃·d。土壤大多为由粗晶花岗岩成土母岩发育成的粗骨性红壤，含砂量高，结构松散，土层疏松，pH值4.5~6.5，立地条件多为Ⅲ类地。现有植被主要为马尾松人工林和芒萁。

2 材料与方法 2.1 供试材料 2.1.1 苗木

(1) 幼苗试验所用的苗木为野生种杨梅实生苗。苗木培育参照范小明^[5]的方法。即选成熟杨梅种子，用0.5 g·L^-1高锰酸钾溶液进行表面灭菌，再用无菌水冲洗干净，播种于装有经高温灭菌的珍珠岩容器中。待苗木长至3~4 cm时移至已灭菌的混合基质容器袋。培育期间用Sideria-Young营养液浇灌，每2周1次。供试苗木选择长势相近，苗高10~15 cm的当年生苗。(2)林地试验的苗木，选择树龄相同、长势相近的大田常规培育的‘东魁’杨梅嫁接苗。

2.1.2 菌种

(1) VA菌根菌为缩球囊霉(Glomus constritum)，从杨梅根际土壤中分离而来，利用白三叶草(Trifolium repens)富集培养后制成^[16]。(2)弗兰克氏菌由福建省林业科学研究院提供，菌株编号为：Frankia sp.FMrl13。利用BAP培养基液体培养，通过离心富集、无菌研磨制成菌悬液备用^[5]。

2.2 试验方法 2.2.1 幼苗接种

按完全随机区组设计，共设置4个处理：R₁为单接种VA菌根菌，R₂为单接种弗兰克氏菌，R₃为混合接种VA菌根菌和弗兰克氏菌，CK₁为未接种的对照。每个处理各20株，3次重复。各处理的接种方法如下。R₁：将准备接种的幼苗种植在装有混合基质(红壤与稻壳碳质量比为5:1)的容器袋中，同时在每株根部接种30 g的VA菌根接种剂；R₂：先将幼苗根部浸泡在弗兰克氏菌悬液中，浸泡1 h，接种菌量为每株10 mg湿菌体，再将浸泡后的幼苗种植在装有混合基质的容器袋中；R₃：先将幼苗按R₂方法接种上弗兰克氏菌，再将幼苗按R₁方法接种上VA菌根菌。

2.2.2 林地混合接种

在幼苗接种试验的基础上，开展林地混合接种。按完全随机区组设计，根据混合接种的时期不同，设置4个处理。T₁在幼苗期接种(即按照R₃方法进行处理)，T₂在常规嫁接苗造林1 a后接种，T₃在常规嫁接苗造林2 a后接种，CK₂为未接种的对照。每个处理各20株，3次重复。各处理采用挖穴接种法，即在杨梅植株根际附近，每株接种60 g VA菌根接种剂和含有20 mg湿菌体的弗兰克氏菌菌悬液。

2.2.3 苗木的培育、栽植及抚育

杨梅幼苗接种VA菌根菌和弗兰克氏菌之后，按常规的苗木管理方法进行培育，并于第2年嫁接‘东魁’杨梅。选择长势良好、根系发达的1年生‘东魁’杨梅嫁接苗上山种植，栽植密度为300~450株·hm^-2。栽培时，每株施15 kg厩肥、1 kg过磷酸钙；种植第1、第2年，于每年春梢、夏梢、秋梢萌发前各施1次追肥，每株施0.2 kg钾肥、2 kg沼液。杨梅树形修剪、控花控果、病虫害防治等参照常规的丰产栽培管理方法^[17-18]。

2.3 测定指标及统计分析 2.3.1 幼苗试验

接种6个月后，分别测量苗高、地径、鲜重、侧根数、菌根侵染率、结瘤数、根系P含量、叶片P含量、鲜根固氮酶活性等指标。菌根侵染率按文献[19]的方法测定，植株P含量测定采用钼锑抗分光光度法^[20]，固氮酶活性测定采用乙炔还原法^[20]。

2.3.2 林地试验

分别观察不同处理的始果期、盛果期以及盛果期植株的干基径、树高、冠幅、单果重和单株产量等指标。干基径指树干离地面50 cm处的直径，其他指标按常规方法测量。所有试验数据均采用SPSS 18统计软件进行分析。

3 结果与分析 3.1 接种处理对野生杨梅幼苗生长发育的影响 3.1.1 苗期生长量

对比不同接种处理的苗木生长量表明，R₁、R₂、R₃的苗高、地径、植株鲜重均大于CK₁，说明无论是单接VA菌根菌、弗兰克氏菌还是两者混合接种，均能促进苗木生长(表 1)。方差分析表明，不同处理对幼苗的苗高、地径和植株鲜重均有极显著影响，其中R₃处理效果最好，苗高、地径、植株鲜重较CK₁分别提高51.1%、99.1%、66.6%。

3.1.2 VA菌根发育

从表 2可见，不同接种处理对野生杨梅幼苗菌根侵染率的影响极显著，未接种VA菌根菌的R₂和CK₁均未发现菌根；而R₁、R₃侵染率则分别为64.69%、79.47%，且两者之间差异显著，说明R₃处理更有利于VA菌根形成。接种VA菌根菌和弗兰克氏菌均可促进幼苗的根系发育，R₁、R₂、R₃的侧根数均高于CK₁，其中R₃侧根数最多(21.0根)。由此可见，接种共生菌能有效促进杨梅幼苗的侧根生长，增加侧根数，从而提高苗木对养分的吸收，促进苗木生长发育。

从表 2还可见，不同接种处理对苗木根部和叶部P含量均有极显著影响。LSD多重比较结果表明，R₁和R₃处理苗木根部和叶部P含量均与R₂和CK₁差异显著，R₂与CK₁之间差异不显著。由此可见，单接VA菌根菌(R₁)和混合接种都能明显促进杨梅对土壤中P元素的吸收；而单接弗兰克氏菌并不能有效促进杨梅对土壤中P元素的吸收。由上可见，VA菌根是促进杨梅对P元素吸收的关键因子。

3.1.3 根瘤发育

接种弗兰克氏菌是杨梅产生固氮根瘤的决定因素。从表 3可见，不同接种处理对杨梅结瘤数有极显著的影响；R₂处理平均每株结瘤数29.7个，而R₃处理则达到48.0个，提高了61.6%；未接种弗兰克氏菌的R₁和CK₁均未形成根瘤。对不同处理的结瘤数进行多重比较显示，R₃与R₂之间差异极显著，说明R₃更有利于根瘤发育。

不同处理对杨梅固氮酶活性也有极显著影响(表 3)。LSD多重比较表明，R₃处理与CK₁之间差异极显著，固氮酶活性提高了46.96%；R₂处理与CK₁之间差异显著，固氮酶活性提高26.96%；R₁处理虽比CK₁提高了13.91%，但两者之间差异不显著。由此可见，弗兰克氏菌侵染形成的根瘤是促进N元素吸收的关键因子，能明显增强植株的固氮能力。

3.2 混合接种VA菌根菌和弗兰克氏菌对杨梅早期生长发育的影响

幼苗接种试验表明，混合接种VA菌根菌和弗兰克氏菌对杨梅生长发育的促进效果最佳。在此基础上，进一步研究不同时期混合接种对杨梅的促生效果。

3.2.1 营养生长

于造林后第6年调查杨梅试验林的生长情况(表 4)，结果显示，混合接种时期不同对树高和冠幅均有显著影响(P＜0.05)，对干基径有极显著影响(P＜0.01)。T₁树高最高(2.53 m)，T₂次之(2.43 m)；T₁干基径最大(10.93 cm)，T₂次之(10.10 cm)；T₁冠幅最大(3.48 m)，T₂次之(3.39 m)。对树高进行LSD多重比较发现，T₁与CK₂差异极显著，与T₃差异显著，但与T₂差异不显著。对不同处理的干基径进行多重比较显示，T₁与T₃、CK₂之间均差异极显著，但与T₂差异不显著。对冠幅进行多重比较表明，T₁与CK₂差异极显著，T₂与CK₂差异显著，T₃与CK₂差异不显著，但T₁、T₂、T₃三者之间差异不显著。综上所述，无论是苗期还是造林前期1~2 a进行VA菌根菌和弗兰克氏菌混合接种，都能在不同程度上促进杨梅早期的生长发育，而且越早接种促生效果越好，最佳混合接种时期应在幼苗期至造林第1年。

3.2.2 生殖生长

杨梅从幼苗至开花结果，需要经历一段较长的营养生长阶段。通过人为干预促进生长发育，加快从营养生长向生殖生长的转变，对提高经济效益具有一定意义。从表 5可见，CK₂始果期是造林后第6年，盛果期是第8年；T₁始果期提早到第4年，第6年进入盛果期；而在造林后第1~2年混接的T₂和T₃始果期也提早到第5年，第6年开始大量结果。盛果期调查表明，不同时期混合接种VA菌根菌和弗兰克氏菌对杨梅单果重和单株产量有极显著影响(P＜0.01)。对不同处理的单果重和单株产量进行LSD多重比较显示，T₁处理与其他3个处理之间差异显著或极显著。由单果重和单株产量大小可知，T₁处理效果最佳，平均单株产量达33.66 kg，平均单果重达25.24 g，T₂处理效果次之。由此可见，混合接种可促使杨梅提早开花结果，而且接种时间越早则效果越好，以幼苗期混合接种的效果最佳。

4 讨论与结论 4.1 VA菌根菌和弗兰克氏菌的相互作用

菌根是自然界中普遍存在的现象，许多非豆科固氮树种不仅能与弗兰克氏放线菌共生，同时也与VA菌根菌共生，形成VA菌根菌—植物—弗兰克氏菌三位一体的共生体系^{[9, 12]}。弗兰克氏放线菌与宿主植物形成根瘤，增强对N的吸收从而促进其生长，但对P的吸收能力较差^[22-23]。VA菌根可以促进植物对土壤中P和其他微量元素的吸收，进而有利于固氮根瘤的生长，提高根瘤的固氮活性^{[4, 10, 21, 24]}。因此，VA菌根菌和弗兰克氏菌两者形成互补，联合增效促进宿主植物的生长。

本研究对杨梅幼苗混合接种了VA菌根菌和弗兰克氏菌，结果表明，侧根数、菌根侵染率、根瘤数都有显著提高，而且植株对P吸收和固氮能力有明显提高。这也说明混合接种能更好地发挥VA菌根菌和弗兰克氏菌的作用，共同促进N、P的吸收。但不同菌种之间或不同植物个体之间，VA菌根菌和弗兰克氏菌相互作用会有所不同^{[11-12, 25-26]}。本研究仅涉及1种VA菌根菌种和1种弗兰克氏菌种在杨梅幼苗期的效应。因此，对VA菌根菌和弗兰克氏菌的菌种组合还有待进一步优化，对杨梅其他时期的生长发育影响还有待进一步研究。

4.2 混合接种VA菌根菌和弗兰克氏菌对杨梅生长的促进作用

杨梅是天然的非豆科固氮树种，能在贫瘠的环境下生长，是水土流失综合治理的优良树种。20世纪80年代发现杨梅根部可侵染弗兰克氏菌形成固氮根瘤^[23]，随后对杨梅弗兰克氏菌开展了大量研究，包括菌株分离、培养、选优及抗性研究等^{[3-5, 27]}。此外，研究人员还在杨梅根际分离出多种的VA菌根菌^[9]，并通过人工接种方式研究其对杨梅生长的促进效应^[25]。

本研究首次对杨梅混合接种VA菌根菌和弗兰克氏菌，促进了杨梅早期的生长发育，在造林后第4年开始结果，第6年进入盛产期。本研究可为长汀水土流失区杨梅产业的发展提供参考。