湿地松(Pinus elliottii)是我国引种的国外松之一，适于在南方种植，生长迅速。菌根是高等真菌同寄主植物形成的一种共生联合体，可使寄主植物获得更多的矿质营养，特别是土壤中的难溶性P，并具有一定的抗病和抗逆性(张万儒，1994)。我国菌根研究，特别在林木方面，进行了菌根真菌菌种的调查、对寄主的有益功能以及实际应用技术的研究(王云等，1983；郭秀珍等，1989；唐明等，1994；1999)。彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius)简称Pt，从菌种的分离、筛选到制剂生产均取得了突出的成绩，并在营林中得到了应用与推广(花晓梅，1995)。对湿地松与真菌共生的特性进行了研究，发现湿地松天然菌根形成不规律，对生长的促进不够明显(贾慧君等，1996)。接种优良的外生菌根菌剂Pt能明显地促进林木生长(花晓梅，1995)。然而, 受传统营林观念的影响，对外生菌根菌剂Pt的应用，存在一些模糊的认识：松树一般都能通过天然感染形成外生菌根，不用再人工接种菌剂；接种优良菌剂可以不施肥等。

植物稳态营养理论与技术不同于传统的植物营养研究，有效地避免了传统营养的弊病，客观地反映了植物生长与营养之间的关系，取得了一系列崭新的研究成果，为林木施肥开辟了新途径(Ingestad, 1982；1987；Jia et al., 1984; 郑槐明等，1999)。我国林木稳态营养研究至今已历时10多年，先后在普通温室、改建的生长室、塑料大棚以及圃地和幼林地开展过稳态营养研究(贾慧君等，1988；1993a；1993b；1994)。遵循从阔叶树(泡桐为主)到针叶树(杉木、湿地松)，从水培到土培，着重从林木生长、土壤酶活性、土壤微生物(Pt外生真菌)、土壤矿化作用、土壤营养物通量密度、肥效等方面研究了稳态营养的作用机制(贾慧君等，1998；郑槐明等，1999)，探索了湿地松容器苗Pt外生菌根形成，以及菌根对容器苗生长的促进作用(贾慧君，1997)。本研究在苗圃地设置不同处理，研究了稳态营养与菌根化的综合效应，阐明了人工接种优良菌剂和科学施肥的重要意义，给Pt外生菌根在生产中的应用提供了科学依据。

1 材料与方法 1.1 试验地自然概况

试验设在中国林科院亚热带林业实验中心, 位于江西省分宜县(114°30′E，27°30′N)，属于中亚热带，地貌以低山丘陵地为主，土壤为黄红壤，年均温17.9℃，年降雨量1 100~1 700 mm, 多集中于3—7月, 无霜期约260 d。国外松引种研究表明, 该地区的自然环境适合湿地松的生长(潘志刚等，1994)。试验地在山下林场场部附近山角下平坦地，海拔85~100 m。前茬是水稻秧田，整地时施用当地复合肥525 kg·hm^-2，钙镁磷肥750 kg·hm^-2。

1.2 试验材料

湿地松芽苗选自试验地附近苗床，苗高约6 cm, 鲜重约0.15 g, 4月底定植到圃地，畦高30 cm，畦宽约1 m。株行距10 cm×10 cm。Pt外生菌根菌剂由中国林科院林木菌根研究开发中心提供。定植前，施FeSO₄1 125 kg·hm^-2 (花晓梅，1995)进行土壤消毒。

1.3 接种技术

先在栽植穴内放入约10 cm³固体菌剂(菌丝固着在蛭石粉末上)，再把截去根尖约1 cm的苗根放入穴中，经轻微挤压使苗根与菌剂良好接触, 立即浇透水，并连续3~4个傍晚用细孔喷壶淋水, 以保持土壤湿度(花晓梅，1995)。

1.4 试验设计

沿南北向水平带设置试验小区，4种处理，3次重复，随机区组排列。小区排列和株数见表 1。处理1(稳态营养+Pt菌剂):每周按7.5%相对添加速率供应液体肥料，定植时穴施Pt菌剂；处理2(不施肥+Pt菌剂):每周浇水量与处理1相同，但不施肥，穴施Pt菌剂；处理3(稳态营养+松林土):施肥和浇水均与处理1相同，但定植时穴施松林土；处理4(常规施肥+松林土):浇水量与处理1相同，常规施尿素(120 kg·hm^-2，均分4次施入)，穴施与处理3相同的松林土。浇水时用细孔喷壶均匀喷洒各处理苗木。

1.5 施肥处理

根据湿地松容器苗实验结果设计稳态营养施肥处理, 确定营养物相对添加速率为7.5%。按N_t=N₀(e^rt-1)-N_t-1公式计算单株苗木施肥量(以N素计)，其中N₀是试验施肥开始时苗木体内N含量，r是苗木每天的相对生长速率，t是施肥处理天数，N_t是t天的施肥量。具体方法见参考文献(Timmer et al., 1987；贾慧君等，1997)。液体肥料大量、微量元素的重量比例(N=100)见贾慧君等(1998)。稳态营养施肥与常规施肥的日期、用量分别列入表 2。

1.6 指标测定 1.6.1 生长量

生长季末期分别测量各小区苗高、地径, 确定各小区的标准木。按各小区标准木的尺寸，从各小区分别取15株苗。测定苗木的叶、茎、根鲜重及侧根条数和侧根总长。在70℃烘箱烘至恒重, 称干重。对测量数据进行方差分析及LSD检验。

1.6.2 菌根化率

根据Pt外生菌根真菌在寄主吸收根形成分叉顶端的特征，按“十分法”目测调查苗木吸收根外生菌根感染率(花晓梅，1995)。松林土感染的外生菌根不同于Pt菌根。

2 结果与分析 2.1 稳态营养对苗木菌根感染率的作用

各处理湿地松苗木菌根感染率3次重复的平均值列入表 3。由表 3可见, 4种处理的苗木根系外生菌根感染率都较高, 无论是人工接种的, 还是松林土的，均超过85%。这表明湿地松苗木生长过程中形成外生菌根的能力, 即与真菌共生的能力较强，但是稳态营养+Pt真菌处理与其他处理间存在很大差异, 特别是与处理3、4的差异明显。

2.1.1 人工接种Pt菌剂的感染率

在处理1、2中，苗木均人工接种Pt外生菌根菌剂, 处理3、4苗木均通过松林土感染产生菌根。从表 3可见，处理1、2苗木的菌根感染率高于处理3、4。处理1、2间的差异不显著, 说明人工接种优良菌根菌剂的苗木菌根化明显优于松林土感染。

2.1.2 稳态营养对苗木感染率的作用

处理1苗木人工接种Pt外生菌根菌剂, 同时进行稳态营养施肥，苗木的Pt菌根感染率最高, 与处理3、4的差异均在0.05水平上显著(SD=7.81)，表明稳态营养对苗木Pt菌根化具有促进作用。相反，虽然处理3苗木也进行稳态营养施肥, 但没有人工接种优良的Pt菌剂，只感染天然真菌，该处理苗木菌根感染率最低。这一方面说明人工接种优良菌剂的重要性, 另一方面也说明稳态营养对优良菌剂在苗木根系感染上的促进作用。

2.2 稳态营养对菌根化苗木生长的促进作用

将各处理苗木的株高、地径、侧根及苗木叶、茎、根生物量的测量结果分别列入表 4、5和绘成图 1，以比较各处理苗木的生长。

2.2.1 稳态营养对Pt菌根化苗木生长的促进作用

从表 4可见，处理1苗木的株高、地径及侧根生长均明显优于处理2，其中株高、地径分别提高20.5%、14.0%；侧根条数及总长分别提高25.6%、40.9%。LSD测验结果表明，2种处理苗木在株高、侧根总长上的差异显著，侧根条数的差异极显著(测验数据略，下同)。说明苗木接种Pt外生菌根菌剂后，在生长过程中进行稳态营养施肥能明显促进苗木侧根的生长。若苗木虽然接种Pt外生菌根菌剂，菌根感染率也较高，但生长季里不按要求追施足够的肥料, 也不能发挥苗木最大生长潜势，获得接种优良外生菌根菌剂的最佳效果。

苗木根系的生长明显地促进了生物量的增长。处理1苗木侧根条数及总长均高于其他处理(表 4)，根总鲜重也高于其他处理(图 1)，叶、茎鲜重明显高于处理2, 分别提高34.6%、43.7%，整株鲜重提高37.1%。处理1苗木叶、茎、根干重比处理2分别提高25.7%、38.6%、42.4%，整株干重提高32.7%(图 1、表 5)。LSD测验表明, 2种苗木的整株干、鲜重均在0.01水平上存在显著差异，说明稳态营养有利于充分发挥优良菌剂的作用，明显促进Pt菌根化苗木的生长。接种优良的Pt菌剂不能代替施肥。

2.2.2 稳态营养对天然菌根化苗木生长的促进作用

处理3、4苗木均未人工接种Pt菌，而是松林土感染真菌。但是，处理3按稳态营养理论与技术施肥，处理4苗木常规施肥。比较这2种处理苗木的生长, 发现其差异较大。处理3苗木的株高、地径分别比处理4提高13.9%、16.7%;侧根条数及总长分别提高19.2%、35.6%(表 4)。LSD测验表明, 2种处理苗木在株高、地径及侧根总长上的差异接近显著水平, 侧根条数间的差异在0.05水平上显著。从生物量看, 处理3苗木的叶、茎、根及整株干、鲜重也明显高于处理4苗木, 例如, 处理3苗木的叶、茎、根鲜重比处理4分别提高25.6%、17.8%、14.9%, 干重分别提高32.8%、22.6%、26.4%。整株苗木鲜重、干重分别提高21.1%、28.7%(图 1、表 5)。LSD测验表明, 2种苗木干重方面的差异显著。说明稳态营养施肥能够明显促进松林土感染真菌苗木的生长。此项针叶树种圃地稳态营养施肥促进苗木生长的试验结果与针叶树种盆栽施肥试验以及阔叶树种水培试验结果相一致(贾慧君等，1994; 1993a)。

2.3 稳态营养与Pt菌根化的综合效用

本研究中, 处理1为稳态营养与Pt菌根化的结合, 处理4采用的是常规育苗方法。将这2种处理苗木进行比较, 处理1的苗高、地径比处理4分别提高20.1%、20.4%;侧根条数和总长分别提高25.6%、46.2%(表 4)。苗木的叶、茎、根鲜重分别提高34.6%、39.7%、25.7%, 干重分别提高33.9%、41.8%、28.8%。整株苗木鲜重、干重分别提高33.0%、34.5%(图 1、表 5)。LSD测验结果表明, 2种苗木在苗高、地径、侧根总长方面的差异显著, 整株苗木鲜重、干重及侧根条数上的差异极显著。上述结果充分表明稳态营养与Pt菌根化相结合促进苗木生长的作用最为显著。

此外，将处理2与处理4相比较, 处理2仅稍优于处理4(图 1、表 4、5)。处理2只接种优良Pt菌剂、不施肥; 处理4松林土感染外生真菌、常规施肥, 说明在一定的土壤条件下, 接种优良菌剂(称生物肥料)起到常规施肥(化学肥料)的作用。但这种低水平的生长还不能与稳态营养的高水平生长相比拟。换言之, 只有在苗木生长的这种低水平上才能讲接种Pt菌根菌剂可以代替施肥。

3 结论与讨论

4种处理苗木的生长结果是：处理1>处理3>处理2>处理4。处理1最佳，具体表明稳态营养与Pt菌根相互作用的结果; 处理3其次, 表明稳态营养对感染天然真菌苗木生长的促进作用; 处理2稍优于处理4, 表明尽管接种了优良菌剂, 但不施肥, 就不能充分发挥Pt菌剂作用。因此, 圃地培育湿地松苗木, 人工接种优良的菌根菌剂, 并按稳态营养施肥, 苗木生长最佳。

稳态营养与Pt菌根综合作用机理：第一，稳态营养创造了对植物和Pt菌都相对优越的营养条件。稳态营养能按植物生长所必需的大量、微量元素呈比例地供给植物。供应速率与植物的相对生长速率相同，并且保持低浓度(郑槐明等，1999)。稳态营养能促进土壤的矿化作用，与施肥共同提高了土壤营养物通量密度(贾慧君等，1998)，并能稳定地为植物生长提供充足的营养物质。本实验中，稳态营养苗木按7.5%的相对速率呈指数递增地供应营养物质(表 2)，虽然施肥量远远低于常规，如单株苗木N素用量，比常规营养低40.7%，但苗木生长优良(表 2、4、5、图 1)。表明稳态营养施肥能及时地满足苗木的生长需求。而不施肥和常规施肥苗木，不同程度地受到营养因子的制约，生长必然较差。从微生物生态学看，微生物在腐食食物链中起着极为重要的作用。以碳水化合物为首的各种有机物是所有异养微生物生长的基本营养物质(程东升，1993)。稳态营养下，植物生物量增长，尤其是完好发育的根系，为菌根菌的生存发展提供了良好的生长环境和物质条件。第二，稳态营养能调整土壤pH值，改善土壤的水、肥、气、热等影响植物生长发育和Pt菌活动的生物、化学、物理因子。本研究中稳态营养苗木，不断随水下肥供应偏酸性的液体肥料，有效地避免了常规集中施肥和灌水对土壤的不良影响，菌根菌赖以生存的土壤条件能保持较为稳定的状况。第三，Pt菌为寄主提供诸多好处，十分利于苗木生长。林木矿质营养与施肥研究表明，N、P、K 3要素中，P是林木生长最重要的限制因子。菌根的形成增加了植物对水分及矿质养分的吸收。德国森林病理学家Frank最早研究菌根增加N的吸收(Frank，1894)。目前，多集中在菌根对P的吸收及其机制研究, 包括菌根扩大吸收面、菌根能较长时间保持吸收能力、P的亲和率、菌丝分泌的磷酸酶活性等方面(Ingestad et al., 1986；花晓梅，1995)。综上所述，稳态营养促使植物与土壤及土壤微生物之间形成了一种良性循环的关系，产生了利于人类的效果——提高林木生长。

稳态营养对天然真菌菌根形成的促进作用：如上所述，稳态营养为菌根菌的生存发展提供了良好的物质条件和生长环境，其中包括天然真菌。因此，稳态营养对天然菌根的形成也具有一定的促进作用。但稳态营养对优良真菌菌根形成的促进作用更大，因为优良菌根菌剂是从大量天然菌种中挑选出的、具有许多优良特性的菌种，如Pt菌，它与寄主有良好的共生关系。

稳态营养理论与技术的应用前景：稳态营养理论与技术研究属于应用基础研究，具有重要的科学意义和实际应用价值。大量研究已表明它的科学性(Ingestad，1979；1980；1982；Ericsson，1981；Jia et al., 1984；Ingestad et al., 1985；1992;Ingestad, 1987；贾慧君等, 1998)。它的施肥方式符合人类文明的经营发展原则，能有效地防止过量施肥对环境的污染。它随水下肥，便于与现代化节水灌溉系统(喷、滴灌，地下渗灌)相结合，实现灌溉-施肥一体化。它还便于与高新技术相结合，如Pt菌根化技术。本项研究既可看作是稳态营养实现灌溉-施肥一体化的实例，又可看作是稳态营养与Pt菌根化技术结合的实例。随着社会生产力水平的提高，国内外现代化温室里已实现随水下肥。近年来，人们环保意识增强，对水资源高度重视，稳态营养研究的成果定将逐步得到应用。