丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)是陆生植物中常见的土壤共生微生物,可与80%以上的陆生植物建立互惠共生体,从而改善植物营养吸收能力,提高植物对植食性昆虫的防御能力。而土壤中氮磷含量是调控AMF共生强度的主要因子之一。小麦(Triticum aestivum L.)是全世界最重要的粮食农作物之一,其品质和产量直接关系着世界粮食安全和国民生活水平,也是一种常见的可以与AMF形成共生体系的陆生植物。因此,本研究以小麦常见麦蚜(麦长管蚜Sitobion avenae L.,禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi L.等)为研究对象,通过野外调查和同质园实验,比较了不同地区中土壤养分和小麦菌根真菌的差异,及其对小麦-蚜虫互作的影响,以探究土壤养分调控的地上害虫和地下有益微生物之间的互作关系。该研究成果对于如何充分发挥丛枝菌根真菌的作用,提高小麦生长过程中对土壤养分的吸收效率,增强小麦的抗虫能力具有很好的指导意义,并将为制定高效的农业管理措施提供重要的理论基础,对实现农业“双减”具有重要的实践意义。具体研究结果如下:(1)不同地区小麦土壤养分差异经过两年的野外调查,结果显示不同地区土壤中C、N、P的含量均具有明显差异:对于土壤中P含量而言,河南周口、河南三门峡和河南焦作显著低于河北辛集、河南永城2和山东邹平;而对于土壤中N含量,河南永城1显著高于其余地区的含量;对于土壤中C含量,河南永城1显著高于其它地区,而河南周口地区显著低于其它地区。(2)不同地区小麦根系AMF侵染率差异对AMF侵染率而言,不同地区,小麦丛枝菌根侵染率差异显著:各地区中小麦AMF侵染率从高到低依次为:河北衡水、河南永城2、山东邹平、河南永城1、河北辛集、河南三门峡、河南焦作、河南民权、河南周口、河南林州。(3)不同地区麦蚜发生动态差异不同地区总麦蚜丰富度存在显著差异:以河南林州和周口的发生最为严重,河南永城,河南焦作和河北衡水发生最轻,但是这些地区均以麦长管蚜为优势种,其中河南林州显著高其余地区;对于禾谷缢管蚜,河南民权显著高于其它地区;对于麦二叉蚜,河南民权和河北衡水显著高于其它地区。而第二年(2019)特别针对河南永城,河南林州和河南周口的调查研究结果显示:河南永城地区中总麦蚜丰富度显著高于河南林州和河南周口地区;同样以麦长管蚜为优势种,其丰富度在河南永城地区的丰富度显著高于河南林州地区,比河南周口地区高约20%;对于禾谷缢管蚜,河南永城地区显著高于河南林州和河南周口地区。(4)不同地区小麦代谢物的变化通过第二年(2019)的进一步深入研究发现:不同地区小麦叶片中总酚,总糖和总蛋白的含量存在显著差异,而总黄酮无显著性差异;三个地区中,总酚含量顺序永城>林州>周口;类黄酮含量顺序永城>周口>林州;可溶性糖含量顺序永城>林州>周口;蛋白质含量顺序周口>林州>永城。(5)土壤养分-AMF-麦蚜之间的相关关系不论第一年(2018)还是第二年(2019)的实验结果均未发现土壤N、P和AMF之间存在显著相关性,仅P、N比与AMF之间表现出一定的负相关性。不同地区总麦蚜丰富度和麦长管蚜丰富度均随着AMF侵染率升高呈现降低的趋势;而不同地区禾谷缢管蚜和麦二叉蚜与AMF侵染率没有显著相关性。(6)AMF对小麦-麦蚜的互作的影响同质园控制实验结果显示:不论何种处理,接种AMF对若蚜均无显著的影响;而在未灭菌土壤处理中,麦蚜数量显著高于灭菌土壤中的;但接种AMF虽然对禾谷缢管蚜无显著影响,却显著抑制了麦长管蚜成蚜的生长和繁殖。说明AMF可抑制土壤中某些微生物对麦蚜的正效应。综上所述,土壤中氮磷对AMF的影响并非孤立的,一方面可能与他们之间的比例有关,另一方面可能与土壤中的其它因子有关。小麦AMF侵染率的提高的确可促进小麦次级代谢物质的合成,提高小麦的抗蚜性,尤其是对麦长管蚜的抗性。同时AMF侵染率的增加对小麦中总糖和总蛋白的含量有一定的促进作用。所有结果均表明AMF在农业生产管理中具有很大的潜在利用价值。