油松外生菌根調(diào)查分析研究

（河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)三道河口分場(chǎng)，河北 承德 068466）

前言

菌根（Mycorrhiza）是一種共生現(xiàn)象，廣泛存在于自然界中，是真菌與植物根系結(jié)合形成的共生體。植物本身可生成共生真菌需要的碳水化合物以及其他營(yíng)養(yǎng)，而真菌需要為植物提供養(yǎng)分、水分等，兩者互惠互利形成結(jié)合體，既擁有一般植物根系的特征又具備轉(zhuǎn)性真菌所含有的特點(diǎn)。在菌根組織內(nèi)，依據(jù)菌絲體的形態(tài)結(jié)構(gòu)，將菌根分為外生菌根、內(nèi)生菌根和內(nèi)外生菌根。

外生菌根是宿主植物被真菌的菌絲體包圍的尚未木栓化的營(yíng)養(yǎng)根形成，其菌絲體不能穿透植物細(xì)胞內(nèi)部，只存在于細(xì)胞間。外生菌根對(duì)植物的生長(zhǎng)甚至整個(gè)生態(tài)圈都有重要作用。外生菌根可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，保護(hù)植物的發(fā)育，將病原菌作為養(yǎng)分，同時(shí)使病原菌營(yíng)養(yǎng)體的形成機(jī)率降低。有研究發(fā)現(xiàn)，根系其他有益微生物吸收受外生菌根形成的影響，減少病原菌，還能產(chǎn)生不可揮發(fā)的具有殺菌作用的活性物質(zhì)，使病原菌的細(xì)胞質(zhì)清除不見(jiàn)，并對(duì)病原菌產(chǎn)生抑菌圈。而被外生菌根緊湊交錯(cuò)的菌套具有機(jī)械的抵御作用，病原菌穿透根部組織的過(guò)程中受到阻礙，并且避免了一定的機(jī)械損傷。

此外，根系吸收面積的增加也與外生菌根的形成有關(guān)。外生菌根根系上的菌套能使根系明顯變粗，使土壤中根系的面積大大增加，繼而擴(kuò)展了根系對(duì)養(yǎng)分與水分的汲取，對(duì)磷的吸收最為明顯。土壤到根系對(duì)有效磷的吸收憑借著菌絲，植物對(duì)磷素所含養(yǎng)分表現(xiàn)的更加親和。有研究表明，植物對(duì)銅、鐵、鋅等元素的汲取和利用離不開(kāi)菌根的影響。

一、國(guó)內(nèi)外生菌根的研究現(xiàn)狀

中國(guó)在20 世紀(jì)50 年代中期開(kāi)始對(duì)外生菌根的研究，隨后又處于長(zhǎng)達(dá)20年的擱淺狀態(tài)，直到70 年代中期，經(jīng)過(guò)國(guó)外松樹(shù)接種菌根菌對(duì)其造林成活率和生長(zhǎng)的初步觀察，對(duì)菌根的研究再次興起。雖然我國(guó)對(duì)菌根研究開(kāi)始的較晚，但發(fā)展速度值得稱贊。其中最顯著的論作有《林木菌根及應(yīng)用技術(shù)》、《林木菌根化栽培技術(shù)》、《林木菌根研究》等。近幾年，我國(guó)在外生菌根真菌資源調(diào)查、多樣性、分類及分子鑒定方面取得顯著成果。

二、材料與方法

（一）材料

供試材料為油松根系，選取自河北農(nóng)業(yè)大學(xué)西校區(qū)圖書(shū)館南側(cè)三棵油松；土鉆；塑封袋；記號(hào)筆；培養(yǎng)皿；錐形瓶；解剖鏡；90%密度的遮陰網(wǎng)。外生菌根系侵染形態(tài)觀察于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與旅游學(xué)院基礎(chǔ)部實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。

（二）方法

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

通過(guò)尋找觀察在苗圃中選擇三棵樹(shù)齡接近，樹(shù)形大小基本一致，生長(zhǎng)狀態(tài)良好的油松確定為取樣樹(shù)種。在油松的背陰面用90%密度的遮陰網(wǎng)對(duì)油松根系土壤進(jìn)行為期1 個(gè)月的遮陰處理。利用高20cm，直徑為8cm 的圓形土鉆分別在三棵油松有光照的一面和經(jīng)過(guò)遮陰處理的一面距離樹(shù)干大約1.2m 的對(duì)立位置統(tǒng)一進(jìn)行取土，獲得每個(gè)土樣體積約為1000cm3，將獲得的土樣依次放入塑封袋中，利用記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)記分類，共18 個(gè)土樣。清洗18 個(gè)錐形瓶，根據(jù)圖樣依次做好標(biāo)記，并倒入約2/3 的清水。

2.根系處理

將取得土樣依次打開(kāi)，將土樣中的根系挑選出來(lái)，用清水清洗干凈，在挑選和清洗的過(guò)程中注意依據(jù)序號(hào)放入所對(duì)應(yīng)的錐形瓶中。

3.根系觀察

將錐形瓶中的經(jīng)過(guò)遮陰的根系和光照良好的根系依照觀察順序放入裝有少許清水的培養(yǎng)皿中，利用解剖鏡對(duì)每個(gè)樣品中根系的根尖總數(shù)、被侵染總數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)每種侵染類型進(jìn)行觀察總結(jié)。

結(jié)論

在自然條件下菌根的形成受眾多因素的影響，對(duì)于一定的寄主植物來(lái)說(shuō)，主要是菌根真菌的繁殖體、寄主植物營(yíng)養(yǎng)根的生長(zhǎng)狀況、植物年齡、光照強(qiáng)度、土壤溫度、水分、營(yíng)養(yǎng)、酸堿值、微生物區(qū)系等。本試驗(yàn)中主要研究，光照強(qiáng)度不同對(duì)外生菌根侵染的影響。

通過(guò)對(duì)有光照的土壤根系與遮陰的土壤根系進(jìn)行分析對(duì)比，有光照的土壤中植物根尖總數(shù)少于遮陰土壤中的根尖總數(shù)，同時(shí)，外生菌根的侵染率也隨光照強(qiáng)度的不同而改變。菌根的形成與土壤中真菌、病毒、放線菌、原生動(dòng)物、藻類和線蟲(chóng)等微生物密切相關(guān)。它們與菌根真菌一樣，將植物枯落的枝葉和根系分泌的物質(zhì)為主要養(yǎng)分，在生長(zhǎng)和繁殖過(guò)程中間接地促進(jìn)和抵制菌根的合成。在營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，微生物可短暫激活那些不可供應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)以脈沖的形式釋放，給植物提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，提升植物生長(zhǎng)勢(shì)，促進(jìn)光合作用的產(chǎn)生，從而加速菌根形成。

由此認(rèn)為，受光照條件的影響，不改變其它生長(zhǎng)條件，有光照的土壤根系因?yàn)楣庹諚l件良好，土壤中微生物的分解活動(dòng)可以正常的進(jìn)行，植物所需養(yǎng)分正常供給。而遮陰條件下的土壤根系因光照不充足，致使微生物在土壤中的分解力下降，土壤養(yǎng)分同時(shí)降低，土壤中的微生物通過(guò)短暫激活不可供應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)以脈沖的方式釋放，給植物提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，提高植物生長(zhǎng)勢(shì)，促進(jìn)光合作用的產(chǎn)生，刺激了外生菌根的形成。最終導(dǎo)致光照的根系中外生菌根的侵染數(shù)量及侵染類型明顯少于遮陰的根系。