菌根是一类土壤有益真菌与高等植物建立的共生互惠联合体 。菌根对植物具有多种有益功能,包括扩大根系吸收面积,提高其吸收水肥的能力;直接分解利用有机物和氮、磷、钾、硫、锌、铜等多种矿物元素,改善植物体内养分状况;产生生理活性物质,调节树木生理代谢活动,促进其成活、生长,提高其抗逆性和免疫性,从而提高苗木质量和合格苗产量,大幅度提高造林成活率和幼林生长;改善土壤理化性质,提高土壤活性;排除植株个体间竞争,保持森林稳定发展,提高森林生产力。在长期的生存进化过程中,植物尤其树木已形成了依赖菌根在自然条件下成活和生长的特性,许多树木对菌根已产生绝对的依赖性,在自然条件下没有菌根就生长不良,甚至死亡,菌根是它们在自然条件下成活和生长的前提。
菌根的六大有益效应:
1.提高植物根系吸收水、肥的能力
1.提高植物根系吸收水、肥的能力
菌根以两种方式提高植物根系的吸收能力,一是通过保护吸收根、延长其寿命,植物普通吸收根主要依靠根毛吸收水、肥,根毛寿命很短,仅10~20天就死亡,随着幼根生长不断形成新的根毛代替死亡的根毛,因此,其吸收能力弱且不稳定,植物吸收根形成菌根后,以菌根代替根毛吸收水、肥,菌根的寿命比根毛长得多,而且其吸收能力强且稳定。二是通过扩大根系的吸收面积,菌根多分支的菌丝套、外伸菌丝、菌丝束和根状菌索在土壤中纵横交错,形成庞大的菌丝网,其吸收面积要比没有菌根,仅依靠根毛吸收的总面积大得多,因此可以吸收更大土壤范围内的水分和养分。
2. 提高植物对矿物质和有机质的分解和利用
2.提高植物对矿物质和有机质的分解和利用
菌根真菌在代谢过程中能分泌多种酶,如磷酸酶、纤维素酶、过氧化氢酶、蛋白酶等,来分解土壤中不溶解的矿物质和有机质,使其变为植物可以直接吸收利用的物质。在菌根的帮助下,植物可以从未风化的矿物质,如磷灰石、石灰石、长石中吸收养分,也可以从泥炭、粗腐殖质、木质素和蛋白质等有机化合物中吸取所需营养物质。
3.分泌生长激素和生长调节素,促进植物生长
3.分泌生长激素和生长调节素,促进植物生长
菌根真菌在代谢过程中产生多种生长刺激素,包括生长素,如吲哚乙酸、细胞分裂素、赤霉素和生长调节素如维生素B等,调节植物体内养分运转,促进植物生根、生长和发育。
4.增强植物的抗逆性,提高成活率
4.增强植物的抗逆性,提高成活率
菌根真菌对环境的适应性比植物强,因而当它们与植物形成菌根后可以增强植物的抗逆性,如对土壤干旱、瘠薄、极端温度、酸碱度和高浓度土壤有毒物质的抗性和耐性,提高恶劣环境下的造林成活率。
5.提高植物抗病性
5.提高植物抗病性
菌根提高植物抗病性的机理包括四方面(1)由于菌根真菌侵染了植物根系,充分利用了植物根系过剩的碳水化合物,减少了病原菌可利用的营养物质及其侵染的机会。(2)由于菌根真菌的侵染,引起植物根部皮层细胞防御性反应,产生植抗素,抑制病原菌的生长和侵入。(3)许多菌根真菌对病原菌有拮抗作用,产生植抗素,抑制病原菌的生长和侵染。(4)菌根具有保护作用的根际微生物群落,成为防御病原菌侵染的第一道防线;外生菌根的菌丝套保护植物根系,成为防止病虫侵入的机械屏障,为第二道防线;菌根内的哈蒂氏网对病虫侵入起阻隔作用,成为病原生物侵入的第三道防线。因此菌根对病害尤其是根部病害,如立枯病、猝倒病、根腐病等具有极好的防治作用。
6.改良土壤,提高其生产力
菌根制剂适用范围:
菌根制剂在林业六大生态工程建设,尤其是退耕还林(草)工程 、风沙源治理工程、我国西部生态环境建设等方面具有广阔的应用前景,需要应用菌根化技术首先满足植物需要菌根的生物学要求,同时恢复土壤活性。本项成果适用范围较广,包括林业、农业、园艺、园林、土地复垦及环保等领域,尤其在土壤和植被遭到严重破坏,地力衰退及环境污染、工业废矿区、常规造林困难,屡遭失败的地区效果更为明显。
菌根制剂使用方法:
1.菌根化育苗:
菌根化育苗:
播种育苗:可直接撒施在育苗床表面或播种沟底 部;也可将菌根制剂与种子按1:1的比例混合均匀后播种;
容器育苗:可直接在容器袋内穴施,每株0.5~1.0ml菌剂;
扦插育苗:可直接穴施或将菌剂配成泥浆后蘸插口后扦插;
2.菌根化植苗造林
截根菌根化育苗:先在沙床上播种培育小芽苗,在芽苗种壳将要脱落且胚根上未长出侧根时,将芽苗从沙床中轻轻拔出,将胚根根尖切去1/4~1/2长度,在苗床上用竹签先插个栽植穴,将菌根制剂放入少许,再将切根后的芽苗栽入即可;此方法可保证幼苗形成完整的菌根化根系,大幅度提高苗木质量,应用此苗木造林成活率极高;
菌根化植苗造林:
如采用苗圃中培育的菌根化苗造林,则可直接进行栽植,不需要二次使用菌根剂;如采用常规苗木造林,则可按下述方法进行菌根化:
穴施:可直接在栽植穴内根据苗木大小施入适量的菌根制剂;
泥浆蘸根:将1升菌根制剂加5公斤水稀释,使菌根制剂分散于水中,再加入适量的细黄心土,搅拌成粘稠度合适的泥浆,将苗木根系适当修剪后在泥浆中蘸5秒钟后栽植即可;