外生菌根是自然界中土壤真菌與高等植物共生的現(xiàn)象。外生菌根不侵入寄生植物細(xì)胞內(nèi)，但與樹(shù)木形成共生營(yíng)養(yǎng)體系，不僅對(duì)樹(shù)木有多種有益功能，而且在整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量循環(huán)等過(guò)程中具有重要作用，其原理是從不同林型下分離獲得的菌根中，經(jīng)過(guò)離體培養(yǎng)提純獲得的真菌菌種，于宿主進(jìn)行接菌，使之與其形成共生營(yíng)養(yǎng)體系，發(fā)揮其本身的作用，從而達(dá)到促進(jìn)宿主植物生長(zhǎng)之目的。

我國(guó)于20世紀(jì)50年代中期開(kāi)始外生菌根的研究工作，著手于松類(lèi)苗木接菌、造林試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)40多年的不懈努力，至今我國(guó)已在菌根及其真菌資源調(diào)查，生理生化與生態(tài)，形態(tài)、解剖及分類(lèi)，分離、培養(yǎng)及繁殖，菌劑生產(chǎn)及接種效應(yīng)等有關(guān)領(lǐng)域研究取得了可喜成績(jī)。并已在育苗、造林等技術(shù)環(huán)節(jié)上得到了廣泛的應(yīng)用。尤其在荒山、荒地、干旱風(fēng)沙地區(qū)等土壤貧瘠、缺乏菌根資源的地區(qū)造林，菌根生物接種技術(shù)更能發(fā)揮巨大的作用。利用菌根接種技術(shù)育苗，提高造林成活率已受到國(guó)內(nèi)外菌根學(xué)者的高度重視，但對(duì)宿主促生長(zhǎng)抗逆機(jī)理等方面的研究還不夠深入。本文針對(duì)遼西地區(qū)降水稀少、水土流失嚴(yán)重，土質(zhì)瘠薄，土壤中微生物數(shù)量明顯減少，樹(shù)木生長(zhǎng)緩慢，蓄積量偏低的現(xiàn)實(shí)，嘗試用外生菌根真菌菌劑接種試驗(yàn)，采用多功能優(yōu)良菌根真菌與根際微生物一起調(diào)控維持土壤微生物生態(tài)和化學(xué)平衡，吸收多種礦物養(yǎng)分，改善植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)狀況，并從菌根真菌抗旱性、抗病性等方面進(jìn)行了探討，從而達(dá)到促進(jìn)油松生長(zhǎng)之目的，為外生菌根真菌接種技術(shù)應(yīng)用于遼西地區(qū)的油松水土保持林提供理論依據(jù)。

1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于遼寧省建平縣馬場(chǎng)林場(chǎng)，屬低山丘陵區(qū)。海拔500m，屬大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫7．9℃，年平均降水量400～600mm，年蒸發(fā)量1800～2100mm，約為常年降水量的2．5～3．8倍。各年降水分布不均勻，常形成周期性旱年，旱年頻率達(dá)20%～25%。土壤主要發(fā)育于黃土和紅土母質(zhì)的淋溶褐土、褐土及少量碳酸鹽褐土。土壤瘠薄，腐殖質(zhì)含量低。

2試驗(yàn)材料與方法

2．1試驗(yàn)材料

供試菌株為4株外生型菌根真菌，由中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所微生物研究室分離、培養(yǎng)并提供，菌根真菌菌劑的制備采用一級(jí)斜面菌種，二級(jí)液體種子液，三級(jí)固體基質(zhì)擴(kuò)大培養(yǎng)方法，供試林分為5年生油松幼林。

2．2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)小區(qū)面積10hm2。共4個(gè)小區(qū)，采用小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)，隨機(jī)排列，4種菌劑混合接種。接種方法為穴施，用量為每株1kg，并對(duì)試驗(yàn)地連續(xù)2年(1998年5月、1999年5月)進(jìn)行菌劑接種，同時(shí)在年末樹(shù)木生長(zhǎng)停止后調(diào)查林木生長(zhǎng)量(樹(shù)高、地徑)，測(cè)定菌根侵染率，取樣進(jìn)行土壤養(yǎng)分分析，全氮采用凱氏消煮法，全磷采用酸溶—鉬銻抗比色法，速效鉀采用醋酸銨浸提—火焰光度劑測(cè)定法。細(xì)菌計(jì)數(shù)用牛肉汁蛋白胨瓊脂平板表面涂抹法，真菌計(jì)數(shù)用馬丁氏培養(yǎng)基平板表面涂抹法，放線菌計(jì)數(shù)用淀粉銨鹽培養(yǎng)基平板表面涂抹法。蒸騰強(qiáng)度采用平均標(biāo)準(zhǔn)木的樹(shù)葉離體快速稱(chēng)質(zhì)量法。根水勢(shì)采用小葉流法。光合速率采用半葉法測(cè)定。

3結(jié)果與分析

3．1菌根侵染率調(diào)查

在樹(shù)木停止生長(zhǎng)后的10月中、下旬隨機(jī)抽取樣株，用5級(jí)目測(cè)法，根據(jù)菌根根系上具有菌根的根數(shù)占總根數(shù)的百分比來(lái)測(cè)定菌根侵染率，以確定菌根化程度。菌根化程度按小根分叉數(shù)占總小根數(shù)百分比分為6個(gè)等級(jí):0級(jí)為10%以下;1級(jí)為10%～19%;2級(jí)為20%～29%;3級(jí)為30%～39%;4級(jí)為40%～49%;5級(jí)為50%以上。測(cè)定結(jié)果為:接菌地當(dāng)年侵染率為38%，接菌2年的侵染率為75%;對(duì)照地當(dāng)年為17%，第2年為20%。表明供試菌種與油松具有較強(qiáng)的共生性，接菌的油松菌根侵染率為5級(jí)以上，對(duì)照的菌根浸染率僅為2級(jí)，而且經(jīng)2年連續(xù)接菌的油松菌根侵染與接菌1年的油松相比，侵染率提高97．4%。

3．2菌根真菌對(duì)油松土壤微生物生態(tài)的影響

土壤微生物在參與森林土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量循環(huán)等過(guò)程中具有重要的作用。土壤微生物的繁殖代謝所引起的生化作用有利于森林土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化和腐殖質(zhì)的形成等。本試驗(yàn)于試驗(yàn)地接種菌劑試驗(yàn)前后，分別采集試驗(yàn)林地根表層20cm厚的土壤，采用稀釋平板法對(duì)土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物進(jìn)行調(diào)查，測(cè)定其種群全數(shù)量變化，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。測(cè)定結(jié)果表明，接種菌劑的油松幼林土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量均比沒(méi)接種的對(duì)照地有所增加。經(jīng)2年連續(xù)接菌，隨著油松幼林菌根侵染率的提高，土壤中微生物數(shù)量在逐年增加。其中細(xì)菌增加的數(shù)量為382．8%，真菌為558．7%，放線菌為306．8%，尤其是土壤中真菌的數(shù)量增加更為明顯。

3．3菌根真菌對(duì)油松幼林生長(zhǎng)的影響

采用劣味乳菇、赫絲膜菌、褐環(huán)乳牛肝菌、毛邊滑繡傘菌4株菌根的混合菌劑，對(duì)油松幼林連續(xù)2年進(jìn)行接菌試驗(yàn)，并于接菌后當(dāng)年和第2年隨機(jī)選取油松樣株30株，對(duì)其進(jìn)行樹(shù)高和地徑的生長(zhǎng)調(diào)查和顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖1和表2。測(cè)定結(jié)果表明，經(jīng)連續(xù)接種2個(gè)生長(zhǎng)季后，接菌林地與不接菌林地相比，生長(zhǎng)量有較明顯的差異，其樹(shù)高增長(zhǎng)46．1%，地徑增長(zhǎng)41．3%。

3．4菌根真菌對(duì)油松林土壤氮、磷、鉀含量的影響

菌根菌具有降解土壤中復(fù)雜的礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)并把它轉(zhuǎn)化為可被林木吸收、利用的有效養(yǎng)分的功能。在接種菌劑前、后分別采集試驗(yàn)地土壤做土壤中全氮、全磷、速效鉀的養(yǎng)分含量測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表3。從表3中可以看出:接種前準(zhǔn)備接種的試驗(yàn)地與對(duì)照相比，氮、磷、鉀的含量沒(méi)有區(qū)別，接菌后的試驗(yàn)地與對(duì)照相比，全氮含量明顯降低，全磷含量略有降低。

4結(jié)論與討論

4．1抗病機(jī)理

接種后的油松根部受到菌根真菌侵染后，形成二分叉，菌根菌菌絲變粗、病原菌繁殖器官受抑、菌絲死亡。菌根菌液體培養(yǎng)濾液對(duì)病源菌的產(chǎn)生、菌根菌的產(chǎn)生、菌根菌培養(yǎng)產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的氣相色譜的測(cè)定，菌根菌在病原菌內(nèi)重寄生現(xiàn)象的電鏡掃描觀察等都證明，菌根菌能產(chǎn)生抗生素(抗真菌、細(xì)菌、病毒)、萜烯類(lèi)物質(zhì)、酶及其他代謝產(chǎn)物而抗病。另外哈氏網(wǎng)能機(jī)械地阻擋病原菌對(duì)宿主的侵染，菌根菌根部化合物的有效利用及與其他有益微生物的關(guān)系，影響病原菌的生長(zhǎng)而有利于宿主的健康生長(zhǎng)，從而提高了林木的抗病能力。