油松外生菌根调查分析研究

（河北省塞罕坝机械林场三道河口分场，河北 承德 068466）

前言

菌根（Mycorrhiza）是一种共生现象，广泛存在于自然界中，是真菌与植物根系结合形成的共生体。植物本身可生成共生真菌需要的碳水化合物以及其他营养，而真菌需要为植物提供养分、水分等，两者互惠互利形成结合体，既拥有一般植物根系的特征又具备转性真菌所含有的特点。在菌根组织内，依据菌丝体的形态结构，将菌根分为外生菌根、内生菌根和内外生菌根。

外生菌根是宿主植物被真菌的菌丝体包围的尚未木栓化的营养根形成，其菌丝体不能穿透植物细胞内部，只存在于细胞间。外生菌根对植物的生长甚至整个生态圈都有重要作用。外生菌根可以促进植物的生长，保护植物的发育，将病原菌作为养分，同时使病原菌营养体的形成机率降低。有研究发现，根系其他有益微生物吸收受外生菌根形成的影响，减少病原菌，还能产生不可挥发的具有杀菌作用的活性物质，使病原菌的细胞质清除不见，并对病原菌产生抑菌圈。而被外生菌根紧凑交错的菌套具有机械的抵御作用，病原菌穿透根部组织的过程中受到阻碍，并且避免了一定的机械损伤。

此外，根系吸收面积的增加也与外生菌根的形成有关。外生菌根根系上的菌套能使根系明显变粗，使土壤中根系的面积大大增加，继而扩展了根系对养分与水分的汲取，对磷的吸收最为明显。土壤到根系对有效磷的吸收凭借着菌丝，植物对磷素所含养分表现的更加亲和。有研究表明，植物对铜、铁、锌等元素的汲取和利用离不开菌根的影响。

一、国内外生菌根的研究现状

中国在20 世纪50 年代中期开始对外生菌根的研究，随后又处于长达20年的搁浅状态，直到70 年代中期，经过国外松树接种菌根菌对其造林成活率和生长的初步观察，对菌根的研究再次兴起。虽然我国对菌根研究开始的较晚，但发展速度值得称赞。其中最显著的论作有《林木菌根及应用技术》、《林木菌根化栽培技术》、《林木菌根研究》等。近几年，我国在外生菌根真菌资源调查、多样性、分类及分子鉴定方面取得显著成果。

二、材料与方法

（一）材料

供试材料为油松根系，选取自河北农业大学西校区图书馆南侧三棵油松；土钻；塑封袋；记号笔；培养皿；锥形瓶；解剖镜；90%密度的遮阴网。外生菌根系侵染形态观察于河北农业大学园林与旅游学院基础部实验室内完成。

（二）方法

1.实验准备

通过寻找观察在苗圃中选择三棵树龄接近，树形大小基本一致，生长状态良好的油松确定为取样树种。在油松的背阴面用90%密度的遮阴网对油松根系土壤进行为期1 个月的遮阴处理。利用高20cm，直径为8cm 的圆形土钻分别在三棵油松有光照的一面和经过遮阴处理的一面距离树干大约1.2m 的对立位置统一进行取土，获得每个土样体积约为1000cm3，将获得的土样依次放入塑封袋中，利用记号笔进行标记分类，共18 个土样。清洗18 个锥形瓶，根据图样依次做好标记，并倒入约2/3 的清水。

2.根系处理

将取得土样依次打开，将土样中的根系挑选出来，用清水清洗干净，在挑选和清洗的过程中注意依据序号放入所对应的锥形瓶中。

3.根系观察

将锥形瓶中的经过遮阴的根系和光照良好的根系依照观察顺序放入装有少许清水的培养皿中，利用解剖镜对每个样品中根系的根尖总数、被侵染总数进行统计，并对每种侵染类型进行观察总结。

结论

在自然条件下菌根的形成受众多因素的影响，对于一定的寄主植物来说，主要是菌根真菌的繁殖体、寄主植物营养根的生长状况、植物年龄、光照强度、土壤温度、水分、营养、酸碱值、微生物区系等。本试验中主要研究，光照强度不同对外生菌根侵染的影响。

通过对有光照的土壤根系与遮阴的土壤根系进行分析对比，有光照的土壤中植物根尖总数少于遮阴土壤中的根尖总数，同时，外生菌根的侵染率也随光照强度的不同而改变。菌根的形成与土壤中真菌、病毒、放线菌、原生动物、藻类和线虫等微生物密切相关。它们与菌根真菌一样，将植物枯落的枝叶和根系分泌的物质为主要养分，在生长和繁殖过程中间接地促进和抵制菌根的合成。在营养缺乏时，微生物可短暂激活那些不可供应的营养以脉冲的形式释放，给植物提供生长所需的营养，提升植物生长势，促进光合作用的产生，从而加速菌根形成。

由此认为，受光照条件的影响，不改变其它生长条件，有光照的土壤根系因为光照条件良好，土壤中微生物的分解活动可以正常的进行，植物所需养分正常供给。而遮阴条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，土壤养分同时降低，土壤中的微生物通过短暂激活不可供应的营养以脉冲的方式释放，给植物提供生长所需的营养，提高植物生长势，促进光合作用的产生，刺激了外生菌根的形成。最终导致光照的根系中外生菌根的侵染数量及侵染类型明显少于遮阴的根系。