顧雨非 隋秀奇 鄭建強(qiáng)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們對菌根認(rèn)識的不斷深入，菌根學(xué)理論研究日益引起世界各國學(xué)者的廣泛關(guān)注，菌根化在果樹領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)研究也日趨深入。且隨著我國近年來蘋果栽植面積的增加和老園改造、矮化密植栽培技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)健壯根系、提高苗木質(zhì)量已經(jīng)成為果樹生產(chǎn)的基本要求。

菌根是土壤有益真菌與植物吸收根系共生形成的復(fù)合吸收器官，既具有植物根系的作用又具有某些?；婢墓δ?，在長期的進(jìn)化過程中菌根已成為植物存活的決定因素及其生活的自然供養(yǎng)體系。在現(xiàn)階段的研究中，叢枝菌根的研究可以占到整個研究體系的60%以上，這與其在自然界的廣泛分布與重要地位是分不開的。對于蘋果苗木來說，叢枝菌根也是最適宜在生產(chǎn)中應(yīng)用的，其對于提高苗木的營養(yǎng)吸收能力和抗逆性至關(guān)重要。

1菌根在蘋果苗木生產(chǎn)中的主要作用

1.1提高蘋果苗木對水肥的吸收能力

叢枝菌根能夠提高植物對各類礦質(zhì)元素的吸收能力，特別是移動性較差的P、Zn、Cu等，能夠加速有機(jī)質(zhì)的分解，提高對N的捕獲能力，從而提高肥料利用率。

1.2分泌苗木所需的植物生長調(diào)節(jié)劑，促進(jìn)植物生長

菌根真菌能夠分泌多種酶和植物生長調(diào)節(jié)劑，且其龐大的菌絲系統(tǒng)能夠擴(kuò)大植物的養(yǎng)分吸收范圍。菌根真菌的根外菌絲擴(kuò)展到土壤中將土壤的礦質(zhì)營養(yǎng)提供給植物，也把宿主植物的碳水化合物提供給土壤和土壤生物體，將植物和土壤有機(jī)地聯(lián)系起來，形成良性循環(huán)系統(tǒng)。

1.3提高苗木的抗逆性，特別是對干旱、鹽堿和重金屬的抵抗能力

菌根真菌的菌絲能直接吸收水分，隨著根外菌絲的延伸和擴(kuò)展，菌根真菌的侵染能增加宿主植物根長和根密度或者改變根系形態(tài)，增強(qiáng)植物根系的吸收能力，擴(kuò)大根的吸收范圍，提高植物對干旱的抵抗能力；劉春艷等研究表明菌根真菌通過改變植物體內(nèi)碳水化合物、氨基酸組分和含量來改變根組織中的滲透平衡，提高植物耐鹽能力；菌根及其龐大的菌絲體網(wǎng)可在土壤中分泌大量的生物化學(xué)物質(zhì)，改變植物根際環(huán)境及重金屬的存在狀態(tài)，以降低重金屬的毒性。

1.4改善土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤養(yǎng)分流失

菌根真菌不但能促進(jìn)植物對水分和各種礦物質(zhì)的吸收，增強(qiáng)植物對環(huán)境和土壤的適應(yīng)性，在改善土壤環(huán)境方面也起著重要的作用。叢枝菌根真菌（AMF）在農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境中的重要作用是使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生有益改變，其分泌的某些成分可封存土壤中的有機(jī)碳，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，菌絲網(wǎng)絡(luò)不但對根系發(fā)育有促進(jìn)作用，還可保護(hù)土壤抵抗風(fēng)化和水流侵蝕，減少土壤養(yǎng)分流失，對于提高土壤肥力、保證生產(chǎn)力持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

1.5減少農(nóng)藥使用，促進(jìn)綠色果品的生產(chǎn)

AMF與根系共生增加了根系的營養(yǎng)攝取，使根系形態(tài)和生理發(fā)生變化，影響植物次生代謝，改變萜類化合物的組成和濃度，降低果樹被昆蟲取食的可能性，減少農(nóng)藥的使用量，促進(jìn)綠色無公害果品的生產(chǎn)。

1.6防治根部病害

菌根對于植物根部病害有抵抗和減輕作用，許多學(xué)者在多種植物上的研究都已取得顯著效果。在蘋果上，特別是苗木繁育過程中，人工接種菌根既可促進(jìn)苗木生長，又能避免化學(xué)藥劑帶來的土壤污染及有益微生物減少等弊端，且能夠降低用藥成本。

1.7克服老園改造的重茬障礙

我國正處于由喬化稀植向矮化密植栽培模式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期，但現(xiàn)有的符合矮化栽培的優(yōu)良砧木例如M9T337、B9等都不耐重茬，通過叢枝菌根的應(yīng)用可以改變砧木特性，增強(qiáng)砧木對重茬地的適應(yīng)性，提高新栽苗木成活率和果品質(zhì)量。

2如何獲得菌根化苗木

AMF對于果樹有諸多益處，但現(xiàn)階段AMF菌劑的純培養(yǎng)技術(shù)尚未成熟，難以大量離體培養(yǎng)，在生產(chǎn)上一般采用“盆栽培養(yǎng)法”。在苗木生產(chǎn)過程中，由于菌劑制備困難和土壤雜菌的干擾，對果園土壤施用AMF菌肥仍然是一種夢想。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)研究出一種繁育菌根化苗木的專利方法（專利號：201210251884.9），借助果樹營養(yǎng)系砧木壓條繁育方法，通過木屑基質(zhì)接種AMF，從而獲得高度菌根化的砧木。經(jīng)作者多次試驗(yàn)，該方法已開始應(yīng)用于生產(chǎn)，采用分類接種并測量生長勢的方法選出最適宜蘋果苗木的菌種。

2.1菌種的獲得

AMF無法離體純培養(yǎng)，只能與植物根系共生才能繁殖，因此菌種是以混合培養(yǎng)物的形式提供，菌種編號1511C0001 BGC AM0065，1511C0001 BGC AM0061，1511C0001 BGC AM0060由北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所提供。

2.2菌種的繁殖

以紅三葉草、紫花苜蓿和玉米為宿主植物，種子用10%H2O2消毒10分鐘后，清水浸泡6小時后于培養(yǎng)箱中28℃催芽?；|(zhì)用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌備用。盆缽用75%酒精消毒。接種劑為經(jīng)三葉草繁殖的帶有孢子、菌絲和根段的砂土混合物。每盆接種劑量為花盆總土量的15%左右。玉米每盆3株，紅三葉草或紫花苜蓿每盆約40株。出苗后，前3周澆純凈水，后3周澆Hoaglands（霍格蘭氏）營養(yǎng)液，控制磷肥的使用。在煙臺現(xiàn)代果業(yè)科學(xué)研究院，組培苗馴化溫室大棚內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，根據(jù)天氣情況、室溫高低、蒸發(fā)快慢對澆水量進(jìn)行調(diào)整。溫度調(diào)控在22～28℃。視病蟲害情況進(jìn)行適當(dāng)防治（圖1）。

在生長90天后用根段頻率標(biāo)準(zhǔn)法測定侵染率，生長4個月后收獲菌劑，取根際土適量，陰干后測定孢子發(fā)生量，將含有孢子、根段的混合土樣自然陰干。用濕篩—傾注—蔗糖離心法測定，在顯微鏡和體視鏡下觀測計(jì)數(shù)。

2.3大田接種

M9 T337優(yōu)質(zhì)蘋果矮化砧木，春季新梢長至20厘米時，按照每立方米木屑加入AMF 120萬接種勢單位的比例用腐熟好的木屑混以高效AMF摩西球囊霉，覆蓋新梢基部，同時在木屑上播種三葉草或紫花苜蓿種子以促進(jìn)AMF繁殖；隨著新梢生長，依據(jù)新梢生長速率，分2次覆蓋木屑至25厘米厚，每次間隔1周左右；從覆蓋基質(zhì)開始3個月后，檢測木屑中的AMF孢子密度，檢測結(jié)果為24個/毫升，同時新梢基部發(fā)生新根，并檢測菌根侵染率，平均為30.7%；秋季將帶有菌根的砧木苗分株，貯藏，待翌年春季嫁接育苗；同時將含有大量AMF的木屑收集起來貯藏，待翌年再用（圖2、圖3）。

2.4砧木嫁接

翌年春季室內(nèi)枝接品種定植，或定植砧木苗，生長季芽接品種，獲得菌根化優(yōu)質(zhì)苗木；而收集貯藏的含有大量AMF的木屑用于再壓條繁育菌根化的砧木苗。接種后的砧木即為菌根化砧木，再進(jìn)行品種嫁接，栽植后即可得到成品菌根化苗木。

3小結(jié)

現(xiàn)階段菌根化在果樹生產(chǎn)中的使用并未普及，其主要原因就是AMF難以離體培養(yǎng)，且在果園接種過程中難以避免雜菌的污染，不能實(shí)現(xiàn)便捷化接種。菌根化苗木的生產(chǎn)從根本上解決了AMF離體培養(yǎng)困難、菌劑接種不便利的問題，真正實(shí)現(xiàn)了新植果樹的菌根化，為克服重茬障礙建園提供了新的思路。如何提高菌根化苗木侵染率以及菌根化苗木在生產(chǎn)上表現(xiàn)尚需進(jìn)一步探索和觀察。

基金項(xiàng)目：煙臺市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018NCGY057）