菌根生物技术的应用价值分析

　　菌根就是真菌加植物的根，它是指真菌与植物根系形成的互惠共生体。能够侵染植物根系形成菌根的真菌叫做菌根真菌。1989 年，Harley 根据参与共生的真菌和植物种类及它们形成共生体系的特点，将菌根分为 7 种类型，即丛枝菌根、外生菌根、内外菌根、浆果鹃类菌根、水晶兰类菌根、欧石楠类菌根和兰科菌根。其中丛枝菌根（Arbuscutar mycorrhiza,AM）是一种内生菌根真菌，它可在 90%的微管植物根中形成[1].

　　1 菌根生物技术是提高植物病害防治的有效途径

　　Cordier 等研究认为，植株菌根化后提高了植物根系的吸收表面积，从而改善了植物的营养，间接提高植株抗病性。研究还表明，AM 真菌先侵染植物根系后，它可与病原微生物竞争碳水化合物，减少了病原菌侵入的机会，从而也提高了抗病性。AM 真菌的侵染可诱导植物根系分生组织和根细胞特别是有限的病原菌侵染位点发生明显的变化，影响病原物的侵染和发展。AM 真菌改变根际微生物种群，AM 真菌影响下根区真菌数量减少而利于减轻植株真菌病害。植物的一些防御性酶类可在 AM 真菌侵染植物的过程中被激活，也提高了植物的抗病性。

　　AM 菌根能显著提高各种蔬菜对众多真菌病的抵抗能力，原因就在于 AM 菌根抑制了根区有害真菌的数量。研究结果显示：AM 真菌抑制镰刀菌的侵染，降低黄瓜枯萎病的发病率；AM 真菌中球囊霉属的聚生球囊霉、幼套球囊霉、大果球囊霉、珠状球囊霉和美丽巨孢囊霉等都能不同程度地减轻腐霉属、疫霉属、镰刀菌属、丝核菌属、根串珠霉属的病原真菌对菜豆、洋葱、烟草、草莓等引起的土传病害；AM 真菌也能使西瓜根围及根内镰刀菌群体的数量及枯萎病的发病率和病情指数显著降低。同时，外生菌根也能提高乔木对病害的抗性。李玉等[2]把厚环乳牛肝、血红铆钉菇、彩色豆马勃 3 种外生菌根菌纯培养后接种到日本落叶松、油松播种苗测试它们根部对病害的抗性，结果表明，这 3 种菌根真菌都可明显抑制苗木猝倒病，和不接种这些菌根菌相比降低 4.0%~55.9%,同时，苗高、地径、单株鲜重等生长指标有 2.8%~62.9%的不同程度提高。

　　2 菌根生物技术是盐渍化土壤改良的有效途径

　　生长在含有较多盐类（主要是钠盐）的土壤中的植物，难以正常生长和存活。土壤盐分过多，引起植物渗透胁迫和生理干旱等。研究表明，植株体内 Na+浓度主要受 P 的吸收量的控制，AM 真菌可通过提高植株对 P 等矿质养分的吸收从而减少对 Na 的吸收来增加植物的抗盐能力。此外，植株菌根化后，扩大了根的吸收面积，增加植物对水分的吸收，缓解了生理性缺水。同时，菌根化改变了植物组织结构，增加植物对水分的吸收，缓解了生理性缺水。同时，菌根化改变了植物组织结构，特别是修正了植物根部结构，增加植株 P、Zn、可溶性糖和氨基酸等的含量，改善了植物体内离子平衡和渗透平衡，提高了植物的抗盐性。

　　土壤盐渍化是全球面临的生态难题，迄今为止仍没有探寻到一条经济、简便、可持续控制的有效途径。目前，解决土壤盐渍化问题主要依赖于如淡水压盐、挖沟排盐、客土置换、筑堤种植等工程措施，但这些措施费用昂贵，工程一旦停止土地马上返盐，而且洗盐同时许多植物必需的营养元素随水流失，不能解决根本问题。有的通过添加 CaCO3等化学物质降低盐碱含量，优化土壤，但是这种方法不仅耗资巨大，时间长，不易见效，且随着大量化学物质的加入，加重了土壤的次生盐渍化。为适应园林城市和观光休闲的要求，加强盐碱地开发利用，提高盐碱地植被覆盖率，探索提高绿化树木耐盐性研究，是新形势下国内外大环境追求生态、健康和谐发展的需要。通过菌根生物诱导途径，使植物充分适应盐渍环境，提高植物在盐渍土壤上的耐盐性，成为盐渍土改良利用的新方向[3].此外，利用菌根生物技术对复垦区土壤进行综合治理与改良，使失去微生物活性的复垦区土壤重新建立和恢复土壤微生物体系，增加土壤生物活性，加速复垦区土壤的基质改良，加速自然土壤向农业土壤的转化过程，使生土熟化，提高土壤肥力，从而缩短复垦周期。

　　3 菌根剂的成功研制及利用在农、林及环保领域内发挥着积极作用

　　自 20 世纪 50 年代，菌根对植物的效能被发现以来，引起了各国科学家的关注。研究发现，由于地球生态环境的逐渐改变，植物在自然条件下已很难形成菌根。在农、林及环保领域内，如何利用菌根人工生物技术，帮助植物在不同的环境成活、生长，是既有重大理论价值又有广阔应用前景的新课题。

　　在林木菌根研究方面，中国林业科学研究院林业研究所取得了很大成功。20 世纪 80 年代末，他们就首次在国内研制成功了菌根剂。近年来又开发了新型菌根剂-植健宝，为国内首创。目前，这种菌根剂已在林业、农业、园林、土地复垦、环保等方面不断推广，取得了显著效果。

　　菌根剂是一种具有多元作用的生物制剂。它是根据植物在自然条件下需要形成菌根帮助成活和生长的原理而研制成功的可持续发展的生态技术产品，能诱发和促进植物形成其自然生活的供养体系-有效菌根，提高植物吸收和利用水肥的能力，分泌多种植物生理活性物质，调节植物生理活动，改善体内养分状况；分泌多种植物激素和各种酶，促进植物生根、生长和发育，提高对土壤养分（尤其是磷）的利用率；增强植物抗病、抗逆性，提高土壤活性，增加土壤有机质含量，改善土壤理化性质，提高土壤肥力等。因此菌根化育苗大幅度地提高苗木质量和产量，菌根化造林大幅度提高造林成活率和幼林生长，促进“优质、高产、高效”稳定林分的迅速形成，同时节约补植和森林抚育费，缩短育林周期，降低育林成本。新型菌根剂的研发使用将传统落后的挖森林土接种的粗放经营方式转变为先进的菌根化造林的集约经营方式，防止水土流失，保护森林资源，减少甚至完全避免使用生长调节剂、化肥和农药等化学制剂带来的环境污染，促进生态平衡。

　　参考文献

　　[1] 李晓林，冯固等。丛技菌椴生盎生理[M].北京：华文出版社，2001.

　　[2] 李玉，韩瑞兴。落叶松菌根苗培育及造林技术[J].辽宁林业科技，2003,（6）。

　　[3] 刘春艳，王桂森，郝永娟，等。菌根生物技术在盐碱地造林绿化中的应用前景[J].天津农业科学，2010,16（5）。