菌根化育苗造林技術 |
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| 來源：未知 作者：admin 發布時間：2013-07-28 08:02 |
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本文將介紹菌根的概念及其對植物的有益功能和菌根化生物技術的適用范圍和效益以及菌根制劑的使用方法, 以期普及菌根知識, 使該項技術更好地應用于植被恢復工程中, 促進和加快植被恢復進程。 苗木網,www.cqhuayin.com 1 . 菌根概念菌根是自然界普遍存在的一種植物共生現象, 早在百余年前就被發現了, 它是一類土壤有益真菌( 菌根真菌) 與高等植物根系形成的復合吸收器官, 是一種共生互惠聯合體。在自然界中約有95%左右的植物具有菌根共生關系, 其中最常見的是外生菌根、內生菌根和內外生菌根。 999苗木網,www.cqhuayin.com 2 . 菌根對植物生長存活的有益功能 999苗木網,www.cqhuayin.com 2. 1 . 提高植物根系吸收水、肥的能力 中國苗木網,999miaomu.com 菌根以2 種方式提高植物根系的吸收能力, 一是通過保護吸收根、延長其壽命,植物普通吸收根主要依靠根毛吸收水、肥,根毛壽命很短, 僅10~ 20 d 就死亡, 隨著幼根的生長不斷形成新的根毛代替死亡的根毛, 因此, 其吸收能力弱且不穩定, 而形成菌根后, 以菌根代替根毛吸收水、肥, 菌根的壽命比根毛長, 而且其吸收能力強且穩定。二是通過擴大根系的吸收面積, 菌根多分支的菌絲套、外伸菌絲、菌絲束和根狀菌索在土壤中縱橫交錯, 形成龐大的菌絲網, 其吸收面積要比沒有菌根、僅依靠根毛吸收的總面積大得多, 因此可以吸收更大土壤范圍內的水分和養分。 999苗木網,999miaomu.com 2. 2 . 提高植物對礦物質和有機質的分解和利用 999苗木網,www.cqhuayin.com 菌根在生長、存活過程中能分泌多種酶, 如磷酸酶、纖維素酶、過氧化氫酶、蛋白酶等, 來分解土壤中不溶解的礦物質和有機質, 直接分解利用有機物和氮、磷、鉀、硫、鋅、銅等多種礦物元素, 改善植物體內養分狀況, 在菌根的幫助下, 植物可以從未風化的礦物質, 如磷灰石、石灰石、長石中吸收養分, 也可以從泥炭、粗腐殖質、木質素和蛋白質等有機化合物中吸取所需營養物質, 從而提高了植物對土壤養分的利用率。 999苗木網,999miaomu.com 2. 3 . 分泌生長激素和生長調節素, 促進植物生長 苗木網,999miaomu.com 菌根在生長、存活過程中產生多種天然生長刺激素, 包括生長素, 如吲哚乙酸、細胞分裂素、赤霉素和生長調節素如維生素B 等, 調節植物體內養分運轉, 促進植物生根、生長和發育。 999苗木網,www.cqhuayin.com 2. 4 . 增強植物的抗逆性 中國苗木網,999miaomu.com 菌根真菌對環境的適應性比植物強,因而當它們與植物形成菌根后可以增強植物的抗逆性, 如提高對土壤干旱、瘠薄、極端溫度、酸堿度和高濃度土壤有毒物質的抗性和耐性。 苗木網,999miaomu.com 2. 5 . 提高植物抗病性 999中國苗木網,999miaomu.com 菌根提高植物抗病性的機理包括4方面: ( 1) 由于菌根的形成, 充分利用了植物根系過剩的碳水化合物, 減少了病原菌可利用的營養物質, 從而減少發病的機率; ( 2) 由于菌根形成, 引起植物根部皮層細胞防御性反應, 產生植抗素, 抑制病原菌的生長和侵入, 從而減少發病的機率;( 3) 許多菌根真菌對病原菌有拮抗作用,抑制病原菌的生長; ( 4) 菌根具有保護作用的根際微生物群落, 成為防御病原菌侵染的第一道防線; 菌根的菌絲套保護植物根系, 成為防止病蟲侵入的機械屏障, 為第二道防線; 菌根內的哈蒂氏網對病蟲侵入起阻隔作用, 成為病原生物侵入的第三道防線。因此菌根對病害尤其是根部病害, 如立枯病、猝倒病、根腐病等具有極好的防治作用。 苗木網,www.cqhuayin.com 2. 6 . 改良土壤, 提高土壤可持續性生產力 999苗木網,www.cqhuayin.com 形成菌根后, 可以改善土壤的物理性質, 稠密的菌絲網, 使土壤變得疏松、透氣和具有彈性, 菌絲網具有較好的保土和保水性能, 起固定和團聚作用。此外, 菌根通過產生的各種酶, 使土壤中不溶的有機質或被固定的礦物質分解為植物能夠直接吸收利用的養分, 從而提高土壤肥力。菌根還通過增加土壤有機質含量、擴大根際的粘膠層范圍、加速礦質土壤風化等途徑改善土壤的化學性質。在改善土壤理化性質的同時, 有益的微生物群落, 除具有防衛功能, 成為植物防御病害的防線以外, 還提高了土壤活性, 具有分解、吸收、固氮、養分傳遞、減輕環境污染等有益作用, 并能保持土壤結構, 提高土壤的可耕性, 使其更有利于植物生長[ 2] 。菌根是植物生長的自然供養體系, 許多樹種( 如松樹) 在長期的生存進化過程中已形成了對菌根的絕對依賴性, 沒有菌根它們在自然條件下就會生長不良, 甚至死亡。因此在植被恢復過程中, 有必要人為地重建或者鞏固植物的菌根體系, 從而提高植被成活率和生長速度, 加快植被恢復進程, 提高恢復效果。 中國苗木網,www.cqhuayin.com 3 . 菌根化生物技術的適用范圍菌根化生物技術的適用范圍很廣, 幾乎有95%的植物種類都有菌根真菌共生,因此與植物有關的大多數生產活動都可以涉及到菌根技術。而在生產實踐中, 在以下幾個方面應用, 不僅具有極大的意義和價值, 而且可以產生很好的效果和效益。3. 1 . 惡劣環境的植被恢復包括沙化土地、礦山、工業污染區、荒山荒地等的植被恢復。由于不合理的資源開發、盲目的土地開墾、放牧、亂砍濫伐等人為活動的加劇, 造成了嚴重的空氣污染、水土流失、土壤退化、沙化甚至荒漠化、土壤干燥貧瘠、土壤有毒物質濃度增高、溫度變化增大、土壤酸堿度加大等嚴重后果。地上植被遭到了嚴重破壞, 形成了大片的沙地、荒山荒地和露天開礦后的廢礦區, 土壤中的微生物含量尤其是有益微生物的含量大幅度降低, 很難自然形成林木與有益微生物之間的共生互惠關系,因此在上述惡劣的立地條件下采用常規造林的方法重新恢復植被是很難取得成功的。而應用菌根化生物技術, 人為地引入菌根真菌等有益微生物, 使林木迅速形成有效菌根, 加速以優良菌根真菌為主的根系微生物群落建立, 提高土壤活性, 增加土壤有機質, 改善土壤理化性質, 同時提高樹木對立地不利因子的抗性, 才能保證造林成活率和樹木的正常生長發育, 加速植被的恢復進程[ 2] 。據Marx 等學者報道, 美國采用人工接種菌根化的苗木在露天礦等工業廢墟上造林, 取得了顯著成效[ 1] 。我國在沙地樟子松造林和石質山區馬尾松造林以及干熱河谷地區松樹造林中應用菌根化技術也均取得了顯著成效[ 3] 。 3. 2 . 天然林和火燒跡地的人工更新 苗木網,999miaomu.com 在天然林內, 由于沒有受到破壞和干擾, 因此森林土壤內到處存在經過競爭和長期進化而存在的菌根真菌, 所以一般天然林的自然更新很少需要人為應用菌根,但如果在天然林內進行人工更新就必須人為應用菌根, 特別在更新樹種與原有林優勢樹種不同的情況下更應使用菌根化技術, 選用適合更新樹種的菌根種類, 先進行種苗的菌根化, 然后進行菌根化造林才能保證人工更新成功。在火燒跡地進行人工更新一般比較困難。火燒跡地失去了原有森林的生態環境,立地條件惡化, 土壤PH 值和養分狀況均有較大改變, 更主要的原因是由于森林火災燒死了原有林地表層的大部分菌根真菌, 由于土壤中缺少適合的菌根, 所以更新樹木的成活和生長均受到一定程度的影響[1] 。999苗木網,999miaomu.com 3. 3 . 常規育苗和營造速生豐產林 999中國苗木網,www.cqhuayin.com 菌根在常規育苗和速生豐產林營造中也有較高的應用價值。菌根化的苗木不僅其生長量比非菌根化苗木大, 而且葉色深綠、生長健壯、生長勢旺盛, 在造林后, 它們對比苗圃環境條件相對惡劣的造林地有較大的適應性, 因此具有更大的成活和生長能力, 為今后提高幼林的生長和發育打下了良好的基礎。我國的主要速生用材林樹種是松樹( 馬尾松、落葉松、油松、樟子松、國外松等) 、杉木、泡桐、楊樹和桉樹等, 它們均是菌根樹種[2] , 利用菌根化技術進行育苗和造林具有顯著的成效。 999中國苗木網,www.cqhuayin.com 3. 4 . 經濟林培育 999中國苗木網,999miaomu.com 菌根不僅能促進經濟林木( 如核桃、板栗、榛子等) 、經濟作物( 如特種蔬菜、水果、煙草等) 的生長, 還能增加產量、改善品質、提高產值; 而且能減少, 甚至避免化肥、農藥、植物激素等的使用, 從而減少, 甚至避免污染、降低成本, 實現果品的綠色生產。3. 5 . 各種綠化工程包括城市小區綠化、城市道路綠化及高速公路護坡綠化等。城市土地不僅養分缺乏, 而且有益微生物含量少, 高速公路沿線經過道路施工的影響, 土壤原有條件和微生物群落受到了一定程度的破壞,因此在城市綠化和高速公路護坡的植被綠化時很有必要利用菌根化生物技術, 認為施用菌根制劑, 以提高綠化成活率和效果。尤其是多年生大苗的移植, 其本身的移植成活率相對較低, 通常要采用一些輔助措施, 其中施用菌根制劑簡單、高效, 不僅能夠刺激新根的萌發生長, 在最短時間內形成菌根結構, 而且不污染環境。 3. 6 . 老化衰弱樹木及名木古樹的養護和復壯 999苗木網,999miaomu.com 我國名木古樹繁多, 樹齡幾百年甚至上千年, 但隨著樹齡的不斷增長, 其生長勢必然會逐漸衰弱, 尤其是根部的吸收根的更新和生長緩慢, 而且其吸收利用養分的能力也會下降, 這時候如果有計劃地向其根部施入一定量的適宜的菌根真菌, 促進吸收根的發育及其菌根化, 將會在一定程度上提高根部吸收水分和養分的能力,從而改善生長狀況, 提高樹勢。其它生長衰弱、生長量低的樹木同樣適用。3. 7 . 引種一種樹種在其原生境中都有其最適宜的生長環境, 包括氣候、土壤條件等, 其中也包括土壤中和其共生的有益微生物種類, 菌根真菌是主要的一種。而一旦將其引種到新的地區, 除了要滿足它生長所需的氣候、土壤條件外, 很重要的一點是要匹配與其共生的適合的菌根真菌, 否則就會影響引種成功率或是延長引種周期。3. 8 . 根部病害的生物防治菌根可以提高植物的抗病性, 尤其是根部病害, 因此利用菌根的這一作用, 可以用于苗木根部病害, 例如根腐病、立枯病和猝倒病的生物防治。在育苗的同時接種菌根制劑的方法已成為苗木根部病害生物防治的一種手段。由于這種方法既可減少甚至避免化學防治帶來的環境和土壤污染, 同時又能促進苗木生長, 提高苗木的產量和質量, 因而受到生產單位越來越廣泛的重視。 中國苗木網,999miaomu.com 4 . 菌根化生物技術的應用效益 999中國苗木網,www.cqhuayin.com 菌根化生物技術的應用具有顯著的經濟效益, 菌根化苗生長快、抗性強, 可提前出圃, 縮短育苗周期, 不僅降低育苗成本, 而且減少各種病害。林木菌根化造林可提高成活率, 節省補植費; 促進幼林生長, 增加木材產量; 提高林木吸收和利用養分的能力, 起到自肥作用; 增強林木抗病性和抗逆性, 節省森防費; 提早幼林郁閉, 縮短輪伐期, 節省撫育費, 降低育林成本, 均是其長期的經濟效益。圃地和造林地上產生的菌根真菌子實體具有食用、藥用和工業用價值, 為其潛在的經濟效益。菌根化生物技術是符合自然規律的生態新技術, 具有顯著的生態效益和環境效益。菌根化生物技術的應用不僅可以減少化肥和農藥的使用, 避免環境污染,促進生態平衡, 而且增強土壤活性, 改善土壤理化性質, 防治地力衰退和水土流失, 同時還改變了挖森林土盲目、低效接種的習慣, 保護了森林資源; 菌根化生物技術的應用不僅增加了林業生產的科技含量, 提高了林業產值, 而且還為防風固沙、防治荒漠化、改造廢礦區和工業污染區、加速荒山綠化、改善和美化生態環境提供了一項切實可行的生物措施。 中國苗木網,www.cqhuayin.com 5 . 菌根化育苗造林技術及菌根制劑的使用方法 苗木網,999miaomu.com 5. 1 . 菌根化育苗造林技術 999中國苗木網,www.cqhuayin.com 菌根化育苗造林技術就是在植被恢復中進行育苗和造林時配套使用高效菌根制劑的新工藝, 與傳統的育苗造林技術相比, 明顯地提高了成苗率及苗木質量和產量, 大幅度地提高造林成活率和林木生長, 具有高效、低耗、簡單、易行和維護地力、促進生態平衡的特點。以松樹為例,苗木側根數、側根總長、吸收根總菌根化率、苗木成活保存率和I 級苗率分別增長20. 0% ~ 960. 0%、56. 2% ~ 389. 5%、60. 3% ~ 1 792. 0%、9. 0% ~ 22. 1%、45. 3%~ 150. 0%。苗木生長質量指標: 苗高、地徑、鮮質量、干質量分別提高22. 3%~ 197. 3%、31. 2% ~ 253. 8%、33. 4% ~918. 2%、21. 8% ~ 740. 0%。造林成活率、幼林平均高、地徑和材積指數分別增長5. 5%~ 46. 0%、13. 0%~ 56. 4%、2 5. 5%~61. 7%、87. 8%~ 450. 0% 。 中國苗木網,999miaomu.com 5. 2 . 菌根制劑的主要使用方法 999中國苗木網,www.cqhuayin.com 5. 2. 1 . 播種菌根化育苗. 即在播種的同時施用菌根制劑, 可以進行拌種、溝施、穴施及種子包衣。 苗木網,999miaomu.com
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