菌根化蘋果苗木及其生產技術

顧雨非 隋秀奇 鄭建強

隨著科學技術的進步和人們對菌根認識的不斷深入，菌根學理論研究日益引起世界各國學者的廣泛關注，菌根化在果樹領域的應用技術研究也日趨深入。且隨著我國近年來蘋果栽植面積的增加和老園改造、矮化密植栽培技術的發展，培養健壯根系、提高苗木質量已經成為果樹生產的基本要求。

菌根是土壤有益真菌與植物吸收根系共生形成的復合吸收器官，既具有植物根系的作用又具有某些專化真菌的功能，在長期的進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體系。在現階段的研究中，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中應用的，其對于提高苗木的營養吸收能力和抗逆性至關重要。

1菌根在蘋果苗木生產中的主要作用

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，能夠加速有機質的分解，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節劑，促進植物生長

菌根真菌能夠分泌多種酶和植物生長調節劑，且其龐大的菌絲系統能夠擴大植物的養分吸收范圍。菌根真菌的根外菌絲擴展到土壤中將土壤的礦質營養提供給植物，也把宿主植物的碳水化合物提供給土壤和土壤生物體，將植物和土壤有機地聯系起來，形成良性循環系統。

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，增強植物根系的吸收能力，擴大根的吸收范圍，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可在土壤中分泌大量的生物化學物質，改變植物根際環境及重金屬的存在狀態，以降低重金屬的毒性。

1.4改善土壤結構，減少土壤養分流失

菌根真菌不但能促進植物對水分和各種礦物質的吸收，增強植物對環境和土壤的適應性，在改善土壤環境方面也起著重要的作用。叢枝菌根真菌（AMF）在農業土壤環境中的重要作用是使土壤結構發生有益改變，其分泌的某些成分可封存土壤中的有機碳，提高土壤有機質含量，菌絲網絡不但對根系發育有促進作用，還可保護土壤抵抗風化和水流侵蝕，減少土壤養分流失，對于提高土壤肥力、保證生產力持續發展具有重要作用。

1.5減少農藥使用，促進綠色果品的生產

AMF與根系共生增加了根系的營養攝取，使根系形態和生理發生變化，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，減少農藥的使用量，促進綠色無公害果品的生產。

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苗木生長，又能避免化學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變的關鍵時期，但現有的符合矮化栽培的優良砧木例如M9T337、B9等都不耐重茬，通過叢枝菌根的應用可以改變砧木特性，增強砧木對重茬地的適應性，提高新栽苗木成活率和果品質量。

2如何獲得菌根化苗木

AMF對于果樹有諸多益處，但現階段AMF菌劑的純培養技術尚未成熟，難以大量離體培養，在生產上一般采用“盆栽培養法”。在苗木生產過程中，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。青島農業大學研究出一種繁育菌根化苗木的專利方法（專利號：201210251884.9），借助果樹營養系砧木壓條繁育方法，通過木屑基質接種AMF，從而獲得高度菌根化的砧木。經作者多次試驗，該方法已開始應用于生產，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，只能與植物根系共生才能繁殖，因此菌種是以混合培養物的形式提供，菌種編號1511C0001 BGC AM0065，1511C0001 BGC AM0061，1511C0001 BGC AM0060由北京市農林科學院植物營養與資源研究所提供。

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小時后于培養箱中28℃催芽。基質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）營養液，控制磷肥的使用。在煙臺現代果業科學研究院，組培苗馴化溫室大棚內進行培養，根據天氣情況、室溫高低、蒸發快慢對澆水量進行調整。溫度調控在22～28℃。視病蟲害情況進行適當防治（圖1）。

在生長90天后用根段頻率標準法測定侵染率，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數。

2.3大田接種

M9 T337優質蘋果矮化砧木，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AMF繁殖；隨著新梢生長，依據新梢生長速率，分2次覆蓋木屑至25厘米厚，每次間隔1周左右；從覆蓋基質開始3個月后，檢測木屑中的AMF孢子密度，檢測結果為24個/毫升，同時新梢基部發生新根，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，獲得菌根化優質苗木；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，再進行品種嫁接，栽植后即可得到成品菌根化苗木。

3小結

現階段菌根化在果樹生產中的使用并未普及，其主要原因就是AMF難以離體培養，且在果園接種過程中難以避免雜菌的污染，不能實現便捷化接種。菌根化苗木的生產從根本上解決了AMF離體培養困難、菌劑接種不便利的問題，真正實現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上表現尚需進一步探索和觀察。

基金項目：煙臺市重點研發計劃項目（2018NCGY057）