外生菌根菌促进白皮松和桧柏古树生长的应用
【类型】期刊
【作者】金陈斌（上海市青浦区绿化管理所）
【作者单位】上海市青浦区绿化管理所
【刊名】广西林业科学
【关键词】 白皮松；桧柏；古树；菌根菌；叶绿素；根系活力
【资助项】上海市绿化和市容管理局项目(G140501)
【ISSN号】1006-1126
【页码】P233-236
【年份】2019
【期号】第2期
【期刊卷】7
【摘要】松柏类树种为菌根树种,为延缓松柏古树的衰老,对松柏古树进行接种彩色豆马勃、美味牛肝菌和丝膜菌试验。结果表明:接种后古树的生长量、叶绿素含量、根系活力和根系侵染率均有增加,尤其是根系活力增加。白皮松接种彩色豆马勃效果优于丝膜菌,桧柏接种丝膜菌效果最优。接种菌根菌后,能降低土壤的p H值,提高土壤有机质,对土壤中的速效氮、有效磷也起到较好的调节作用。
【全文】 文献传递
外生菌根菌促进白皮松和桧柏古树生长的应用
Application of Ectomycorrhizal Fungi to Promote the Growth of Ancient Pines and Cypress Trees
松柏植物是重要的园林植物[1]。上海在上世纪50年代、80年代曾大力种植松柏类植物，但由于土壤偏碱，地下水位高等原因，大都生长不良。影响松柏古树生长的因素，除遗传因素外，菌根是影响其生长的重要因素。松柏植物为菌根植物，在自然条件下没有菌根就会生长不良甚至死亡[1-4]。菌根是真菌与植物根系形成的一种共生组织。菌根中的真菌通过庞大的根外菌丝，从土壤中吸取氮素和矿物质，供给植物，增强植物根吸取矿物质养料的能力。同时，菌根还能分泌生长激素和生长调节素，促进植物生长，增强植物的抗逆性，如提高对土壤干旱、瘠薄、极端温度、酸碱度和高浓度土壤有毒物质的抗性和耐性，提高植物抗病性等[2-4]。本项目针对不同树种、不同地点的白皮松（Pinus bungeana）和桧柏（Sabina chinensis）古树，开展彩色豆马勃（Pisothus tinctorius），丝膜菌 （Cortinarius collinitus） 和美味牛肝菌（Boletus edulis）对松柏古树生长作用的研究，为今后更大范围内松柏树木的恢复生长提供更好的技术服务。
1 材料与方法
1.1 试验材料
位于上海青浦区的曲水园和大观园中的白皮松、桧柏生长超过了百年，虽然养护人员精心养护，但其生长仍为衰弱状态。为改善其生长状况，2016年5月，接种不同剂量的彩色豆马勃，丝膜菌和美味牛肝菌。菌种由中国林科院提供（表1）。接种前对接种树种的生长量、叶绿素含量、根系菌根感染率、根系活力和土壤pH值、有机质、速效氮、有效磷进行测试，2017年5月，对接种后的树种重复测定上述指标。
1.2 研究方法
年生长量：采用量尺量取并记录东、南、西、北4个方向的15个枝条生长量，取平均值。
叶绿素测定：分光光度法[5]；根系侵染率测定：染色法[2]；根系活力测定：TTC法[5]；pH值测定：电位法；有机质测定：重铬酸钾法；速效氮测定：扩散吸收法；有效磷测定：碳酸氢钠法[6]。
表1 松柏古树的接种情况
Tab.1 Inoculation of ancient pine and cypress trees
树种白皮松白皮松桧柏桧柏桧柏桧柏松柏桧柏桧柏桧柏桧柏编号0528 0529 0577 0578 0579 0580 0582 0586 0587 0588 0589地点曲水园曲水园曲水园曲水园曲水园曲水园大观园大观园大观园大观园大观园菌种丝膜菌彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃美味牛肝菌美味牛肝菌美味牛肝菌丝膜菌丝膜菌
2 结果与分析
2.1 对生长的影响
2.1.1 菌根菌对生长量和叶绿素的促进作用
接种后，白皮松古树和桧柏古树的生长量均有增加。增长量最大的是编号0529白皮松古树，其次是编号0589桧柏古树（表2）。
表2 接种菌根菌前、后松柏古树的生长情况
Tab.2 The growth of ancient pine and cypress trees before and after inoculation
树种白皮松白皮松桧柏桧柏桧柏桧柏松柏桧柏桧柏桧柏桧柏编号0528 0529 0577 0578 0579 0580 0582 0586 0587 0588 0589菌种丝膜菌彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃美味牛肝菌美味牛肝菌美味牛肝菌丝膜菌丝膜菌接种前生长量/cm 07.1 12.7 05.2 05.9 06.1 07.3 04.3 06.5 04.4 15.0 12.8接种后生长量/cm 08.1 14.2 05.9 06.5 06.9 07.8 04.8 06.9 05.0 16.0 14.0接种前叶绿素量/（mg/g）0.60 0.65 1.27 1.21 1.31 1.20 1.23 1.33 1.18 1.28 1.26接种后叶绿素含量/（mg/g）0.66 0.71 1.34 1.27 1.42 1.25 1.29 1.41 1.32 1.45 1.38
试验结果表明，接种彩色豆马勃，丝膜菌和美味牛肝菌，对白皮松和桧柏古树的生长量均有促进作用，但不同的菌种作用不同。彩色豆马勃对白皮松的促进作用优于丝膜菌，丝膜菌对桧松的促进作用优于彩色豆马勃和美味牛肝菌。在叶绿素方面，接种后白皮松古树和桧柏古树的叶绿素含量均有增加。
2.1.2 菌根菌对根系活力和根系侵染率的促进作用
根系活力反映根系的吸收情况，根系活力增加，其吸收能力增强[5]。根系的侵染率体现菌根情况，侵染率增加，其吸收能力增强[2]。接种前后的菌根侵染率和根系侵染率的情况见表3。
表3 松柏古树的根系活力和根系侵染率
Tab.3 The root activity and root infection rate of ancient pine and cypress trees
树种白皮松白皮松桧柏桧柏桧柏桧柏松柏桧柏桧柏桧柏桧柏编号0528 0529 0577 0578 0579 0580 0582 0586 0587 0588 0589菌种丝膜菌彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃彩色豆马勃美味牛肝菌美味牛肝菌美味牛肝菌丝膜菌丝膜菌接种前根系活力g/（g.h）209.0 204.5 324.8 306.6 362.4 367.2 321.7 325.2 367.3 338.0 329.9接种后根系活力g/（g.h）308.3 373.1 397.4 354.2 390.4 409.9 372.1 361.2 393.4 431.2 419.8接种前根系侵染率（%）10 08 27 14 16 12 26 14 26 14 18接种后根系侵染率（%）32 44 46 39 38 42 40 38 40 61 58
接种彩色豆马勃、丝膜菌和美味牛肝菌均能提高试验古树的根系活力，并且增加明显，反映了根系活力是一个非常敏感的指标。对于白皮松树根系活力的提高，彩色豆马勃的效果优于丝膜菌；对于桧柏古树的根系活力，美味牛肝菌相对差于其它2种菌种，接种丝膜菌在3种菌种中效果最佳。
接种后的白皮松古树和桧柏古树的根系侵染率，增加明显。白皮松古树接种彩色豆马勃的根系侵染率高于丝膜菌；桧柏古树接种丝膜菌的根系侵染率在3个菌种中最高。
2.2 对土壤的影响
土壤理化性质直接影响到古树的正常生长[6-9]。古树树龄较长，其根系尤其是吸收根的数量及吸收能力均有不同程度的衰退，菌根菌是能提高植物根系活力的活性生物物质，具有改善土壤生态环境、促进和恢复古树根系生长、提高古树生长能力的作用[9-10]。
2.2.1 对土壤pH值、EC值、有机质的影响
对接种前后的土壤样品进行测定和分析，结果见表4。
表4 接种前后松柏类古树土壤的pH值、有机质
Tab.4 The pH value,organic matter in the soil of ancient pine and cypress treos before and after inoculation
树种白皮松白皮松桧柏桧柏桧柏桧柏松柏桧柏桧柏桧柏桧柏编 号0528 0529 0577 0578 0579 0580 0582 0586 0587 0588 0589接种前pH值8.29 8.16 7.78 8.13 8.07 8.17 8.36 7.67 8.31 8.51 5.99接种后pH值7.78 6.89 7.33 7.58 7.86 7.19 8.16 6.90 8.03 7.97 5.23接种前有机质（%）3.25 3.17 2.50 1.91 2.24 3.34 2.66 2.68 1.36 1.69 2.53接种后有机质（%）3.64 3.27 4.30 3.86 3.64 5.60 4.42 4.81 3.01 1.75 3.23
接种菌根菌后，土壤的pH值都有不同程度的降低，说明接种菌根菌对土壤pH值有一定的改善效果，有利于植物养分的吸收，有利于松柏古树的生长。
土壤有机质直接影响着土壤的理化性状，是体现土壤肥力的重要指标之一[6]。试验结果表明：接种菌根菌后，土壤的有机质有不同程度的升高，有利于土壤结构的改善，从而有利于松柏古树的生长。
2.2.2 对土壤的速效氮、有效磷的影响
氮素是植物营养中最重要的元素之一，是蛋白质的基本成分，当植物缺氮时，植物的碳素同化能力降低，植物生长明显受到抑制[11-12]。土壤中的速效氮能较好反映出近期内土壤氮素供应状况。磷是植物体内生理代谢活动必不可少的一种元素。土壤有效磷含量是衡量土壤磷素供应状况的较好指标。对接种前后的土壤样品进行测定和分析，结果见表5。
表5 接种前后松柏类古树土壤的速效氮、有效磷
Tab.5 The available N,effective P of soil of ancient pine and cypress trees before and after inoculation
树种白皮松白皮松桧柏桧柏桧柏桧柏松柏桧柏桧柏桧柏桧柏编号0528 0529 0577 0578 0579 0580 0582 0586 0587 0588 0589接种前速效氮/（mg/kg）098.5 104.0 189.8 078.2 083.2 099.0 127.0 112.9 047.3 102.4 109.4接种后速效氮/（mg/kg）144.1 087.0 165.9 071.9 079.0 044.1 106.4 109.4 077.8 053.1 093.5接种前有效磷/（mg/kg）4.9 5.2 4.3 4.9 5.1 2.5 3.7 5.2 5.8 7.4 2.7接种后有效磷/（mg/kg）08.3 08.7 04.6 05.1 11.8 05.8 04.6 06.9 10.3 15.3 05.8
对于速效氮，除白皮松编号0528、桧柏编号0587外，其余的接种后的速效氮比接种前低，说明接种菌根菌能促进根系对速效氮的吸收。在接种前曾对白皮松编号0528、桧柏编号0587两株古树堆土，随后清除堆土，由于测试的土样有变化，从而导致测试数据不能反映接种情况。接种后有效磷有不同程度的增加，说明菌根菌对土壤的有效磷有富集作用。
3 结论
松柏古树接种彩色豆马勃，丝膜菌和美味牛肝菌3种菌根菌后，在生长量上，彩色豆马勃对白皮松古树的促进作用优于丝膜菌，丝膜菌对桧柏古树的促进作用在3种菌中表现最好。在叶绿素方面，接种后松柏古树的叶绿素含量均有增加。
在根系活力方面，3种试验均能提高松柏古树的根系活力，而且增加十分明显。白皮松古树接中彩色豆马勃效果优于丝膜菌；桧松古树接种丝膜菌效果在3种菌中最佳。
在根系侵染率方面，使用菌根菌后，松柏古树的菌根侵染率均得到显著提高。白皮松古树接中彩色豆马勃交果优于丝膜菌；桧松古树接种丝膜菌效果最好。
在土壤的理化性质方面，接种菌根菌后，土壤的pH值指标均有所下降，有机质有所提高，速效氮减少，有效磷增加，促进了植物对速效氮、尤其是有效磷的利用，进而促进松柏古树的生长发育。
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