菌根菌在育苗方面的应用

（十）菌根菌在育苗方面的应用小川真先生（大阪工业大学客座教授/绿色地球网络顾问）演讲记录特定非营利法人、绿色地球网事务局长高见邦雄小川真先生是日本菌根菌研究的创始人。1997年4月，他访问了我们在大同的合作项目，指导我们利用菌根菌培育松树苗。下文是当时指导内容的要点，高见现场打字记录，并请小川先生作了修订。根据小川先生指导培育的树苗，仅在4个月就长到普通树苗大小的2倍（干燥重量），效果显著。在后来的实用化生产中，成效也很好。（文责：高见）首先，我介绍一下微生物。微生物中最小的是病毒，它的大小用单位“埃”来衡量。病毒是引起人类各种疾病的原因。例如，艾滋病就是其中之一。其次是细菌，细菌比病毒大得多。包括杆菌、球菌等种类。以葡萄球菌为代表的球菌，种类繁多，引发动物疾病的多是此类。肚子中的大肠杆菌也是其中的一种，它是比较良性的。少数细菌共生于植物，大多数细菌共生于动物。与细菌十分相似的有放线菌。它是干燥地区比较常见的微生物，我想在当地一定有很多。放线菌可以释放抗生素。由细菌引起的疾病，有些可以使用放线菌释放的抗生素治疗。在当地，有没有用土涂抹伤口治疗的做法？（有人回答，在农村有。）在农村有。这其实是在涂放线菌。这样做可以避免伤口化脓。稍微再大一点，有一些细胞呈丝状的，即丝状真菌。霉菌和蘑菇均属于此类。丝状真菌中既包括原始的接合菌和卵菌，也有稍微发达一些的子囊菌、不完全菌、担子菌。不完全菌当中包括一些植物的病原菌，以及制作发酵食品必不可少的酵母等。子囊菌有一个特点，内含8个子囊孢子，在堆肥上面生出的碗形的蘑菇就是子囊菌。担子菌是蘑菇的一种，有的蘑菇生长在枯树上，也有的蘑菇栖息在植物的根部。今天题目中提到的菌根菌的大部分都属于担子菌。请看手头的材料。下面我说一说树木与微生物的关系。大家大概都知道，细菌常常寄居在植物上生存，与豆科植物共生的是根瘤菌。豆科植物种类繁多，大家应该见过在金合欢根部的根瘤。几乎所有豆科植物的根部都生有根瘤菌。根瘤菌把空气中的氮固定在细胞内部。不同的植物，根瘤的形状不同，植物的根部细胞中都含有大量细菌。根瘤将空气中的氮以氨基酸的形式固定下来，植物利用它来制造蛋白质。因此，才可以用大豆制作出豆腐。植物生长出细小的根之后，就会有属于接合菌类的霉菌进入其中，这就是我们一会儿要说明的VA菌根菌。VA菌根菌可以吸收土壤中的水分和磷、钾等矿物质。植物通过根瘤菌获得氮，并利用二氧化碳进行光合作用将其固定下来，同时通过菌根菌吸收磷和钾。可以说，豆科植物是3种不同生物的共生体。正是因为这个原因，豆科植物无论在怎样的荒地上都可以生存。因此在植树造林上很有应用意义。金合欢是一种在贫瘠的土地上也能生长的，生存能力很强的植物，我们在当地也能看到。还有一种与放线菌弗兰克菌共生的情况。弗兰克菌进入根部以后，根部就可以长出像珊瑚一样瘤体。这样的植物，在日本有胡颓子、榛子，在中国南方有杨梅、榛子等。这些植物的根部因为生有根瘤，都很顽强。在种植松树的时候，如果混种这些树种，松树的发育就会更好。氮固定在植物体内，植物的落叶肥沃了土壤，松树得以良好的发育成长。以前，这些树木被称为肥料树。这些品种混种在一起，它们比松树长得更快，因此也可以砍伐下来，作燃料用。昨天我在大同县的遇驾山观察了松树，发现有病害。如果和肥料树一类的树混种的话，可以起到预防病害的作用。只种单一品种的树是很危险的。与真菌共生的植物很多。这就是VA菌根菌。它是一种接合菌，大小从20到300微米，可以在土壤中形成大量气球形状的小孢子。种类繁多，目前查明的约300种。中国好像还没有进行具体调查，我想应该有很多球囊霉。球囊霉与很多植物共存。用于农业种植的有苹果、梨、葡萄、杏等果树，高粱、玉米、麦子等作物，还有瓜类、茄子、辣椒、西红柿、生菜类蔬菜等，这些植物的根部都有球囊霉附着。可能从不与它共生的植物说起要简单些，水生植物中没有。还有萝卜、油菜子、卷心菜等油菜科植物中也没有。使用VA菌根菌，可以抑制肥料，特别是磷酸肥的消费，因此受到世界的瞩目。下面我讲一讲，对这个地方绿化意义重大的外生菌根菌。这种菌附着在树木的根部，繁盛之后可以长出蘑菇。这一带主要的树种，松树、落叶松、山毛榉、桦树、柳树、白杨中，都有外生菌根菌附着。可以这么理解，能够长大的树都要有根菌根附着，否则就不会充分长大。蘑菇有很多种类，其中40%共生在活着的植物的根部。蘑菇中也有附着在腐木上，或腐蚀落叶的，有木材腐朽菌和落叶腐朽菌，总称为腐生菌。还有引起疾病的寄生菌。日本人很喜欢吃的松蘑就是附着在有生命的植物根部生存的菌类。它与植物共生，帮助植物吸收磷等矿物质。蘑菇不能进行光合作用，需要从共生的宿主上吸收糖分，与此同时向宿主提供磷等矿物质，共同生长。而且，菌丝可以像棉花一样的包住树根，保护根部。菌丝包住根部周围，形成菌套。菌丝进入根部皮层细胞间隙，与宿主交换营养成分。被菌套包住的根部耐寒能力增强。菌丝不断生长，钻进土壤中，吸收水分。所以，如果植物的根部有菌根菌共生，即使在严重干燥的地区，树木也可以生存。反之，如果没有菌根菌，植物的根部呈裸露状态，吸水力弱，即使长出了根，也会因为寒冷和干燥在1年左右枯萎。有菌类包住根部，至少会生存2年以上。另外，有菌套包住根部，可以抵挡病原菌侵入。菌根菌对病原体有排外性。裸露的根部容易受伤，病原菌会从伤口侵入。有了菌根菌，松树既能够耐旱，也可以抵御病害。柳树在水中也可以生存的原因就是，菌丝保持了大量的空气，可以吸收水中的氧，根部才不会窒息缺氧。菌根菌可以发挥这么重要的作用。兰和杜鹃类植物也有微生物共生，杜鹃花可以生长在高山上就是这个原因，具体我不仔细说了。前言的介绍就是这些，下面我谈一谈这次实验的内容。实验对象是松树，我写了实验计划。实验目的是让菌根菌顺利附着在树苗上。实验中最重要的是接种源。使植物受菌叫做接种，要接种，接种源必不可少。首先需要蘑菇的孢子，然后使用山上的土壤，即松林表土。首先取一些表土，表土中有蘑菇生长，就会落下许多孢子。这一带干燥的土地上生长的蘑菇，一定有耐旱能力强的孢子。我们使用这些土壤。还需要接种的媒介物，这次使用的是木炭和浮石。这些称作多孔质体。为什么使用木炭呢？木炭经过高温焚烧，有机物都变成了碳。内部的微生物已经死亡。木材的纤维如同许多细管排列在一起，即使变成了碳，形状也没有变化，有许多孔。这样，它的表面面积就特别大。如果把指尖大小的木炭的表面积全部铺开，大概与一张桌子差不多。所以，它有很强的吸气和吸水能力，容气量大、保水力强，而且呈弱碱性。这些性质对植物很合适。掺入木炭渣的土壤，一旦吸入一次水分，就会形成比周围土壤，水分和空气更多的土壤环境。这样，植物的根也会集中生长过来。特别是在粘土土质的地方，掺入木炭渣可以帮助根部生长，从而促进植物的顺利生长。木炭还有一个特性十分适合菌根菌的附着。木炭中有很多孔，一是孢子的菌丝容易缠绕，而是由于多水分多空气，菌根菌容易聚集。而且木炭中不存在有机物，不会招致其他微生物的聚集。菌根菌一般成长率低，较其他微生物相比体质较弱。菌根菌逃进木炭的空隙中，附着在种在此处的植物的根部。木炭对于菌根菌的生长再合适不过了。根瘤菌也有合适生存的材料。种豆子的时候，撒木炭灰有助于豆子的成长，也是这个道理。特别是如果在木炭灰中掺入少量淡肥，生长会更好。在日本由于过度使用化肥，土质变坏，现在农民更多地使用木炭。1981年我发现了这个现象，觉得很有意义，还写成了论文。但是，随后查阅旧的农业用书发现，早在1709年日本的农用书上就记载了有关内容，这本书可能是参照中国的农业全书编写的。书中写道，收集万物，干蒸，即做成炭，里面混以人粪尿，堆积3个星期到1个月，发酵成肥料。混入时，浓肥比淡肥效果好，粪比尿效果好。这在日本叫做灰粪。应该是从中国传来的技术。为此，好不容易写成的论文，也没能发表。这个方法也可以用来处理家畜粪便。消除臭味，不招蚊蝇。在中心里有很多木炭渣，请大家试验试验。此法与使用在山上相比，在农业方面应用的意义更大。我来说明一下这次实验使用的材料。松林的表土，蘑菇的孢子液，木炭，浮石，还有田地里比较深处的土。因为培育松树苗时，不宜使用过多的肥料，所以我选择了肥料较少的田地深处的土壤。山上松林的表土过筛，去除松叶等杂物。土壤不宜长时间日晒，在操作时或用东西遮住，或选择背阴处进行。孢子液的处理，上次做过一次。方法如下。使用新鲜蘑菇时只用菌盖。蘑菇和水按照1：2的比例，用水充分清洗蘑菇，直到菌褶洗平，用粗布过滤。过滤后的液体中含有大量孢子。储存时可以放在冰箱里，注意不要超过1个月。越冬时，注意保存在温度低的地方。温度升高液体会变质。使用孢子液时，用水稀释成10倍。小苗少用，大苗多用，浇在根部。用干蘑菇制作孢子液时，用水泡开蘑菇，然后用同样方法清洗。使用冷冻蘑菇时，参照新鲜蘑菇的制作方法。用粗布过滤后，稀释成5倍。稀释成10倍也可以，不过，蘑菇经过干燥和冷冻损失了很多的孢子，可以做得浓一些。也可以在实验室作实验，区别蘑菇的种类，调查何种蘑菇最适合，但是这最少需要5年时间，因此在这里我们省略这个过程。在山上采集蘑菇时，应采集菌盖打开的。太小的蘑菇，孢子不成熟，没有作用。腐烂的也不需要。蘑菇的形状不限于伞形的，可以是球形的，比如说如果有豆包菌（彩色马勃），就很合适。豆包菌中有很多茶色的粉末，这就是孢子。蘑菇不新鲜以后，一部分腐烂，孢子也会流失出去。我想中国科学院也在鼓励使用豆包菌。还有松露，它在土地中形成菌盖，下雨之后从地表裂缝中探出头来。可以使用钉齿耙采集。松露中也生长孢子，它不呈粉末状，而是呈粘性状态。这两种蘑菇都是干燥地区松树下常见的蘑菇。与伞状菇相比，有不容易损失孢子的特点，更容易利用。下面说明一下培养用土。1号用于对比，只使用这里的土。苗圃深处的土100%。2号用于观察孢子液的效果，苗圃土100%，浇孢子液50—70cc。3号用于观察在山间松林下的土壤中孢子发挥的作用，苗圃土90%+山土10%。4号用于观察加入木炭的效果，苗圃土80%+木炭渣10%+山土10%。5号用于观察用熔岩取代木炭的效果，苗圃土80%+浮石10%+山土10%。6号用于观察在孢子液中使用木炭的效果，苗圃土90%+木炭渣10%，浇孢子液。7号用于观察在孢子液中使用熔岩的效果，苗圃土90%+浮石10%，浇孢子液。通过这个试验，可以找到培养土和接种方法的合适搭配。观察这次试验结果，今后就山土、孢子、木炭的量，再进行进一步细微问题的试验。这样就可以找到，效果最好、负担最小、最合适的方法。这里写的是在我的经验中认为可以期待效果的组合，大家也可以尝试更好的比例。在现在这个阶段，可以期待效果的，应该是4、5、6号。塑料袋的使用方法：使用打孔机在上面打12个孔，为防止根部过度伸长，底部使用没有孔的部分。树苗使用在这里的苗圃培养的普通1年苗。使用健康的树苗，效果会更好。把小的容器紧密地排在一起，中间不要留空隙。周围用土围好，浇水时不要从上面浇，采用让树苗从下面吸收的办法。从上面浇水会使木炭渣上浮，造成孢子的上浮。使用容器的优点是，搬运时不会损伤根部。种在山上会立即长出新根。只是用容器育苗，做法有一点麻烦。这种育苗办法应用在许多国家，效果都很好。在这里没有做过使用容器种植的试验，不知道效果究竟会如何，我们先尝试一下，如果不好，可以采用历来的办法。如果容器种植效果不好，可以尝试将苗床土壤改造成菌根菌接种用土。掺木炭渣，翻耕间隔苗床土20cm深，在上边播种。种子发芽，开始出根，长出真叶后，浇孢子液。做法与施肥相同。唯一的不同点，是播种之前在土壤里掺入木炭渣。苗田周围，以几米为间隔，围种大一点的松树。这样，因为松树的根部也会附着菌根菌，菌根菌逐渐漫布整个苗田的土壤，以后即使不特意撒入孢子，种植在其中的树苗根部也自然会有菌根菌附着。如果粗根侵入太深，可以从中间割断。昨天我在大同县国营苗圃育苗的时候也说过，每年最好使用一块苗田。有病害发生另当别论，同一苗田中已经漫布菌根菌，更容易附着。这种条件下，没有必要再特意采集蘑菇。但是，这种环境的形成需要3到5年时间。这两天我考察了周围的环境，下面我来谈一谈。无论是山地还是平