一种菌根接种促进边坡复绿的方法与流程

本发明涉及边坡复绿技术领域，具体涉及一种菌根接种促进边坡复绿的方法。

背景技术：

人工开挖边坡由于坡度陡、坡高、土壤环境恶劣等特点，通常不具备植被赖以生存的土壤、水分和养分条件，使得边坡植被恢复比较困难。此外，由于道路、水电等基建工程边坡线路长、面积大，人工养护较为困难，再加上投入资金有限，边坡植物一般都处于自生自养状态。同时边坡常用喷播植物对气候及环境有一定选择性和适应性，本身抗逆性有限，在低养护或无养护情况下极易退化、死亡。植被退化问题得不到解决，不仅造成重复建设、资金浪费，而且起不到生态防护效果，还可能会引起新的水土流失和坡面破坏，甚至可能会导致边坡垮塌等后果。能否解决好边坡缺土、缺水、缺肥的状态以及边坡植被面临的干旱、高温等胁迫，将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

国内外学者众多研究发现，菌根真菌能提高植物的抗逆能力，如抗旱，耐盐，耐酸，抗低温，抗重金属毒害及抗病虫害能力等，同时可改善植物营养，如内生丛枝菌与根系相连的菌丝网使植物能够到达的土壤体积增加几个数量级，大大提高菌根根系吸收磷的效率。研究显示菌根在荒漠、干旱区、矿区、盐碱地、草地等退化生态系统的生态恢复与重建过程中起到了显著的促进作用，可在逆境条件下促进植物的生长，增加植物多样性等。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhiza fungus，简称AMF)是球囊菌门真菌侵染植物根系形成的共生体，没有严格的宿主专一性，能与地球上大约90％以上的陆生植物形成丛枝菌根共生体。外生菌根(Ectomycorrhiza,ECM)是土壤中真菌和林木根系形成的共生结构，人工造林树种中有70％～75％的能够形成外生菌根，接种菌根菌育苗可显著提高苗木的质量和成活率，造林后缩短缓苗期。但是，丛枝菌根真菌具有与植物高度共生、专性营养特征，较难获得纯培养，而外生菌根真菌生长缓慢，这些都制约了菌根菌剂的生产和应用，使得在实际边坡修复工程中难以推广使用菌根菌。提供一种更加简单快捷的接种方式，对于推广菌根菌具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种菌根接种促进边坡复绿的方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种菌根接种促进边坡复绿的方法，包括以下步骤：

S1：将植物的匍匐茎扦插在混合有丛枝菌根真菌的基质中，浇水养护扩繁；

S2：取出S1扩繁得到的植物，沿匍匐茎剪成带有不定根和所述基质的茎段；

S3：取外生菌根的发酵液、边坡植物种子和灭菌有机肥，混合，得到混合物；

S4：在边坡上喷播基材，得到覆盖在边坡上的基材层；

S5：取S2得到的植物茎段、S3得到的混合物，混合，将其喷播到边坡上的所述基材层上，得到植物菌剂层；

S6：移植乔木苗，取外生菌根和/或丛枝菌根真菌包裹乔木苗断根或将外生菌根和/或丛枝菌根真菌撒播在边坡上的穴坑中，将乔木苗植入所述穴坑中。

在一些具体的实施方式中，所述植物为铺地木蓝、蔓花生、白三叶和狗牙根中的至少一种。

在一些具体的实施方式中，所述丛枝菌根真菌包括摩西球囊霉、根内球囊霉、幼套球囊霉。

在一些具体的实施方式中，所述外生菌根为彩色豆马勃。

在一些具体的实施方式中，所述乔木苗为台湾相思或任豆。

在一些具体的实施方式中，所述S5中还包括取基材与S2得到的植物茎段和S3得到的混合物混合一起喷播的步骤。

在一些具体的实施方式中，所述植物菌剂层的厚度为2-5cm。

在一些具体的实施方式中，所述基材层的厚度为10-15cm。

在一些具体的实施方式中，所述外生菌根的发酵液是由外生菌根真菌接种至培养基摇瓶发酵得到的。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种菌根接种促进边坡复绿的方法，将植物的匍匐茎扦插在混合有丛枝菌根真菌的基质中，浇水养护扩繁，然后将扩繁得到的植物剪成带有基质和不定根的茎段，使得匍匐茎段即含有丛枝菌根真菌，然后将其与外生菌根发酵液和有机肥混合喷播，首先，该接种过程非常简单，只要将匍匐茎扦插在混有丛枝菌根真菌的基质中扩繁即可，相对于传统的丛枝菌根真菌的接种方法，大大降低了接种的难度，而且增长了接种的丛枝菌根真菌的存活时间，再者，采用匍匐茎段直接喷播，植物成活后可以补充边坡的植物，如果植物未能成活，也可作为菌剂，促进边坡全部植物的生长繁殖，第三，将丛枝菌根真菌和外生菌根发酵液混合喷播，能够对边坡绿化常用乔木进行复合接种，提高生长速率和抗逆性；因为边坡复绿过程中移植乔木苗的过程必然会对小苗的根系有所损伤，所以无需对小苗进行断根，可以直接将外生菌根和/或丛枝菌根真菌包裹小苗的断根或者将丛生菌根和/或丛枝菌根真菌撒播在穴坑中，对乔木进行接种，能够很有效地提高乔木的生长速度，而且本发明中将苗木菌根化与边坡绿化结合起来，可充分发挥菌根真菌的促生作用，使得种子出苗率、苗木成活率大幅提高，乔灌木生长速度也能显著提升，同时也有助于乔灌草复合群落的形成。总而言之，喷播带菌剂的草本匍匐茎段可对全部边坡植物接种丛枝菌，全部边坡草本植物以及喷播的匍匐茎段植物快速生长，能够满足边坡绿化前期快速复绿的需求，专一性得对乔木苗进行菌根真菌复合接种，有助于造林，可以满足边坡需要长期保持植被的需求。

附图说明

图1为三种植物的菌根在显微镜下的观察结果。

图2为狗牙根的菌根在显微镜下的观察结果。

具体实施方式

一、丛枝菌根真菌接种试验

将铺地木蓝、蔓花生匍匐茎扦插在分别混有摩西球囊霉(Glomus mosseae)、根内球囊霉(Glomus intraradices)、幼套球囊霉(Glomus etunicatum)菌剂的基质中，定期浇水养护至盆栽长满。铺地木蓝根系侵染率约为95.33±1.58％，蔓花生根系侵染率为91.67±0.53％，经湿筛倾析染色法检测，利用扦插铺地木蓝和蔓花生扩繁的丛枝菌菌剂孢子密度约为60～90个孢子/10g左右。实验证明菌根真菌应用于边坡主要有以下益处。

二、外生菌根接种乔木试验

1、可促进植物生长

选择长势一致、规格均接近株高25±1.27cm、地径2.8±0.15mm的台湾相思小苗，分成三组进行试验，一组为对照组，一组为少量接种组，一组为多亮接种组，对照组不接种彩色豆马勃，移植乔木苗，移植过程中苗木根系受到一些损伤，少量接种组取少量外生菌根包裹乔木苗断根，多量接种组将多量外生菌根撒播在穴坑中，将乔木苗植入所述穴坑中，接种彩色豆马勃5个月后分别测定三组台湾相思生长量，SPAD测定叶绿素含量。结果见表1，少量接种组和多量接种组由于一年生小苗无分支，冠幅差异不大，但株高、地径生长量均显著高于对照组，叶片色泽鲜艳，叶绿素含量也显著高于对照组。

表1接种彩色豆马勃对台湾相思生长的影响

注：同列数据肩标小写字母完全不同的，表示差异显著(P<0.05)，有任何相同小写字母或无字母的表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

三、丛枝菌根真菌接种乔木试验

丛枝菌根真菌接种试验分成四组进行试验，分别进行摩西球囊霉、根内球囊霉、幼套球囊霉的单一接种和空白对照组，每组六个平行样，种植前先加60％(质量分数)的灭菌基质；然后各组分别加入20％(质量分数)的菌剂，每盆加入10粒任豆种子并均匀铺开；最后加入20％(质量分数)灭菌基质覆盖种子并浇透水；对照组基质为同等体积的灭菌基质，每个处理6个重复。处理2周后进行间苗处理，每盆选取3株任豆苗，取长势均匀一致的植株。任豆苗培养6个月后，进行生长量统计。生长量统计数据如表2所示，从表2中可以看到单一接种任一种丛枝菌根真菌后，任豆的生长量和叶绿素含量都相对比空白对照组有大幅提升。

表2接种丛枝菌对任豆生长的影响

任豆自然干旱15天以后，进行植物抗旱性试验，抗旱性的结果如表3。任豆自然干旱15天以后，所有接种了丛枝菌根真菌的任豆叶片相对含水量均表现出下降趋势，相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量均有所增加。但菌根苗叶片相对含水量、可溶性糖含量仍显著高于对照组，相对电导率、丙二醛含量显著低于对照组，表明菌根苗对干旱胁迫有更强耐受能力，叶片脱水相对较少，植物细胞抗膜脂氧化能力较强，细胞膜受损程度较轻，同时产生了渗透调节类物质，表明接种菌根苗对任豆抗旱性有一定程度的提高。

表3接种丛枝菌对任豆抗旱性的影响

分别分析四组植物种植土壤中磷酸酶、脲酶活性，得到结果如表4。从表4中可以看到，分别接种三种从枝菌根后，土壤的磷酸酶和脲酶活性均有显著提高。磷酸酶是土壤中非常重要的酶类，其活性可作为评价土壤磷素生物转化方向与强度的指标。土壤脲酶活性与土壤的微生物数量、有机物质含量、全氮和速效磷含量呈正相关。

表4接种丛枝菌对土壤氮磷转化相关酶活性的影响

注：同行数据肩标小写字母完全不同的，表示差异显著(P<0.05)，有任何相同小写字母或无字母的表示差异不显著(P>0.05)。

四、边坡喷播试验

将铺地木蓝、蔓花生、白三叶和狗牙根的匍匐茎扦插在混合有丛枝菌根真菌的基质中，浇水养护扩繁；取出扩繁得到的植物，取铺地木蓝、蔓花生、白三叶的菌根染色，置于显微镜下观察，得到图1，图1a是空白对照根系，是普通铺地木蓝的根系在显微镜下的观察结果，图1b、图1c、图1d分别是铺地木蓝、蔓花生、白三叶的菌根在显微镜下的观察结果，图2为狗牙根的菌根在显微镜下的观察结果，可以看到狗牙根的浸染根系中的摩西球囊霉，通过检测发现铺地木蓝、蔓花生、白三叶和狗牙根根系浸染率均达90％以上，说明通过匍匐茎扦插在混有丛枝菌根真菌的基质中，丛枝菌可以在铺地木蓝、蔓花生、白三叶和狗牙根的根系中很好地定植，且侵染率高。在边坡上喷播基材，得到覆盖在边坡上的基材层，沿匍匐茎剪成带有不定根和所述基质的茎段；取由外生菌根真菌接种至培养基摇瓶发酵得到的外生菌根的发酵液、植物茎段、边坡植物种子和灭菌有机肥，混合，将其喷播到边坡上的所述基材层上，得到植物菌剂层。

移植任豆、台湾相思苗，取外生菌根和丛枝菌根真菌包裹乔木苗断根，将乔木苗植入所述穴坑中，检测任豆、台湾相思的根系浸染率均达90％以上，任豆、台湾相思既可形成内生菌根，又可形成外生菌根。喷播后，草本植物白三叶、蔓花生和狗牙根快速生长，边坡快速复绿，春夏季进入乔灌木生长旺盛期后，狗牙根出现枯黄现象，白三叶地上部分大量死亡，而任豆、台湾相思开始迅猛生长，株高很快盖过草丛高度，实现了控草扶灌。