本发明属于植物育苗技术领域，尤其涉及一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置及利用该装置培育菌根苗的方法。
背景技术：
牛肝菌、块菌、松乳菇等菌根性食用菌是食用菌中重要的一类，它共生于树木的根系上形成外生菌根，它吸收植物的光合产物，同时将它从土壤中吸收的养分供给树木利用，系共生关系。目前人工栽培菌根食用菌通常的做法是先在灭菌的培养基质中培养共生树苗，以菌丝体或孢子等繁殖体为菌剂接种至无菌苗根系，然后将接种后的菌根，在实验室内或温室大棚培养一段时间后在露天条件下炼苗（有的不炼苗），待菌根苗达到要求，经检测后将其移植到生产场地出菇。然而，现有技术存在的主要问题有：（1）菌根苗培育只能在温室大棚或实验室内培养，难以规模化生产，生产操作性也不强，设施投入大，菌根苗生产成本高。 (2)菌根苗培育周期长，需要大量的洁净水，目前实验室条件下主要使用高温消毒后的自来水，成本较高。规模化生产采用自来水或雨水，存在非目的菌根菌感染。 (3)目前接种无菌苗的常用方法有菌剂蘸根接种、菌剂撒播接种和打孔填充菌剂接种。菌剂蘸根和菌剂撒播接种法均需移栽无菌苗，在移栽缓苗期容易造成苗木根系损伤，遇到天气不适时苗木极易死亡导致接种失败，采用常规的打孔填充菌剂接种法虽然对苗木影响不大，但接种菌剂与苗木根系直接接触机会小，接种的菌种生长速度很慢且不易长期存活，从而降低了菌根感染率。(4)无菌苗接种菌剂后，尤其是刚刚接种后的三个月，培养基质的水分管理是十分困难和难以准确掌握的，常常造成菌根感染率降低甚至苗木衰败和死亡。(5)目前所使用的培养菌根苗的容器为一般的育苗容器，需要放置在大棚或室内条件下使用，需要日光灯提供光源，能耗大，成本高，不利于规模化培育菌根苗。大棚条件下光照不充分，影响了苗木的光合作用和菌根合成效果。(6)当接种菌根菌的苗木采用普通育苗容器直接放置在露天条件下时，育苗基质容易失水，自然界的非目的菌根菌孢子等繁殖体（会通过雨水、风或地下泥土传染到基质中，从而感染非目的菌根菌（如马勃类、须腹菌等），极易造成污染，导致目的菌根苗培育失败。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置及方法。利用该装置培育菌根苗，使菌根苗根系部分在全生长过程处于相对封闭条件下生长发育，非目的真菌繁殖体较难侵入苗木根系感染苗木，而目的菌根菌经过人工接种后容易成活，进而可以规模化、低成本的培育出合格菌根苗。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置，其特征在于：该装置包括用于培育无菌苗和菌根苗的容器本体，用于覆盖容器本体的遮光挡雨防尘罩，以及用于给菌根苗注水的导水装置。
所述的一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置，其特征在于：所述容器本体侧壁上设有透气孔和接种孔，容器本体侧壁与下底面连接处向内设有台阶，台阶上配合设置孔板，位于下底面与孔板之间的容器本体侧壁上设有排水孔。作为优选，所述容器本体为黑色不透明的硬质塑料材料制作而成。
所述的一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置，其特征在于：所述遮光挡雨防尘罩上端设有松紧扎口，下端设有出水口，松紧扎口上配合设置绑绳；所述遮光挡雨防尘罩采用黑白反光膜材料制作而成，白色朝外黑色朝里；罩体包裹住容器本体，松紧扎口采用绑绳系在苗木根茎部，容器底座侧边留有缝隙（即出水口）供排水；作为优选，绑绳最好为具有弹力的松紧绳。
所述的一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置，其特征在于：所述导水装置由中空的弯管和与其固定连接的三脚导流支架构成，所述三脚导流支架的下方为导水凹槽；用于分流水滴。
所述的一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置，其特征在于：所述容器本体侧壁上的接种孔为圆形，孔直径1.5-2cm ，接种孔设置3-6个，呈环形均匀分布，设置在容器本体的中上部；所述接种孔上配合设置接种孔盖，接种孔盖边缘设有用于将种孔盖固定在容器本体上的内外卡扣。
所述的一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置，其特征在于：所述容器本体下底面与孔板之间的距离为1-2cm，即台阶的高度为1-2cm。
一种适用于露天条件下菌根苗培育的方法，其特征在于包括如下步骤：
1）准备育苗装置：所述的装置包括用于培育无菌苗和菌根苗的容器本体，用于覆盖容器本体的遮光挡雨防尘罩，以及用于给菌根苗注水的导水装置；所述容器本体侧壁上设有透气孔和接种孔，容器本体侧壁与下底面连接处向内设有台阶，台阶上配合设置孔板，位于下底面与孔板之间的容器本体侧壁上设有排水孔；所述遮光挡雨防尘罩上端设有松紧扎口，下端设有出水口，松紧扎口上配合设置绑绳；所述遮光挡雨防尘罩采用黑白反光膜材料制作而成，白色朝外黑色朝里；所述导水装置由中空的弯管和与其固定连接的三脚导流支架构成，所述三脚导流支架的下方为导水凹槽；所述接种孔上配合设置接种孔盖，接种孔盖边缘设有用于将种孔盖固定在容器本体上的内外卡扣。
2）无菌苗培育：在容器本体内，装入已灭菌的育苗基质，将用于培育无菌苗的经表面消毒的种子播种于育苗基质中，无菌水浇灌，在大棚或温室中培养；
3）菌剂制备：制备以菌丝体为接种体或以孢子为接种体的菌剂；作为优选，所述菌剂为以菌丝体为接种体的液体菌剂；以菌丝体为接种体的菌剂制备方法如下：菌丝体经液体扩繁后，过滤后得到菌球，菌球和营养液按体积比1:1混合均匀，每1000毫升菌球营养液加3-5g海藻酸钠，搅拌均匀；
4）无菌苗接种：待无菌苗有侧根发育后，取下接种孔盖，在容器本体的接种孔处采用打孔器打孔后接入菌剂，通过内外卡扣将接种孔盖固定在接种孔处，基质表面浇注营养液；然后在容器本体内再次加入已灭菌的育苗基质直至装满容器本体并略成馒头状，再在育苗基质上置放导水装置，要求弯管与无菌苗的茎部贴靠，基质表面浇注营养液，然后容器本体上覆盖遮光挡雨防尘罩，无菌苗的根茎和导水装置的弯管穿过松紧扎口而位于遮光挡雨防尘罩的外侧，用绑绳在松紧扎口处系上绑绳；所述的打孔器由打孔端和手柄端两部分构成，所述打孔端为扁平锋利契型，长为5-6cm，宽为1.5-1.8cm，手柄端为圆柱形，长为8-12cm，直径为1.5-1.8cm；
5）菌根苗的培育：接种后的无菌苗移出大棚或温室，置于自然环境条件下培养，通过导水装置入口注入无菌水；所述无菌水来源于深度为15m以下的地下水。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：（1）本发明所设计的装置结构简单，使用方便，免大棚等设施，可以规模化培育目的外生菌根苗，大大降低非目的菌根菌（如马勃类、须腹菌等）的感染。（2）容器本体为黑色不透明的硬质塑料材料，起支撑骨架作用，黑色材质为菌根菌和根系提供了暗环境。容器本体下底面与孔板之间有1-2cm的内空，避免了与苗圃地直接接触，阻止了土著菌根苗感染到育苗基质；侧壁上设有透气孔可以满足菌根菌和根系呼吸需求。侧壁上设有接种孔方便打孔和目的菌剂接种。（3）遮光挡雨防尘罩为软质黑白反光塑料膜，白色朝外黑色朝里，上端留有小口并采用具有弹力的绑绳系在苗木根茎部，避免经雨水或风等介质感染上非目的菌根菌，同时黑白反光塑料膜可以将光照反射到苗木叶部，增加光合作用，同时降低了由于光照对基质的直射而影响基质中水分的散失和基质中温度过高对菌根菌和根系的伤害。（4）本发明的接种方法采用打孔填充菌剂，并添加营养液诱导菌剂继续生长，延长菌种的存活期，采用尖锐的打孔器可适当切断侧根或伤到皮层组织，利于菌丝感染根系，该接种方法对苗木生长不受影响，同时可大幅提高菌根感染率。(5)本发明所设计的导水装置，一方面起到给菌根苗浇水的作用，另一方面起到支撑遮光挡雨防尘罩的作用，导水装置的弯管连接滴灌水管，即采用渗透型的滴灌浇水，浇透一次，较长时间无需浇灌，较好地维持了育苗基质的含水率，保持苗木根系生长环境的稳定性，减少了因水分变化对菌根菌及根系的影响，尤其是刚刚接种后三个月。（6）本发明节约了用水，一方面遮光挡雨防尘罩的使用减少了育苗基质的水分蒸发，另一方面本发明采用地下水供给，解决了生产上需用大量无菌水的难题。（7）本发明较常规育苗容器培育菌根苗，杂菌感染率明显降低，目的菌根合成率大幅提高。本发明可不用大棚设施或室内条件即在露天条件下就能培育菌根苗，解决了菌根苗规模化、低成本、高质量培育的系列技术问题，该容器也可用于干旱地区苗圃育苗，可大大节约用水，提高苗木成活率。
附图说明
图1为本发明培育菌根苗的结构示意图；
图2本发明培育菌根苗的剖视结构示意图；
图3为未装上遮光挡雨防尘罩时本发明的结构示意图；
图4为本发明中容器本体的剖面结构示意图；
图5为本发明中导水装置的结构示意图；
图6为本发明接种孔盖结构示意图；
图7为本发明中打孔器的结构示意图；
图8为本发明中打孔器三视图；
图9为褐环粘盖牛肝菌—湿地松菌根形态图；
图10为橙色乳菇—马尾松菌根形态图
图中：1-容器本体；2-遮光挡雨防尘罩；3-导水装置；1-1-透气孔；1-2-接种孔；1-3-台阶；1-4-排水孔；1-5-孔板；1-6-接种孔盖；1-7-内外卡扣；2-1松紧扎口；2-2-出水口；2-3-绑绳；3-1-弯管；3-2-三脚导流支架；3-3-导水凹槽；4-1-打孔端；4-2-手柄端。
具体实施方式
下面结合说明书附图1-10和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
实施例1
本发明所设计的一种适用于露天条件下菌根苗培育的装置，主要由以下三部分构成：用于培育无菌苗和菌根苗的容器本体1，用于覆盖容器本体的遮光挡雨防尘罩2，以及用于给菌根苗注水的导水装置3。
本发明所设计的容器本体1见图4，在容器本体1侧壁上设置透气孔1-1，实现育苗基质植物根系更好的透气性，满足菌根菌和根系呼吸需求；在容器本体1侧壁上还设有接种孔1-2方便打孔和目的菌剂接种。为了避免育苗容器底部与苗圃地直接接触，避免土著菌根苗感染到育苗基质，本发明在容器本体1侧壁与下底面连接处向内设有台阶1-3，台阶上配合设置孔板1-5，下底面与孔板之间的容器本体侧壁上设有排水孔1-4，下底面与孔板之间保持1-2cm的内空，即台阶1-3的高度为1-2cm，使用时，育苗基质位于孔板1-5之上，基质中多余的水分通过孔板1-5上的孔流出到下底面与孔板之间的内空中，再经侧壁上的排水孔1-4流出容器本体。容器本体侧壁上的接种孔1-3可设置为圆形，孔直径1.5-2cm，接种孔设置3-6个，呈环形均匀分布，设置在容器本体的中上部。为了方便接种并在接种后对该接种孔进行封口，本发明在接种孔1-3上配合设置接种孔盖1-6，接种孔盖1-6边缘设有用于将种孔盖固定在容器本体上的内外卡扣1-7，内外卡扣最好设置为3对，分为内卡扣和外卡扣（见图6），内卡扣扣在容器本体侧壁内侧，外卡扣扣在容器本体侧壁外侧。
本发明所设计的遮光挡雨防尘罩2，最好采用黑白反光膜材料制作，白色朝外黑色朝里。其上端设有松紧扎口2-1，下端设有出水口2-2，松紧扎口2-1上配合设置绑绳2-3；绑绳2-3最好为弹力绳，系在苗木根茎部，松紧适宜避免过松雨水流入，也避免过紧不利于植物生长。因罩体包裹住容器本体，在容器本体底座侧边留有缝隙（即出水口2-2）供排水，避免了根系和育苗基质与苗圃地直接接触，土著菌根苗传播到育苗基质中。遮光挡雨防尘罩的设计避免了经雨水、风和苗圃地泥土等介质感染上非目的菌根菌，同时黑白反光塑料膜可以将光照反射到苗木叶部，增加光合作用，同时降低了由于光照对基质的直射而影响基质中水分的散失和基质中温度过高对菌根菌和根系的伤害。
本发明所设计的导水装置3见图5，导水装置3由中空的弯管3-1和与其固定连接的三脚导流支架3-2构成，所述三脚导流支架3-2的下方为导水凹槽3-3。使用时，将弯管3-1进水口端连接滴灌水管，即采用渗透型的滴灌浇水，采用渗水式浇灌水流较慢，对根系和菌丝发育影响较小。浇透一次，较长时间无需浇灌，较好地维持了育苗基质的含水率，保持苗木根系生长环境的稳定性，减少了因水分变化对菌根菌及根系的影响，尤其是刚刚接种后三个月。该结构一方面起到给菌根苗浇水的作用，另一方面起到支撑遮光挡雨防尘罩防止雨水倒流入容器的作用。
利用上述装置进行菌根苗培育，培养方法包括育苗基质的配方、菌根菌剂的制备、无菌苗的培育、无菌苗的接种、菌根苗的培育等。
主要步骤如下：
1）培育无菌苗：用于育苗的植物种子用自来水充分浸泡后沥干水分，去除劣质种子，用0.1%的高锰酸钾浸泡1个小时进行表面消毒，无菌水冲洗三遍后播种于装有育苗基质的容器本体内，基质湿度60-70％下培养，无菌水浇灌；育苗基质需在121℃、0.1MPa中灭菌1h。该阶段在大棚、温室或实验室中培养。当然，在大棚、温室或实验室中场地紧张时，在无菌苗长至一定高度后，也可以套上遮光挡雨防尘罩搬至室外培养；
2）菌剂制备：制备以菌丝体为接种体或以孢子为接种体的菌剂；菌剂可以为固体菌剂或液体菌剂，其中液体菌剂效果更佳。以菌丝体为接种体的菌剂制备方法如下：菌丝体经液体扩繁后，过滤后得到菌球，菌球和营养液按体积比1:1混合均匀，每1000毫升菌球营养液加3-5g海藻酸钠，搅拌均匀；
3）无菌苗接种：待无菌苗有侧根发育后，取下接种孔盖1-6，在容器本体的接种孔1-2处采用打孔器打孔后接入菌剂，通过内外卡扣1-7将接种孔盖1-6固定在接种孔处，即对接种孔进行封口并固定在容器本体上，然后从容器上方向基质表面浇注营养液；紧接着，在容器本体1内再次加入已灭菌的育苗基质直至装满容器本体并略成馒头状，然后再在育苗基质上置放导水装置3，要求弯管3-1与无菌苗的茎部贴靠，然后容器本体1上覆盖遮光挡雨防尘罩2，无菌苗的地上部分和导水装置3的弯管3-1穿过松紧扎口2-1而位于遮光挡雨防尘罩2的外侧，用绑绳2-3在松紧扎口2-1处系上绑绳2-3；见图1-3。本发明所采用的打孔器（见图7-8），设计如下：打孔器由打孔端4-1和手柄端4-2两部分构成，所述打孔端为扁平锋利契型（似斧头），长为5-6cm，宽为1.5-1.8cm，手柄端为圆柱形，长为8-12cm，直径为1.5-1.8cm；采用尖锐的打孔器可适当切断侧根或伤到皮层组织，利于菌丝感染根系。该接种方法即对苗木生长不受影响，也可大幅提高菌根感染率；
5）菌根苗的培育：接种后的无菌苗移出大棚或温室，置于自然环境条件下培养，通过导水装置3入口注入无菌水；所述无菌水来源于深度为15m以下的地下水。使用时，将弯管3-1进水口端连接滴灌水管，即采用渗透型的滴灌浇水。
本发明适用于如牛肝菌、松乳菇、块菌等菌根性食用菌种类的共生苗培养，其主要的技术环节是：（1）根据菌根食用菌的特性选择适当的共生树种，如褐环粘盖牛肝菌和松乳菇的共生树种为湿地松、马尾松等；块菌的共生寄主植物是美国山核桃、板栗、云南松等；（2）无菌苗培育容器采用本专利容器本体，基质采用高温灭菌，水源来自15m以下地下水，播种至达到接种要求期间在大棚或室内培育；（3）待无菌苗达到接种要求，使用打孔器打孔填充菌剂，添加营养液诱导菌剂继续生长，增加根系和菌种的接触机会和时间；（4）使用本发明的培养装置，正确使用接种后的培养方法和操作步骤；（5）无菌苗培育期在室内或大棚内培育，待接种后加盖遮光挡雨防尘罩和导水装置，在露天条件下全光照培育。本发明较一般容器培育菌根苗，能大大降低马勃等强势菌根菌的浸染，杂菌感染率明显减低，目的菌根合成率大幅提高，为规模化、低成本生产出高质量的菌根苗提供了技术保障。
实施例2
采用实施例1中的装置接种并培养褐环粘盖牛肝菌的湿地松共生苗，方法如下：
1、 菌剂制备：
1）菌种组织分离：在丽水市莲都区城西村百果园采集褐环粘盖牛肝菌子实体，带回实验室进行组织分离，取菌盖与菌柄衔接位置绿豆大小组织，放置专用固体培养基上培养一个星期后挑取菌丝纯化培养备用。所述专用固体培养基配方为：马铃薯100g煮沸过滤取汁，葡萄糖25g，磷酸二氢钾1.5 g，硫酸镁1 g，酒石酸铵1 g，1%柠檬酸铁0.5ml，0.1%硫酸锌2.5ml，维生素B1 10mg，琼脂15g，加水定容至1000ml。
2）菌种扩繁：取培养好的菌种，用手术刀切取1cm2菌种块3块放入液体摇瓶中培养，液体培养基配方：马铃薯100g煮沸过滤取汁，葡萄糖25g，磷酸二氢钾1.5 g，硫酸镁1 g，酒石酸铵1 g，1%柠檬酸铁0.5ml，0.1%硫酸锌2.5ml，维生素B1 10mg，加水定容至1000ml。采用500ml摇瓶，装液量为250ml，培养温度25℃，转速130r/min，培养15d备用。
3）液体菌剂制备：经液体扩繁后的菌丝体过滤后的菌球和营养液（配方同步骤2的液体培养基）按体积比1:1，每1000毫升加3-5g的海藻酸钠拌匀即制成菌丝体液体菌剂。
2、无菌苗培育
湿地松(pinus elliottii Engelm)种子用自来水充分浸泡后沥干水分，去除劣质种子，用0.1%的高锰酸钾浸泡1个小时进行表面消毒，无菌水冲洗3遍后播于装有育苗基质的容器本体内，基质湿度60-70％下培养，无菌水浇灌；育苗基质需在121℃、0.1MPa中灭菌1h。无菌苗培育季节为8-9月份。在温室或大棚中培养。育苗基质配方为蛭石：草碳土：珍珠岩=3:1:1（体积比），自然Ph值。
3、接种
在秋冬季11-12月接种，接种方法为：采用该发明打孔器在接种孔处向下斜插入，打孔深度为5-10cm，然后注入液体菌剂5ml/孔后用接种孔盖封口，然后从容器上部对基质均匀浇撒营养液约300-500ml，再次加入育苗基质并培土成馒头状。
4、菌根苗培育
将接种好的无菌苗安装好导水装置和遮光挡雨防尘罩，放置在露天条件下培养。以地下深井水为水源，接种后2个星期不浇水，而后视土壤含水量情况浇灌水分，一般保持土壤含水量在60-70%，培养6-12个月，接种的湿地松苗细根表面菌丝套形成，菌根形态为二叉状、白色，见图9。
杂菌来源空气孢子，圃地土壤中土著菌根菌，雨水中孢子等，其中由于根系向下生长延伸至圃地土壤中，而圃地土壤中常存在马勃类，须腹菌等菌根菌，因此极易感染。经调查，露天条件下圃地育苗菌根感染情况见表1。结果显示，采用一般市面上的普通容器育苗，杂菌感染率高达38.6%，马勃类感染率为28.1%。而本专利所用的装置杂菌感染率为1.1%，马勃类感染率为0。本发明较常规容器培育菌根苗，大大降低了马勃类及杂菌的浸染，从而实现目的菌根合成率大幅提高，为规模化、低成本生产出高质量的褐环粘盖牛肝菌菌根苗提供了技术保障。
表1 露天条件下圃地育苗菌根感染情况表
实施例3
采用实施例1中的装置接种并培养橙色乳菇的马尾松共生苗，方法如下：
1、菌剂制备：
1）菌种组织分离：在丽水市缙云县大洋山林区采集橙色乳菇(Lactarius akahatsu)子实体，带回实验室进行组织分离，取菌盖与菌柄衔接位置绿豆大小组织，放置专用固体培养基上培养一个星期后挑取菌丝纯化培养备用。所述专用固体培养基配方为：马铃薯200g煮沸过滤取汁，葡萄糖20g，红糖5g，磷酸二氢钾1.5 g，硫酸镁1 g，氯化铵1 g，蛋白胨1g，1%柠檬酸铁0.5ml，0.1%硫酸锌1ml，维生素B1 10mg，琼脂20g，加水定容至1000ml。
2）菌种扩繁：取培养好的菌种，用手术刀切取1cm2菌种块5块放入液体摇瓶中培养，液体培养基配方：马铃薯200g煮沸过滤取汁，葡萄糖20g，红糖5g，磷酸二氢钾1.5 g，硫酸镁1 g，氯化铵1 g，蛋白胨1g，1%柠檬酸铁0.5ml，0.1%硫酸锌1ml，维生素B1 10mg，加水定容至1000ml。
采用500ml摇瓶，装液量为300ml，培养温度25℃，转速140r/min，培养25d备用。
3）液体菌剂制备：经液体扩繁后的菌丝体过滤后的菌球和营养液（配方同步骤2的液体培养基）按体积比1:1，每1000毫升加3-5g的海藻酸钠拌匀即制成菌丝体液体菌剂。
2、无菌苗培育
马尾松（Pinus massoniana Lamb.）种子用自来水充分浸泡后沥干水分，去除劣质种子，用0.1%的高锰酸钾浸泡1个小时进行表面消毒，无菌水冲洗三遍后播于装有育苗基质（配方为蛭石：沙壤土=1:1（体积比），自然Ph值。）的容器本体内，基质湿度60-70％下培养，浇灌水为深井水；育苗基质需在121℃、0.1MPa中灭菌1h。无菌苗培育季节为5-6月份。在温室或大棚中培养。
3 接种
在秋冬季10-11月接种，接种方法为：采用实施例1中本发明所设计的打孔器在接种孔处向下斜插入5-10cm，注入液体菌剂5ml-10ml/孔后用接种孔盖封口，从容器上部对育苗基质均匀浇撒营养液约300-500ml，再次加入育苗基质并培土成馒头状。
4、菌根苗培育
将接种好的无菌苗安装好导水装置和遮光挡雨防尘罩，放置在露天条件下培养。以地下深井水为水源，接种后2个星期不浇水，而后示土壤含水量情况浇灌水分，一般保持土壤含水量在60-70%，培养6-12个月，接种的马尾松苗细根表面菌丝套形成，菌根形态为二叉状、棒状、珊瑚状、红棕色，见图10。
经调查，露天条件下圃地育苗菌根感染情况见表2。结果显示，采用普通容器育苗，杂菌感染率高达41.1%，马勃类感染率为30.6%。而本专利所用的装置杂菌感染率为0.96%，马勃类感染率为0。杂菌感染率显著减低，为规模化、低成本生产出高质量的马尾松菌根苗提供了技术保障。
表2露天条件下圃地育苗菌根感染情况表