外生菌根菌与木霉菌互作提高针叶苗木生长和抗逆作用机制

植物根际有益微生物的互作对植物生长抗逆的协同增效作用是当前国际上研究的热点。外生菌根菌和木霉菌是两类重要的土壤微生物类群，是植物根际促生微生物（PGPM）和生防菌（BCA）的典型代表，在促进植物生长、改善矿物质吸收、病害生物防治、提高林木抗逆性等方面作用显著。二者之间可能存在的互作在促进植物生长和抗逆性等方面期望发挥协同增效作用，有关该方面的研究尚未见报道。本项目拟通过对优良的松苗外生菌根菌和高效生防木霉菌株的离体互作效应及室内外对松苗生长、土壤养分吸收转运、抗逆（低温、水分、盐碱、有机污染物和重金属胁迫等）和抗病能力的影响和协同作用的研究，通过松苗-外生菌根菌-木霉三位一体对各类胁迫因子的反应，获得协同增效作用显著的外生菌根菌-木霉复合体并探究其协同增效作用机制，提出复合菌剂的复配工艺和苗木合成技术。该项研究对人工造林和废弃地的生态修复均具有重要意义。

樟子松是我国北方的主要造林树种，在生态建设、环境修复等方面发挥重要作用。当前林业苗圃化学农药过量使用导致土传病害发生严重，苗圃土壤环境退化，苗木生长势弱，在后续造林中适应性差等问题。外生菌根菌和木霉菌是两类重要的土壤微生物类群，在促进植物的生长抗逆等方面发挥重要作用。以多种有益微生物复合使用同时发挥促生抗逆和土壤修复功能的复合生物菌剂逐渐成为未来生物菌剂研究发展的方向。本研究通过筛选得到高效外生菌根菌褐环乳牛肝菌N94，与以色列引进的木霉菌株绿木霉T43构建出“木霉-樟子松-菌根菌”三位一体的抗逆促生体系，在完成体系通用性验证基础上，通过干旱和盐碱等逆境胁迫探讨高效菌株和体系的抗逆性，并对体系根际土壤微生态和田间应用进行初步研究，主要结果如下：（1）褐环乳牛肝菌N94与绿木霉T43能够很好的发挥“协同增效”作用，构建的“N94-T43-樟子松”体系（S. luteus 30 days + T. virens）处理组苗木的苗高是对照的1.54倍，地径、鲜重和干重均为对照的1.5倍，其他生理指标也有不同程度的升高；（2）离体互作条件下N94与T43基本无生长的相互抑制和拮抗作用，同时T43可以有效发挥“诱导因子”的作用诱导N94产酶。（3）菌株和所构建的“体系”均具有良好的耐干旱和耐盐碱性。在水势≤-1.37MPa、CNaCl≤0.2 mol/L、CNa2SO4≤0.2 mol/L和CNaHCO3≤0.1 mol/L时，T43与N94均能进行正常的生长和营养物质的代谢，在相应幅度的胁迫条件下，“体系”各渗透条件物质及保护酶活力显著高于对照，MDA、电导率等细胞损害指标低于对照，表现出良好的耐旱和耐盐碱性；（4）T43和N94复合接种樟子松苗木可以有效改善苗木根际土壤的微环境，促进苗木营养元素的吸收，提高苗木根际土壤酶活力。其中“体系”（S. luteus 30 days + T. virens）对苗木N元素促进最为显著，接种处理组土壤N含量与CK相比低1.4%，到第二年时，N元素含量又有下降，比上一年降低3.3%，说明“体系”有效促进了苗木N元素吸收；（5）复合菌剂田间应用能显著提高苗木生长质量，提高苗木的抗逆性。S. 30 days + T.处理组平均苗高比control高5.4%，地径高17.7%，表明所构建的“体系”在大田野外表现依然良好。