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兰花与菌的共生关系

 我的今日头条 2017-09-17


弘扬国兰文化,传播兰花知识

楚畹幽兰冠从芳,双钧画法异寻常。国香流落空留赏,太息金陵马四娘-每天学习一点点,每天进步一点点! 

兰花与菌的共生关系 来自兰花吧 13:45

兰是植物界进化最高极的物种,菌是生物界较低极原始的物种(这里说的菌,专指真菌,原属植物界,现已独立为菌物界,与植物、动物并列)他们都是陆地上最复杂最重要的主体生态系统—森林中的重要员。在维系森林生态系统物种的多样性与稳定性方面起着重要作用。在森林生态系统漫长的历史演化过程中,兰与菌之间,以及兰和菌与其他生物种之间,建立起了多种复杂的生态关系(包括食物链关系),极积参与系统的物质循环与能量流动,从而也成就了自己的生存与发展,物种的延续与进化。


由于兰科植物具有重要的经济价值和观赏价值,人们将其请出森林,模拟自然生态环境条件,进行人工栽培,所谓来其自然生,还其自然养,引种驯化栽培取得了巨大的成功。特别是兰属植物大多数种,作为花卉栽培进入人们生活领域,生长发育环境发生了很大的变化,兰与原生环境中许多野生动植物种的生态关系虽消失了,但与兰关系密切的一些种如昆虫、菌物、微生物等随之进入养兰环境。其中兰与某些菌物种亘古以来所形成的微妙的生态关系被保持住了。这也是人类引种栽培兰花取得成功的关健因素之一。

兰与菌的关系主要有以下几种:伴生、寄生、共生。兰与一些腐生菌、蝇类幼虫、原虫、环节动物等伴生在兰盆基质中,营养方式各异,和平共处,有利无害或利大于害。如腐生菌以分解基质中的有机物为生,也为兰根提供营养来源。森林中的许多附生兰,主要靠腐生菌分解老死的木质纤维素为矿物质源,以完成自己的生长发育;兰菌寄生关系普遍存在于森林系统中,主要是一些致病性真菌如刺盘孢菌、棕疫霉菌、镰刀菌、狄巴利腐霉、立枯丝核菌、菌核菌、柱盘孢属菌等,也称为寄生菌。它们是兰的敌人,分别引发炭病、疫病、基腐病、腐烂病、根腐病、菌核病,黑斑病等兰病。它们的菌丝侵入兰花细胞内吸收营养,分泌毒素解析破坏植物组织,引起植株新陈代谢失调,甚至死亡。也有一种“反寄生”关系,密环菌菌丝与兰科植物天麻的块茎接触后,菌丝伸入块茎内作为营养源,不断被消化吸收,供块茎生长膨大,最终完成生活周期,而密环菌又腐生在其它植物上吸收营养,供自己及天麻生长;兰菌共生关系是朋友关系,主要以菌根的方式广泛存在于自然界,组成菌根的真菌称为菌根菌(共生真菌),其菌丝与兰的营养根形成一种联合体,菌根菌从兰根获得碳水化合物及其他营养物质,而兰也从菌根菌那里得到所需养料及水份,从而达到一种互惠互利、共生共荣的高度统一的联合关系。以上几种菌兰关系中,伴生关系因与兰的生活较间接,人们研究较少,本文略去不提。寄生关系在各种兰花病虫害防治书籍中讲得很透,故不再赘述。本文就兰与菌的共生关系作一些粗浅的介绍。

一、兰花菌根的形成及其生理功能
森林植被是兰科植物的原生地,兰菌共生形成的菌根普遍存在于森林土壤中。菌根中的共生菌大多数属于半知菌和担子菌。它们对兰科植物的生长影响很大。兰花的种子微小,似尘埃一般,本身贮存的养料很少,要供应种子萌芽并长成幼苗是不够的,而且需要较长时间。但由于森林中有共生菌的存在,真菌的菌丝很快能穿透那些发育较好的兰花种子的表皮,进入胚体细胞,在细胞腔内形成菌丝团,并不断消解释放出营养,供应胚芽及幼苗的顺利生长。人工驯化或栽培条件下的兰花不存在种子成苗阶段,主要以营养体分苗繁殖。但共生真菌与兰花根部接合形成菌根,对兰花生长发育非常重要。

1、菌根的形成及特点
无论下山兰还是家养兰,其兰根已共生有菌根真菌,根表附着菌丝及孢子,如果带有原生土,土中菌丝及孢子就更多一些。兰花菌根真菌是内生菌,当新根发出伸长时,表面分泌一些有机物质,它们刺激吸引老菌根根际附近土壤的菌丝及孢子萌发芽管(芽管再长成菌丝)并向新根表面伸长,另外菌丝在根际附近具有趋根性。菌丝与根接触以后,能穿过根皮进入皮层细胞,在细胞腔内形成胞内菌丝,胞内菌丝还可从一个细胞传到另一个细胞。胞内菌丝常呈节状或圈状,统称菌丝团。菌丝不侵染兰根生长锥(水晶头),使兰根保持旺盛的生长能力。根表面菌丝比较稀疏,主要起吸收水分、矿物质及产生分生孢子的作用。菌根表面看不出什么变化,显微镜下能看到根外菌丝,菌丝有横隔,皮层细胞内有菌丝团,这是兰与菌进行营养交换的地方。

2、菌根的生理功能
(1)吸收功能。菌根外菌丝直接吸收土壤水分,对矿物质元素的吸收及运输效率都很高,特别是对有机磷、难溶性磷的利用率更高。主要是菌根存在及分泌一些酸性磷酸酶、磷酸脂酶等物质数量增加,活性提高或土壤ph值变化所致。
(2)合成功能。胞内菌丝团产生一些活性物质如酶前体、辅酶、植物生长调节素等参与兰株生长发育过程。菌根菌产生的淀粉酶可以提高兰苗的碳水化合物利用水平。
(3)营养物质的储藏及转化功能。菌根在形成过程中,菌根菌不断地利用兰株光合产物生长,在根系皮层细胞中形成菌丝团,积累储藏了大量的营养物质。菌根形成初期,菌根菌与兰株都为自己的生长争夺营养物质,双方生长都很缓慢。随着兰株长势的旺盛,光合器官的扩大,光合产物量的增加,菌根菌有了扩展的物质基础,菌丝迅速伸长,胞内菌丝团大量涌现。当兰株处于营养生长和生殖生长并进期或开花期,兰株需要大量营养物质时,菌根内各种转化酶活跃,导致胞内菌丝团大量消解,不断释放出糖类、氨基酸、激素,矿物质等营养物质,供给兰株生长发育需要。故菌根是兰株体内营养物质的储藏库与转化器。
(4)菌根的存在,可增强兰株对某些根病的抵抗力。新发出的兰根首次被菌根菌侵染而建立起共生关系后,其它致病菌很难再侵入菌根而建立寄生关系。因而发育良好的菌根根系健壮,充满生机活力,对病菌的抵抗力就强。反之、致病菌侵入兰根皮层以后,菌根菌就很难再侵入。另外生理老化或菌根菌衰退的兰根容易被土壤中的致病菌侵袭。

二、影响菌根形成与发展的主要条件
1、兰株的根茎叶应完整、健壮、不带病
在兰菌共生关系中,兰株是菌根菌的宿主和营养提供者。兰株健壮完整,生长发育正常,新陈代谢活跃,才能为共生菌的发展提供充足的营养。如果兰株残缺柔弱,新根发育迟缓,甚至感染病害,菌根就难以形成,即使已经形成的菌根也会衰退。
2、兰株存在菌根菌和有效繁殖体
菌根菌存在于兰株的菌根中,兰与菌形影不离,正如人类大肠中的乳酸菌、双歧杆菌(有益细菌)一样,与其它有害细菌一起在大肠中伴随人类生活终生,构成菌类种间此消彼长,此长彼消的微生态关系。当有益菌占优势时,它能合成许多有益物质,帮助消化,抑制有害菌类生长,对人体健康十分有利。当有害菌占优势时,人体就处于病态。同理,兰株随着人们分株繁殖,菌根也就随种苗进入新的环境中,菌根菌在根表产生的菌丝及孢子散布于土壤中,为感染新根准备了菌源。移栽兰花时,新配的基质也可能含有菌根菌的繁殖体,成为侵染源。
菌丝和孢子是菌根菌的繁殖体,它们必须距幼根较近,有条件接触到根部。在土壤中有一定碳源(有机物)供应,才能保持菌丝活力,侵染幼根。
3、要有适宜的环境条件
适宜的光照、温度、湿度、空气、土壤肥力是菌根发展所必需的。适宜的光照强度,有利于兰株光合效率的提高,增加了碳水化合物的积累,从而也改善了菌根的营养供应;温度主要指土壤温度,强调稳定性,一般稳定在20℃左右,变化幅度不超过5度,较适宜菌根生理代谢的正常进行;土壤中的湿度与空气是矛盾的,土壤含水量高,空气就被排挤出土壤,菌根的呼吸受影响,因为菌根菌是好气性的。水渍时间过长,菌根受到毒害,菌根菌大量死亡,共生关系也就解体了。一般认为,土壤含水量保持在30—50%较能处理好空气与水分的矛盾;土壤肥力是综合因素构成的,有机质含量高,各种矿物质元素必然丰富,但氮肥过高,对菌根菌的生长是不利的,ph值维持在6左右比较适宜。

三、重视菌根的培育
养兰功夫花十分,培育壮根占九分。绿叶青枝花迷人,壮根扶持复谁知。这是兰家兰友植兰实践活动的真切体会。养兰重养根的理念已越来越深入人心。然而,养好兰根的关健在于重视菌根培育的理念未必人人皆知。下面就兰花菌根培育的问题,结合实践,提几点建议,仅供参考:
1、配备适宜菌根发展的基质,为兰菌共生创造良好的生态环境。植兰基质疏松透气,疏水保水能力强,有机营养丰富,稳温稳肥,清洁而无致病菌、
线虫感染,土壤ph略偏酸,这样的基质环境较好地协调了水、气、温、肥的矛盾,既有利于兰根生长,又有利于菌根菌的发育。此外,植兰时掺入少许原来的基质,等于引入了共生菌的繁殖体,有利于新根菌根菌的尽快侵入和老根的再次感染。但要注意兰苗及原基质未曾发过病。
2、移裁兰苗时,除兰苗本身健壮、茎叶完整外,还要认真清除烂根、空根、变色衰老根,细心保护好每条兰根及冠根(水晶头)。一般情况下,只要是生长正常的兰苗,翻盆分苗时将分出的苗用自来水冲洗晾干即可移栽,尽量不用化学药剂消毒。实在要消毒的兰苗,化学药剂应少选用内吸性的品种,以减少对菌根菌的伤害。
3、保健栽培,科学管理,维护兰菌共生关系健康发展。管理的目的是要调控好光、温、水、气、肥等生态因素的变化及平衡关系,因势利导的发挥整体作用,以充分满足兰与菌的生态习性,促进兰菌共生共荣。
自然森林生态系统中,天地悠悠,万物进化,岁月造就了兰与菌两个物种生态习性的趋同性,生理需求的互补性,生命存在的依赖性。例如:兰根与菌根菌都是好气性的,都需要充足的氧气;都需要稳定的土温;要求土壤Ph偏酸性;润而不湿的土壤水分;具备调节土壤溶液浓度的结构;适宜的光照强度,以保证充足的光合产物供应等。因此,只要有利于兰根生长的管理措施,一般都适合菌根的培育。例如给
兰花浇水的频度与灌水量,以不影响土壤的通气性为原则,始终保持土壤含氧量不低于18%。浇水的时间以水温与土温相近为准,热天早晚浇,冷天下午浇;兰株光照强度7000—14000lax(因兰种而异),并有良好的空气流动,能维持较好的光合效率,生产更多的有机物,为菌根的发展提供充足的营养与能源。昼夜保持8oc以上的温差,促进兰苗健壮,提高对不良环境及病害的抵抗力。
如过多地施用杀菌剂,敌友皆伤,削弱了土壤中有益菌特别是菌根菌的活动,一些具有抑制病菌的微生物的功能就会大大下降。过多过量的施用肥料特别是氮肥,会提高土壤溶液浓度,消耗兰株体内大量碳水化合物,对菌根的生长极为不利,会动摇兰菌共生关系。因此,要尽量避免错误的用药施肥。

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