植物营养与土壤肥料在农业生产与农业可持续发展中的作用.ppt

書式設定,書式設定,第,2,第,3,第,4,第,5,*,植物营养与土壤肥料在农业生产与农业可持续发展中的作用,土壤与植物营养教研室,1,可持续发展,1987年由世界环境与发展委员会正式提出来。,1992年联合国环境与发展大会(,UNCED),里约宣言给,可持续发展的定义：,人类应享有与自然和谐的方式过健康而富有的生活的权利，,公平地满足今世和后代在发展和环境方面的需要，实现求取,发展的权利。,中国是世界上最大的发展中国家，,人口多资源少，最需要可持续发展,第一部分 农业问题与农业可持续发展,2,一、中国的农业问题,总人口（亿）,农业人口占总人口（,%,）,耕地面积（万公顷）,人均耕地（公顷）,每个农业经济人口占有耕地（公顷）,全世界,59.784,43.1,138023,0.23,1.0,中国,12.741,67.1,12414,0.097,0.2,日本,1.265,4.2,453.6,0.036,1.6,韩国,0.465,9.3,170.8,0.023,0.7,加拿大,0.308,2.6,4556,1.48,114.2,美国,2.762,2.3,17695,0.64,57.4,法国,0.588,3.5,1836.2,0.31,19.6,德国,0.822,2.6,1187.9,0.14,11.1,俄罗斯,1.472,10.8,12600,0.86,14.8,英国,0.589,1.8,626.7,0.11,10.8,澳大利亚,0.187,4.7,5377.5,2.88,106.9,上表为,1999,年数据。到,2003,年,，,全国耕地面积,12339,22,万公顷,，,减少,75,万公顷。,3,（一）耕地面积减少、质量下降,总的说，2003年粮食形势可概括为,“,四降四减,”,；粮食播种面积、总产、单产和人均占有量下降；粮食国家库存、企业库存、城镇居民存粮、农户存粮减少。从长期看，我国人口增长，耕地面积减少、粮食需求增加130多亿斤，年均增长1.3%。也就是说，粮食供给形势严峻。一是，耕地面积锐减，从1996年到2003年的7年间减少了1亿亩，总面积只剩18亿亩。据农业部估计今年粮食播种面积有意达到15亿亩。人均耕地不足1.44亩，为世界人均水平的45%以下，减少的都是良田，而补充的都是劣地，耕地的实际生产能力在下降。,4,全国已有600多个县,（,中国共有,2861,个县,级行政区划单位,）,的人均耕地面积低于,世界,公认的警戒线0.8亩。全国1/3的省区人均耕地不足1亩。这个数字将随着工业化、城镇化的快速发展，耕地面积还会减少。二是，粮食增产的技术支撑能力不强。除杂交水稻和玉米那样的增产当家品种，缺乏增产明显的配套技术，难以形成合力有更新突破。特别是农业技术推广体系受目前经济实力的困扰，满足不了农民科技需求。三是，农业基础设施投入不足，欠账较多，1998年以来也向农业基础建设加大了投入力量，但主要用于大江大河治理和生态环境建设，像粮食主产区的东北对河流的开发利用投入的较少，过境水留不下来，干旱年年发生，增产还得靠天赐，以至成灾率太高，造成粮食产量的忽高忽低，难以计划控制。,5,（二）土壤退化严重,1,、水土流失严重：,据统计资料，1996 年我国水土流失面积已达 183万,km2，,占国土总面积的 19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达 6153万,km2，,占该区土地总面积的 1/4。同时，对长江流域 13 个重点流失县水土流失面积调查结果表明，在过去的 30 年中，其土壤侵蚀面积以平均每年 1.2%2.5%的速率增加，水土流失形势不容乐观。,6,2,、土壤肥力下降：,我国耕地的有机质含量一般较低，水田土壤大多在 1%3%，而旱地土壤有机质含量较水田低，1%的就占 31.2%；我国大部分耕地土壤全氮都在 0.2%以下，其中山东、河北、河南、山西、新疆等 5 省（区）严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上；缺磷土壤面积为 67.3万,km2，,其中有 20 多个省（区）有一半以上耕地严重缺磷；缺钾土壤面积比例较小，约有 18.5万,km2，,但在南方缺钾较为普遍，其中海南、广东、广西、江西等省（区）有 75%以上的耕地缺钾，而且近年来，全国各地农田养分平衡中，钾素均亏缺，因而，无论在南方还是北方，农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势；缺乏中量元素的耕地占 63.3%。,7,对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道，就东部红壤丘陵区而言，选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、,pH,值、,CEC、,物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等 11 项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响，处于中、下等水平，高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的 25.9%、40.8%和 33.3%，在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重。,8,3,、其它形式的土壤退化：,以南方红壤区为例，约 20万,km2,的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥；化肥、农药施用量逐年上升，地下水污染不断加剧，在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于,WHO,建议的最高允许浓度 10,mg/l；,同时，在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重。,9,（三）粮食总产量下滑：李振声院士,关切地指出，20世纪60年代初的人均粮食占有量大约是400斤，到了80年代初，增长为600斤，90年代中期是800斤，我们用了35年的时间上了两个台阶。可是1998到2003年的五年时间里，我国的人均粮食占有量又退回到600斤。退得这么快是历史上所没有的。这样一个大的问题难道还不值得我们认真思考、认真研究吗？,10,长江三峡,1,、水土流失,（四）农业环境问题,原来，长江水也,是这么黄啊？,11,长江三峡,12,黄河：源自青海省巴颜喀拉山北簏，沿途接纳了,40,多条支流。全长,5464,千米，注入渤海。中游水能资源丰富。古代黄河流域气候湿润，土地肥沃，而如今每年,16,亿吨的泥沙和断流等问题使之成为,中国的忧患,。,13,中国每年平均消失,20,个天然湖泊,即将消失的月牙泉,2,、干旱,14,由于水位急剧下降，4月8日，原先生长在月牙泉边茂盛的红柳、沙枣树也已枯死，枯枝横亘在沙海中，静静地诉说着月牙泉往日的神话。4月9日的实测数据显示，月牙泉最大水深仅为1.0米，保护月牙泉迫在眉睫。,15,居延海,居延海位于,内蒙古,最西端的阿拉善戈壁深处，是额济纳绿洲的命脉，同时也是我国西北生态屏障的重要组成部分。,多年来，由于上游不节制用水等因素，使注入居延海和额济纳绿洲的黑河在阿拉善境内断流，居延海于,1992,年彻底干涸。从,2000,年起，经过,3,年艰难的调水工作，居延海水面逐渐恢复，到,2004,年,6,月，居延海水面面积达到近,30km,2,，大批鸟类又回到居延海周围生息繁衍，植被开始恢复。,16,由于,2004,年初以来，黑河水无水注入，加之入夏以后戈壁滩水量蒸发极快，使得刚刚有了一线生机的居延海在一个多月内又迅速干涸，这里又成为戈壁滩上一个巨大的土坑，风沙再起时它将作为一个大的尘土源，直接威胁西北、华北各城市的环境。,(,新华社记者李欣摄,),图文：居延海又干了！,(1),图文：居延海又干了！,(2),17,图文：居延海又干了！,(3),这是,2002,年为庆祝居延海恢复生机，当地群众在水边竖起的,“,小小居延海连着中南海,”,的标志,（,8,月,13,日新华社记者李欣摄）。,居延海边刚刚恢复的植被迅速干枯死亡。,(8,月,13,日摄,),图文：居延海又干了！,(4),18,阿拉善梭梭林覆盖率仅为,50,年代的,30,%,2004年06月07日,阿拉善横贯东西,800 km,的土地上，五十年代有梭梭林,1700,万亩，现覆盖度在,30%,以上的仅剩,578.7,万亩。,19,10,年后的,夏尔淖尔,10,年前的,夏尔淖尔,2004,年,06,月,07,日,1994,年,06,月,07,日,20,杭锦旗,土壤严重干旱,21,22,四子王旗,23,覆砂-土壤保墒,24,重庆市旱灾导致,750,余万人出现饮水困难,2006年08月16日,上：,8月15日，永川市政管理局的工作人员（左）帮助红炉镇村民接水。,新华社发(陈仕川,摄),左：8月15日，在永川市红炉镇，村民们在政府派来的送水车前接水。,目前，重庆永川市积极开展抗旱工作，每天派出车辆向饮水困难地区送水，以解决群众饮水难的问题。,新华社发(陈仕川,摄),25,土壤水分亏缺的变异是导致年际间作物产量波动的主要原因。缺水影响植物的许多生理过程，叶片伸长对土壤缺水比其它生理过程更为敏感，通常在土壤有效水耗尽之前叶片便不再伸长。,水分充足时植物根系发育最佳。,根区内有效水不能满足植物蒸腾需要时造成植物缺水。如果蒸腾过猛，即使土壤中有效水的量充足也会使植物出现缺水症状。,重庆市万州区63岁的老农向成木望着干裂的稻田一脸无奈（,2006,年,6,月14日摄）。,新华社记者,刘潺,摄,26,3,、荒漠化,森林砍伐,27,草地退化,风吹草低见鼠洞,曾经的羊,草草甸草原：呼伦贝尔盟希尔塔拉牧场,28,草原沙化,29,草原盐碱化,30,最后的晚餐,31,沙尘暴频发,兰州,32,33,近年，随,着中国经济的高速发展，生态，环境，资源，能源等各方面出现诸多问题，社会的可持续发展遇到挑战,4,、土壤酸化,34,蓝藻泛滥的滇池,惊人的长江之污,垃圾堆山,垃圾回收和分类,处理还未开始,5,、农业环境污染,35,可怕的垃圾场,36,垃圾猪、羊逼近生活,37,38,39,大气污染,40,06年3月22日，,兰,州,“,黄河母,亲”,雕塑向西1000多米,长,的南,侧,河面被,严,重,污,染。,3月21日，中华环保联合会副主席兼秘书长曾晓东倡议，要把每年的,3月22日定为,“,黄河母亲节,”,。从青海，经甘肃、宁夏、至内蒙古，黄河沿岸能源、重化工、有色金属、造纸等高污染的工业企业林立，废污水排放量逐年增大。由于治理严重滞后，污水处理率偏低，不少企业未能实现达标排放，部分企业偷排偷放屡禁不止，导致每年排入黄河的废污水量不断增加。而随着国家西部开发进程的加快，旧的高污染还没有彻底治理，新的高污染项目又在西部上马。一些东部污染企业纷纷涌入西部，加剧了黄河污染形势。,41,右：2005年1月18日，黄河,兰,州段遭,严,重,污,染。,下：三,门,峡大,坝,出水口,处,的,水,质污,染十分,严,重（05,年1月9日,摄,）。,右下：,2003年5月19日，,兰,州,雁儿湾附近的黄河水,面漂浮着大量黑色油,污,。,42,一个地下排污管道,还没来得及用土掩埋,污,水瀑布一,样,排向黄河主干道,43,黄河从上而下，每一个城市都是一个大污染源，在兰州、白银、石嘴山、巴彦淖尔、包头等地都存在着大大小小的排污口，泛着臭味的污水,“,哗啦啦,”,地流进黄河。,高污染、高耗水的造纸、化工、食品酿造、冶炼、采油和纺织印染六大行业,COD,排放量占黄河流域工业,COD,排放量的80以上。对此，某环保官员说：,“,治水,的背后，就是一种耐人寻味的利益较量：一方是地方利益和眼前利益，一方是人民利益和国家利益。,”,44,村民王太良,说,，水稻一直是他,们,的口粮和,经济,来源，可,这,几年水稻,种,不成，村里有,农户,挖池塘,养鱼,，,结,果去年秋季引了黄河水，,鱼,就全死了，,损,失了10多万元。,鱼养,不好，眼看着水稻也没活气，我,们,可怎,么,活？,45,左：污水常年浸,泡，农田被毁,下：,河中鱼儿纷纷,死去,左下：,守着黄河买,水吃,46,10,年,600,亿,淮河治污付诸东流？,47,48,二、解决中国农业问题的必要性和迫切性,人多（世界65亿，中国13亿，占世界20%），耕地少（世界,138023万公顷，,中国,12414万公顷，,占世界9%），结果：以世界1/10的土地，养活世界1/,5,的人口。农业资源枯竭和污染严重，可持续发展面临挑战。,49,三、解决,中国农业问题的,主要途径,1,、一靠政策：,农业税全面、连续四年的,1,号文件是解决三农问题，效果非常明显。依法保护耕地（保证面积；防止荒漠化、盐碱酸化和退化、防止污染、提高和保持肥力）、实现土壤可持续生产、保持和提高粮食生产。,50,2,、二靠科技：,农作物：培育高产（高营养效率）优质新品种（袁隆平，李振声），开发栽培管理新技术。,耕地：保护耕地（保证面积；防止荒漠化、盐碱酸化和退化、防止污染、提高和保持肥力）、实现土壤可持续生产、保持和提高粮食单产。,51,（一）作用,地球上,有,三大食物生产系统,-,海洋、草场、土地,。,在土地生产系统中，过去,40,年时间里，世界粮食产量增长的源动力是化肥使用量的增加,。,对粮食增长量的贡献率,肥料,50%,遗传改良,35%,其它,15%,四、化肥在农业生产和农业可持续发展中的,作用和副作用,52,国际,：根据联合国粮农组织（,FAO,）的估计，化肥在农作物增产的总份额中占,40%-60%,。,FAO,与,1960-1977,年在,40,个国家进行的,10,多万个化肥示范和试验的结果表明，最好的施肥处理平均增产,67%,；用于化肥的投资，可获得该投资的,4.8,倍的农产品产值。,国内,：中国农科院土肥所曾整理了,30,年间（,1951-1980,）化肥总用量与粮食总产量之间相关关系的资料，计算其相关系数为,0.964,，化肥每亩施用量与粮食每亩产量相的相关系数为,0.98,，均达到极显著水平。,30,年中化肥总用量与棉花总产量的相关系数为,0.788,，化肥每亩施用量与棉花每亩产量相的相关系数为,0.86,，也都达到显著水平。,53,正是由于化肥増产显著，世界各国施用化肥大幅度増加，粮食产量随着提高。但单纯大量使用化肥，易引起杯境污染影响人、畜健康，此外还要影响土壌肥力。据大量田间试验证明，作物对氮肥的利用率只有,50,左右，其余的,50,左右被挥发、淋失掉，其中硝态氮在土壌中富集，汚染水体。如用作饮料影响人、畜健康。磷肥的主要原料是磷灰石，大多是氟磷灰石,Ca,10,(PO,4,),6,F,2,，当与酸结合,产生氟化氢，植物叶片对氟有強烈的富集作用，引起氟中毒症。在氟汚染区，草食动物易患此症。在动物中蚕和蜜蜂最为敏感。当桑叶含氟量较多时，影响蚕丝的品质，严重时可使幼蚕致死。化学磷肥常含有镉（,Cd,），不仮汚染土壌和植物，对人、畜也有根大的危害，易引起,“,骨痛病,”,等。,54,55,56,我国化肥氮的生产量和消费量增长很快，1992/1993年度的消费量已达到2071.6万,t，,占当年度全世界化肥氮消费量7451.96万,t,的27.8%（,WAO，1994），,成为世界上化肥氮消费量最多的国家（2004年时中国化肥用量为约4000.0万,t，,预计到2030年为7000.0万,t,）。这无疑给我国的农业增产作出了巨大的贡献，但也带来了不少问题，如氮污染、城乡有机废弃物堆肥利用率下降给环境带来压力等负面影响。而我国可以循环利用的有机肥料氮资源十分丰富，因此，农业生产中加强氮素管理，使其发挥最大的作用是很有必要的。,57,1、地下水污染,天然地下水是洁净的，含氮量极低，远低于我国饮用水含纯氮20,mg/L,的标准。然而，在长期使用氮素化肥的地区，地下水含氮量在逐年增高。据调查，北京地区地下水中硝酸盐含量持续升高，其增长速度达每年1.25,mg/L，,污染面积已在3 000,km2,以上。据中国农业科学研究院提供，凡施肥量超过500,kg/,公顷的地区，地下水的硝酸盐含量都超过饮用水标准，硝酸盐污染不仅发生在浅层地下水，而且已经进入深层地下水。,WHO,颁布的饮用水的质量标准中，,NO3-N,的最大允许浓度为10.0,Nmg/L，,照此标准，我国一些地区地下水的,NO3-N,含量都已超过此标准值。马立珊（1992）在80年代末对太湖流域16个县、市的1220个水样的检测表明，河流、湖泊和饮用井水中,NO3-N,的超标率分别达到93.3%、70.6%和38.2%，饮用井水中,NO2-N,的超标率也达到57.9%。,新华网郑州10月25日（2005）电（记者 姚润丰）水利部总工程师刘宁25日说，经济社会的快速发展导致我国水资源供需矛盾正不断加剧，目前全国有25%的地下水体遭到污染，35%的地下水源不合格；平原地区约有54%的地下水不符合生活用水水质标准，一半以上的城市市区地下水严重污染。,（二）副作用,58,2、湖泊污染,、富营养化,一般来说，封闭性湖泊和水库的水中含氮量超过0.2,Nmg/L,时，就可能引起,“,藻华,”,现象的发生。近年来，我国近海和湖泊,“,藻华,”,现象频发，说明水体的富营养化已成为一个重要的环境问题。,据统计，我国130多个大中型湖泊已有60多个遭遇富营养化问题，根本原因在于过量氮、磷的迁移。我国的湖泊中氮磷的来源可以分为：农田面源、人粪尿排放(生活污水)、养殖业牲畜粪尿排放、工业污水排放以及降雨中的铵。这当中，来自农田的氮、磷占据了相当比例。例如，山东南四湖来自农田的氮、磷分别为35和68，云南滇池分别为17和28。,新华网南昌11月23日（2005）电（记者张敏亢德喜）记者从正在江西召开的全国首届内陆湖泊暨鄱阳湖可持续发展研讨会上了解到，目前中国江河湖泊70被污染，75的湖泊出现不同程度的富营养化。,59,蓝藻泛滥的滇池,60,3,、江海污染,、富营养化,据19971998年长江干流大通站的观测结果，江水的可溶性无机氮和磷的含量呈上升趋势，并与流域的化肥施用量变化趋势相一致。1998年夏季洪水期间，通过长江大通站向下游输送的氮、磷总量高达约80万吨和8万吨。其中可溶性无机氮和生物有效磷的比值远高于浮游植物生长的限制值。因此，化肥消费量的增加，以及由此引起的农田氮素损失量和人畜粪尿排放量的增加是导致江河向近海输送氮磷总量增多的主要原因。近十多年来，渤海水体中无机氮浓度年递增18，活性磷酸盐浓度年递增2。在一次对532条河流的调查中，有436条受到铵态氮污染，60%的水总氮超标。,61,浙江玉环海域发生条带状的赤潮,浙江玉环坎门后沙原先,黄绿色的海水变为灰褐色,浙江海域出现的大面积赤潮,赤潮,：,生活污水和某些工业废水中，经常含有一定量的氮和磷等植物营养物质；施用氮肥、磷肥的农田水中，常含有氮和磷；含洗涤剂的污水中也有不少的磷。当,N,、,P,等植物营养物,质,（如氨、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、磷酸盐）大量进入水体，水体过分肥沃，藻类浮游生物迅速繁殖，水面往往呈蓝色、红色、棕色、乳白色，这种现象在江河湖泊中叫做水华，在海中叫做赤潮。,62,4、空气污染,N,2,O(,氧化亚氮)是排在,CO,2,和,CH,4,之后的三大温室气体之一，其排放量与化学氮肥的施用量紧密相关。,N,2,O,具有促进气候变暖和破坏臭氧层的双重作用。我国氮肥的年使用量占世界总量的约30，因此，,N,2,O,的排放量受到世界关注。我国农田,N,2,O,的直接排放量，1990年估计为28.2万吨，1995年增至33.6万吨，主要来源于旱地和氮肥。,根据,Bouwman（1990）,的估计，全球,N2O,的发射总量为14,N Tg/a，,自然土壤和施肥土壤的发射总量分别为6,N Tg/a,和1.5,N Tg/a，,占全球发射总量的43%和11%；但不同作者有不同的估计量，自然土壤和施肥土壤的发射总量分别变动于2.6-25,N Tg/a,和0-5.3,N Tg/a，,而且，不同给源的贡献也难以作出准确的估计（,Bouwman，1994）。,我国关于农田的,N2O,发射量的原位观测尚不多，根据邢光熹和朱兆良（1995，未刊资料）的研究，我国旱作土壤的,N2O,年排放总量估计为2.55,kg/hm,2,；,由于我国稻田常为干湿交替的水分状况，因而与长期淹水的不同，,N2O,年排放总量估计为3.69,kg/hm,2,，,据此估算出我国农田的,N2O,年排放总量为0.27,Tg/a，,约占,Bouwman（1990）,估计的全球,N2O,发射总量（1.5,N Tg/a）,的18%。显然，对此需进行进一步研究。,硝化作用和反硝化作用都可产生,N,2,O。,因此，在铵态氮肥和尿素中加入硝化抑制剂可望减少,N2O,的发射通量。,63,5、土壤污染,长期施用氮素化肥，会使土壤酸化和板结，降低生产力，并活化重金属元素，如镉、汞、铅、铬、铝等，增加他们在土壤中的活性。如施硫酸铵、氯化铵、氯化钾等酸性肥料都容易引起土壤酸变。我国广州、皖南水稻土,pH,值下降较快，3年内在020,cm,土层下降0.4，2040,cm,土层下降0.8。贵州省烟草土壤上用硫铵肥试验2年，,pH,值下降0.40.8，都出现了土壤酸变的不良影响。,64,防不胜防,的,农药污染,广州芳村客运站附近，,菜农在污水中劳作,污泥蔬菜,黄昏时的行动,（喷农药）,65,1,、有机与无机相结合，用地与养地相结合，培育和保护土壤肥力,施肥必须以有机肥为基础，配合施用化肥，必须坚持用养结合，保护土壤肥力。土壤有机质是土壤肥沃程度的重要指标。增施有机肥可以增加土壤有机质含量，改善土壤理化生物性状，提高土壤保水保肥能力，增强土壤微生物的活性，促进化肥利用率的提高。因此，必须坚持多种形式的有机肥料投入，才能够培肥地力，实现农业可持续发展。,五、遵循正确的施肥原则，充分发挥肥料的积极作用,66,2,、合理利用肥料资源，保护农业生态环境,施肥要注意保持生态平衡，保护土壤和水源，防止污染，防止一些对人、畜健康有害的金属元素和有毒的有机化合物参与到食物链中危害人的健康，这一点在环境日益恶化的今天，显得尤为重要。,3,、施肥必须遵循经济规律，提高经济效益,通过合理施肥措施协调作物对营养元素的需求与土壤供肥之间的矛盾，达到高产、优质的目的。,用较少的肥料投资，争取获得较高的产量，最大的经济效益，实现增产、增收的目的。,要实现这些目的就必须遵循相应的经济规律。,67,我国上海，浙江等地农作物产量已达,11250kg/hm,2,，但全国仍有,3300,多万,hm,2,耕地产量在,1500kg/hm,2,以下，通过加强农业科学研究，如水利技术，耕作栽培技术，植物营养与肥料等的研究来提高作物单产大有可为。,六、,中国农业增产的,潜力,68,森林破坏，草原,“,三化,”,，耕地土壤退化，水土流失等生态问题,化肥农药的多用造成的水体富营养化与农田土壤污染等环境问题,水涝，干旱，虫灾，作物土传病等频繁发生的自然灾害问题,林地，草地，耕地减少，淡水资源与能源短缺等资源问题,现代农,业发展,中产生,的问题,危及人类赖以生存的生态系统,探索,符合经济，生态和社会三效益的发展农业的新模式,达到,节约资源，保护环境，保持农业生态系统的再生产能力,创造,有利于人类文明持续发展的低投入持久农业,VA,菌根生物技术做为实现这一目标的有效途径，,在农业的可持续发展中具有广阔的开发应用前景,各国共同目标,第二部分 菌根与可持续农业,69,一、菌根的类型,通常按照菌根真菌在植物体内的着生部位和形,态,特征分,为,外生菌根（,Ecto-mycorrhizas,或,Ectotrophic mycorrhiza）、,内生菌根（,Endomycorrhizas,或,Endotrophic mycorrhiza）,和内外生菌根（,Ectendomycorrhizas）3,种类型。,外生菌根,外生菌根的主要特,征,在,于,植物根端外,围,有菌,丝缠绕,而成的菌,毡,(hyphal mantle),包裹，菌根的菌,丝并,不侵入植物,细,胞內；但在根的,横,切,面,上可看到表皮,与,皮,层细胞间,有由菌,丝组,成的哈氏,网,(Hartig net),的,构,造。,內生菌根,內生菌根的主要特,征,在,于,其菌,丝会进,入植物,细,胞內，以菌,丝卷,(hyphal coil),或,丛,枝,(arbuscule),构,造等方式,与,植物,细,胞有,较紧,密的接,触,。,內外生菌根,有些菌根因具有內生,与,外生菌根的,构,造，而被,称为,內外生菌根,(ectendomyco-rrhiza),。,70,二、,VA,菌根的构造,vesicles,71,1:,A:,丛枝,H:,菌丝,S:,孢子,2:V:,泡囊,3:,Glomus,sp.,的孢子(约,70 m),4:,Gigaspora ramisporophora,的孢子(,約,300 m),柑橘的,VA,菌根,72,形成在白三叶,根上的,VA,菌根,VA,菌根,的孢子,73,三、,VA,菌根对寄主植物的功用,（1）,VA,菌根的主要功用是促进寄主植物对磷素的吸收利用。,（2）促进寄主植物对其他矿物质元素的吸收利用。如,Cu、Zn、Fe,等微量元素的吸收。,（3）可增强寄主植物的抗逆性。菌根真菌能耐极端温度、湿度和酸碱度，耐土壤瘠薄，能在高温、干旱、贫瘠、高盐度的土壤中生长发育，增强寄主植物对不良环境的抵抗能力，促进寄主植物生长。,（4）可增强寄主植物对病害的抵抗性。,B,dker,等发现菌根能有效控制豌豆根腐病(,Aphanomyces euteiches,Drechsl)，Newssham,等报道菌根接种对一年生禾草,Vulpia ciliate,var.,ambigua,的镰刀霉(,Fusarium oxysporum,),病有很好的防治效果，,Torres-Barragan,等报道菌根能有效降低洋蔥白腐病菌(,Sclerotium cepivorum,Berk.),的危害。,（5）可加强寄主植物对重金属的耐受性。如减轻酸性环境中寄主植物对活性铝的耐受性等。,74,在菌丝内流动的原生质,（激光对焦显微照相）,Gigaspora margarita,发芽管的管状液泡,75,四、,VA,菌根菌的种类,能形成,VA,菌根的菌类有150多种，分属5科7属。,纲,目,亚,目,科,属,接合菌,纲,Zygomycetes,球囊霉,目,Glom,ales,球囊霉亚,目,Glom,in,eae,巨孢囊霉亚目,Gigasporaneae,球囊霉科,Glomaceae,无更囊霉科,Acaulosporaceae,原囊霉科,Archaeosporaceae,类球囊霉科,Paraglomaceae,巨孢囊霉科,Gigasporaceae,球囊霉属,(Glom,u,s),无更囊霉,属,(Acaulospora),内养囊霉属,(,Entrophospora,),原囊霉,属,(Archaeospora),类球囊霉属,(Paraglomus),巨孢囊霉属,(Gigaspora),盾巨孢囊霉属,(Scutellospora),76,1、,孢子的采集与分类鉴定,五、,菌根菌的接种利用,77,分离 鉴定,接种 观察,优,良,组,合,高,效,菌,种,繁殖,生物学特性,研究,生理效应,研究,孢子,2、,菌根菌的接种利用,78,六、菌根植物与非菌根植物,VA,菌根在自然界的分布极为普遍，,80%,以上,的陆地植物都形成,VA,菌根。,79,Rhizobium,/,根瘤菌,R.trifolii,/,三叶草组根瘤菌,G.diaphanum,/,Gigaspora diaphanum,菌根菌,白三叶(,Trifolium repens,L.),根瘤菌+菌根菌接种效果,绝大部分阔叶草类对,VA,菌根的依赖性较强,七、植物对,VA,菌根的依赖性,（,Mycorrhizal Dpendency,）,80,苗盆培土：,农家自制（耕地土,1,：,腐叶土,1,：,堆肥0.3）,+VA,菌根（接种剂,用量为20,g,/L,）,。,栽培方法：将上述培土,装入250,ml,塑料盆后于,3月中旬播种，在温室,内育苗。,追肥：无,摄影日：播种后第4周,黄瓜,VA,菌根接种,+,VA,VA,蔬菜，水果，花卉等园艺作物,对,VA,菌 根 的 依 赖 性 较 强,81,土壤处理,：,将细粒赤玉土,在120,下进行高温蒸气,灭菌60分钟。,栽培方法：将上述灭菌土装进陶盆进行播种，,种子下面3,cm,处将5,gVA,菌根菌剂层状接种。,摄影日：播后第二个月,天竺葵,VA,菌根接种,82,効果事例,PEIYU,草莓育苗试验（,VA,菌根）,根的生长,叶的生长,促进开花,整体长势,左：对照 右：处理,左：对照 右：处理,左：对照 右：处理,左：对照 右：处理,83,+AM,+AM,-AM,-AM,+AM,：,土壤未杀菌,-AM,：,土壤杀菌,牧草上的,VA,菌根接种试验,84,左：处理 右：对照,室内松树育苗试验（外生菌根）,85,对照区,接种区,野外松树育苗试验,（外生菌根）,86,改善土壤结构,87,利用菌根,“,生物肥料,”,的营养作用，可以降低速效化肥的用量，从而减轻硝态氮对地下水和地表水资源的污染程度；,利用菌根提高植物抗土传病害的作用，可以减少部分农药的使用量以减轻对土壤、水资源和大气的污染；,利用菌根能提高植物抗旱性的作用，可以增强干旱，风沙地区植物的抗旱性，促进生长，提高产量；,利用菌根的网络作用，（1）可以维持和改善土壤结构，促进植物生长，提高产量；（2）可以减少土壤风水蚀，对水土保持、植被恢复具有重大意义。,八、,VA,菌根的农业利用前景,88,欢迎批评指正！,89,