根据菌根形态学及解剖学特征的不同,菌根分为三个主要的类型,即外生菌根、内生菌根及内外生菌根。外生菌根的特征是真菌菌丝不伸入植物根系细胞,在根外形成菌套,在根的皮层细胞间形成哈蒂氏网,菌根真菌的菌丝在植物营养根的表面生长繁殖,并交织成套状结构包在根外,使植物的营养根变得粗壮,前端膨大,代替了根毛的地位和作用。内生菌根是真菌的菌丝体(主要存在于根的皮层薄壁细胞之间)进入细胞内部,但不形成菌套。有内生菌根的植物,一般都保留着根毛。丛枝菌根是一种最常见的内生菌根,全称泡囊-丛枝状菌根。
外生菌根对植物具有促进生长和预防病害的作用,其功能主要表现在:①扩大寄主植物根的吸收面,能将更多的水分和养分吸收进来供寄主植物利用。②菌根真菌产生植物生长刺激素如吲哚乙酸等,促进植物生长。③外生菌根际的微生物群落起着防御病菌侵袭的作用。④外生菌根形成的菌套和哈蒂氏网起到机械屏障作用,病原菌不能通过这两道屏障去侵染寄主植物。⑤外生菌根真菌产生抗生素,表现抗菌活性,控制病害的发生。
丛枝菌根可以与85%以上的陆生植物形成共生体,侵染后会影响寄主植物根系生长、养分吸收、水分利用以及植物的抗逆性。其功能主要表现在:①增加宿主植物对磷及其他营养元素。如钙、硫、锌、铜等的吸收。②提高宿主的抗逆性。如抗旱、抗寒、抗盐碱等。③提高宿主的抗病性。尤其对土传病害效果更加显著。④促进土壤团粒结构的形成起到改良土壤的作用。
丛枝菌根肥料与其他微生物肥料相比,优点有:与固氮菌、解磷菌、解钾菌等细菌相比,丛枝菌根真菌能在植物体内生存,能和植物共生,有利于较稳定地发挥作用;与根瘤菌相比,丛枝菌根真菌的共生植物种类远比豆科多得多。由于丛枝菌根真菌与共生的植物之间无严格的专一性,因此,在自然生态系统中,丛枝菌根真菌可以通过其根外菌丝同时与同种或不同种植物形成共生。
丛枝菌根肥料的作用主要有:①丛枝菌根肥料增强对植物营养元素的吸收。丛枝菌根肥料促进植物生长主要是因为改善了磷素营养和氮素营养。②丛枝菌根肥料增强植物的抗逆性。③丛枝菌根肥料改良土壤,施用丛枝菌根肥料可促进土壤团聚体的形成,提高土壤保水保肥的能力。④丛枝菌根肥料增强植物对重金属的抗性。⑤丛枝菌根肥料可以修复退化土壤生态系统。
菌根作为微生物肥料的重要作用已被广泛认同,并在农业生产上有广阔的应用前景。中国70%的耕地为中低产田,土壤普遍缺磷,丛枝菌根肥料成为潜在应用对象。尤其是对于高经济价值作物的保护地种植模式,推广丛枝菌根肥料的经济和生态效益更大。