DB15T 4438-2026 丛枝菌根真菌扩繁技术规程 标准立项发展报告

DB15/T4438-2026丛枝菌根真菌扩繁技术规程标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalRegulationsforthePropagationofArbuscularMycorrhizalFungi摘要随着我国农业绿色发展战略的深入推进，丛枝菌根真菌（ArbuscularMycorrhizalFungi，AMF）作为一类广泛分布于土壤生态系统中、能与绝大多数高等植物形成互利共生关系的有益微生物，在促进作物养分吸收、增强抗逆性、改良土壤结构及修复退化生态方面展现出不可替代的重要作用。然而，当前我国AM真菌优质菌剂的市场供给严重不足，扩繁技术标准长期缺位，导致菌剂质量参差不齐，严重制约了微生物肥料产业的规范化发展。本报告基于内蒙古自治区市场监督管理局下达的《丛枝菌根真菌扩繁技术规程》地方标准制定任务，系统阐述了该标准的立项背景、编制原则、关键技术内容及预期效益。标准针对AM真菌传统扩繁效率低、质量不稳定等痛点，明确了宿主植物选择、培养基质配比、接种方法、培养条件管理及质量控制等全流程技术要求，旨在建立一套科学、规范、可操作的扩繁技术体系。本标准的发布实施将填补自治区乃至全国在AM真菌扩繁技术标准化领域的空白，对推动菌根生物技术的产业化应用、保障国家粮食安全与生态安全具有深远的现实意义。报告同时介绍了主要起草单位的专业优势，并对标准未来在菌剂登记、质量监管及绿色农业生产中的应用前景作出展望。关键词：丛枝菌根真菌；扩繁技术规程；地方标准；微生物肥料；质量控制；农业绿色发展Keywords:ArbuscularMycorrhizalFungi;PropagationTechnicalRegulation;LocalStandard;MicrobialFertilizer;QualityControl;AgriculturalGreenDevelopment1.引言1.1立项背景丛枝菌根真菌是一类起源于4亿年前的古老土壤微生物，能够与农田生态系统中80%以上的维管植物形成菌根共生体，其共生结构——丛枝和泡囊——是物质交换与信号传递的关键界面。研究表明，AM真菌通过庞大的根外菌丝网络，可将土壤中作物难以吸收的磷、锌、铜等矿质养分转运至植物体内，同时换取光合产物，使作物增产幅度可达10%～30%。此外，AM真菌分泌的球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP）是土壤有机碳库的重要组成部分，对促进土壤团聚体形成、提升碳汇能力具有显著效果。在全球气候变化与农业面源污染加剧的双重压力下，AM真菌在化肥减量增效、盐碱地改良和矿区生态修复中的应用日益受到重视。我国自20世纪80年代起开展AM真菌资源调查与筛选工作，积累了较为丰富的菌种资源库，但长期存在“重资源收集、轻扩繁应用”的结构性矛盾。当前，国内市场上商品化AM真菌接种剂以固体菌剂为主，受限于宿主培养周期长、基质灭菌要求高、环境调控难等因素，普遍面临扩繁效率低、批次一致性差、杂菌污染风险高等瓶颈。截至2025年，我国尚无一部专门针对AM真菌扩繁技术工艺的国家标准或行业标准。现有多项微生物肥料标准如GB20287-2006《农用微生物菌剂》仅对产品终检指标作出原则性规定，未涉及生产过程中的扩繁技术操作参数，难以对生产实践形成有效指导。地方层面，内蒙古、云南等菌种资源富集省区虽开展了相关研究，但均未上升为标准化文件。技术标准缺位已成为制约AM真菌产业健康发展的核心障碍。1.2编制的必要性内蒙古自治区地处祖国北疆，拥有耕地面积1.1亿亩以上，其中中低产田面积占比超过60%，土壤贫瘠化、盐碱化问题突出。同时，自治区承担着我国北方重要生态安全屏障建设的战略任务，荒漠化治理、草原退化修复对高效微生物修复技术需求迫切。在此背景下，制定一部符合自治区自然条件与产业实际、覆盖AM真菌扩繁全流程的技术规程，具有三重必要性：第一，满足绿色农业对优质菌剂的迫切需求。自治区玉米、马铃薯、燕麦等主栽作物均可与AM真菌高效共生，施用优质菌剂可显著减少化肥施用量15%～20%，是实现化肥零增长行动的可行技术路径。第二，规范AM真菌菌剂生产市场的现实需要。当前自治区内AM真菌菌剂生产企业多为小型企业，生产工艺粗放，缺乏统一的质量控制标准，市场秩序混乱，急需通过标准化手段引导产业升级。第三，响应国家标准化战略的必然要求。《国家标准化发展纲要》明确提出“加强现代农业全产业链标准体系建设”，农业农村部《“十四五”农业绿色发展规则》亦将微生物肥料列为重点发展方向。地方标准作为国家标准体系的重要补充，能够率先探索适合区域特点的技术规范，为国家标准制定积累经验。2.标准制定总体思路2.1编制原则本标准的编制遵循三项基本原则：一是科学性原则，所有技术参数均以公开发表的学术文献及起草单位多年试验数据为依据；二是实用性原则，充分考虑自治区内生产企业现有设备条件和技术水平，确保标准技术条款落地可行；三是协调性原则，在格式结构方面严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定，在技术要求方面与GB20287-2006《农用微生物菌剂》、NY/T1847-2010《微生物肥料生产菌株质量评价通用技术要求》等现行有效标准充分衔接。2.2技术路线起草组通过系统检索近十年国内外AM真菌扩繁相关研究文献，梳理了固体培养、液体发酵、离体培养三种主流扩繁技术路线的优缺点。结合自治区气候干燥、光照充足的自然特点，确定以盆栽固体扩繁法为基本技术路线，以营养液循环培养法为辅助方法，重点解决：宿主植物高效筛选、培养基质配方优化、接种比例控制、培养条件环境参数、菌剂收获与加工等五个关键技术问题。3.标准主要技术内容解读3.1范围与术语定义标准规定了丛枝菌根真菌固体扩繁的术语和定义、缩略语、扩繁前准备、扩繁过程管理、菌剂收获、质量要求、检验方法、标志、包装、运输和贮存等要求，适用于内蒙古自治区行政区域内以获取含AM真菌繁殖体（孢子、菌丝片段及被侵染根段）为目的的菌剂扩繁生产活动。标准对“丛枝菌根真菌”“扩繁”“接种剂”“侵染率”“菌根依赖性”等核心术语进行了规范定义。其中，“扩繁”特指在人工控制条件下利用宿主植物繁殖AM真菌并获取接种体的过程；“侵染率”指被AM真菌侵染的根段数占镜检根段总数的百分比，作为判定扩繁效果的核心指标。3.2扩繁前准备（1）菌种与菌剂来源扩繁使用的起始菌种应来源于国家级或省级微生物菌种保藏中心，或具有合法来源证明的科研机构。每批菌种应附有分类学鉴定报告、纯度检验报告及活性检测报告。严禁使用基因工程改造菌株及致病性污染菌株。（2）宿主植物选择宿主植物的选择直接决定扩繁效率的高低。起草组通过对比三叶草、苏丹草、玉米、洋葱、苜蓿等常用宿主在菌根侵染速度、孢子产量、根系生物量等方面的表现，推荐将三叶草和白三叶作为优先宿主，其优势在于：种子成本低、苗期短、根系发达且须根比例高，能够在8～10周内形成高密度侵染；玉米可作为批量扩繁的经济型替代宿主。标准同时规定宿主种子应籽粒饱满、无病虫害，发芽率不低于85%。（3）培养基质配制培养基质为AM真菌共生提供物理支撑和养分环境，是决定扩繁成败的核心因素之一。标准推荐以河沙、蛭石、珍珠岩为主要基质组分，按体积比5:3:2进行复配。河沙粒径宜控制在0.5～1.0mm之间，蛭石粒径2～4mm，珍珠岩粒径3～5mm。基质配制后应过筛除杂，并用pH试纸检测酸碱度，将pH值调控在6.0～7.0的适宜区间。有机质添加量以不超过基质总体积的5%为宜，过量有机质反而会刺激腐生杂菌大量繁殖，抑制AM真菌生长。（4）基质灭菌基质灭菌是防止杂菌竞争、确保AM真菌纯培养效果的关键环节。标准明确推荐采用高压蒸汽灭菌法，在121℃、0.1MPa条件下维持灭菌时间不少于2小时，灭菌后放置冷却48小时以上备用。对于不具备高压灭菌条件的企业，可采用化学灭菌法，使用35%福尔马林溶液均匀喷洒基质并密闭熏蒸7天，使用前需充分通风散气。标准特别注明：不建议单独采用干热灭菌法，因干热穿透性差难以杀灭基质深层的芽孢杆菌和真菌孢子。3.3扩繁过程管理（1）接种方法标准规定接种应采用层施法，即在播种时将扩繁起始菌剂均匀撒施于播种沟底部，覆土厚度控制在1～2cm。接种量以每千克基质接入含孢子数不少于5000个的菌剂为宜，在此接种密度下可保证宿主植物根系在幼苗期即与AM真菌建立共生关系。若使用液体菌剂，可稀释10倍后均匀浇施于播种沟内，用量为每盆（2.5L容积）浇施100mL。（2）播种与苗期管理播种密度对扩繁产量具有显著影响。密度过低则宿主总根量不足，菌剂产量受限；密度过高则植株间竞争加剧，单株根系发育不良。标准推荐三叶草播种量为每平方米8～10g，玉米为每盆（2.5L容积）3～4粒。播种后覆膜保湿，出苗前保持基质含水量为最大持水量的60%～70%。出苗后10天内进行间苗，三叶草每盆保留20～30株，玉米每盆保留2株，确保营养面积合理。（3）培养条件控制光照、温度、水分和营养是影响AM真菌与宿主共生效率的四大环境因子。标准对各项参数作出如下规定：光照强度宜控制在30000～45000lux，光周期14小时光照/10小时黑暗；培养温度白天控制在20～28℃，夜间18～22℃，昼夜温差不宜超过10℃，以避免温度胁迫对共生效率产生不利影响；基质含水量应维持在最大持水量的60%～80%，宜采用底部供水方式以减少叶面病菌滋生。营养管理方面，AM真菌扩繁阶段应控制速效磷浓度，磷含量过高会抑制菌根形成，推荐每周浇灌一次不含磷或低磷（P₂O₅含量≤10mg/L）的Hoagland营养液。（4）病虫害防治扩繁温室应保持环境整洁，通风口配置防虫网，定期进行空间消毒。发现蚜虫、红蜘蛛等害虫危害时，宜选用对AM真菌影响较小的生物农药进行防治，避免使用内吸性广谱杀菌剂，因其对AM真菌具有直接杀伤作用。3.4菌剂收获与质量控制（1）收获时期判定收获时期的判定直接关系到菌剂中有效繁殖体的数量与活性。标准规定：培养周期一般为8～12周，收获前采用根段酸性品红-乳酸甘油染色法镜检，当侵染率达到70%以上且显微镜下观察到大量成熟丛枝和泡囊结构时，方可进行收获。此外，湿筛倾析-蔗糖离心法检测基质中孢子密度，每克基质孢子数不低于50个即为合格。（2）收获方式收获时应将地上部分刈割，将基质与根系混合物整体取出。菌剂可整体破碎后直接作为固体接种剂使用，也可经风干处理后保存。风干过程温度不得超过40℃，以免破坏孢子活性。（3）质量指标标准对成品菌剂设定关键质量指标：孢子密度不低于每克50个，侵染率不低于70%，杂菌率不高于10%，含水量控制在8%～12%之间，产品在常温条件下保存期不少于6个月。上述指标与GB20287-2006中关于杂菌率的规定保持一致，确保了与现行标准体系的兼容性。4.国内外技术对比分析国际层面，国际标准化组织（ISO）尚未发布AM真菌扩繁专用标准。欧盟将AM真菌菌剂纳入“欧盟有机农业投入物”管理目录，要求产品须明确标注孢子浓度、活性及菌种来源。美国自2010年起将AM真菌产品纳入生物农药与微生物肥料双重管理框架，美国农业部（USDA）下设的菌根真菌保藏中心建立了标准化的菌株扩繁作业指导书。印度、巴西等新兴经济体近年来也启动了相关标准的研制工作。国内层面，我国AM真菌研究虽起步较晚但发展迅速。中国科学院南京土壤研究所、中国农业大学等科研机构在AM真菌高效扩繁方面积累了丰厚的技术储备。但在标准化层面，尚未形成系统性的技术标准体系。本标准的技术指标综合吸收了国内外最新研究成果，同时针对我国北方干旱半干旱区的气候特点进行了本地化调整，具有较强的区域适用性与创新性。5.主要起草单位介绍本标准由内蒙古自治区农牧业科学院牵头起草。该院成立于1910年，是自治区规模最大的综合性农牧业科研机构，现有在职科研人员600余人，其中高级职称人员占比超过45%。近年来，该院聚焦自治区农业绿色发展需求，在菌根真菌资源收集、筛选及应用方面开展了系统性研究：建成自治区级AM真菌菌种资源库，保藏菌株120余株；先后承担国家自然科学基金、内蒙古自治区科技重大专项等各类科研项目20余项；在干旱区AM真菌群落多样性、菌根促进玉米磷吸收的分子机制等方向发表高水平学术论文60余篇，获授权发明专利8项。该院建有占地2000平方米的微生物专用培养温室及2500平方米的标准化实验室，配备高压蒸汽灭菌系统、人工气候培养箱、荧光定量PCR仪等先进设备，具备年扩繁AM真菌菌剂20吨以上的中试生产能力。此外，该院长期参与自治区农业标准制修订工作，累计主持或参与制定地方标准30余项，具备丰富的标准化工作经验。起草团队核心成员由微生物学、土壤肥料学、作物栽培学等多学科专家组成，既有从事AM真菌基础研究的资深研究员，也有长期扎根基层的农技推广专家，专业结构合理，为本标准的科学性、适用性和规范性提供了有力的人才保障。6.标准实施预期效益分析6.1经济效益标准发布实施后，将为自治区AM真菌菌剂生产企业提供统一的技术规范。企业按标准组织生产，可显著提高扩繁成功率，预计可使菌剂合格率提升20个百分点以上，降低生产成本15%左右。从应用端测算，在玉米、马铃薯上施用标准化生产的AM真菌菌剂，按平均增产8%和减施化肥15%计算，按全区推广面积1000万亩计，年新增经济效益可达10亿元以上。6.2生态效益AM真菌的广泛应用将直接助力自治区化肥减量行动。菌剂中AM真菌替代部分化学磷肥投入，可有效降低农田磷素径流损失，缓解水体富营养化风险。同时，AM真菌分泌的GRSP能促进土壤微团聚体形成，增强土壤抗风蚀、水蚀能力，对保护黑土地、遏制草原退化具有长远意义。此外