微生物在矿区土地复垦中的作用

微生物在矿区土地复垦中的作用
摘要：矿区废弃地复垦在我国已成为一项基本政策，土地复垦政策、法规日臻完善，矿业的持续发展开始受到复垦工程进度和效果的制约。

因此，有效复垦技术和复垦后评价指标的重要性日益增强，本文归纳了微生物技术在土地复垦中这两方面的应用。

微生物是土壤生态圈中的重要组成部分。

应用现代微生物工艺技术加速新覆盖土的改良与熟化是国内外矿山复垦研究的新热点之一；本文对微生物，特别是丛枝菌根应用于矿区复垦的技术应用和国内外研究现状进行了总结、分析和展望。

此外，通过分析微生物在土壤中的生长状况，还可以对矿区土地复垦的质量进行评价。

研究微生物在土地复垦中的应用，对拓宽我国科学复垦技术研究领域、提高土地复垦率具有重要意义。

关键词：土地复垦、丛枝菌根、微生物、质量评价
Abstract：Currently，the reclamation of abandoned mine land has become a basic policy in China. Land reclamation policies and regulations is improving daily, the sustainable development of mining is constrained by the progress and effectiveness of reclamation project. Therefore, effective reclamation technologies and evaluation after reclamation become more and more important. This article summarizes the application of the microbial technology in land reclamation in these two areas. Soil microbial is an important part of soil ecosystem. In foreign countries one of the new topics in mine and reclamation was how to apply modem microorganism technology so as to accelerate the process of modifying and fertilizing of newly covered layer．By analyzing mainly the present situation of microbe restoration technology research in China and overseas，the authors forecasted the prospect of application of arbuscular mycorrhizals in ecological restoration of areas affected by mining in China．In addition, by analyzing the growth of microorganisms in the soil we can evaluate the quality of the land reclamation. Mining activities had severe deleterious effects on plants and the soil microbial community that would be ameliorated with additional amendments in order to achieve successful re-vegetation．Arbuscular mycorrhizal were the most common underground symbiosis．They were formed in the roots of wide variety of host plants．Arbuscular mycorrhizal (AM)fungi could enhance plant nutrition，growth and disease resistance．It would be of great significant to speed up the application and research of VA mycorrhizal fungi technology used in land reclamation．
Key words：arbuscular mycorrhizal；microbe restoration；soil；mine
1概述
我国人均耕地、人均林地和人均草地的占有水平，分别相当于世界占有水平的l／3、l ／7和l／3，沃土较缺。

所以，为矿山复垦地覆盖的新耕层，往往只能是利用“生土”。

其中，有些是利用剥离物，它们在采矿活动中曾遭受机械挖掘和搬运的破坏；有些是利用从深层挖出的、风化程度不够的土壤。

这些未经人为熟化过的土壤统称为“生土”，其物理、化学和生物活性差，即使有少量表土存在，也因为土壤结构被严重破坏，生物、微生物生长环境恶化，或是随同寄主植物的大量被砍伐，真菌的菌丝网被打断，导致孢子繁殖体数目急剧减少。

可以说，采矿作业的各项活动从根本上破坏了土壤中生物与微生物的繁殖与成活能力，这是复垦地新耕层土壤质地差的重要原因之一。

土地复垦是一项综合工程技术。

它包括工程复垦和生物复垦两个过程，其最终目的是恢复土地的生产力，实现矿区生态系统新的平衡。

[1]生物复垦是在工程复垦结束后进行的土地复垦的重要环节。

其作用是快速恢复植被，有效地控制水土流失，改善矿区的生态环境。

利用微生物活化剂或微生物和有机物的混合剂对复垦后的贫瘠土地进行熟化和改良，可较快地恢复土壤肥力和活性。

[2]
许多研究证明，自然界多数植物都存在着对土壤微生物的依赖性，尤其内生菌根(VA)的存在更为普遍。

许多专家认为，矿业用地原有植物中的90％都侵染有VA真菌(Gel deman1975)。

美国某煤矿在排土场复垦地植物接种VA菌根，树木侵染率达80％。

佛罗里达磷矿向排土场的林木接种VA菌剂，在18年内接种势逐渐增高，复垦地的生土中已经产生很多次生孢子，植物的侵染率达到90％。

排土场上新种植的植物因接种VA菌剂恢复了菌根共生体系，有力地改善了植物营养状况，提高了抗病、抗逆能力，生物量增大，表层土壤熟化速度加快。

接种VA菌剂是为植物创造有利环境、改良基质的一项新型生物技术，因此在国外菌根技术用于矿山复垦的研究正在成为新热点。

[3]
矿区废弃地复垦在我国日益受到重视，土地复垦政策、法规日臻完善，矿业的持续发展开始受到复垦工程进度和效果的制约。

因此，科学而经济的有效复垦技术和评价指标，必将为我国矿山复垦从初始阶段上升到高级阶段奠定基础。

利用复垦后土壤中微生物种类及数目可以较好地评价复垦土地质量。

2微生物在改良矿区土壤中的作用
众所周知，土壤微生物是土壤中的重要组成部分，它的种类、组成、数量及其演替规律是反映土壤性质和土壤熟化程度的重要标志，并与土壤中的物质转化、植被的生长和繁育密切相关。

[4]生物群落中每种生物都具有其结构和功能上的独特性，它们在群落中的地位和作用各不相同，但所有物种是彼此相互依赖、相互作用的有机体。

植物为动物和微生物提供食物，微生物和土壤动物使土壤通气，调节水分，分解腐烂植物和动物的粪便又为植物的生长提供了优质土壤。

[5]
保护和改善矿区生态环境的主要任务是恢复植被和土地的生产能力。

矿区土壤具有肥力低（尤其是有机质低）、土壤含水量低及土壤生物活性低的特性，在进行工程复垦重构的过程中又经过人为扰动，极严重地破坏了微生物生存和繁衍的条件，微生物数量和种类受到很大影响，对植被的重建工作极其不利。

微生物复垦技术是利用微生物的接种优势，对复垦区土壤进行综合治理与改良的一项生物技术措施。

借助向新建植的植物接种微生物，在改善植物营养条件、促进植物生长发育的同时，利用植物根际微生物的生命活动，是失去微生物活性的复垦区土壤重新建立和恢复土壤微生物体系，增加土壤生物活性，加速复垦地土壤的基质改良，加速自然土壤向农业土壤的转化过程，使生土熟化，提高土壤肥力，从而缩短复垦周期。

2.1豆科植物接种根瘤菌技术的应用
在种植过豆科植物的土壤中，自然根瘤菌能不断地侵染新种植豆科作物的根系，形成新的根瘤，增强豆科作物的固氮能力。

在豆科植物所需的总氮量中，估计只有１／３取自土壤，其余２／３都靠共生固氮菌固定空气中的氮素。

然而在复垦地的土壤中，几乎不存在自然根瘤菌。

因此，初始种植各种豆科植物时，必须用人工接种的方法弥补土壤中自然根瘤菌的不足。

经过人工选育的优势菌株，其侵染力强，固氮活性高，用其制成菌剂作人工接种，对新复垦地初期种植的豆科植物来说，可以增加侵染，帮助豆科植物有效地利用大气中的氮素，迅速培肥复垦地贫瘠土壤，是一种经济有效的土壤培肥技术。

需要注意的是，在接种根瘤菌种植豆科植物时，需补充一定量的磷、钾和少量氮肥，以满足植物苗期生长的需要。

但在接菌种植时，氮肥用量不宜过大，因为氮肥太多会对根瘤菌有抑制作用，可降低固氮效果。

2.2微生物对植物利用土壤养分的作用
对于矿区复垦土壤，一方面经过机械对土层的剥离，扰动了土壤结构，微生物群落减少，同时也破坏了地下菌丝桥，使土壤贫瘠，复垦工作难以顺利进行，而且许多矿山复垦土壤的充填材料为粉煤灰，其自身的养分含量很低，有效磷的含量更低，PH较高，也对植物的生长不利。

若将微生物接种到复垦土壤中，可以改善其微环境，降低土壤PH值，增加植物对土壤有效养分的利用。

养分缺乏是复垦土壤上植物不能正常生长的关键限制因素，而许多土壤微生物具有活化土壤潜在养分，增加土壤养分有效性的特性。

例如，向作物（禾本科）人工接种非自生固氮菌、磷细菌和钾细菌，能够迅速有效地提高土壤对非豆科植物供给氮、磷、钾养分的能力。

Ｇｅｒｒｅｔｓｅｎ（１９４８）首先发现接种根际微生物具有促进植物生长和磷吸收的效应。

大多数解磷微生物所释放的一些有机酸能与土壤中的Ａｌ－Ｐ、Ｃａ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ性的无机磷酸盐发生螯合作用，从而促进土壤中的无机态难溶性磷的释放。

2.2.1菌根菌
菌根是植物根系和菌根形成的一种共生联合体。

据估计地球上大约有９０％的高等植物与氮根菌形成共生关系。

在这一共生关系中，植物为菌根菌提供碳水化合物，而菌根菌则通过其庞大的菌丝网络提高植物对土壤中矿质养分的吸收，尤其是移动性较差的养分如Ｐ和Ｚｎ等；在干旱和半干旱环境中，菌根能提高植物对水分和氮素的吸收。

菌根还可以通过增加土壤颗粒内的团聚作用而改善土壤结构。

一般认为，菌根菌是自然界多数植物生存最基本的组成部分，在未受干扰的土壤中，菌根菌构成了植物根际区微生物的主体，估计占微生物总生物量的７０％。

这些菌类使植物生长成为可能，使不同种类的植物的根系联在一起，控制着植物的混交，支配着植物根际的微生物区系，这正是衰退生态系统接种缺乏的菌根菌的主要依据。

因此，选择一个正确的土壤菌类，可能是使衰退的生态系统恢复到健康的生态系统的最佳途径之一。

2.2.2食用菌
食用菌生产废料在培肥土壤和土壤重构中也有其特有的作用。

它在大大增加复垦土壤中各种微生物数量的同时，也增加了土壤中的有机质含量和肥力。

由于食用菌生产废料中仍然含有许多植物需要的营养物质，其中残留的菌丝体在其生长发育过程中还能分泌出一些酶，可以促进生化反应，因而能从复杂的有机物中释放出更多的易被植物吸收的营养物质，并能起到活化土壤的作用，能为多种土壤微生物提供生长基质，所以又是很好的“土壤改良剂”。

[6]
2.2.3煤矸石治理中菌种的作用
煤矸石中的有机成分因当地煤种而异，生产褐煤的煤矿矸石中有腐殖酸，可作有机肥使用；其它煤矿的矸石中无腐殖酸，但经长时期的日晒雨淋以后，可极缓慢地形成次生腐殖酸。

露天矿剥离物(表土除外)与煤矸石的产出方式不同，但都是煤系岩层。

它们在剥离或采出前，深埋于地下，一般不存在微生物。

当被挖出地面及搬运过程中，沽上少量的微生物。

微生物的繁殖生长与植物一样，需要各种营养元素，矸石中含有植物需要的营养元素，但往往难以被微生物所利用。

煤矸石中富含碳，能以其为碳源的微生物很少。

尤其是自燃矸石山，严重影响微生物的繁殖生长。

土壤是矿物质、水分、腐殖质以及微生物的团聚体，是植物生长的必要条件。

固体废物表层恢复植被，先决条件是其土壤化。

查阅近几年关于土地复垦的文献，较多的是在充填物表面覆盖土壤层，但此方法实行起来的主要困难，是土壤来源有限。

为满足植物生长的需要，可以采用施用化肥，施灌城市污水污泥等方法。

但是，实际效果并不理想。

植物生长需要腐殖质，煤质腐殖酸与土壤腐殖酸有相似的结构，尤其是经微生物降解后肥力更强。

一般认为腐殖酸具有改良土壤、提高肥效、增强植物生理活性和抗逆能力等功能，被国内外农林业视
为重要的有机肥。

作者在辽宁和内蒙等地的田问试验时证明其除具有上述功能外，同时还具有抗脱肥、抗贫瘠、抗干旱、抗盐碱和抗酸性土等作用，这是因为腐殖酸具有离子交换的功能。

这里特别要指出的是，复垦土壤中靠枯枝残叶转化成腐殖质的积累速度是很慢的，为使矸石和粉煤灰复垦地早日土壤化，必须加入煤质腐殖酸和生物肥料。

微生物肥料的作用有两个方面，一是与植物根系形成根菌共生体，菌的分泌物能刺激作物根系发育。

二是固氮将空气中的氮，变成作物能利用的氨素营养；解磷将矿物中难溶性的磷转化为作物可利用的有效磷，改善作物磷素营养；解钾将云母、长石等含钾矿物分解释放出钾等元素，它们分别由固氮菌，磷细菌和硅酸盐细菌来实现。

微生物肥的这些功能，对利用缺乏速N、速P和速K的矸石和粉煤灰复垦利用是极其重要的。

最理想的菌株应具有以煤为唯一碳源，将煤炭物质降瓣成煤质腐殖酸的能力，这样，还可使土壤中腐殖质迅速增加，使复垦地种植获得好的效益。

[7]
2.3微生物对复垦土壤结构的改良作用
由于工程开采过程中移走了正在生长的植株，剥离了表土，土层被扰动，因而在复垦时菌根真菌及其它微生物群落的数量及种类明显减少，不仅影响了草本、灌木及一些杂草植被的建植，也影响了整个生态群落的发展。

微生物能够分泌出一些多糖类物质，粘结分散的土粒，维持土壤的稳定性，改善土壤的团粒结构。

Tisdall(1980)的研究表明：菌根对土壤的保持作用维持了土壤大团聚体的组成；同时菌丝和根的断裂片段又可参与稳定微团聚体的组成，真菌产生的多糖类物质也可能具有增加矿物强度和保持水分的能力，因此菌根能维持土壤的稳定性，对改善土壤结构产生积极的作用。

微生物活化剂主要用来使煤矸石、露天剥离物等固体废弃物充填的土层快速形成耕质土壤，改善土壤结构。

在微生物新陈代谢作用下，岩石加速分化，其理化性质不断改进，游离磷钾和腐殖质不断增加，使废弃物肥力快速增加，并使养分以植物生长可吸收的形态在土中积累，经过一个植物生长周期，就会迅速形成熟化土壤，最终形成适合于耕作的土壤。

[8]
2.4菌根在植物抗重金属毒性中的作用
土壤微生物对重金属离子的生物固持有关键性的作用。

土壤微生物中的菌根真菌则能为土体和植物根系提供直接联系，复垦土壤中存在着重金属污染的因素，在一些重金属污染的土壤上发现有某些具有抵抗重金属毒害的菌根植物存在，而且这些植物生长良好。

一些外生菌根在锌、镉等重金属含量过高的土壤中表现出明显的抗性。

丛枝菌根真菌广泛地存在于自然界几乎所有的土壤中，能与绝大多数高等植物的根系共生形成菌根共生体。

众多研究已证实丛枝菌根真菌能促进宿主植物的生长，在大多数情况下是由于菌根侵染促进植物根系吸收土壤磷，改善植物磷素营养的结果。

[9]
采用酶解法和化学裂解法相结合的方法从安徽铜陵镉铜污染尾矿土中提取出土壤微生物基因组总DNA，并应用PCR·DGGE技术对比研究尾矿土中添加外源硫酸镉、硫酸铜和耐镉铜菌剂J5 (Pseudomonas sp．)后微生物区系多样性的变化．结果表明，尾矿土中微生物基因组总DNA分子量大小为21kb左右，未复垦的尾矿砂中微生物总DNA量较少，CdS处理后的尾矿土中微生物基因组总DNA量明显下降，而添加菌剂J5的尾矿土中微生物基因组总DNA 量上升．DGGE电泳图谱进一步显示，尾矿土样中添加镉离子使图谱条带减少，分析表明尾矿土中的细菌种类数减少；而添加菌剂J5使图谱中条带明显增加，表明菌剂J5可提高尾矿土中土著微生物的活性和群落丰富度，可用于复合重金属污染尾矿区的生态恢复。

[10]
2.5微生物脱硫
煤矸石山治理的另一重点是解决矸石中硫的问题，这是矸石山治理的关键。

目前发现，能够脱去黄铁矿中无机硫的微生物有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌等。

研究发现，当水和氧存在时，黄铁矿可被氧化为SO42−和Fe2+[3]，但反应很缓慢。

当存在某些嗜酸的硫杆菌时，黄铁矿的氧化过程将大大加快，其中可能包括2种途径，一是黄铁矿直接被微生物氧化成
SO42−和Fe3+；二是对Fe2+有氧化能力的硫杆菌将Fe2+迅速氧化为Fe3+，Fe3+作为强氧化剂与金属硫化物反应，将黄铁矿氧化为SO42−或元素硫。

与上述2种途径相对应的是微生物脱去煤炭中黄铁矿硫的2种作用形式，即通常所说的直接和间接作用。

直接作用是指微生物参与了黄铁矿的氧化过程，使煤矸石中的黄铁矿发生降解生成高价铁离子和硫酸根。

间接作用是指微生物催化氧化黄铁矿所生成的SO42−和Fe2+这2个过程中产生的大量的H+又可作为氧化剂，加速黄铁矿的氧化溶解过程。

这2种作用实际上是将煤中的黄铁矿氧化溶解，使煤矸石中的黄铁矿硫从固相转入液相，从而达到脱硫的效果。

据国外报道，使用像氧化亚铁硫杆菌这样的硫铁矿氧化生物对煤矸石进行微生物脱硫具有效果好，技术简单，成本低等优点。

虽然硫杆菌有较好的脱硫效果，但会引起矸石山的酸化，而且生成的氢氧化三铁会从水中析出，因其具有强氧化性质，能杀死河里的大量生物，因此需要与能够中和酸性的碱性物质同时使用。

[11]
2.6 小结
生物复垦的作用是改良土壤耕作层的理化特性，为植物的生长创造有利条件。

归纳起来主要有：
①改善新土壤层的养分状况，增加有机质和保肥能力；
②改善新土壤层土壤结构，降低土壤密度和土壤含水量；
③防止土壤盐渍化；
④增加土壤层的微生物量；
⑤降低土壤的酸碱度以及改善土壤的孔隙度；
⑥改善矿区废弃地土壤中重金属或矿物质元素富集的状况。

使用微生物技术对工程复垦地土壤进行改良，对矿区而言，当前关键是根据当地的自然地理和气候状况，进行相关实验，筛选出适合当地的优势菌种，比如当地的花生、大豆和紫云英等菌根植物，与有机肥和化肥配合使用，对土壤进行改良。

对土壤施用菌肥并不是越多越好，菌肥施用量的增加达到一定程度时就使微生物之间产生拮抗作用，降低微生物的活性。

[12]
3国内外应用丛枝菌根进行土地复垦的研究现状
3.1国内应用丛枝菌根进行土地复垦的研究现状
由于复垦土壤是经过机械扰动后重新构建的土壤结构，其利用的填充材料及开采所引起的生态环境都遭到了破坏，存在许多不利于生物生活的逆境条件，如土壤颜色较暗；吸收太阳辐射能量过多，导致地温较高，不利于出苗；昼夜温差大，对植物生长不利。

李晓林等采用根室培养方法研究证明：在养分胁迫条件下，VA菌根真菌约可向植物提供生长所需的80％磷、50％锌和铜，植物生长良好，因此微生物的存在无疑增强了植物对其逆境的抵抗能力。

丛枝菌根真菌的菌丝对水分的吸收利用十分显著，接种菌根真菌可提高植物对干旱胁迫的抵抗能力。

林先贵等研究了VA真菌对植物抗旱涝能力的影响，指出菌根的早期形成对提高植株整个生育期的抗逆性起着重要作用，干旱胁迫对菌根真菌的侵染和菌丝的发育影响不大，菌根明显增加了植物的抗旱能力。

田间试验表明，侵染的植物增加了对干旱的抗性。

在干旱胁迫下，接种的胡枝子成活率在4个月时比对照高50％，17个月时高1倍以上。

鹿金颖在盆栽条件下研究了AM真菌对酸枣实生苗生长和抗旱性的影响。

结果表明，在土壤相对含水量为20％、40％、60％条件下，AM真菌能显著增加酸枣实生苗的生长量(株高、叶面积、鲜样质量、干样质量等)，降低叶片自然饱和率和脯氨酸含量，提高植株叶片气孔导度、蒸腾速率、光合速率，显著增强了植株的抗旱能力。

在土壤相对含水量相同的状况下，接种菌根真菌的植株制造1g干物质的需水量低于不接种的处理，节水效果为l6.5％-29.8％。

植物与AM真菌的共生关系表现在菌根真菌依赖寄主植物的光合产物维持自身生长和繁殖，同
时帮助植物吸收更多的矿质养分和水分，促进植物在胁迫条件下生长。

在盐碱土壤中，甚至在盐湖地区都有AM真菌的孢子被发现。

AM真菌在一定程度上提高了植物的耐盐胁迫能力，但盐胁迫也对AM真菌产生了一定的负面影响。

试验结果表明，在达到一定程度后，植物的菌根侵染率和孢子量与盐度呈负相关。

盐胁迫主要通过减缓或抑制孢子萌发、阻碍菌丝生长等间接影响真菌的传播、菌根的形成及菌根的功能。

此外，菌根侵染可增强植物对低温的抵抗能力。

赵士杰等发现，接种丛枝菌根真菌的韭菜在低温下细胞膜受害程度较轻，增强了植株抗冻性。

桂向东、刘润进指出，丛枝菌根可减轻棉花黄萎病危害。

杨兴洪等研究证明，在一定程度上能利用接种菌根可克服苹果的重茬障碍。

林先贵等报道了丛枝菌根提高植株抗3种除草剂的效果。

胡正嘉用VA菌根菌接种棉花，明显减轻了棉花枯萎病的发生，病情指数下降了20％左右，而棉花枯萎苗的存在不影响菌根菌的侵染。

刘润进证明，棉花接种VA菌根菌也可降低黄萎病的病情指数。

目前我国对菌根增强植物的抗逆性研究还不多，但已在生产上显示出它的重大意义。

大量研究结果表明，丛枝菌根真菌侵染植物能显著改善其宿主植物的磷营养状况，尤其在低磷条件下对促进植物生长，提高磷肥利用率具有显著的作用。

由于土壤颗粒对磷的吸附和固定，磷在土壤中的移动性很差，只能通过扩散过程到达根系表面。

菌根真菌与植物根系建立共生关系后，纤细的外生菌丝在土壤中穿插，极大地扩展了根系的吸收范围。

在三叶草、玉米、小麦、大豆、黑麦草、菜豆等许多作物上接种菌根真菌的试验表明，接种措施显著地增加了植株的含磷量，消除了植株的磷胁迫状况，促进了植株生长。

菌根促进植物生长的主要原因是改善宿主植物磷养水平，其机制在于外生菌丝对土壤磷的高效吸收和利用。

众多研究已经证实，丛枝菌根能促进宿主植物的生长。

在大多数情况下是由于菌根侵染促进植物根系吸收土壤中的磷，改善植物磷素营养的结果。

许多研究结果表明，丛枝菌根菌丝除了对磷的吸收较敏感外，菌根真菌可促进植物吸收锌和铜。

与磷相似，土壤中锌的移动性很差，植物对锌的吸收受到扩散速率的限制，因此菌根真菌同样能起到促进植物吸收锌的作用。

在三室隔网栽培三叶草试验中，菌根真菌侵染显著提高了植株的含锌量。

因为外生菌丝从根系无法到达的土壤中吸收并运输到根系的锌占植株总吸收量的76．6％。

在Zn示踪试验中，Caulospora laevis能够吸收距根表40cm处的Zn。

在三室隔网栽培三叶草的试验中，菌根真菌对植物总吸收铜量的贡献达62％，且铜吸收量与磷吸收量没有相关关系。

菌丝中的磷是以聚磷酸盐的形式快速运输的。

铜和锌的运输被认为是作为聚磷酸盐的伴随离子结合在聚磷酸盐上进行运输的。

试验发现，外生菌丝吸收并运输到植物的铜和锌并不与磷成比例增加。

3.2 国外应用丛枝菌根进行土地复垦的研究现状
在国外，应用丛枝菌根进行土地复垦已在矿区土壤的应用中取得了较好的效果。

美国、澳大利亚等国家都已取得很多实践性应用成果，为矿区土地复垦提供了一项有效的技术手段。

丛枝菌根真菌是大多数植物的根系和土壤密切联系的桥梁，因此丛枝菌根真菌同时影响着寄主植物的发育和土壤的结构。

许多研究发现，菌根通过改变土壤微生物群体的组成，从而影响植物的根际土壤。

Miller等和Tisdall等的试验表明，丛枝菌根菌丝体的长度、活性和位置对土壤结构的稳定性有着重要的作用。

在土壤中，丛枝菌根菌丝体能延伸至非根际区域的土壤中吸收养分，因此它可为根际土壤中的微生物提供充分的碳水化合物。

研究还发现，在菌根植物生长的土壤中，土壤水稳性团聚体、土壤总孔隙度和土壤渗透势都比无菌根植物的土壤有所改善。

如Quintero等发现，AM菌根真菌侵染的植物在短时间内可增加土壤中有机质的含量，而有机质可以改善土壤的结构。

Evans等和Miller等研究发现，土壤耕作能减少玉米的丛枝菌根侵染率，可能是由于破坏了土壤中菌丝体的网状结构，土壤中菌丝体的网状结构与土壤聚集的关系还不清楚。

但可以肯定，通过耕作破坏菌丝体的网状结构能减少土壤团粒结构的稳定性。

Tisd all等研究表明，在盆栽试验的不同处理中，菌丝体的长度。