CN101889587A - 一种松树外生菌根菌胶丸菌剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种松树外生菌根菌胶丸菌剂，它是由如下制备工艺制备得到：将松树外生菌根菌菌丝体在匀浆机里粉碎后，与海藻酸钠溶液和活性碳的混合物按体积比2～3∶5充分混匀形成菌根菌胶液；再将菌根菌胶液滴加入CaCl2溶液中，形成球形胶粒，固化24～30h后，用无菌水洗涤，即得。本发明还公开了上述松树外生菌根菌胶丸菌剂的在促进松树生长中的应用。本发明的菌根菌胶丸菌剂活力高，且制备工艺简单、材料来源方便、易保存、容易工业化生产，具有良好的应用前景使得菌丝在储藏过程中延长保存期限。
Description
技术领域
本发明涉及一种松树外生菌根菌剂及其应用。具体来说，为具有促生作用和抗逆效果的优良外生菌根真菌提供了一种更加便于运输及贮藏的剂型，适合于松树育苗造林上的生产和应用。
背景技术
松树是我国的主要造林树种之一。作为一种耐瘠薄、抗逆性强的优良树种，松树能在环境状况十分恶劣的条件下生长，特别是在沙土和盐碱土等土壤供肥、保肥性差的立地条件上起着造林先锋树种的作用，因此在我国的林业资源及经济发展中具有举足轻重的作用。
松树的这些优点同它根系拥有菌根无不相关。松属树种被认为是典型外生菌根营养型树种，如果缺乏外生菌根菌，松树则严重生长不良甚至不生长，这被称为“菌根缺乏症”。因此，世界上有关引种松树却未同时引入原产地最适合的菌根真菌，而使引种失败的现象在各大洲都曾普遍出现。例如，南美的波多黎各岛引种国外松，30年引种屡遭失败，直到引入原产地的菌根真菌才使引种成功。我国广东省于1974年在国营阳江林场引种湿地松、加勒比松和火矩松，由于缺乏足够数量的菌根真菌几乎全部死亡，1975年进行菌根真菌接种，培育菌根化苗木，用菌根化苗木造林使上述三种国外松成活率分别达到86％、100％和97％。
菌根除能提高松树成活率，促进松树生长外，还可以提高松树抗旱、抗盐碱、抗极端温度以及抗重金属毒害等能力，增强松树对不良环境的抵抗力。有研究表明通过使菌根菌与松树根系形成菌根，能增强寄主对水分的吸收，提高抗旱能力；同时菌根也增强了松树根系对养分的吸收，菌根菌丝一方面可直接从土壤溶液中收集吸收养分并传输给松树，另一方面还能分泌有机酸将母质风化，并把溶解了的无机营养元素直接吸收传输给松树。
菌根在松树生长中扮演着不可缺少的重要角色，虽然自然界土壤中普遍有菌根菌的分布，但因分布数量稀少或菌根菌与树种的配合不适合，自然形成菌根的机会较少或成功率较低，尤其在我国，用于林业生产的土地多半比较贫瘠，在生产中常常出现松苗变黄、生长不良甚至大量死亡的现象。因此，对松树幼苗实施人工菌根化接种十分重要，尤其在土壤贫瘠的地方造林或引种新的松树时，菌根的重要性更显突出，而作为菌根生物技术的一项重要环节——菌根菌剂的研制也日趋被人们重视。
菌根菌剂是一种生物活性剂，其作用原理与其他化学肥料或化学生长素完全不同，它是以土壤真菌通过与植物根系的共生作用，从而对植物起到综合的生理生态效应。它不仅可以大幅度提高苗木质量、造林成活率、幼苗生长量，还可能会从根本上解决在恶劣生长环境条件下的造林技术难题。另外，菌根菌剂的应用还会大大减少速效化肥和农药在农业、林业中的使用，从而减少硝态氮及其它有害物质对水资源、土壤资源以及大气资源的污染，避免土壤板结、盐碱化，增强土壤系统的生物活力，提高土壤肥力。
在菌剂研究方面，与北美及欧洲一些国家相比，我国起步较晚，且主要集中在液体、固体菌剂的制备上，虽然表现出菌龄齐、原料来源广等优势，但由于生产周期长需要较大的生产空间，而且在保持活性寿命及贮藏、运输等方面均不太理想，而胶丸菌剂的出现能较好地解决上述这些难题。胶丸菌剂即为菌丝微胶囊化，具有操作简便、细胞容量高、微环境稳定、方便贮藏运输等特点。目前国内尚无成熟的胶丸菌剂生产工艺，且生产上也基本没有应用。
基于胶丸菌剂的这些优点，今后的造林中可采用新型的胶丸菌剂对松树幼苗实施菌根化接种，尤其在土壤贫瘠的地方造林和引种，充分发挥菌根的促生抗逆作用，将对我国松林生态效益的发挥起到很大的推动作用，对于推动我国经济发展和改善生态环境具有十分重要的战略意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种施用效果好且更加便于运输及贮藏的松树外生菌根菌胶丸菌剂，以克服目前菌剂生产过程周期太长、不易保存及运输不方便等缺陷。
本发明还要解决的技术问题是提供上述松树外生菌根菌胶丸菌剂的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下；
一种松树外生菌根菌胶丸菌剂，它是由如下制备工艺制备得到：
(1)对于每1L的水，向水中加入20～80g的海藻酸钠和10～30g的活性碳，混合均匀；
(2)将松树外生菌根菌菌丝体在匀浆机里粉碎后，与步骤(1)得到的混合物按体积比2～3∶5充分混匀形成菌根菌胶液；
(3)将步骤(2)制备的菌根菌胶液滴加入50～80g/L的CaCl2溶液中，形成球形胶粒，并在CaCl2溶液中固化24～30h后，用无菌水洗涤，即得。
本发明的松树外生菌根菌胶丸菌剂，其粒径控制在2～5mm，优选3mm。
上述松树外生菌根菌胶丸菌剂在促进松树生长中的应用。
有益效果：本发明将液体发酵的菌丝球打碎至浆状再包埋于海藻酸钠中，使之成为粒径在3mm左右的菌丸。包埋物海藻酸钠具有良好的通透性，且在包埋过程中也包埋了大量的水分，因此能较好地保持菌丝的活性，使包埋于其中的菌丝能够较好地从胶丸中生长出来，从而较大限度地保持了菌丝的生理学特性。而且海藻酸钠给菌丝提供了一定的物理保护作用，使得菌丝在储藏过程中延长保存期限，并且胶丸状剂型也更容易包装，方便运输。
附图说明
图1胶丸菌剂。
图2黑松苗施用美味牛肝菌胶丸菌剂与对照的生长差异。
图3黑松苗施用黄色须腹菌胶丸菌剂与对照的生长差异。
图4黑松苗施用紫金蜡蘑胶丸菌剂与对照的生长差异。
图5马尾松苗施用美味牛肝菌胶丸菌剂与对照的生长差异。
图6马尾松苗施用黄色须腹菌胶丸菌剂与对照的生长差异。
图7马尾松苗施用紫金蜡蘑胶丸菌剂与对照的生长差异。
注：BeⅠ-接种10粒美味牛肝菌胶丸菌剂；BeⅡ-接种20粒美味牛肝菌胶丸菌剂；BeⅢ-接种30粒美味牛肝菌胶丸菌剂；R1Ⅰ-接种10粒黄色须腹菌胶丸菌剂；R1Ⅱ-接种20粒黄色须腹菌胶丸菌剂；RlⅢ-接种30粒黄色须腹菌胶丸菌剂；LaⅠ-接种10粒紫金蜡蘑胶丸菌剂；LaⅡ-接种20粒紫金蜡蘑胶丸菌剂；LaⅢ-接种30粒紫金蜡蘑胶丸菌剂；CK-30粒不含菌根菌的海藻酸钙胶丸。
图8为美味牛肝菌胶丸菌剂保存时间图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以使本领域的技术人员更好地理解本发明。实施例所描述的仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
(1)对于每1L的水，向水中加入40g的海藻酸钠和15g的活性碳，混合均匀；
(2)将一种松树外生菌根菌——美味牛肝菌(Boletus edulis)在较适宜条件下进行液体培养一段时间后，将菌丝球滤出，用无菌水洗涤3次，然后倒入匀浆机中将菌丝球打碎，将打碎后的菌丝体与步骤(1)得到的混合物按体积比2∶5充分混匀形成菌根菌胶液；
(3)将步骤(2)制备的菌根菌胶液用注射器吸取后滴加入60g/L的CaCl2溶液中，形成球形胶粒，制成的胶丸菌剂粒径控制在3mm左右，胶丸菌剂在CaCl2溶液中固化24h后，用无菌水洗涤3次，即得美味牛肝菌胶丸菌剂。
实施例2：
(1)对于每1L的水，向水中加入20g的海藻酸钠和10g的活性碳，混合均匀；
(2)将一种松树外生菌根菌——美味牛肝菌(Boletus edulis)在较适宜条件下进行液体培养一段时间后，将菌丝球滤出，用无菌水洗涤3次，然后倒入匀浆机中将菌丝球打碎，将打碎后的菌丝体与步骤(1)得到的混合物按体积比3∶5充分混匀形成菌根菌胶液；
(3)将步骤(2)制备的菌根菌胶液用注射器吸取后滴加入50g/L的CaCl2溶液中，形成球形胶粒，制成的胶丸菌剂粒径控制在3mm左右，胶丸菌剂在CaCl2溶液中固化28h后，用无菌水洗涤3次，即得美味牛肝菌胶丸菌剂。
实施例3：
(1)对于每1L的水，向水中加入80g的海藻酸钠和30g的活性碳，混合均匀；
(2)将一种松树外生菌根菌——美味牛肝菌(Boletus edulis)在较适宜条件下进行液体培养一段时间后，将菌丝球滤出，用无菌水洗涤3次，然后倒入匀浆机中将菌丝球打碎，将打碎后的菌丝体与步骤(1)得到的混合物按体积比2∶5充分混匀形成菌根菌胶液；
(3)将步骤(2)制备的菌根菌胶液用注射器吸取后滴加入80g/L的CaCl2溶液中，形成球形胶粒，制成的胶丸菌剂粒径控制在3mm左右，胶丸菌剂在CaCl2溶液中固化30h后，用无菌水洗涤3次，即得美味牛肝菌胶丸菌剂。
实施例4：
(1)对于每1L的水，向水中加入40g的海藻酸钠和15g的活性碳，混合均匀；
(2)将一种松树外生菌根菌——黄色须腹菌(Rhizipogen luteous)在较适宜条件下进行液体培养一段时间后，将菌丝球滤出，用无菌水洗涤3次，然后倒入匀浆机中将菌丝球打碎，将打碎后的菌丝体与步骤(1)得到的混合物按体积比2∶5充分混匀形成菌根菌胶液；
(3)将步骤(2)制备的菌根菌胶液用注射器吸取后滴加入60g/L的CaCl2溶液中，形成球形胶粒，制成的胶丸菌剂粒径控制在3mm左右，胶丸菌剂在CaCl2溶液中固化24h后，用无菌水洗涤3次，即得黄色须腹菌胶丸菌剂。
实施例5：
(1)对于每1L的水，向水中加入40g的海藻酸钠和15g的活性碳，混合均匀；
(2)将一种松树外生菌根菌——紫金蜡蘑(Laccaria aemthystea)在较适宜条件下进行液体培养一段时间后，将菌丝球滤出，用无菌水洗涤3次，然后倒入匀浆机中将菌丝球打碎，将打碎后的菌丝体与步骤(1)得到的混合物按体积比2∶5充分混匀形成菌根菌胶液；
(3)将步骤(2)制备的菌根菌胶液用注射器吸取后滴加入60g/L的CaCl2溶液中，形成球形胶粒，制成的胶丸菌剂粒径控制在3mm左右，胶丸菌剂在CaCl2溶液中固化24h后，用无菌水洗涤3次，即得紫金蜡蘑胶丸菌剂。
实施例6：
将实施例1制备的美味牛肝菌胶丸菌剂、实施例4制备的黄色须腹菌胶丸菌剂、实施例5制备的紫金蜡蘑胶丸菌剂分别按10粒、20粒、30粒三个剂量施入栽有出土后45天大的黑松苗与马尾松苗的灭菌土壤中，6个月后，施有胶丸菌剂的两种松苗在苗高、地径和生物量上均有较大的增长。结果见表1和表2。表中Be表示美味牛肝菌胶丸菌剂，R1表示黄色须腹菌胶丸菌剂、La表示紫金蜡蘑胶丸菌剂，CK表示不含菌根菌的海藻酸钙小胶丸。
表1三种胶丸菌剂对黑松苗生长的影响
表2三种胶丸菌剂对马尾松生长的影响
由表1和表2可得出，美味牛肝菌(B.edulis)、黄色须腹菌(R.luteous)、紫金蜡蘑(L.aemthystea)的不同施加量的胶丸菌剂对两种松苗在苗高、地径和生物量上均有较大的促进作用，明显优于对照，特别对于马尾松苗，效果更显著。以上说明3种胶丸菌剂对黑松、马尾松苗木具有明显促生长作用。
实施例7：
将实施例1制备的美味牛肝菌胶丸菌剂用自封袋自然保存，分别置于室温和4℃下保存，连续保存7个月，每个月将胶丸接到ZPDA平板上培养，每个处理5个重复。均用十字交叉法测量各处理的菌落直径，观察活力变化。
结果如图8所示(Be(LK)示4℃下保存的胶丸菌剂；Be(SW)示4℃下保存的胶丸菌剂)，室温条件下保存的胶丸菌剂在前90天具较强活力，随着保存时间延长逐渐失活，120天时已失活。4℃下保存的菌剂在整个测试期中具较强活力，活力变化平缓。
Claims (3)
1.一种松树外生菌根菌胶丸菌剂，其特征在于它是由如下制备工艺制备得到：
(1)对于每1L的水，向水中加入20～80g的海藻酸钠和10～30g的活性碳，混合均匀；
(2)将松树外生菌根菌菌丝体在匀浆机里粉碎后，与步骤(1)得到的混合物按体积比2～3∶5充分混匀形成菌根菌胶液；
(3)将步骤(2)制备的菌根菌胶液滴加入50～80g/L的CaCl2溶液中，形成球形胶粒，并在CaCl2溶液中固化24～30h后，用无菌水洗涤，即得。
2.根据权利要求1所述的松树外生菌根菌胶丸菌剂，其特征在于该胶丸菌剂粒径为2～5mm。
3.权利要求1所述的松树外生菌根菌胶丸菌剂在促进松树生长中的应用。
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