CN102229893A - 一种菌根菌的高效增量生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种菌根菌高效增量的生产方法，综合运用了生物营养液、塔型板式立体栽培架、宿主植物种子静电场处理等多个技术特征，实现了菌根菌的高效增量生产。在整个生产过程中，塔型板的利用，最大化利用了空间，提高了种植面积，在营养液的配制上，也摆脱了传统的无机营养液，利用微生物菌对组方配料进行发酵配制而成有机营养液，对植物的根系进行喷施，余液再转到营养液池，达到营养液的循环利用，在微生物和植物的共生中，达到零排放。

Description

一种菌根菌的高效增量生产方法

技术领域

本发明是一种真菌的生产方法，具体涉及一种菌根菌的生产方法。

背景技术

随着工业废水增多，化肥、农药的不合理使用，重金属的超标，使土壤板结、盐渍化加重、微量元素缺乏、土壤有益菌严重失调等，土壤的恶化，也正在不断地危害人类的健康。而微生物菌肥正日益被人们所重视，作为改良土壤的关键。

菌根菌即泡囊-丛枝状菌根真菌(vesicular-arbuscular Mycorrhizal Fungi，VAMF)简称VAMF菌根菌，在高等植物和菌根共生中，光合作用产生的碳水化合物被寄主植物和真菌共用，真菌从土壤中吸收的养分，一部分也传给植物，真菌和植物根系共同吸收合成的养分供给植物生长。

VAMF菌根菌在生态修复上起着重要的作用，降解有机污染物，降解重金属，加速土壤养分循环，通过直接作用和间接作用促进植物氮、磷、钾及微量元素的吸收。还有保护植物免受病原侵入。

目前，现有菌根菌生产方法有几种：大田培养法、盆栽基质培养法、静止营养液培养法、营养液流动培养法等，用于田间的接种体主要以土壤、无土基质为接种体，其缺点不明确的物质体积大、较重，土壤需灭菌。用于组培苗生产的以无菌的、纯的繁殖体为接种体，其缺点是较高的消毒技术，费用高，目前仅限于研究。

我国VAMF菌根菌纯培养技术尚未解决，不能对VAMF菌根菌进行商品化、工厂化生产，大面积应用技术仍受限制。因此加大从生理生化和分子水平继续探索，大力发展人工培养，工业化生产，为农业生产直接提供菌根菌，成为当务之急。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种用于菌根菌培养的微生物营养液，能够显著提高菌根菌的生长效率。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

提供一种用于菌根菌培养的微生物营养液，它由以下重量百分比的原料发酵而成：米糠3～6％、黄豆粉8～12％、骨粉2～4％、红糖3～5％、市售的复合菌0.4～0.6％和余量的微纳米气泡水；所述的复合菌为光合菌群、乳酸菌落、酵母菌群、杆状菌群及放射线菌群，在微纳米气泡水及酸性环境中共生培养而制成的，属于现有的市售产品，例如，苏柯汉(潍坊)生物工程有限公司生产的“益菌素”、或北京佳和益生物技术公司购买到。

所述的微生物营养液优选由以下重量百分比的原料发酵而成：5％、黄豆粉10％、骨粉3％、红糖4％、市售的复合菌0.5％和余量的微纳米气泡水。

所述微生物营养液是经过在20～30℃的温度下，每天搅拌2次，经过25天的发酵制成的。

本发明的另一个目的在于：提供一种菌根菌的增量生产方法，能够提高生产菌根菌的速度与生产量；简化提纯程序，提高产品纯度；降低生产成本。

本发明的这一目的是通过以下技术方案实现的：

提供一种菌根菌的增量生产方法，包括以下步骤：

a)选择百喜草作为宿主植物，将百喜草种子播种在装有含珍珠岩的混合物的苗床上，用微纳米气泡水浇透，每天用稀释200倍的上述微生物营养液浇灌一次，共培育14天；

b)取出步骤a)培育得到的百喜草，将其根部与菌根菌与珍珠岩的混合物接种后，再种到苗床上，每天用稀释200倍的上述微生物营养液浇灌一次，生长14天；

c)把步骤b)得到的百喜草用海绵包裹茎部，置于栽培装置中，通过喷雾方式为根系提供所述的微生物营养液，保持根系湿度为95％以上，将所述微生物营养液稀释100倍，每月更换一次，pH值保持在5.5，即可实现菌根菌的扩量生产。

可以将本发明方法培养的菌根菌每隔30天收获一次，将宿主植物的根部留15cm，其余部分剪下并晒干，装入铝塑袋中保存。

步骤a)优选将百喜草种子先在电场强度为30千伏/米的高压静电场中处理5分钟后，再进行播种；

步骤a)所述的含珍珠岩的混合物可以是单纯的珍珠岩，也可以是珍珠岩与蛭石按3∶1重量比混合的混合物。

步骤a)所述的微纳米气泡水是微纳米气泡在经过射流器射出形成涡旋液气流动，微纳米气泡随水流循环充满水体，水达到饱和溶氧状态而制得。

步骤b)所述的菌根菌与珍珠岩的混合物，优选每克菌根菌混合物中含有＞120个孢子。

步骤c)所述的栽培装置优选植物栽培领域中常规的塔型栽培架。

所述的塔型栽培架优选结构如下的塔型板式立体栽培系统：

如图1所示，所述的塔型板立体栽培系统由至少一个挤塑板塔型栽培架、营养液管道系统和营养液配制系统组成；

所述的每个挤塑板塔型栽培架由底板1、框架2和栽培板3构成，其中底板1水平放置，框架2支撑着栽培板3与底板1一起构成中空的金字塔型结构；所述的栽培板3表面上均匀分布有种植孔4，用于宿主植物的定植；所述的挤塑板可以是两块以上规格为厚5cm、宽60cm、长180cm的挤塑聚苯乙烯泡沫板；所述的种植孔4可以按12×20cm打孔；所述框架2两侧三角形截面可以用黑白膜封住，形成相对黑暗和封闭的空间。所述的栽培架也可多排并列分布。

所述的营养液管道系统包括营养液进液管，所述营养液进液管包括一端连接营养液配制系统的主管道5和由主管道分出并通向每个塔型栽培架内部空间的支管道6；所述支管道每隔80cm上下分设两个弥雾喷头7；所述的主管道5可以以50mm的UPVC为材料，所述的支管道6可以以35mm为UPVC为材料，并且每隔80cm打孔插入软管，下部安装弥雾喷头7，对植物根系定时喷施；所述的喷头上部可以加入止滴阀，防止喷雾后有水珠滴下，以确保雾化效果；所述的弥雾喷头可以是现有的各种通用喷头，优选喷施量为40L/h的弥雾喷头。

所述的营养液配制系统包括营养液池8、营养液原液管道9和水管道10；所述的营养液原液管道9和水管道10的一端开口于营养液池8内部，另一端分别连接外部营养液原液储备设备和水源；所述的水管道上还装有微纳米推流曝气机11。

所述的营养液管道系统优选进一步包括营养液回流管12，所述回流管一端开口于所述塔型栽培架底板1内表面，另一端开口于所述营养液池8；经过喷施后余留的营养液可以通过营养液回流管12，回到营养液池8，形成循环；

所述的营养液进液管上还可以根据需要在合适的位置装有水泵、止回阀和/或过滤器等设备。

所述的营养液池8内部优选装有紫外杀菌灯13；紫外线灯定时杀菌，能有效防止微生物营养液杂菌的生成，防止营养液循环体系中绿藻的生成。

步骤c)所述的喷雾，优选每隔3-5分钟对宿主植物根部持续喷雾30秒。

本发明的菌根菌生产方法，与现有技术相比，具有以下几方面的有益效果：

1.利用本发明发酵配制而成的有机营养液

微生物营养液是小分子营养液，它更易被植物吸收，从而提高了生长速度，不污染环境，是一种有机的、环保的营养液。另外，有益微生物与植物外植体共同培养，可以使植株的发育和代谢发生变化，并提高植株对生物与非生物胁迫(盐协迫和温度协迫)的抵抗能力；

2.本发明方法中使用的塔型板式立体栽培架能够提供一种快速高产的栽培模式，有效地利用了空间面积，产量是相同种植面积平面栽培模式的2倍以上，可以实现向空间要产量的目的；

3.本发明方法中使用的雾栽培模式能使根系离开土壤，不受杂菌的侵害；根系裸露在空气中，不受任何阻力，使之生长更快，根系经微生物营养液的弥雾喷施，使有益微生物、寄主植物和菌根菌三者互惠共生，相互依赖；

4.本发明方法中使用的高压静电场处理能提高种子活化能和种子内多种酶的活性，对种子有消毒杀菌作用，可提高种子发芽率、发芽势、活力指数和减少植株病虫害，改善植株品质；

5.本发明方法中使用的微纳米气泡水是高富氧水，微纳米气泡随水流循环充满水体，使水达到了饱和溶氧状态，能给植物提供最佳富养环境，从而快速生长。

总之，本发明的菌根菌生产方法，通过综合运用上述各种技术手段，全面提高了菌根菌的生产效率。与现有的沙培方式、罐培方式，或者使用无机营养液的培养方法相比，本发明的方法能够将菌根菌产量进一步提高3倍以上。

附图说明

图1是本发明方法优选的塔型板立体栽培系统组成示意图。

具体实施方式

实施例1

一种用于菌根菌培养的微生物营养液，它由以下重量百分比的原料发酵而成：米糠5％、黄豆粉10％、骨粉3％、红糖4％、苏柯汉(潍坊)生物工程有限公司生产的益菌素0.5％和微纳米气泡水77.5％。

所述微生物营养液是经过在20～30℃的温度下，每天搅拌2次，经过25天的发酵制成的。

实施例2

一种菌根菌的增量生产方法，包括以下步骤：

a)选择百喜草作为宿主植物，将百喜草种子播种在装有单纯珍珠岩的苗床上，用微纳米气泡水浇透，每天用稀释200倍的实施例1得到的微生物营养液浇灌一次，共培育14天；

b)取出步骤a)培育得到的百喜草，将其根部与含有＞120个孢子的菌根菌与珍珠岩的混合物接种后，再种到苗床上，每天用稀释200倍的实施例1得到的微生物营养液浇灌一次，生长14天；

c)把步骤b)得到的百喜草用海绵包裹茎部，置于平面栽培装置中，通过喷雾方式为根系提供所述的微生物营养液，保持根系湿度为95％以上，将实施例1得到的微生物营养液稀释100倍，每月更换一次，pH值保持在5.5；

d)将步骤c)培养的菌根菌每隔30天收获一次，将宿主植物的根部留15cm，其余部分剪下并晒干，装入铝塑袋中保存。

实施例3

一种菌根菌的增量生产方法，包括以下步骤：

a)选择百喜草作为宿主植物，将百喜草种子先在静电场中处理5分钟，所述静电场输入电压为220V，输出电压为0-100千伏，输出电流为1毫安，再播种在装有重量比为3∶1的珍珠岩和蛭石的混合物的苗床上，用微纳米气泡水浇透，每天用稀释200倍的实施例1得到的微生物营养液浇灌一次，共培育14天；

b)取出步骤a)培育得到的百喜草，将其根部与含有＞120个孢子的菌根菌与珍珠岩的混合物接种后，再种到苗床上，每天用稀释200倍的实施例1得到的微生物营养液浇灌一次，生长14天；

c)把步骤b)得到的百喜草用海绵包裹茎部，置于平面栽培装置中，通过喷雾方式为根系提供所述的微生物营养液，每隔3-5分钟对宿主植物根部持续喷雾30秒，保持根系湿度为95％以上，将实施例1得到的微生物营养液稀释100倍，每月更换一次，pH值保持在5.5；

d)将步骤c)培养的菌根菌每隔30天收获一次，将宿主植物的根部留15cm，其余部分剪下并晒干，装入铝塑袋中保存。

实施例4

一种菌根菌的增量生产方法，与实施例3基本相同，区别在于：步骤c)的栽培装置是塔型板式立体栽培架，结构如下：

所述的塔型栽培架优选结构如下的塔型板式立体栽培系统：

如图1所示，所述的塔型板立体栽培系统由3排并列分布的挤塑板塔型栽培架、营养液管道系统和营养液配制系统组成；

所述的每个挤塑板塔型栽培架由底板1、框架2和栽培板3构成，其中底板1水平放置，框架2支撑着栽培板3与底板1一起构成中空的金字塔型结构；所述的栽培板3表面上均匀分布有种植孔4，用于宿主植物的定植；所述的挤塑板是两块以上规格为厚5cm、宽60cm、长180cm的挤塑聚苯乙烯泡沫板；所述的种植孔4按12×20cm打孔；所述框架2两侧三角形截面用黑白膜封住，形成相对黑暗和封闭的空间。

所述的营养液管道系统包括营养液进液管，和营养液回流管，所营养液述进液管包括一端连接营养液配制系统的主管道5和由主管道分出并通向每个塔型栽培架内部空间的支管道6；所述支管道每隔80cm上下分设两个弥雾喷头7；所述的主管道5是50mm的UPVC管；所述的支管道6是35mm的UPVC管，并且每隔80cm打孔插入软管，下部安装喷施量为40L/h的弥雾喷头7；所述的营养液进液管上还装有水泵14、止回阀15和过滤器16；所述的水泵扬程为30米，功率为1.5KV，电压为380V；所述的营养液回流管一端开口于所述塔型栽培架底板1内表面，另一端开口于所述营养液池8；经过喷施后余留的营养液可以通过营养液回流管12，回到营养液池8，形成循环；

所述的营养液配制系统包括营养液池8、营养液原液管道9和水管道10；所述的营养液原液管道9和水管道10的一端开口于营养液池8内部，另一端分别连接外部营养液原液储备设备和水源；所述的水管道上还装有微纳米推流曝气机11；所述的营养液池8内部装有紫外杀菌灯13。

Claims (10)

1.一种用于菌根菌培养的微生物营养液，它由以下重量百分比的原料发酵而成：米糠3～6％、黄豆粉8～12％、骨粉2～4％、红糖3～5％、市售的复合菌0.4～0.6％和余量的微纳米气泡水；所述的复合菌为光合菌群、乳酸菌落、酵母菌群、杆状菌群及放射线菌群，在微纳米气泡水及酸性环境中共生培养而制成的。

2.权利要求1所述的用于菌根菌培养的微生物营养液，其特征在于：所述的微生物营养液由以下重量百分比的原料发酵而成：5％、黄豆粉10％、骨粉3％、红糖4％、市售的复合菌0.5％和余量的微纳米气泡水；所述的复合菌为光合菌群、乳酸菌落、酵母菌群、杆状菌群及放射线菌群，在微纳米气泡水及酸性环境中共生培养而制成的。

3.一种菌根菌的增量生产方法，包括以下步骤：

a)选择百喜草作为宿主植物，将百喜草种子播种在装有含珍珠岩的混合物的苗床上，用微纳米气泡水浇透，每天用稀释200倍的权利要求1所述的微生物营养液浇灌一次，共培育14天；

b)取出步骤a)培育得到的百喜草，将其根部与菌根菌与珍珠岩的混合物接种后，再种到苗床上，每天用稀释200倍的权利要求1所述的微生物营养液浇灌一次，生长14天；

c)把步骤b)得到的百喜草用海绵包裹茎部，置于栽培装置中，通过喷雾方式为根系提供权利要求1所述的微生物营养液，保持根系湿度为95％以上，将权利要求1所述的微生物营养液稀释100倍，每月更换一次，pH值保持在5.5，即可实现菌根菌的扩量生产。

4.权利要求3所述的菌根菌的增量生产方法，其特征在于：步骤a)是将百喜草种子先在电场强度为30千伏/米的高压静电场中处理5分钟后，再进行播种。

5.权利要求3所述的菌根菌的增量生产方法，其特征在于：步骤b)所述的菌根菌与珍珠岩的混合物中含有的孢子＞120个/g。

6.权利要求3所述的菌根菌的增量生产方法，其特征在于：步骤c)所述的栽培装置是塔型栽培架。

7.权利要求6所述的菌根菌的增量生产方法，其特征在于：所述的塔型栽培架是结构如下的塔型板式立体栽培系统：

所述的塔型板立体栽培系统由至少一个挤塑板塔型栽培架、营养液管道系统和营养液配制系统组成；

所述的每个挤塑板塔型栽培架由底板1、框架2和栽培板3构成，其中底板1水平放置，框架2支撑着栽培板3与底板1一起构成中空的金字塔型结构；所述的栽培板3表面上均匀分布有种植孔4，用于宿主植物的定植；

所述的营养液管道系统包括营养液进液管，所营养液述进液管包括一端连接营养液配制系统的主管道5和由主管道分出并通向每个塔型栽培架内部空间的支管道6；所述支管道每隔80cm上下分设两个弥雾喷头7；

所述的营养液配制系统包括营养液池8、营养液原液管道9和水管道10；所述的营养液原液管道9和水管道10的一端开口于营养液池8内部，另一端分别连接外部营养液原液储备设备和水源；所述的水管道上还装有微纳米推流曝气机11。

8.权利要求7所述的菌根菌的增量生产方法，其特征在于：所述的营养液管道系统进一步包括营养液回流管12，所述回流管一端开口于所述塔型栽培架底板1内表面，另一端开口于所述营养液池8；经过喷施后余留的营养液通过营养液回流管12，回到营养液池8，形成循环。

9.权利要求7所述的菌根菌的增量生产方法，其特征在于：所述的挤塑板是规格为厚5cm、宽60cm、长180cm的挤塑聚苯乙烯泡沫板；所述的种植孔4按12×20cm的间隔打孔。

10.权利要求7所述的菌根菌的增量生产方法，其特征在于：所述框架2两侧三角形截面用黑白膜封住，形成相对黑暗和封闭的空间；所述的营养液池8内部装有紫外杀菌灯13；所述的弥雾喷头喷施量为40L/h。

Images