CN103880563B - 一种栽培基质及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种栽培基质，该栽培基质包括韭菜提取液和营养土。本发明的优点为：本发明采用栽培基质进行栽培，可显著地降低根结线虫病害的发生，另外操作简单方便，经济成本较低，应用本发明防控根结线虫病害，既避免了现有技术中使用化学药剂进行防控带来的环境污染，做到了高效、环保、无危害，同时也克服了韭菜轮作种植来防控根结线虫带来的防控周期长、地域局限等严重影响经济收入等的缺陷，维持了植物的正常生长，从而提高植物产品产量，也提高了产品质量，带来了更高的经济价值，值得大面积推广应用。

Description

一种栽培基质及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及植物病害的生物防控领域，具体而言，涉及一种栽培基质及其制备方法与应用。

背景技术

根结线虫(Meloidogynespp.)是一种重要病害，可侵害5000多种植物，主要是其二龄幼虫侵入植物根部，进入维管束并诱导细胞分裂成巨型细胞，形成根结，严重阻止了植物对水分和养分的吸收，导致植株表现出营养失调、褪绿及矮化等，造成了植株产量减少，产品质量下降。据报道，全球每年因根结线虫对农作物而造成约1000亿美元的损失。

目前防控根结线虫最有效的方式是使用化学药剂和与非寄主作物轮作种植。多年来，在生产实践中常常使用1，3-二氯丙烯、溴甲烷及棉隆等熏蒸剂及草氨酰、克线磷等神经系统毒素药剂来防控土壤线虫病害，也取得了很大的成就。但近年来，由于人类开始关注农药对自身健康及环境带来的副作用，多数有效的防线虫药剂如二溴氯丙烷、二溴化乙烯及溴甲烷等在很多地区被明令禁止，而这些化学药剂的禁用也导致了线虫病害的防控工作更加困难。我们经过长期研究发现：韭菜与番茄、黄瓜等主要蔬菜轮作或间作能显著降低根结线虫对番茄与黄瓜的危害，但在病害严重的地块中，需要至少2-3年才能有显著的防控效果，周期较长，而且韭菜的生长受到地域的限制，在很大程度上限制了该技术的推广应用。

发明内容

为解决现有技术中防控根结线虫方法周期长、化学药剂对环境会带来严重的毒副作用等缺陷，本发明公开了一种栽培基质及其制备方法与应用，实现高效防控根结线虫病害的目的，同时对人畜无毒害，环境无污染，而且操作简单，施用方便，易于推广。

为达到上述目的，本发明提供的一种栽培基质，包括韭菜提取液和营养土。韭菜提取液对根结线虫具有显著的致死作用，并可以显著降低根结线虫病害的发生。因此，本发明的核心部分为韭菜提取液，营养土为韭菜

提取液的载体，将适量的韭菜提取液和一定量的营养土混合均匀，用来作为蔬菜等其他作物的栽培基质可以显著降低根结线虫病害的发生，另外韭菜作为我们餐桌上常见的蔬菜，本身对人类无害，且对环境无害，避免了现有技术中利用化学物质治理根结线虫存在的高残留、高污染、高环境风险等诸多弊端，而且方法简单，易于推广。

进一步地，韭菜提取液与营养土的质量比为1∶10。也就是说1ml浓度为0.1g/ml的韭菜提取液与1g营养土混合均匀。本技术方案中，对营养土与韭菜提取液的质量比做了进一步的限定，营养土与韭菜提取液的质量比为1∶10的比例能显著抑制营养土中根结线虫病害的发生，韭菜提取液的含量过低，影响对根结线虫的病害的防控效果，当韭菜提取液用量过多，防效虽然略有所提高，但是经济成本增高。

进一步地，营养土包括泥炭土、蛭石和珍珠岩，且泥炭土、蛭石、珍珠岩的质量比为2∶1∶1。本技术方案中，对营养土做进一步的限定和说明，营养土中含有蛭石和珍珠岩可以起到疏松土壤、透气性好，吸水力强，且能保证土壤的温度，保水保肥，有利于农作物的生长。在本发明的技术方案中，营养土中含有蛭石和珍珠岩，可以使韭菜提取液与营养土有效的混合。当营养土中混合有韭菜提取液后，蛭石和珍珠岩可以充分吸收韭菜提取液，并保证韭菜提取液不会流失，韭菜提取液浓度长时间保持在高浓度，从而提高对根结线虫的防控。另外在本发明中，营养土可以用其它基质如稻壳、麦壳或者其秸秆粉碎物等替代。

除此之外，本发明还公开了制备该栽培基质的方法，包括如下步骤，

(1)制备韭菜提取液：

(2)将(1)步制备好的韭菜提取液与营养土按照质量比1∶10均匀混合，得到栽培基质。将制备出韭菜提取液与营养土混合即可，制备栽培基质的方法简便。

进一步地，步骤(1)的具体操作步骤为①取韭菜地上部分切成4-6cm的节段，称取200g加入至200mL水中；②使用榨汁机将上述节段打碎后，加水至2000mL，静置24小时，取上清液过滤后得到韭菜提取液。本技术方案中，韭菜各部分都能有效抑制根结线虫病害，而且现有技术中一般都需要使用化学的有机溶剂进行萃取提取才能提取到活性成分，而本技术方案中，在提取液提取时，无需添加化学有机溶剂，只需加水浸提24h既可达到高效的防控效果。这样的提取液方法，简单方便，而且不会引入其它化学成分，保证了韭菜提取液的安全使用。另外，由于在本发明提供的实例中对韭菜提取液用量较少，为了在最短时间内尽可能有效提取液韭菜中的活性物质，使用榨汁机进行打碎，然后加水浸提。但在实践应用当中，将韭菜简单切碎即可，不需要用机器打碎，加入塑料桶中用水浸泡，也可以达到高效的防控效果。

本技术方案中，具体使用时，在定植作物种苗前，可以将栽培基质施入定植穴或者定植沟，也可以和基肥一起施入栽培土壤。在病害严重的土壤中进行栽培作物，在处理定植穴/土壤一段时间(如20-24h)后再进行植株移栽，可以增强线虫病害的防控效果。在作物定植后，也可以将韭菜提取液随肥水浇灌于植株根系周围，也能起到高效的防控效果。

进一步地，步骤(2)营养土包括包括泥炭土、蛭石和珍珠岩，且泥炭土、蛭石、珍珠岩的质量比为2∶1∶1。在本发明中，营养土可以用其它基质如稻壳、麦壳或者其秸秆粉碎物等替代。

本发明栽培基质的应用，将该栽培基质作为防控根结线虫栽培基质的应用。

综上，本发明的有益效果是，现有技术大多采用化学试剂防控根结线虫，在这种情况下，研发绿色安全、环境友好、低毒高效的防控措施，如利用植物中的天然物质防控线虫就成为当时之需。

本发明提供的栽培基质，对根结线虫具有高效的致死作用，对根结线虫病害具有显著的抑制作用。制备方法简单，使用方便，且经济成本较低；本发明方法中防控线虫的核心物质是韭菜提取液，韭菜是常见的蔬菜，其营养丰富，且具有极高的药用价值，对人、畜无毒，对环境无害。本发明利用韭菜提取液防控根结线虫，即具有显著的防控作用，又避免了现有技术中使用化学药剂进行防控带来的环境污染，做到了高效、环保、无危害，同时也克服了韭菜轮作种植防控来防治根结线虫带来的防控方法周期长、严重影响经济收入等的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例一中实验一的竹叶空心菜的根结情况示意图；

图2为本发明实施例一中实验一的番茄的根结情况示意图；

图3为本发明实施例一中实验一的韭菜的根结情况示意图；

图4为本发明实施例一实验二中由无菌水处理的根结线虫在48小时后的状态图；

图5为本发明实施例一中实验二的由25μl的韭菜提取液处理的根结线虫在48小时后的状态图；

图6为本发明实施例二中含有韭菜提取液的栽培基质种植的番茄苗根系中根结情况图；

图7为本发明实施例二中空白对照栽培基质种植的番茄苗根系中根结情况图；

图8为本发明实施例二中不同的培养基质中番茄苗根结指数的柱形图；

图9为本发明实施例二中不同的培养基质中番茄苗卵块指数的柱形图；

图10为本发明实施例二中含有韭菜提取液的栽培基质种植的黄瓜苗根系中根结情况图；

图11为本发明实施例二中空白对照栽培基质种植的黄瓜苗根系中根结情况图；

图12为本发明实施例二中不同的培养基质中黄瓜苗根结百分指数的柱形图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一：本发明公开的一种栽培基质，包括韭菜提取液、营养土。进一步的，韭菜提取液与营养土的质量比为1∶10。优选的，营养土包括泥炭土、蛭石和珍珠岩，且泥炭土、蛭石、珍珠岩的质量比为2∶1∶1。在本发明中，营养土可以用其它基质如稻壳、麦壳或者其秸秆粉碎物等替代。

本发明栽培基质中，韭菜提取液与营养土可以按照任意质量配比混合，都具有防治根结线虫的作用，韭菜提取液与营养土混合时，主要考虑的液体在营养土中的量过少或过多，都会容易产生旱涝现象，只要液体在营养土的量把握的合适就可以了，所以对于液体与营养土的量该领域的技术人员都可以很好的掌握。

针对上述技术方案，本发明做了如下实验：

实验一：韭菜对根结线虫具有高效的抗性

韭菜属于较为常见的蔬菜，通过本实验，验证韭菜对根结线虫具有高度抗性，具体实验方法包括以下步骤：

1、在线虫病害严重的大棚中，选取三个试验小区，为了使线虫均匀分布，三个小区的土壤进行混合。

2、任意选取两个小区按照常规方法播种韭菜(富韭十二号)和竹叶空心菜；6个月韭菜和空心菜长出小苗后，在第三个小区种植7-8叶龄的番茄(丽春品种)。

3、三个小区的蔬菜均正常管理，3个月后调查每份鉴定材料根部的发病情况，根据病害症状描述，逐份材料进行调查，按照表1统计根系病情级别，并按照公式(1)计算根结指数。

表1：根结线虫病病情级别划分表

病情级别	症状描述
		0	没有根结/卵块；
1	根结/卵块百分率1-20％；
		2	根结/卵块百分率21％～40％；
3	根结/卵块百分率41％～60％；
		4	根结/卵块百分率61％～80％；
5	根结百分率80％～100％。

公式(1)

式中：∑-各病情级别代表数值与其相对应病情级别病株数乘积的总和；

s-各病情级别代表数值；

n-各病情级别病株数；

N-调查总株数；

M——最高病情级别代表值。

4、试验结果：当番茄种植3个月后，调查每个小区内蔬菜根部的发病情况：竹叶空心菜上形成了大量的根结，多个根结链接成珠状(如图1所示)；番茄(丽春品种)更加严重，几乎没有正常的根系，多个根结连接在一起形成了棒状，粗度正常根系的数倍(如图2所示)；而韭菜(富韭十二号)根系生长正常，没有形成根结(如图3所示)。按照表1统计根系病情级别，并按照公式(1)计算根结指数(如表2所示)。

表2：根据表1和公式2计算出上述实验中不同蔬菜的根结指数表

种类	根结指数
		竹叶空心菜	84.6
番茄(丽春品种)	92
		韭菜(富韭十二号)	0

由表2可知，在病害严重的大棚中种植的三种蔬菜的根系发病情况：种植9个月后韭菜(富韭十二号)根系结指数为0，而种植9个月的竹叶空心菜和种植3个月的番茄(丽春品种)根系根结指数分别为84.6和92。

由上述实验可知，在病害严重的地块中，韭菜没有感染根结线虫，其根结指数为0，表明韭菜对根结线虫具有高度的抗性。根结线虫不侵染韭菜，也许韭菜对根结线虫具有一定的致死效应。如果韭菜能杀死根结线虫，那么我们可以利用韭菜防控根结线虫病害。韭菜对人畜无毒、对环境无害。利用韭菜防控根结线虫病害符合“高效、绿色和环保”的植保方针，方法简单，技术新颖。

实验二：韭菜提取液对根结线虫具有高效的致死效应

由实验一中可得知韭菜对根结线虫具有一定的防控效果。为了验证韭菜对根结线虫具有高效的杀灭作用，进行了本实验。具体实验方法包括以下步骤：

1、韭菜提取液的制备：将韭菜切成5cm大小的片段，称取200g加入至200mL水中；使用榨汁机将上述节段打碎并加水至2000mL，提取24小时，用滤纸过滤去渣后，取上清液，再用0.22μm滤膜灭菌后得到浓度为0.1g/ml韭菜提取液。

2、制备试验用线虫，根结线虫采自温室中培养的辣椒苗。拔出辣椒根系，用水轻轻冲洗，挑取根系上的卵块，用1％的次氯酸钠中消毒1min，再用无菌水冲洗3次，然后放在含有少量无菌水的培养皿中，在28℃恒温箱中培养，每个24h收集一次孵化的根结线虫J2幼虫。

3、在96孔板上，分别向孔内加入不同浓度(5μ、10μl、15μl、20μl、25μl)的韭菜提取液，然后加入20μl线虫悬浮液(100条线虫)，用无菌水补充体积至100μl；同时用无菌水替代韭菜提取液作为空白对照(如表3所示)，每个处理重复4次。

表3不同浓度的韭菜提取液及对比实验数据表

公式(2)

公式(3)

4、经过12小时、24小时和48小时后，观察不同浓度的韭菜提取液与空白对照组中的根结线虫的死亡情况，并按照公式(2)和公式(3)分别计算根结线虫的死亡率和校正死亡率。

5、试验结果：48小时后，观察韭菜提取液处理的根结线虫并用显微镜进行拍照。由图4为空白对照试验组中，空白对照的根结线虫的放大图，可以看出，根结线虫一直处于活动状态；而图5为25μl的韭菜提取液处理的根结线虫的放大图，可以看出，根结线虫的身体僵直，处于死亡状态。

表4：不同浓度的韭菜提取液对根结线虫的死亡率表

表5不同浓度韭菜提取液杀对根结线虫的校正死亡率表

从公式(2)和公式(3)计算的死亡率及校正死亡率的数据(表4，表5)可以看出：各种浓度的韭菜提取液对根结线虫具有极高的致死率。12h，10μL的韭菜提取液处理根结线虫，其校正死亡率即可达到56％以上，48h后，可达到92％以上。说明韭菜提取液对根结线虫具有极高的致死率。由上述实验可知，韭菜提取液对根结线虫具有极高的致死率。

实施例二：本发明公开的一种制备所述栽培基质的方法，包括如下步骤，

(1)制备韭菜提取液：

(2)将(1)步制备好的韭菜提取液与营养土均匀混合，得到栽培基质。

进一步地，步骤(2)韭菜提取液与营养土的质量比为1∶10。

进一步地，步骤(1)的具体操作步骤为①取韭菜地上部分切成4-6cm的节段，称取200g加入至200mL水中；②使用榨汁机将上述节段打碎后，加水至2000mL，静置24小时，取上清液过滤后得到韭菜提取液。

进一步地，步骤(2)营养土包括包括泥炭土、蛭石和珍珠岩，且泥炭土、蛭石、珍珠岩的质量比为2∶1∶1。

步骤(2)中韭菜提取液与营养土混合的时间为22-24小时。本技术方案中，对韭菜提取液与营养土均匀混合的时间做一定的限定，22-24小时的混合时间范围保证了韭菜提取液与营养土充分混合，同时营养土可以充分吸收韭菜提取液。具体使用时，可以利用灌溉的方法，随肥水浇灌，操作方式便捷多样，可操作性强，浇灌后应等待22-24小时后，再进行移苗种植，可以使土壤与韭菜提取液充分混合。

本发明提供了栽培基质的应用，将该栽培基质作为防治根结线虫栽培基质的应用。

以下是实验部分，实验一：由实施例一可得知韭菜提取液对根结线虫具有很强的致死率，则本实施例是使用本发明提供的技术方案，验证含有韭菜提取液的栽培基质对根结线虫的抑制作用，具体实验方法包括以下步骤：

1、韭菜提取液的制备

将韭菜地上部分切成5cm大小的片段。取200g加入200ml水，用榨汁机打碎后加水至体积为2000ml提取24h，用纱布过滤后的上清即为浓度为0.1g/ml的韭菜提取液。

2、制备试验用线虫，根结线虫采自温室中培养的辣椒苗。拔出辣椒根系，用水轻轻冲洗，挑取根系上的卵块，用1％的次氯酸钠中消毒1min，再用无菌水冲洗3次，然后放在含有少量无菌水的培养皿中，在28℃恒温箱中培养，每个24h收集一次孵化的根结线虫J2幼虫。

3、将韭菜提取液与营养土均匀混合：取栽培基质(栽培基质包括泥炭土、蛭石和珍珠岩，泥炭土：蛭石：珍珠岩的质量比为2∶1∶1)与韭菜提取液混合均匀，营养土与韭菜提取液的质量比为10∶1，取50g栽培基质装入9cm塑料杯中。以无菌水替代韭菜提取液作为空白对照。

选择上述培养基质种植番茄苗为例：在上述培养基质和空白对照中接种根结线虫3000条(60条/g基质)，在温室的环境中放置24小时后，移栽3-4叶龄的番茄苗，每杯一株，对照和处理分别种植10株，实验重复三次。正常管理，60天后观察番茄苗根系生长状况，按照表1的标准进行病情鉴定，并按照公式(1)计算根结/卵块指数。

选择上述培养基质种植黄瓜苗为例：在上述培养基质和空白对照中接种根结线虫1000条(20条/g基质)，在温室的环境中放置24h后，将芽长1cm作用的黄瓜种子种植于杯中，每杯一粒，对照和处理各10杯，实验重复三次。正常管理，30天后观察黄瓜苗根系生长状况，按照表1的标准进行病情鉴定，并按照公式(1)计算根结指数。

4、实验结果：

(1)由上述实验可得实验数据：韭菜提取液对番茄的根结线虫病害具有很高的抑制作用。60天后，韭菜提取液和对照实验中种植的番茄苗都有根结形成，韭菜提取液种植的番茄苗根系上根结数量少，而且体形小，基本都是单生，卵块少(如图6所示)；对照实验中种植的番茄苗根结数量多，体形大而且多数根结连接形成念珠状或者棒状，而且卵块多(如图7所示)。经检测后，按照表1的标准进行病情鉴定，按照公式(1)计算根结/卵块指数，并绘制成番茄苗在不同的培养基质中的根结指数的柱形图(如图8所示)和卵块指数的柱形图(如图9所示)：由图8可知，韭菜提取液培养的番茄苗的根结指数为31.7，而空白对照试验的番茄苗的根结指数为100。相对于空白对照的番茄，韭菜提取液处理的番茄苗的根结指数下降了68.3％；由图9可知，韭菜提取液处理的番茄苗和空白对照番茄苗的卵块指数分别为8.3和96.7。相对空白对照来讲，韭菜提取液处理的番茄苗的卵块指数下降了91.4％。

(2)由上述实验可得实验数据：韭菜提取液对黄瓜的根结线虫病害也具有很高的抑制作用。30天后，含有韭菜提取液的培养基质培养的黄瓜苗和空白对照中培养的黄瓜苗的根系明显不同，含有韭菜提取液的培养基质的黄瓜苗的根结数少(如图10所示)；空白对照中培养的黄瓜苗的根结较大(如图11所示)。经检测后，按照表1的标准进行病情鉴定，并按照公式(1)计算根结指数，并绘制出黄瓜苗在不同的培养基质中的根结指数的柱形图(如图12所示)。由图12可知，在韭菜提取液处理的黄瓜苗的根结指数为21.7，而空白对照黄瓜苗的根结指数为90。相对于空白对照，韭菜提取液处理的黄瓜苗的根结指数相比下降了76％。

由上述实验可知，韭菜提取液对根结线虫病害具有很强的抑制作用。

通过上述实例可知，韭菜提取液对根结线虫具有高度抗性，韭菜提取液对根结线虫具有高效的致死效率，而且利用含有韭菜提取液的栽培基质栽培蔬菜植物对根结线虫病害具有高效的防控效果。而且方法简单易行，使用方便，且经济成本较低，既避免了现有技术中使用化学药剂进行防控带来的环境污染，做到了高效、环保、无危害，同时也克服了韭菜轮作种植来防控根结线虫带来的防控方法周期长、严重影响经济收入等的缺陷。本发明提供的栽培方法对抑制了根结线虫病害的发生，减轻了病害的程度，最大程度的维持了健康稳定生长，提高了植物产品产量及产品品质，给种植者和经营者带来了更高的经济价值，值得大面积推广应用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种栽培基质，其特征在于，该栽培基质包括韭菜提取液和营养土；韭菜提取液与营养土的质量比为1:10；营养土包括泥炭土、蛭石和珍珠岩，且泥炭土、蛭石、珍珠岩的质量比为2:1:1；

韭菜提取液由以下方法制备：①取韭菜地上部分切成4-6cm的节段，称取200g加入至200mL水中；②使用榨汁机将上述节段打碎后，加水至2000mL，静置24小时，取上清液过滤后得到韭菜提取液。

2.一种制备权利要求1所述栽培基质的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤:

(1)制备韭菜提取液，操作步骤为①取韭菜地上部分切成4-6cm的节段，称取200g加入至200mL水中；②使用榨汁机将上述节段打碎后，加水至2000mL，静置24小时，取上清液过滤后得到韭菜提取液；

(2)将(1)步制备好的韭菜提取液与营养土均匀混合，得到栽培基质。

3.权利要求1所述栽培基质的应用，其特征在于，将该栽培基质作为防控根结线虫栽培基质的应用。