CN105724207A - 一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质及其制备方法和应用 - Google Patents

一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质及其制备方法和应用。一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质，以腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4～5:1～2:1的体积比复配的有机基质中添加0.05～1％(v/v)的丛枝菌根真菌孢子悬浮液以及海藻糖；以添加丛枝菌根真菌孢子悬浮液的有机基质的体积为基准，海藻糖的添加量为300～400g/m3。本发明专利通过大量实验发现通过在含有丛枝菌根真菌的基质中添加特定浓度范围的海藻糖，能够增强丛枝菌根真菌的活性，从而提高丛枝菌根真菌的使用效果，促进宿主植物与菌根形成共生体，从而提高AMF的使用效果，促进蔬菜的生长。

Description

一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于栽培基质领域，涉及一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质及其制备方法和应用。
背景技术
丛枝菌根是一类由土壤微生物—丛枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizalfungi，AMF)与维管束植物根系形成的一种互惠共生体。它通过与植物根系结合增加了根系的吸收表面积，菌丝分泌的螯合物还有利于难利用元素特别是P的降解利用。AMF共生后可以不同方式和途径影响植物的代谢过程,能够促进植物生长、改善根际环境、通过延长的菌丝提高植物对矿质营养的吸收、提高植物耐受逆境的能力、保护根系、抵御其他有害微生物对植物的侵害，同时能够提高作物的产量和品质。
蔬菜生产中工厂化穴盘育苗技术能够提高育苗生产效率，其秧苗具有质量好、移栽缓苗快和操作简便等特点，为蔬菜生产向产业化方向发展起到了积极的作用。在蔬菜育苗基质中添加丛枝菌根真菌，通过育苗形成菌根化苗后再移至大田或温室，可以更加充分地发挥丛枝菌根真菌的作用。但是，现有的育苗基质主要是用草炭、蛭石等天然基质为主要原料混配而成，基质中有机质和养分含量较高，在此情况下，AMF活性较低、侵染状况差，影响宿主植物高效菌根共生体的建立。因此,寻求一种既有利于AMF侵染又不影响蔬菜幼苗生长的物质来调节丛枝菌根真菌的使用效果具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质。
本发明的另一目的是提供该基质的制备方法。
本发明的又一目的是提供该基质的应用。
本发明的目的可通过如下技术方案实现：
一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质，以腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4～5:1～2:1的体积比复配的有机基质中添加0.05～1％(v/v)的丛枝菌根真菌孢子悬浮液以及海藻糖；以添加丛枝菌根真菌孢子悬浮液的有机基质的体积为基准，海藻糖的添加量为300～400g/m3。
其中，腐熟牛粪和木薯渣混合物中腐熟牛粪和木薯渣的体积比为0.5～2:1，优选1:1。
所述的丛枝菌根真菌优选地表球囊霉。
丛枝菌根真菌孢子悬浮液的添加量优选0.09％。
以添加丛枝菌根真菌孢子悬浮液的有机基质的体积为基准，海藻糖的添加量优选320～360g/m3，进一步优选343g/m3。
所述的基质的制备方法，先将腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4～5:1～2:1的体积比混合得到有机基质；再向有机基质中添加0.05～1％(v/v)的丛枝菌根真菌孢子悬浮液，混合均匀；最后向添加了丛枝菌根真菌孢子悬浮液的有机基质中加入300～400g/m3海藻糖即得所述的增强丛枝菌根真菌使用效果的基质。
所述的丛枝菌根真菌孢子悬浮液优选通过以下方法制备：接种丛枝菌根真菌于PDA培养基，28℃150r/min，光暗交替培养，待培养基悬浮液长出明显菌丝，变为黄棕色，采用灭菌后的纱布过滤，收集孢子悬浮液。
本发明所述的增强丛枝菌根真菌使用效果的基质在促进蔬菜生长中的应用。
所述的蔬菜优选叶菜，进一步优选茼蒿、芥蓝、生菜、雪里蕻或油麦菜。
所述的蔬菜选自茼蒿时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩优选按照4:2:1的体积比复配；所述的蔬菜选自芥蓝时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩优选按照5:2:1的体积比复配；所述的蔬菜选自生菜时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩优选按照4:2:1的体积比复配；所述的蔬菜选自雪里蕻时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩优选按照4:1:1的体积比复配；所述的蔬菜选自油麦菜时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩优选按照4:1:1的体积比复配。
有益效果：
海藻糖在科学界素有“生命之糖”的美誉，它对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干旱失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成独特的保护膜，提高表层细胞的稳定性，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征。利用海藻糖增强AMF活性从而提高其使用效果的方法尚未见报道。本发明专利通过大量实验发现通过在含有丛枝菌根真菌的基质中添加特定浓度范围的海藻糖，能够增强丛枝菌根真菌的活性，从而提高丛枝菌根真菌的使用效果，促进宿主植物与菌根形成共生体，从而提高AMF的使用效果，促进蔬菜的生长。
附图说明
图1是表1基质添加不同用量的海藻糖对茼蒿、芥蓝、生菜、雪里蕻、油麦菜生长的影响
图2是表2基质添加不同用量的海藻糖对茼蒿、芥蓝、生菜、雪里蕻、油麦菜品质的影响
图3是表3丛枝菌根真菌和海藻糖对叶菜生长和品质的影响
具体实施方式
为了实现本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，现结合以下具体的实施方案对基质配比、丛枝菌根真菌的添加量、海藻多糖的添加量等做进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释发明，并不用于限定本发明。
实施例1
1.材料准备
本发明的纯化丛枝菌根真菌菌种为：地表球囊霉(Glomusversiforme)。本实施例以纯化丛枝菌根真菌菌种地表球囊霉(Glomusversiforme，简称为V菌，BGC编号：YN05，资源平台编号：1511C0001BGCAM0013)为例说明本发明的技术内容，但不因此限定本发明的保护范围；所有的丛枝菌根真菌均适用于本发明。
丛枝菌根真菌的培养：
采用马铃薯葡萄糖培养基(PDA)进行培养：200g马铃薯去皮洗净，切块，水煮30min，纱布过滤，加20g葡萄糖，蒸馏水定容到1L，分装，121℃灭菌20min。孢子悬浮液：接种地表球囊霉于装有100mlPDA的250ml锥形瓶中，28℃150r/min,光暗交替培养，待培养基悬浮液长出明显菌丝，变为黄棕色，采用灭菌后的纱布过滤，收集孢子悬浮液。
海藻糖由市场购得，纯度98％；叶菜类(茼蒿、芥蓝、生菜、雪里蕻、油麦菜)种子由种子市场购买。
混合基质的材料为腐熟牛粪、木薯渣、蛭石和珍珠岩，其中腐熟牛粪和木薯渣混合物的体积比为1:1,5种叶菜类蔬菜育苗基质的基本理化性质为：
茼蒿：腐熟牛粪和木薯渣混合物：蛭石：珍珠岩＝4：2：1，容重为0.40g/cm3，总孔隙度74％，pH在6.9，EC值在1.6mS/cm。
芥蓝：腐熟牛粪和木薯渣混合物：蛭石：珍珠岩＝5：2：1，容重为0.33g/cm3，总孔隙度72％，pH在7.2，EC值在1.5mS/cm。
生菜：腐熟牛粪和木薯渣混合物：蛭石：珍珠岩＝4：2：1，容重为0.40g/cm3，总孔隙度74％，pH在6.9，EC值在1.6mS/cm。
雪里蕻：腐熟牛粪和木薯渣混合物：蛭石：珍珠岩＝4：1：1，容重为0.43g/cm3，总孔隙度76％，pH在7.0，EC值在1.7mS/cm。
油麦菜：腐熟牛粪和木薯渣混合物：蛭石：珍珠岩＝4：1：1，容重为0.43g/cm3，总孔隙度76％，pH在7.0，EC值在1.7mS/cm。
2.试验方法
5种叶菜类种子分别采用10％的次氯酸钠溶液表面消毒5～10min，然后在55℃温烫水中处理15min，然后在30℃的温水中浸种8h，之后置于28℃的恒温箱中催芽，湿度80％，保持黑暗，直至发芽。
在体积比为0.09％的丛枝菌根基质中添加不同浓度的海藻糖，设置57g/m3、171g/m3、343g/m3、514g/m3、685g/m3、857g/m3六个浓度梯度。将57g、171g、343g、514g、685g、857g海藻糖分别溶解于5L水中，形成海藻糖溶液；然后将海藻糖溶液均匀喷洒到1立方米的含有丛枝菌根基质中，以保证丛枝菌根基质与海藻糖溶液充分混合。
待种子萌发，选取饱满、发芽整齐一致的种子播种于装有混配基质(含有丛枝菌根真菌和海藻糖)的50孔穴盘中，每穴一粒。播种完成后，将穴盘置于光照良好的温室中，不定期补充基质中的水分，营造适于叶菜类生长的环境。
待叶菜类植株生长4周后，用清水将幼苗根部的基质冲洗干净，测定植株的生长指标和品质指标。分析不同浓度的海藻糖对丛枝菌根真菌使用效果的影响，筛选出能够增强丛枝菌根真菌活性的适宜海藻糖添加量。
设置不添加丛枝菌根真菌和海藻糖的基质、添加丛枝菌根真菌的基质、添加海藻糖基质、同时添加丛枝菌根真菌和海藻糖的基质4个处理，进行叶菜类栽培试验，测定生长指标和品质指标，用这些指标来判断海藻糖和丛枝菌根真菌对叶菜类生长的影响，目的在于分析海藻糖对丛枝菌根真菌使用效果的影响。
3.实验结果与分析
结果表明(表1)，在丛枝菌根真菌基质中，随着海藻糖添加量的增加，叶菜类蔬菜的各生长指标均呈增加的趋势，当海藻糖的添加量为343g/m3时，5种叶菜类蔬菜的鲜重、干重、茎粗、叶面积值最大，且对生菜和芥蓝生长的促进作用最明显；海藻糖添加量进一步增大，叶菜类蔬菜的各生长指标有明显下降，但仍高于未添加海藻糖的处理(对照)。
结果表明(表2)，在丛枝菌根真菌基质中，随着海藻糖添加量的增加，叶菜类蔬菜的各品质指标均呈增加的趋势，当海藻糖的添加量为343g/m3时，5种叶菜类蔬菜的可溶性糖、可溶性蛋白、硝态氮、叶绿素总浓度值最大，且对生菜、雪里蕻、油麦菜和芥蓝生长的促进作用最明显；海藻糖添加量进一步增大，叶菜类蔬菜的各生长指标有明显下降，但仍高于未添加海藻糖的处理(对照)。
进一步对对照(不添加丛枝菌根真菌和海藻糖)、添加丛枝菌根真菌、添加海藻糖、同时添加丛枝菌根真菌和海藻糖4个处理对叶菜生长和品质的影响进行分析。结果表明(表3)，与对照相比，基质中添加丛枝菌根真菌和海藻糖处理的叶菜的，生长和品质指标明显提高，并且在同时添加丛枝菌根真菌和海藻糖处理的叶菜均显著高于对照、单独添加海藻糖和单独添加丛枝菌根真菌处理。
上述试验表明，在体积比为0.05～0.1％的丛枝菌根真菌的育苗基质中添加浓度为300～400g/m3，尤其是343g/m3的海藻糖溶液，显著促进了茼蒿、芥蓝、生菜、雪里蕻、油麦菜的生长，提高了品质；并且同时添加丛枝菌根真菌和海藻糖处理的叶菜生长和品质指标均显著高于对照、单独添加海藻糖和单独添加丛枝菌根真菌处理，说明海藻糖可通过增强丛枝菌根真菌的活性，提高了使用效果，从而促进了叶菜生长，改善了品质。
上述试验只为说明本发明的技术构思及特点，主要目的是为了公布出一种利用海藻糖增强丛枝菌根真菌使用效果的方法，让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种增强丛枝菌根真菌使用效果的基质，其特征在于以腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4～5:1～2:1的体积比复配的有机基质中添加0.05～1％(v/v)的丛枝菌根真菌孢子悬浮液以及海藻糖；以添加了丛枝菌根真菌孢子悬浮液的有机基质的体积为基准，海藻糖的添加量为300～400g/m3。
2.根据权利要求1所述的增强丛枝菌根真菌使用效果的基质，其特征在于腐熟牛粪和木薯渣混合物中腐熟牛粪和木薯渣的体积比为0.5～2:1，优选1:1。
3.根据权利要求1所述的增强丛枝菌根真菌使用效果的基质，其特征在于所述的丛枝菌根真菌为地表球囊霉。
4.根据权利要求1所述的增强丛枝菌根真菌使用效果的基质，其特征在于丛枝菌根真菌孢子悬浮液的添加量为0.09％。
5.根据权利要求1所述的增强丛枝菌根真菌使用效果的基质，其特征在于以添加丛枝菌根真菌孢子悬浮液的有机基质的体积为基准，海藻糖的添加量为320～360g/m3，优选343g/m3。
6.权利要求1～5中任一项所述的基质的制备方法，其特征在于先将腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4～5:1～2:1的体积比混合得到有机基质；再向有机基质中添加0.05～1％(v/v)的丛枝菌根真菌孢子悬浮液，混合均匀；最后向添加了丛枝菌根真菌孢子悬浮液的有机基质中加入300～400g/m3海藻糖即得所述的增强丛枝菌根真菌使用效果的基质。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的丛枝菌根真菌孢子悬浮液通过以下方法制备：接种丛枝菌根真菌于PDA培养基，28℃150r/min，光暗交替培养，待培养基悬浮液长出明显菌丝，变为黄棕色，采用灭菌后的纱布过滤，收集孢子悬浮液。
8.权利要求1～5中任一项所述的增强丛枝菌根真菌使用效果的基质在促进蔬菜生长中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于所述的蔬菜选自叶菜，优选茼蒿、芥蓝、生菜、雪里蕻或油麦菜。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于所述的蔬菜选自茼蒿时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4:2:1的体积比复配；所述的蔬菜选自芥蓝时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照5:2:1的体积比复配；所述的蔬菜选自生菜时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4:2:1的体积比复配；所述的蔬菜选自雪里蕻时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4:1:1的体积比复配；所述的蔬菜选自油麦菜时，所述的基质中腐熟牛粪和木薯渣混合物、蛭石和珍珠岩按照4:1:1的体积比复配。
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