CN109574720A - 一种促进杨树快速生长的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于植物种植领域，具体涉及一种促进杨树快速生长的方法。包括杨树断根处理，杨树断根处接种微生物菌剂，接种后用专用填埋材料回填，回填以后压实，1～2天以后浇透水。本发明在断根的基础上，结合了微生物和各种适宜有机材料技术，可更好的促进杨树根际微生物存活，缩短杨树根系切口处的恢复，促进杨树新根生长，促进杨树材积积累，提高杨树产业的投入产出比，提高杨树的经济效益。

Description

一种促进杨树快速生长的方法

技术领域

本发明属于植物种植领域，具体涉及一种促进杨树快速生长的方法。

背景技术

杨树是中国速生丰产林工程的主要造林树种，其根系是林木生长的中心。杨树的旁侧根系庞大，随着林木的不断长高，其旁侧根系向四周扩展的范围在不断加大。当杨树林分郁闭后，地下根系便相互交织在一起，而根系盘生极易使杨树形成“小老树”，并且易滋生传播病虫害，从而导致根系生长量降低。此时期的根系逐渐老化，根毛大幅度减少，而林木对养分的吸收主要是以幼小细根为主，因此可能会减弱杨树根系对水分和养分的吸收能力。已有研究证明，断根能促使切口处萌发出新根。但是相关研究表明，切口处的恢复尚需要一定时间，这势必导致切口处新根的萌发明显滞后。因此，如何缩短切口处的恢复期，使切口处新根能快速萌发，进而显著增强新根对养分和水分的吸收能力，这是目前亟待解决的技术问题。

植物根际促生细菌(PGPR)是指生存在植物根圈范围内，对植物生长有促进或对病原菌有拮抗作用的有益细菌的统称，对植物生长与病害防治有极其重要的作用。目前关于PGPR的研究报道较多，大量文献表明，PGPR对植物根际土壤生态环境的改善与植物生长，尤其是植物根系生长具有显著的促进作用。但是，PGPR与植物的互作关系往往并不稳定，这种不稳定性源于不同的环境条件对微生物生长造成影响，从而制约其效果。因此，筛选可稳定作用于林木的植物根际促生细菌及微生物组合，对提高人工林地生产力，具有重要的意义。

发明内容

针对背景技术中所涉及的问题，本公开提供一种促进杨树快速生长的方法。本公开方法可显著促进切口处新根的快速萌发，增强新根的活性与吸收养分、水分的能力，改善杨树根际土壤理化性状和根系的微域环境条件，提高杨树郁闭林的胸径、树高和材积生长率。

具体技术方案如下：

在本公开第一个方面，提供一种固体微生物菌肥，所述固体微生物菌肥包括复合微生物及其有机混合载体；所述复合微生物包括枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.11966；保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，邮编：100101。

在本公开第二个方面，提供以上所述固体微生物菌肥的制备方法，包括：有机混合载体的制备：将蚯蚓粪、发酵好的水洗牛粪和金针菇菇渣按照2:1～2:0.5～1的比例混合，用味精废液调节pH为6.5～7.5；复合微生物菌液的制备：将枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌分别进行发酵后，按活菌数5:1～2:1～2:0.5～1混合，制备得到含活菌数6～8×10⁹cfu/mL的复合微生物菌液；将微生物菌液接种到有机混合载体中混合均匀即得。

在本公开第三个方面，提供以上所述固体微生物菌肥在促进杨树生长中的应用。

本公开第四个方面，提供一种杨树专用促生长产品，所述产品包括以上所述固体微生物菌肥。

本公开第五个方面，提供一种促进杨树快速生长的方法，所述方法包括杨树断根处理，杨树断根处接种微生物菌剂，接种后用专用填埋材料回填，回填以后压实，1～2天以后浇透水。

本公开促进杨树快速生根的方法是将杨树断根处理与接种含植物根际促生细菌的微生物菌剂相结合。在杨树断根处接种枯草芽孢杆菌GE3和短波单胞菌属X60可显著提高根的生物量、表面积和根系体积，这有利于杨树对养分和水分的吸收，促进杨树生长。

本公开方法在断根处理接种微生物菌剂后，然后用专用的埋填材料进行回填，所述专用的埋填材料包括本公开以上所述固体微生物菌肥。断根后回填本公开的专用填埋材料能显著增加细菌数和微生物总量，并能显著提高杨树的材积生长率。

本公开在断根的基础上，结合了微生物和各种适宜有机材料技术，可更好的促进杨树根际微生物存活，缩短杨树根系切口处的恢复，促进杨树新根生长，促进杨树材积积累，提高杨树产业的投入产出比，提高杨树的经济效益。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

在本公开的第一个典型的实施方式中，提供一种固体微生物菌肥，所述固体微生物菌肥包括复合微生物及其有机混合载体；所述复合微生物包括枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.11966。

本公开固体微生物菌肥中，复合微生物包括枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌。枯草芽孢杆菌GE3是本申请人首次筛选得到的，可显著提高植物抗旱性能、促进植物生长的新菌株，该菌株已在本申请人另一项专利申请中进行保护；本申请人发现将枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌配合使用，各菌相互作用，可促进土壤中植物根际促生细菌的大量繁殖及土壤微生物总量的增加。

进一步地，所述复合微生物活菌数为6～8×10⁹cfu/mL；所述复合微生物中枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123、干酪乳酸杆菌的活菌数之比为5:1～2:1～2:0.5～1。在该复合微生物活菌范围内，可有效保证各菌株在土壤中的繁殖速度。

进一步地，所述有机混合载体包括蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣；其中蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣质量比为2:1～2:0.5～1。

本公开中将蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣混合作为有机混合载体，该有机混合载体中三种成分相互作用，一方面可为作为根系生长提供充分的有机质，另一方面，该有机混合载体，可有效吸附以上所述复合微生物，有利于以上所述复合微生物的繁殖和定殖。

在本公开的第二个典型的实施方式中，提供以上所述固体微生物菌肥的制备方法，包括：有机混合载体的制备：将蚯蚓粪、发酵好的水洗牛粪和金针菇菇渣按照2:1～2:0.5～1的比例混合，用味精废液调节pH为6.5～7.5；复合微生物菌液的制备：将枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌分别进行发酵后，按活菌数5:1～2:1～2:0.5～1混合，制备得到含活菌数6～8×10⁹cfu/mL的复合微生物菌液；将微生物菌液接种到有机混合载体中混合均匀即得。本方法用味精废液调节pH，有利于增加有机混合载体中蛋白质的含量。

在本公开的第三个典型的实施方式中，提供以上所述固体微生物菌肥在促进杨树生长中的应用。

在本公开的第四个典型的实施方式中，提供一种杨树专用促生长产品，所述产品包括以上所述固体微生物菌肥。

本发明第五个方面，提供一种促进杨树快速生长的方法，所述方法包括杨树断根处理，杨树断根处接种微生物菌剂，接种后用专用填埋材料回填，回填以后压实，1～2天以后浇透水。

进一步地，所述微生物菌剂由枯草芽孢杆菌GE3和短波单胞菌属X60按活菌数3:1～2组成；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.11966；所述微生物菌剂用量为2～3ml，稀释50倍后使用。将枯草芽孢杆菌GE3和短波单胞菌属X60共同接种于杨树断根处，该两种微生物相互配合，可促进杨树根系切口的愈合，促进杨树根系发育、生长。

进一步地，所述专用填埋材料由以上所述固体微生物菌肥与回填土按质量比1～2:4混合而成。将本公开固体微生物菌肥与土壤混合，用作埋填材料，更有利于复合微生物菌剂的定殖扩繁，有效发挥其功效。

进一步地，所述杨树断根处理，方法为：第一年对杨树两侧6～8倍胸径处断根；第二年对杨树另外两侧6～8倍胸径处断根；每次断根后都进杨树断根处接种微生物菌剂，接种后用专用填埋材料回填。本公开进行两次断根处理，并结合微生物作用，促进杨树生长作用明显。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。

所述干酪乳酸杆菌(Lactobacillus casei)购自于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，干酪乳酸杆菌保藏编号为1.0580。)。

所述假单胞菌属X123已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号CGMCC No.7668。

所述短波单胞菌属X60已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号CGMCC No.7669。

实施例1一种固体微生物菌肥

所述固体微生物菌肥包括复合微生物及其有机混合载体；所述复合微生物包括枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.11966。

所述复合微生物活菌数为6×10⁹cfu/mL；所述复合微生物中枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123、干酪乳酸杆菌的活菌数之比为5:1:1:1。

所述有机混合载体包括蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣；其中蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣质量比为2:2:1。

实施例2一种固体微生物菌肥

所述固体菌剂包括复合微生物及其有机混合载体；所述复合微生物包括枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCCNo.11966。

所述复合微生物活菌数为8×10⁹cfu/mL；所述复合微生物中枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123、干酪乳酸杆菌的活菌数之比为5:2:2:0.5。所述有机混合载体包括蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣；其中蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣质量比为2:1:0.5。

实施例3一种固体微生物菌肥

所述固体微生物菌肥包括复合微生物及其有机混合载体；所述复合微生物包括枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.11966。

所述复合微生物活菌数为7×10⁹cfu/mL；所述复合微生物中枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123、干酪乳酸杆菌的活菌数之比为5:1.5:1.5:1。所述有机混合载体包括蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣；其中蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣质量比为2:1:0.5。

实施例4一种固体微生物菌肥的制备方法

所述固体微生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)有机混合载体的制备：将蚯蚓粪、发酵好的水洗牛粪和金针菇菇渣按照比例混合，用味精废液调节pH值为6.5；

(2)复合微生物菌液的制备：将枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌分别进行发酵后，按活菌数比例混合，制备得到复合微生物菌液；将复合微生物菌液接种到有机混合载体中混合均匀即得。

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)GE3发酵液的制备：

①试管种子培养

种子培养基：牛肉膏0.3％，蛋白胨1％，氯化钠0.5％，pH7.0～7.2。

将枯草芽孢杆菌G3接种到培养基上，30～35℃恒温培养，获得试管种。

②液体发酵培养

液体发酵培养基配方为：蔗糖3％，酵母膏2％，K₂HPO₄ 0.10％，MgSO₄·7H₂O0.01％，CaCl₂ 0.01％，pH 6.5-7.0，余量为水。

将枯草芽孢杆菌G3试管种子分别接种到液体培养基中，接种量分别为液体培养基体积的8％，于30～35℃摇床培养，培养后得枯草芽孢杆菌G3发酵液。

其它各菌发酵液可通过常规发酵方法获得。

所述发酵好的水洗牛粪为：采用条垛发酵的方式将水洗牛粪原料进行腐熟，条垛堆高>1m，宽大于3m，长度>20m，待堆体温度升高后进行翻堆，发酵时间为7～15d，腐熟风干后粉碎过1～2mm筛，含水量≤30％，有机质含量≥60％，总养分N+P₂O₅+K₂O≥5％。

实施例5一种促进杨树快速生长的方法

所述方法包括以下步骤：

(1)第一年在杨树两侧(东西两侧或者南北两侧)8倍胸径处断根，第二年在杨树另外两侧8倍胸径处断根；

(2)断根后，在断根处接种微生物菌剂；

所述微生物菌剂由枯草芽孢杆菌GE3和短波单胞菌属X60按活菌数3:1组成；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.11966，所述微生物菌剂用量为2～3ml，稀释50倍后使用。

(3)断根处接种专用接种菌剂后，将专用填埋材料回填回填；

所述专用填埋材料由实施例1～3任一固体菌剂与回填土按质量比1～2:4混合而成。

(4)专用填埋材料回填以后压实，1～2天以后浇透水。

试验例1

(1)微生物菌剂接种对杨树断根的影响

试验地点设在山东省济南市北郊林场，杨树为郁闭的5年生I-107欧美杨，南北行向，株行距4m×3m，林木生长均匀。采用随机区组设计，每个小区30棵树(6棵/行×5行)，重复3次。共设置3个处理，分别为8倍两侧断根，断根接种普通微生物菌剂，断根接种本发明的专用接种菌剂。断根6个月以后，选取中间的12棵树作为样树进行细根采集，测定1级根系生物量、根表面积和根系体积。

处理1：仅进行断根处理；

处理2：断根处理后，接种枯草芽孢杆菌DZ1和短波单胞菌属X60，枯草芽孢杆菌DZ1和短波单胞菌属X60活菌比为3:1。

枯草芽孢杆菌DZ1保藏编号为CGMCC No.5318，2011年10月14日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏。枯草芽孢杆菌DZ1为前期本申请人从冬枣根际土壤中筛选出的根际促生菌，该菌株相关专利已获得授权(专利号为：201110376966.1)。

处理3：断根处理后，接种枯草芽孢杆菌GE3和短波单胞菌属X60微生物菌剂，枯草芽孢杆菌GE3和短波单胞菌属X60活菌比为3:1。

试验结果，如下表1所示。

表1不同处理对杨树断根的影响

由上述表1可以看出，断根处接种本公开的专用微生物菌剂，显著提高了1级根的生物量、表面积和根系体积，这有利于杨树对养分和水分的吸收，促进杨树生长。并且由上表1可知，处理3组效果明显好于处理2，由此可知，与现有根际促生菌相比，本公开将枯草芽孢杆菌枯草芽孢菌GE3和短波单胞菌属X60配合使用，效果更佳。

(2)填埋材料对杨树根系的影响

试验地点设置在山东省德州市二屯镇李庄村。采用随机区组设计，每个小区30棵树(6棵/行×5行)，重复3次。在距树干基部8倍胸径处的东西方向垂直地面向下切断侧根与须根，断根处理的开沟宽度与深度分别为100cm与40cm。断根后和断根后的第二年测定所有试验林木的胸径与树高，实验当年测定不同处理根际环境的细菌数量和微生物总量，测定所有试验树木的胸径与树高，然后运用普雷斯勒公式计算材积生长率。试验共设5个处理，分别为

处理A：断根后直接回填原土；

处理B：断根后回填专用填埋材料：实施例3固体微生物菌肥与回填土按质量比2:4混合而成。

处理C：断根后回填回草炭和填土，草炭和填土按质量比2:4混合而成。

处理D：将实施例3中固体微生物菌肥中的枯草芽孢杆菌GE3替换为枯草芽孢杆菌DZ1制成微生物肥料，其它均与实施例3相似，与土按质量比2:4混合后回填到断根处。

处理E：将实施例3中有机混合载体替换为草炭，其它均与实施例3相似，制成微生物肥料，与土按质量比2:4混合后回填到断根处。

试验结果如下表2所示。

表2不同回填材料对杨树根系的生长

由上述表2可以看出，断根后回填本公开的专用填埋材料能显著增加细菌数和微生物总量，并能显著提高杨树的材积生长率。处理B组，细菌、微生物总量、材积生长率均高于对照组D，由此可知，与现有根际促生菌相比，本公开将枯草芽孢菌GE3和短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123、干酪乳酸杆菌配合使用，效果更佳。同样处理B组效果显著优于处理E组，说明与其它载体相比，以蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣混合物作为本公开微生物复合物的有机载体，作用于杨树根部，对提高促进根际促生细菌数、微生物总量和材积生长率，效果明显。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固体微生物菌肥，其特征在于，包括复合微生物及其有机混合载体；所述复合微生物包括枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.11966。

2.根据权利要求1所述固体微生物菌肥，其特征在于，所述复合微生物活菌数为6～8×10⁹cfu/mL；所述复合微生物中枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123、干酪乳酸杆菌的活菌数之比为：5：1～2：1～2：0.5～1。

3.根据权利要求1所述固体菌剂，其特征在于，所述有机混合载体包括蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣；其中蚯蚓粪、水洗牛粪和金针菇菇渣质量比为2：1～2：0.5～1。

4.根据权利要求1～3所述固体微生物菌肥的制备方法，其特征在于，包括：有机混合载体的制备：将蚯蚓粪、发酵好的水洗牛粪和金针菇菇渣按照2：1～2：0.5～1的比例混合，用味精废液调节pH为6.5～7.5；复合微生物菌液的制备：将枯草芽孢菌GE3、短波单胞菌属X60、假单胞菌属X123和干酪乳酸杆菌分别进行发酵后，按活菌数5：1～2：1～2：0.5～1混合，制备得到含活菌数6～8×10⁹cfu/ml的复合微生物菌液；将微生物菌液接种到有机混合载体中混合均匀即得。

5.权利要求1～3所述固体微生物菌肥在促进杨树生长中的应用。

6.一种杨树专用促生长产品，其特征在于，包括权利要求1～3所述固体微生物菌肥。

7.一种促进杨树快速生长的方法，其特征在于，包括杨树断根处理，杨树断根处接种微生物菌剂，接种后用专用填埋材料回填，回填以后压实，1～2天以后浇透水。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述微生物菌剂由枯草芽孢杆菌GE3和短波单胞菌属X60按活菌数3:1～2组成；所述枯草芽孢菌GE3已于2016年1月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.11966；所述微生物菌剂用量为2～3ml，稀释50倍后使用。

9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述专用填埋材料由权利要求1～3所述固体微生物菌肥与回填土按质量比1～2:4混合而成。

10.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述杨树断根处理，方法为：第一年对杨树两侧6～8倍胸径处断根；第二年对杨树另外两侧6～8倍胸径处断根；每次断根后都进杨树断根处接种微生物菌剂，接种后用专用填埋材料回填。