CN112501082B

CN112501082B - 一种复合微生物菌液及其在水培黄瓜中的应用

Info

Publication number: CN112501082B
Application number: CN202011525630.2A
Authority: CN
Inventors: 侯栋; 张东琴; 岳宏忠; 李亚莉; 姚拓
Original assignee: Vegetable Research Institute Gansu Academy Of Agricultural Sciences
Current assignee: Vegetable Research Institute Gansu Academy Of Agricultural Sciences
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2040-12-22
Also published as: CN112501082A

Abstract

本发明提供复合微生物菌液，由以下四种菌株扩大培养获得的菌剂混合而成的：蕈状芽孢杆菌Bacillus mycoides Gnyt1菌株，保藏编号为CCTCC M 2017177；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis FX2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017178；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis PBRS2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017179；和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis LSH11菌株，保藏编号为CCTCC M 2017180。该微生物菌剂能提高植物根系对营养元素的吸收能力、提高抗病能力。有效提高水培黄瓜产量和品质，降低蔬菜水培成本。

Description

一种复合微生物菌液及其在水培黄瓜中的应用

技术领域

本发明涉及一种复合微生物菌液及其在水培黄瓜中的应用。

背景技术

水培是在环境相对可控的条件下进行的，与传统的土壤栽培相比，具有营养供应和环境因子可控，产品安全性高，产量高，口感、品质较好等优点。因此，水培蔬菜在中国以及世界许多国家，都作为一种高档蔬菜、安全蔬菜。但由于管理相对复杂、产量并不理想等原因，生产效益还未达到预期水平，主要存在以下两个问题：第一，水培蔬菜是在营养液中进行的，它没有传统土壤栽培中土壤的缓冲性，因此对营养液浓度、各营养物质比例、酸碱度以及温度等条件的控制就需更加严格。因此，在栽培管理的技术上要求更高，稍有不慎就会造成减产，甚至绝收。第二，水培蔬菜的营养液是循环流动的，如果种植系统中出现病害，特别是根系病害时，就很有可能出现病害的大范围传播。因此需要对生产用水、育苗基质、营养液和设施设备进行消毒，费工费时(刘士哲.水培蔬菜产业化前景及存在问题和解决途径[J].农业工程技术,2017,37(22):39-45.)。

在土壤栽培中有益微生物菌肥已经在大部分农作物中得到广泛的应用，其对产量和品质的提高效果明显，有机肥更是得到大力推崇。现有蔬菜水培营养液以化学元素为基础，添加有益微生物和一些生物有机活性物质，以提高蔬菜的产量和品质，但尚未得到大面积推广。所添加的有益微生物种类和质量良莠不齐。

目前，水培黄瓜的缺点在于：

1、水培黄瓜生长迅速，植株容易早衰(花打顶)，产量偏低，由于黄瓜果实膨大速度较快，造成品质下降。

2、水培黄瓜的根系在营养液中生长，营养液中的营养元素利用率低，如果种植系统中发生根系病害时，就会迅速大范围传播，对黄瓜生产的危害较大。因此需要对生产用水、育苗基质、营养液和设施设备及时进行消毒，费工费时。

3、黄瓜根系具有自毒作用，根系分泌的自毒物质在培养液中不断积累，影响黄瓜后期的生长，需要定时更换培养液，废液的处理不但提高成本对环境也会造成污染。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种复合微生物菌液及其在水培黄瓜营养液添加剂中的应用。通过添加有益微生物，改善根际微生态环境，促进生长，提高坐瓜率和产量，拮抗根际有害微生物，提高水培黄瓜品质。

本发明提供一种复合微生物菌液，所述复合微生物菌液是由以下四种菌株扩大培养获得的菌剂混合而成的：蕈状芽孢杆菌Bacillus mycoides Gnyt1菌株，保藏编号为CCTCC M 2017177；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis FX2菌株，保藏编号为CCTCC M2017178；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis PBRS2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017179；和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis LSH11菌株，保藏编号为CCTCC M 2017180。

作为优选，所述四种菌株扩大培养获得的菌剂的体积比为1:1:1:1。

作为优选，所述四种菌株扩大培养获得的菌剂中的有效活菌数均≥10⁸cfu/ml。

本发明提供上述复合微生物菌液用作水培黄瓜营养液添加剂。

本发明提供上述复合微生物菌液在水培黄瓜中的应用。

作为优选，所述应用为上述的复合微生物菌液在提高水培黄瓜坐果率和产量，拮抗根际有害微生物和/或提高水培黄瓜品质中的应用。

本发明提供水培黄瓜的水培方法，包括以下步骤：

(1)黄瓜育苗时，营养液配方采用：1/2量日本园式配方营养液，不添加权利要求上述的复合微生物菌液；

(2)黄瓜幼苗两叶一心时定植，营养液配方采用：1/2量日本园式配方营养液+0.5％上述的复合微生物菌液；

(3)黄瓜进入伸蔓期，营养液配方采用：4/5量-全量日本园式配方营养液+0.5％-1.5％上述的复合微生物菌液；

其中，所述日本园式配方营养液的成分如下：

大量元素：四水硝酸钙945(mg/L)；硝酸钾809(mg/L)；磷酸二氢铵153(mg/L)；七水硫酸镁493(mg/L)；

微量元素：乙二胺四乙酸二钠27.8(mg/L)；七水合硫酸亚铁37.2(mg/L)；硼酸2.86(mg/L)；四水硫酸锰2.13(mg/L)；七水硫酸锌0.22(mg/L)；五水硫酸铜0.08(mg/L)；四水钼酸铵0.02(mg/L)。

作为优选，黄瓜进入伸蔓期，营养液配方采用以下配方中的一种：

(1)全量日本园式配方营养液+1.5％微生物菌液；

(2)全量日本园式配方营养液+1.0％微生物菌液；

(3)全量日本园式配方营养液+0.5％微生物菌液：

(4)4/5量日本园式配方营养液+1.5％微生物菌液；

(5)4/5量日本园式配方营养液+1.0％微生物菌液；

(6)4/5量日本园式配方营养液+0.5％微生物菌液。

作为最优选，黄瓜进入伸蔓期，营养液配方采用：日本园式配方营养液+1.0％上述的复合微生物菌液。

在水培营养液中加入有益微生物可以起到以下作用：

1、提高根系活力，促进生长，有效解决植株早衰的现象。

2、提高营养液中的各元素的利用率，缓解自毒作用。

3、拮抗菌预防根系病害的发生。

4、提高黄瓜果实的VC、可溶性糖、蛋白质含量，改善了品质。

本发明选用含有固氮菌(自生固氮菌)、溶磷菌、分泌植物激素菌、生防菌等多种活性微生物的复合菌剂。微生物菌剂的添加时间，第一次在定植缓苗后，可以减少缓苗对植株的影响，第二次在开花前，减少由于添加微生物菌剂引起的植株徒长。根系的总量大小影响微生物菌剂的添加浓度，通过分次逐量的添加(分两次每次添加一半的微生物菌剂)，避免由于高浓度微生物菌剂对幼苗根系生长产生的影响。

本发明通过添加具有多种功能的微生物菌剂可以提高植物根系对营养元素的吸收能力、提高抗病能力。通过合理配比微生物菌剂和营养元素的量，使作物养分高效吸收，能有效提高水培黄瓜产量和品质，并降低蔬菜水培成本。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为市售。

实施例1

本申请的水培黄瓜营养液添加剂是一种复合微生物菌液，甘肃农业大学草业学院微生物肥料课题组提供，该复合微生物菌液由具有固氮菌(自生固氮菌)、溶磷菌；分泌植物激素菌、生防菌四种活性的微生物组成，具体为：由以下四种菌株扩大培养获得的菌剂混合而成的：蕈状芽孢杆菌Bacillus mycoides Gnyt1菌株，保藏编号为CCTCC M 2017177；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis FX2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017178；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis PBRS2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017179；和枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis LSH11菌株，保藏编号为CCTCC M 2017180。

其中，专利CN 107556093 A中的蕈状芽孢杆菌Bacillus mycoides Gnyt1菌株，保藏编号为CCTCC M 2017177；于2017年4月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内。该菌株具有溶磷、固氮、分泌植物激素、拮抗植物病原菌的能力。

专利CN 107556093 A中的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis FX2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017178。于2017年4月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内。该菌株具有溶磷、固氮、分泌植物激素、拮抗植物病原菌的能力。

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis PBRS2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017179。于保藏于2017年4月10日中国典型培养物保藏中心，保藏地址为：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内。该菌株具有溶磷作用。

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis LSH11菌株，保藏编号为CCTCC M 2017180。于保藏于2017年4月10日中国典型培养物保藏中心，保藏地址为：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内。该菌株具有生防、溶磷作用。

上述四种菌株的扩大培养方法为：用无菌操作技术，将四种菌株分别接种于装有已灭菌(121℃，26min)LB液体培养基的三角瓶中，三角瓶置于摇床培养(28℃，180r/min)三天以上；摇瓶种子转向LB液体培养基发酵的接种量为0.5％～5％。培养温度应控制在27℃～30℃。通过镜检观察菌体的形态、密度，通过菌落计数，计算有效活菌数，保证有效活菌数≥1.0cfu，即达到发酵终点；分别得到四种菌株扩大培养后的菌剂，有效活菌数均≥10⁸cfu/ml。

产品应贮存在阴凉干燥通风的库房内，不得露天堆放，不得阳光暴晒，避免不良条件的影响。

本发明的复合微生物菌液的制备方法为：将上述四种菌剂按体积比1:1:1:1混合而成。

实施例2

本申请的水培黄瓜培养液添加剂的使用方法为：

A：实施例1制备的复合微生物菌液。

B：全量营养液，采用日本园式配方，成分如下：

大量元素：四水硝酸钙945(mg/L)；硝酸钾809(mg/L)；

磷酸二氢铵153(mg/L)；七水硫酸镁493(mg/L)；

微量元素：乙二胺四乙酸二钠27.8(mg/L)；七水合硫酸亚铁37.2(mg/L)；硼酸2.86(mg/L)；四水硫酸锰2.13(mg/L)；

七水硫酸锌0.22(mg/L)；五水硫酸铜0.08(mg/L)；

四水钼酸铵0.02(mg/L)。

2、使用方法：

(1)黄瓜育苗时，营养液采用1/2量日本园式配方，不添加复合微生物菌液；

(2)黄瓜幼苗两叶一心时定植于营养液栽培箱，营养液配方采用“1/2量日本园式配方+0.5％复合微生物菌液”；

(3)黄瓜进入伸蔓期(4-5叶期)，营养液配方采用“日本园式配方+1％复合微生物菌液”；

水培黄瓜的其余步骤按照现有技术中已有方法进行水培即可。

其中，“1/2量日本园式配方”表示：使用日本园式配方中大量化学元素的1/2量，微量元素全量组成的配方，配制的营养液浓度为全量日本园式配方营养液浓度的50％；

“1/2量日本园式配方+0.5％复合微生物菌液”表示使用日本园式配方中大量化学元素1/2量，微量元素全量配制的营养液，并在该营养液中按照0.5％体积比加入复合微生物菌剂；

化学元素施用量按照重量比计算，微生物菌液浓度按体积比计算。

实施例3

本发明提供的一种水培黄瓜培养液，含有多种有益微生物，通过优化浓度和添加时间，为水培黄瓜提供良好的生长环境，可以提高黄瓜的产量和品质，并降低蔬菜水培成本，操作方法简单，成本低，结果可靠。具体实验如下：

黄瓜进入伸蔓期时，采用不同的营养液配方进行对比实验，具体将实验分七组：第一组：对照组：全量日本园式配方营养液，不加复合微生物菌液；第二组：全量日本园式配方营养液+1.5％微生物菌液；

第三组：全量日本园式配方营养液+1.0％微生物菌液；

第四组：全量日本园式配方营养液+0.5％微生物菌液：

第五组：4/5量日本园式配方营养液+1.5％微生物菌液；

第六组：4/5量日本园式配方营养液+1.0％微生物菌液；

第七组：4/5量日本园式配方营养液+0.5％微生物菌液；

具体实验结果见表1。

表1

由表1可知：全量日本园式配方营养液+0.5％复合微生物菌液，80％全量营养液+0.5％-1.5％复合微生物菌液(80％B+(0.5％-1.5％)A)也可取得一定的效果，但较全量营养液+1％复合微生物菌液(B+1％A)在产量和品质上有一定的差距。

通过添加具有多种功能的复合微生物菌液可以提高根系活力，促进植物根系对营养元素的吸收能力、提高抗病能力，处理(全量营养液+1％复合微生物菌液)根系活力为0.876mg(TTF)·(g^-1·h-¹)，对照(全量营养液不加复合微生物菌液)为0.445(TTF)·(g^-1·h^-1)。

通过合理配比复合微生物菌液和营养元素的量，使作物养分高效吸收，能有效提高水培黄瓜产量和品质，并降低蔬菜水培成本，大量元素使用量可以降低5％-20％。

复合微生物菌剂分两次添加，具体的添加时间，第一次在定植缓苗后，相较于直接加入1％微生物菌剂可以减少由于培养液浓度变化较大对根系的影响，利于缓苗，第二次在第一雌花开花后添加，由于根系经过一段时间的生长根系表面积加大可以接受较多的微生物，相较于直接加入1％微生物菌剂可以避免因为加入过量的微生物造成根系缺氧而死的现象。同时分次添加可以使培养液中存在足量的有益微生物。

通过优化复合微生物菌液的添加浓度，添加的时期和量，本发明提出化学营养液与活性复合微生物菌液混合栽培黄瓜的培养液配制方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，因此并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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

1.复合微生物菌液在用作水培黄瓜营养液添加剂中的应用；所述复合微生物菌液是由以下四种菌株扩大培养获得的菌剂混合而成的：蕈状芽孢杆菌Bacillus mycoides Gnyt1菌株，保藏编号为CCTCC M 2017177；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis FX2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017178；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis PBRS2菌株，保藏编号为CCTCC M2017179；和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis LSH11菌株，保藏编号为CCTCC M 2017180；

所述四种菌株扩大培养获得的菌剂的体积比为1:1:1:1。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述四种菌株扩大培养获得的菌剂中的有效活菌数均≥10⁸cfu/ml。

3.复合微生物菌液在水培黄瓜中的应用；所述复合微生物菌液是由以下四种菌株扩大培养获得的菌剂混合而成的：蕈状芽孢杆菌Bacillus mycoides Gnyt1菌株，保藏编号为CCTCC M 2017177；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis FX2菌株，保藏编号为CCTCC M2017178；枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis PBRS2菌株，保藏编号为CCTCC M 2017179；和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis LSH11菌株，保藏编号为CCTCC M 2017180；

所述四种菌株扩大培养获得的菌剂的体积比为1:1:1:1。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述应用为所述的复合微生物菌液在提高水培黄瓜坐果率和产量，和/或拮抗根际有害微生物中的应用。

5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于：所述四种菌株扩大培养获得的菌剂中的有效活菌数均≥10⁸cfu/ml。

6.一种水培黄瓜的水培方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）黄瓜育苗时，营养液配方采用：1/2量日本园式配方营养液，不添加权利要求1中所述的复合微生物菌液；

（2）黄瓜幼苗两叶一心时定植，营养液配方采用：1/2量日本园式配方营养液＋0.5%权利要求1中所述的复合微生物菌液；

（3）黄瓜进入伸蔓期，营养液配方采用：4/5量-全量日本园式配方营养液＋0.5%-1.5%权利要求1中所述的复合微生物菌液；

其中，所述日本园式配方营养液的成分如下：

大量元素：四水硝酸钙 945mg/L；硝酸钾809mg/L；磷酸二氢铵 153mg/L；七水硫酸镁493mg/L；

微量元素：乙二胺四乙酸二钠27.8mg/L；七水合硫酸亚铁37.2mg/L；硼酸2.86mg/L；四水硫酸锰 2.13mg/L；七水硫酸锌 0.22mg/L；五水硫酸铜 0.08mg/L；四水钼酸铵0.02mg/L。

7.根据权利要求6所述的水培方法，其特征在于：黄瓜进入伸蔓期，营养液配方采用以下配方中的一种：

（1）全量日本园式配方营养液+1.5%微生物菌液；

（2）全量日本园式配方营养液+1.0%微生物菌液；

（3）全量日本园式配方营养液+0.5%微生物菌液：

（4）4/5量日本园式配方营养液+1.5%微生物菌液；

（5）4/5量日本园式配方营养液+1.0%微生物菌液；

（6）4/5量日本园式配方营养液+0.5%微生物菌液。

8.根据权利要求7所述的水培方法，其特征在于：黄瓜进入伸蔓期，营养液配方采用：全量日本园式配方营养液＋1.0%权利要求1中所述的复合微生物菌液。