CN113229039B - 一种基于真菌菌丝的成型育苗基质、构建方法及育苗方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种基于真菌菌丝的成型育苗基质、构建方法及育苗方法。成型基质由于具有在育苗过程中，具有方便转移、运输，不损伤植物根系的优点。传统的成型育苗基质需要通过加压或增加粘合剂的方式使基质成形，这样的加工方式不利于作物的生长。针对该技术问题，本发明提供了一种基于真菌菌丝的成型育苗基质，所述育苗基质通过将牛肝菌属加入基质中培养，依靠真菌菌丝体使分散的育苗基质粘合成形，干燥后即可成为方便加工、运输的块状育苗基质。该育苗基质制备过程中无需其他化学或物理粘合手段，并且真菌还具有促生、耐旱等性能，是一种前景良好的育苗基质产品。

Description

一种基于真菌菌丝的成型育苗基质、构建方法及育苗方法

技术领域

本发明属于育苗基质技术领域，具体涉及一种基于真菌菌丝的成型育苗基质、所述成型育苗基质的构建方法及应用所述成型育苗基质的育苗方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

基质是育苗的重要组成部分，它是根据幼苗生长的需要，利用有机、无机材料及微生物制剂配制而成的人工土壤。目前，工厂化育苗基质主要有两种形式：散体基质及成型基质。散体基质育苗需要育苗容器，早期是大量使用塑料育苗容器(穴盘)，但塑料穴盘与育苗基质混合在一起难以分离和回收，且难以降解，导致了严重的资源浪费和环境污染，更潜在威胁动植物及人体健康。此外，散体基质育苗的方式难以把幼苗从塑料穴盘中完全带基质取出，并且可能会损伤幼苗的根，不利于幼苗的移栽和生长。近年来，也有学者研究使用秸秆等制成可降解的秸秆类穴盘，但其降解周期长，不利于植物根系的生长和养分的吸收，影响植物的生长。因此，穴盘散体育苗方法逐渐被成型基质块育苗的方式所替代。成型基质块是由一些适合育苗的散体基质(如草炭、秸秆、好氧腐熟料、蚯蚓腐熟料等)加入一定的粘结剂、塑形剂通过机械压力压缩而成，有一定的机械强度，使其在育苗期间能保持固有的形状。在成型基质块育苗中无需使用塑料穴盘，有利于节约资源和保护环境。更重要的是，这种育苗方式在幼苗移栽时，同时将幼苗和成型基质块一并移栽到大田中，可以减少、甚至不会造成幼苗损伤，移栽后的幼苗几乎无缓苗期，移栽后基质仍能作为有机肥被幼苗进一步利用，促进幼苗生长。因此，成型育苗基质的使用是固体基质育苗发展的一种必然趋势。但是，发明人认为目前成型基质育苗方式的主要缺陷在于：1、需要添加粘结剂和塑形剂，基质的保水能力差，育苗过程中需要反复浇水，易造成成型块破碎；2、基质的配方影响基质的成型性能；3、其生产需要人工或成型机设备压制成型，成型压力对基质块抗破坏强度的影响大，且成型过程影响基质中有益微生物的存活，不适用于生产生物型成型基质。因此，提供一种新型的、性状稳定、生产成本低、使用效果好的生物型成型育苗基质对于提高育苗效率、实现绿色种植具有重要的意义。

发明内容

针对上述研究现状，本发明目的在于提供一种性能更优的成型育苗基质，为了实现该技术目的，本发明联想到依靠真菌菌丝体的作用是育苗基质成型。

基于上述技术目的，本发明提供以下技术方案：

本发明第一方面，提供一种基于真菌菌丝的成型育苗基质，所述成型育苗基质中具有主体材料，所述主体材料间分布菌丝并通过菌丝粘合；

所述主体材料包括有机材料及无机材料，所述有机材料为包括但不限于泥炭、树皮、锯末、花生壳、秸秆、棉籽壳、椰子壳、炭化稻壳、甘蔗渣、木屑、动物粪便中几种的混合；所述无机材料包括岩棉、珍珠岩、蛭石、炉渣、砂、碳酸钙、氧化钙中几种的混合；

所述真菌来源于红菇属、乳菇属、鹅膏菌属、牛肝菌属、腹苗类的硬皮马勃菌属、豆包菌或子囊菌类的块菌属。

菌根是自然界普遍存在的一种植物共生现象，是土壤中有益的菌根真菌与高等植物根系形成的是一种互惠共生体，根据其形态和解剖学的特征分为外生菌根和内生菌根两大类。外生菌根的特征是真菌菌丝不伸入根部细胞，而是蔓延于根的外皮层细胞间，紧密地包围植物幼嫩的根，形成菌套，或向周围土壤延伸，代替根毛的作用，扩大根系吸收面积，从土壤中吸收水分和营养物质供给寄主植物。大量研究表明，菌根具有合成生物活性物质(如植物生长激素、维生素、抗生素和酶类等)的能力，不仅能促进植物良好生长，而且能提高植物的抗病、抗逆能力。此外，菌根真菌菌丝体的主要成分是甲壳素，具有良好的生物相容性，极强的韧性、弹性和缠结性，菌根真菌能够通过强大的菌丝网格，将生长基质紧密地连接在一起，形成形状稳定的基质块。育苗基质富含纤维素、木质素等营养物质，适合真菌菌丝体的快速繁殖。如果将菌根真菌应用于育苗基质生产中，不仅能利用其菌丝体作为粘结剂对基质进行成型，克服成型机压制成型能耗高、易造成污染问题；还能增加基质的生物活性物质、抑制有害微生物的繁殖，促进苗木菌根化，有利于育苗植物的生长，具有极大的市场前景和经济价值。

因此，本发明将外生菌根真菌应用到育苗基质生产中，研制出一种生产成本低、性状稳定、环境友好的育苗成型基质，对于更好地推广菌根真菌的应用和实现林木花卉良种工厂化生产具有重要意义。

本发明第二方面，提供一种基于真菌菌丝成型育苗基质的构建方法，所述构建方法包括如下步骤：将真菌菌种接种至主体材料后混均，在暗光条件下进行培养至表面长满红色菌丝体。

本发明第三方面，提供第一方面所述基于真菌菌丝的成型育苗基质的育苗方法，所述育苗方法包括以下步骤：取表面消毒的种子浸泡8～12h吸水后备用，将所述成型育苗基质置于育苗畦中，加水使育苗基质中充满水分，将浸泡后的种子与填料加入育苗基质中进行培育。

以上一个或多个技术方案的有益效果是：

1.本发明以菌根真菌菌丝体为粘结剂，将菌丝生长基质微粒包裹粘合形成整体，不仅生产能耗低、易降解、环境友好，而且稳定性好，有利于幼苗带基质移栽，提高成活率。

2.本发明的菌丝成型苗基质含有菌根真菌产生的多种生理活性物质，促进种子萌发、侧根发生与种苗生长。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，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、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有成型育苗基质的制备方法包括加入粘合剂或通过加压使分散基质成形，上述制备方法可能会影响育苗作物的生长状况。为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种基于真菌菌丝的成型育苗基质，通过将褐绒盖牛肝菌添加至基质材料中获得一种成形的育苗基质。

本发明第一方面，提供一种基于真菌菌丝的成型育苗基质，所述成型育苗基质中具有主体材料，所述主体材料间分布菌丝并通过菌丝粘合；

所述主体材料包括有机材料及无机材料，所述有机材料为包括但不限于泥炭、树皮、锯末、花生壳、秸秆、棉籽壳、椰子壳、炭化稻壳、甘蔗渣、木屑、动物粪便中几种的混合；所述无机材料包括岩棉、珍珠岩、蛭石、炉渣、砂、碳酸钙、氧化钙中几种的混合；

所述真菌来源于红菇属、乳菇属、鹅膏菌属、牛肝菌属、腹苗类的硬皮马勃菌属、豆包菌或子囊菌类的块菌属。

优选的，所述主体材料包括木屑、草炭、动物粪便、蛭石、珍珠岩、碳酸钙及氧化钙；进一步的，各原料及重量份数如下：木屑40～60份、草炭20～30份、动物粪便10～20份、蛭石5～10份、珍珠岩5～10份、碳酸钙1～2份、氧化钙0～2份。

更进一步的，所述动物粪便为牛粪或蚯蚓粪。

上述技术方案效果较好的一种实施方式中，所述主体材料为：50份木屑、20份草炭、16份牛粪、5份蛭石、5份珍珠岩、2份碳酸钙和2份氧化钙混合而成。

又一种实施方式中，所述主体材料为：45份木屑、28份草炭、12份牛粪、8份蛭石、8份珍珠岩和1份碳酸钙混合而成。

又一种实施方式中，所述主体材料为：55份木屑、20份草炭、18份牛粪、10份蛭石、10份珍珠岩、2份碳酸钙及1份氧化钙混合而成。

优选的，所述真菌为牛肝菌属或红菇属。

效果更优的技术方案中，所述真菌选自牛肝菌属。本发明提供一种牛肝菌属的具体实施方式，为褐绒盖牛肝菌(Xerocomus badius)cfcc 5946。

本发明第二方面，提供一种基于真菌菌丝成型育苗基质的构建方法，所述构建方法包括如下步骤：将真菌菌种接种至主体材料后混均，在暗光条件下进行培养至表面长满红色菌丝体。

优选的，所述暗光培养的光照条件为55～65％RH；进一步的，所述暗光培养的温度为25～30℃。

优选的，所述真菌菌种培养方式如下：将母种接种于培养上，在黑暗条件下培养进行活化，挑取活化的菌丝块至于液体培养基中，避光培养一段时间得到液体菌种。

进一步的，所述母种置于PDA培养基，在黑暗条件下培养5～9天，培养条件为25±1℃，湿度55～65.00％。

进一步的，所述避光培养为旋转培养，培养时间为7～10天。

上述优选技术方案的一种实施方式中，所述菌种的制备方法如下：将褐绒盖牛肝菌(Xerocomus badius)cfcc5946母种接种到PDA固体培养基(pH＝6.5)上，在黑暗条件下培养1周(25±1℃，60.00％)，进行平板活化和增殖培养。用直径5mm的无菌打孔器在活化的菌落边缘打孔，挑取菌丝块置于PDB液体培养基中，置于旋转培养箱中避光培养7～10天(25±1℃，60.00％RH，150～200转/分)，得到液体菌种。

优选的，所述主体材料制备方法如下：各原料混合均匀后加水调节含水量至60～65％，形成菌丝体生长的基质，灭菌后进行接种。

优选的，所述菌株与与主体材料按照体积比1：3～5进行混合，混合后置于灭菌的模具中进行培养。

优选的，所述暗光培养的温度条件为25～30℃，湿度条件为55～65.00％RH.

优选的，所述制备方法中还包括以下步骤：将长满菌丝体的基质进行干燥处理。上述制备方法得到长满菌丝体的培养基进行干燥脱水处理后可得到块状培养基质，该块状培养基质可以依据使用目的被方便的切割成需求大小。

一种具体的实施方式中，所述育苗基质还可以通过打孔器打出点播孔，获得一种具有点播孔的育苗基质块。

本发明第三方面，提供第一方面所述基于真菌菌丝的成型育苗基质的育苗方法，所述育苗方法包括以下步骤：取表面消毒的种子浸泡8～12h吸水后备用，将所述成型育苗基质置于育苗畦中，加水使育苗基质中充满水分，将浸泡后的种子与填料加入育苗基质中进行培育。

优选的，所述填料包括草炭、珍珠岩和/或蛭石；进一步的，所述填料包括草炭、珍珠岩及蛭石，其质量比为1～3：1：1。

优选的，所述育苗方法的具体步骤如下：

(1)选取大小均匀、无病虫害及机械损伤的种子，用10％次氯酸钠进行表面消毒，并用无菌水冲洗干净并浸泡8～12h使其充分吸水，备用；

(2)将带孔成型育苗基质块置于育苗畦中，使点播孔面朝上，采用喷灌或浸泡的方式，使基质块吸满水；

(3)在点播孔中填入1cm厚的填料(草炭：珍珠岩：蛭石＝2：1：1)，将(1)中处理好的种子点播到点播孔中，表面再覆盖0.2～1.0cm的填料，进行常规育苗管理。

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与对比例详细说明本发明的技术方案。

实施例1一种菌根真菌菌丝体成型育苗基质

以本发明的基础基质接种褐绒盖牛肝菌(Xerocomus badius)，购买于中国林业微生物保藏管理中心，保存编号为cfcc5946，制备成型育苗基质，并将其应用在黑麦草育苗中。具体应用步骤如下：

1.将褐绒盖牛肝菌(Xerocomus badius，购买于中国林业微生物保藏管理中心，保存编号为cfcc5946)母种接种到PDA固体培养基(pH＝6.5)上，进行平板活化和增殖培养，在黑暗条件下恒温恒湿(25±1℃，60.00％)培养1周。用直径5mm的无菌打孔器在活化的菌落边缘打孔，挑取菌丝块置于PDB液体培养基中，置于恒温恒湿旋转培养箱中(25±1℃，60.00％RH，150～200转/分)避光培养7～10天，得到液体菌种。

2.以质量分数计，将50份的木屑、20份的草炭、16份的牛粪、5份的蛭石、5份的珍珠岩、2份的碳酸钙和2份的氧化钙混合，加水调节含水量至60～65％混匀，得到育苗基质。将育苗基质装入灭菌袋中，放入高压灭菌锅在121℃下进行湿热灭菌30min，然后冷却至室温，备用。

3.在无菌条件下，将步骤1中的液体菌种与步骤2中已灭菌的育苗基质按体积比1:4混匀，填入已灭菌的模具中(长度30cm，高度10cm)，压实，置于无菌培养室中暗光培养(25～30℃，60.00％RH)，待基质表面长满红色菌丝体为止。

4.在无菌条件下，将步骤3中表面长满菌丝体的培养基从模具中取出，然后进行干燥脱水处理。采用纵切方式，将干燥脱水后的长满菌丝体的培养基切割成长度为5cm的基质块，采用打孔器在基质块的一个纵切面打点播孔(孔直径：2.0cm，深度：2.0cm)，即得到带点播孔的成型育苗基质块。

5.选取大小均匀、无病虫害及机械损伤的黑麦草种子，用10％次氯酸钠进行表面消毒，并用无菌水冲洗干净，备用。

6.将带孔成型育苗基质块置于育苗畦中，采用喷灌或浸泡的方式，使基质块吸满水。在点播孔中填入1cm厚的填料(草炭：珍珠岩：蛭石＝2：1：1)，将步骤5中准备好的黑麦草种子播种到点播孔中，表面再覆盖0.6cm的覆盖料。进行常规育苗管理。播种1周后，记录黑麦草种子的累积发芽数，计算发芽率。播种2周后，测定黑麦草生长指标。

如表1所示，黑麦草种子在该成型基质的发芽率为81.27％，幼苗株高、直径和生物量分别为19.56cm、直径1.27mm和2.28g/10株。结果表明该发明的成型育苗基质能够满足黑麦草种子的正常发芽、成苗及幼苗健壮生长的基本要求。

表1黑麦草种子发芽率及种苗生长情况

对比例1一种菌根真菌菌丝体成型育苗基质的实际应用

以本发明的基础基质接种不同种类的外生菌根真菌，观察菌丝的生长及其对基础基质的成型情况。具体实验步骤如下：

1.将褐绒盖牛肝菌(Xerocomus badius，购买于中国林业微生物保藏管理中心，保存编号为cfcc5946)和双孢菇(Agaricus bisporus，由山东富邦菌业有限公司提供)母种分别接种到PDA固体培养基(pH＝6.5)上，进行平板活化和增殖培养，在黑暗条件下恒温恒湿(25±1℃，60.00％)培养1周。用直径5mm的无菌打孔器在活化的菌落边缘打孔，挑取菌丝块置于PDB液体培养基中，置于恒温恒湿旋转培养箱中(25±1℃，60.00％RH，150～200转/分)避光培养7～10天，得到液体菌种。

2.以质量分数计，将50份的木屑、20份的草炭、16份的牛粪、5份的蛭石、5份的珍珠岩、2份的碳酸钙和2份的氧化钙混合，加水调节含水量至60～65％混匀，得到育苗基质。将育苗基质装入灭菌袋中，放入高压灭菌锅在121℃下进行湿热灭菌30min，然后冷却至室温，备用。

3.在无菌条件下，将步骤1中的液体菌种与步骤2中已灭菌的育苗基质按体积比1:4混匀，填入已灭菌的模具中(长度30cm，高度10cm)，压实，置于无菌培养室中暗光培养(25～30℃，60.00％RH)。每个菌种重复接种10个模具。试验期间每隔5天观察2种真菌菌丝生长情况。

如表2所示，Xerocomus badius在本例基础基质上能够正常的生长，且两周后能够在基质表面长满红色的菌丝体，使基础基质成型；Agaricus bisporus在本例基础基质上生长缓慢，2周后仅个别基质表面发现散点分布的菌丝体，不能使基础基质成型。因此，Xerocomus badius能够使本例基础基质成型。

表2基础基质接种不同外生真菌的菌丝生长与基质成型情况

本发明研究过程中，针对多种真菌的菌丝生长及基质成型状况进行了考察，红菇属、乳菇属、鹅膏菌属、牛肝菌属、腹苗类的硬皮马勃菌属、豆包菌等均能够生长出一定长度的菌丝体，但是其基质成型效果各不相同。其中，成型效果最好的为牛肝菌属，不仅能够得到成型基质，所述成型基质还具有良好的加工性能。

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 (12)

1.一种基于真菌菌丝的成型育苗基质，其特征在于，所述成型育苗基质中具有主体材料，所述主体材料间分布菌丝并通过菌丝粘合；所述真菌菌丝为外生菌根；

所述主体材料50份木屑、20份草炭、16份牛粪、5份蛭石、5份珍珠岩、2份碳酸钙和2份氧化钙混合而成；

或，所述主体材料为：45份木屑、28份草炭、12份牛粪、8份蛭石、8份珍珠岩和1份碳酸钙混合而成；

或，所述主体材料为：55份木屑、20份草炭、18份牛粪、10份蛭石、10份珍珠岩、2份碳酸钙及1份氧化钙混合而成；

所述真菌来源于牛肝菌属，为褐绒盖牛肝菌(Xerocomus badius)cfcc 5946；

所述基于真菌菌丝的成型育苗基质的构建方法包括如下步骤：将真菌菌种接种至主体材料后混均，在暗光条件下进行培养至表面长满红色菌丝体；

所述暗光培养的光照条件为55～65％RH；所述暗光培养的温度为25～30℃；

所述真菌菌种培养方式如下：将母种接种于培养上，在黑暗条件下培养进行活化，挑取活化的菌丝块至于液体培养基中，避光培养一段时间得到液体菌种。

2.如权利要求1所述基于真菌菌丝成型育苗基质，其特征在于，所述母种置于PDA培养基，在黑暗条件下培养5～9天，培养条件为25±1℃，湿度55～65.00％。

3.如权利要求1所述基于真菌菌丝成型育苗基质，其特征在于，所述避光培养为旋转培养，培养时间为7～10天。

4.如权利要求1所述基于真菌菌丝成型育苗基质，其特征在于，所述菌种的制备方法如下：将褐绒盖牛肝菌(Xerocomus badius)cfcc5946母种接种到PDA固体培养基上，在黑暗条件下培养1周，进行平板活化和增殖培养；用无菌打孔器在活化的菌落边缘打孔，挑取菌丝块置于PDB液体培养基中，置于旋转培养箱中避光培养7～10天，得到液体菌种。

5.如权利要求1所述基于真菌菌丝成型育苗基质，其特征在于，所述主体材料制备方法如下：各原料混合均匀后加水调节含水量至60～65％，形成菌丝体生长的基质，灭菌后进行接种。

6.如权利要求1所述基于真菌菌丝成型育苗基质，其特征在于，菌株与主体材料按照体积比1：3～5进行混合，混合后置于灭菌的模具中进行培养。

7.如权利要求1所述基于真菌菌丝成型育苗基质，其特征在于，所述构建方法中还包括以下步骤：将长满菌丝体的基质进行干燥处理。

8.如权利要求1所述基于真菌菌丝成型育苗基质，其特征在于，所述育苗基质通过打孔器打出点播孔，获得一种具有点播孔的育苗基质块。

9.权利要求1-8任一项所述基于真菌菌丝的成型育苗基质的育苗方法，其特征在于，所述育苗方法包括以下步骤：取表面消毒的种子浸泡8～12h吸水后备用，将所述成型育苗基质置于育苗畦中，加水使育苗基质中充满水分，将浸泡后的种子与填料加入育苗基质中进行培育。

10.如权利要求9所述基于真菌菌丝的成型育苗基质的育苗方法，其特征在于，所述填料包括草炭、珍珠岩和/或蛭石。

11.如权利要求10所述基于真菌菌丝的成型育苗基质的育苗方法，其特征在于，所述填料包括草炭、珍珠岩及蛭石，其质量比为1～3：1：1。

12.如权利要求9所述基于真菌菌丝的成型育苗基质的育苗方法，其特征在于，所述育苗方法的具体步骤如下：

(1)选取大小均匀、无病虫害及机械损伤的种子，用10％次氯酸钠进行表面消毒，并用无菌水冲洗干净并浸泡8～12h使其充分吸水，备用；

(2)将带孔成型育苗基质块置于育苗畦中，使点播孔面朝上，采用喷灌或浸泡的方式，使基质块吸满水；

(3)在点播孔中填入1cm厚的填料，将(1)中处理好的种子点播到点播孔中，表面再覆盖0.2～1.0cm的填料，进行常规育苗管理。