CN113249224A - 一种便捷式丛枝菌根真菌施用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便捷式丛枝菌根真菌施用方法，涉及微生物肥料领域，其通过将已扩繁的具有丛枝菌根真菌孢子的植株与已扩繁的富含丛枝菌根真菌孢子的基质经过处理后，加工成可降解胶囊制剂，施入土壤；本发明改变了本技术领域中常规的撒播、沟施、包衣、注射等方式的丛枝菌根真菌施用方式，而是将真菌制备成胶囊菌剂进行施用，不仅使真菌在更适宜的小环境中存活，提高了真菌的存活率，对植株的侵染效果提高，而且使菌剂的操作更加简便、降低施用成本和运输成本；本发明使菌剂实现了机械化生产，方便大规模的农林业机械化操作，普适性广。
Description
技术领域
本发明涉及微生物肥料领域，尤其涉及一种便捷式丛枝菌根真菌施用方法。
背景技术
丛枝菌根(AM)真菌是生物界最广泛、最重要的一类土壤习局菌。它们对促进各种生态系统中生物之间的物质转化、信息传递、能量流动等起到重要作用，而且深刻地影响到植物系统的生物组成结构及系统中的生物多样性。它在农、牧业生产，园林景观，土壤修复等方面均有很高应用价值。值得注意的是丛枝菌根真菌菌剂在园艺市场，特别是园林数目、高附加值果树和灌木树的种植中的应用。树木一旦定植一般不会移动，这样会造成其根际环境经常处于根际营养缺乏状态。一旦与丛枝菌根建立联系则会部分替代根系的根毛促进植物吸收营养的能力，其形成的根外菌丝会提高植物吸收营养的面积从而达到吸收更多养分的功效。菌根真菌在树木种植上的一种新型生物肥料。他可以改善植物的水分代谢，克服果树重茬的影响；在树苗移栽定值过程中，丛枝菌根真菌会帮助植物尽快缓解移栽造成的根系损伤的影响；丛枝菌根真菌在土壤中分布不均，很多地方土壤自然存在的丛枝菌根真菌很少。在我国四川，江西等地运用丛枝菌根真菌克服了植株移栽后无缓苗期的缺点，提高了苗木的成活率；结合组培和工厂化育苗培育菌根化苗木是丛枝菌根真菌应用的主要方法，在实生苗、扦插苗中也有应用。目前很多国内外公司已经着手开发AM真菌菌剂，但生产施用技术应该更加简单、经济，菌剂应该容易运输和施用。
菌剂产品的是粉末状还是液体状态意味着其施用模式的不同，目前具体施用方法主要集中以下几种方式：
1)撒播：一些粉状或颗粒状的菌剂，可将菌剂与基质拌匀，直接用于基质育苗等。由于操作相对简单并且容易控制，在AM菌剂的温室生产中一般采用与不同种类的混合基质一起混在一起放入容器或营养钵中。然而，重要的是在商业化生产过程中需要考虑到微生物的数量和AMF的纯度，还要考虑到其他微生物的污染情况。
2)沟施或穴施：一般针对种子接菌，粉末或颗粒状的菌剂，通过挖沟或挖穴后，再在沟或穴的位置加入菌剂，然后播种，使种子直接接触菌剂。这种方式的优点是可以使植物种子表面直接接触到菌剂，加大了植物接菌的几率，但是人工成本和施用技术需要特别投入。
3)蘸根或灌溉：一般为液体或者乳浊液体，对植物种子或者根系、扦插枝条进行浸泡或蘸根处理。对于大面积农田作物接种有时采用一定浓度的液体进行灌溉。当然也可以与植物根系或扦插枝条接触。市场也有很多液体状的菌剂产品，但是AMF菌剂的活力在无菌的媒介中是非常短暂的，由于细菌或其他污染物质的繁殖，液态AMF菌剂有时仅短短几天时间的活力。
4)包衣：农作物中种子包衣技术已经很成熟，菌剂包衣需要高密度、高质量和高效力的成分，这样才能更好的将包衣技术应用到植物的菌剂包衣施用方式中来。
5)注射AMF菌剂：也有利用分子手段将AMF菌剂成功侵染植物根系。但是由于技术的专业性和高投入的限制，应用推广也受到制约。
综上所述，随着我国大力发展可持续农业，发展生物肥料则是不可或缺的部分，但是由于丛枝菌根真菌对寄主植物有选择性，土壤的理化性状差异、环境的适应能力和进化进程以及农业操作措施等也会造成其分布的不均性，这些缺点造成了丛枝菌根在生产应用上无法大规模推广。丛枝菌根真菌生物肥料的功效已得到人们的肯定，目前大多数研究集中AM真菌改善宿主营养功能和抗逆境等方面，对其应用也多限于扩繁基质配方的研究，其施用技术还没有完全建立，这限制了它的进一步推广和应用。但目前缺少便捷省时省力的施用技术。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种提高丛枝菌根真菌施用效率，解决了目前丛枝菌根真菌在施用过程中，程序繁琐等不易施用等问题。
为实现本发明的技术目的，本发明提供一种丛枝菌根真菌施用方法，其通过将已扩繁的具有丛枝菌根真菌孢子的植株与已扩繁的富含丛枝菌根真菌孢子的基质经过处理后，加工成可降解胶囊制剂，施入土壤；
其中，所述已扩繁的具有丛枝菌根真菌孢子的植株与已扩繁的富含丛枝菌根真菌孢子的基质经过处理后，加工成可降解胶囊制剂包括：
将已扩繁的具有丛枝菌根真菌孢子的植株进行第一处理，获得具有高浓度孢子的根系段；
将已扩繁的富含丛枝菌根真菌孢子的基质进行第二处理，获得富含孢子的基质；
根据生产中对胶囊制剂中孢子浓度的要求，将具有高浓度孢子的根系段和混合基质进行混合后，填入可降解胶囊壳中，获得胶囊型丛枝菌根菌剂。
其中，所述第一处理包括：
割除植株的地上部分，并去除基质表面的杂质，得到具有根系的基质；
从基质中取出并筛取出根系后，分别获得附着有丛枝菌根真菌孢子的根系和剩余基质；
将附着有丛枝菌根真菌孢子的根系阴干至干燥状态，打碎干燥状态下的根系，然后向其中加入少量剩余基质进行混合过筛，分别得到具有高浓度孢子的根系段和过筛后的基质。
所述第二处理是将剩余基质与过筛后的基质进行混合，得到富含孢子的基质。
其中，所述植株选自玉米、万寿菊、三叶草、高粱、葱中的一种或多种。
其中，所述基质选自炭、蛭石、泥炭、沸石、浮石、河沙、土壤中的一种或多种。
其中，所述打碎后的根系长度小于10mm。
优选的，所打碎后的根系长度为1-5mm。
其中，所述打碎后的根系与所述少量剩余基质的重量混合比例为1:1。
其中，所述进行过筛的粒径为0.4cm。
其中，所述可降解胶囊壳是内含有木薯淀粉、甘油和纯化水的淀粉胶囊壳。
其中，所述淀粉胶囊壳中，所述木薯淀粉、甘油和纯化水的总重量与菌粉的重量按照菌粉中孢子的浓度以及生产所需浓度进行配置。
其中，所述木薯淀粉、甘油和纯化水的重量份按照胶囊中孢子的浓度进行配置。其中，所述丛枝菌根真菌包括Glomus clarum,Glomus intraradices，Glomus versiforme和Glomus mosseae。
有益效果
1、本发明提供的丛枝菌根真菌施用方法改变了本技术领域中常规的撒播、沟施、包衣、注射等方式的丛枝菌根真菌施用方式，而是将真菌制备成胶囊菌剂进行施用，使菌剂的操作更加简便、降低施用成本，具有显著效果。
2、本发明将丛枝菌根真菌制成胶囊制剂，使真菌在更适宜的小环境中存活，极大的提高了真菌的存活率，对植株的侵染效果显著；同时减低了对运输环境的要求，减低运输成本。
3、本发明通过将丛枝菌根真菌制成胶囊制剂的形式，使菌剂实现了机械化生产，方便大规模的农林业机械化操作，普适性广。
具体实施方式
下面结合具体实施例和试验例对本发明提供的一种丛枝菌根真菌的施用方法做进一步详细介绍，本发明的技术方案包括但不限于以下实施例，需要说明的是，本发明未提及的操作方法均采用常规方法，未说明的试剂和菌剂均通过市售获得。
实施例1
1、对已扩繁的植株和基质进行处理
将接种Glomus intraradices的植物种植活体培养的粗产品基质和根系进行处理。
1.1.植株的处理
割除培养器具中植物的地上部分(包括上胚轴)，同时移除遗留在培养基质表面、可能污染菌剂产品的物质，如：叶片(或碎屑)、茎、种子残留物质和植物的上胚轴等；
再将培养器具中剩余的部分(包括基质和根系)置于具有筛子的装置上，将根系取出，剩余基质待用；剔除较大的、粗壮的根系(例如根颈、下胚轴等)后，为保证丛枝菌根孢子的寿命和侵染效果，将剩余的根系在阴凉处进行阴干，使根系干燥，然后利用根系切碎机打碎根系，打碎后的根系长度控制在1-5mm，不超过10mm，将切碎的根系和剩余基质按照1:1的重量份进行混合，然后过0.4cm筛；打碎的根系在阴凉干燥处储存，以备最后一步混合使用。不要将移除的根系加入到产品中。
1.2基质的处理
将步骤1.1中剩余基质与过筛后的基质放置于容器中，充分进行混合后，测定基质体积。
1.3基质与根系的混合
将步骤1.1获得的根系与步骤1.2的基质进行混合。
为了使用孢子的含量更为均一，且便于操作，可以同时对多个培养容器中的植株和基质进行混合处理，也可以根据操作容器的大小，对符合容器大小选择相应数量的培养器具中的植株和基质。
2、菌剂填充
可采用人工称重填充硬胶囊采用的胶囊填充设备，主轴传动工作台运动方式可用连续式或间歇式，填充形式为强迫式，菌剂填装采用冲程法进行填装。胶囊内填充菌剂可以是粉末或是粉末与颗粒混合内容物。可采用冲称法填充。根据菌剂中孢子数量和容积之间的关系，计算后直接将步骤1.1获得的根系段和步骤1.2获得的基质填充到胶囊中。菌剂胶囊的盖帽工作由常规的填充机原理进行，最终获得胶囊菌剂。
需要说明的是，菌剂中孢子的浓度是根据生产中对胶囊制剂中孢子浓度的要求进行填充，填充所用的菌粉可以是具有高浓度孢子的根系段和混合基质采用一定比例的混合获得，其中，根系段和混合基质混合比例是根据根系段孢子浓度与混合基质的孢子浓度计算后进行的混合。
3、胶囊菌剂的施用
在播种前、播种时或定植时，将胶囊菌剂施用于浇灌足够水分的种植环境中(种植环境湿度大于60％)，种植环境可以是穴盘、营养钵或大田土壤中。胶囊在接触土壤或基质后，2h即可软化崩解，不影响根系与种子或幼苗与菌剂接触，反而会使菌剂在更适宜的环境中存活。
需要说明的是，胶囊菌剂施用深度根据种植环境的不同而不同，只要在根系能够触及的位置即可。
试验例1
将含有Glomus clarum菌剂的胶囊菌剂与通过撒播菌剂的方式、通过穴播菌剂的方式进行扩繁效果比较，
其中，扩繁基质采用草炭和蛭石体积比1:1的栽培基质。在基质使用前可需要进行灭菌工作，首先将混合好的基质过4mm筛，并在鼓风烘箱中160℃下间隔灭菌4h经测定基质化学性质为pH5.1，有机物质含量25.8％，速效氮520mg kg–1,速效钾305mg kg–1和速效磷96.8mg kg–1。
种植环境参数为：温度27℃/20℃(白天/晚上)，根系湿度需要保持60-80％；准备扩繁袋直径60cm，高80cm。
含有Glomus clarum菌剂的胶囊菌剂的施用方式为：在距离扩繁袋子底部20cm、40cm、50cm、60cm处分别放入胶囊菌剂，每层20粒，定量每一层孢子数量，待植物根系生长到接触层后，以保证每一层土壤具有足够的菌剂孢子等侵染寄主根系，然后覆土，压实，再播入玉米、万寿菊和三叶草种子，覆盖土。保持基质湿度大约60％，胶囊于播种后2h软化。
撒播菌剂的方式和穴播菌剂均在上述基质和环境、以及相同菌剂用量的情况下进行扩繁，培养十周后，统计菌根侵染率结果，如表1所示。
其中，所述根系侵染率采用以下计算方式进行：
表1丛枝菌根真菌扩繁的根系侵染率
根据表1的浸染率结果可以看出，采用胶囊菌剂进行扩繁的方式的浸染率均显著高于采用撒播菌剂和穴播菌剂的方式，可见，采用本发明提供的胶囊菌剂的施用方式更有利于生产。
实施例2
采用实施例1的方法制备分别含有Glomus clarum(G.c)，Glomusintraradices(G.i)，Glomus versiforme(G.v)和Glomus mosseae(G.m)的胶囊菌剂，对同一黄瓜植株进行侵染，侵染结果如表2所示，对植株生长量的影响如表3所示。
表2不同菌剂胶囊菌剂对宿主植物幼苗菌丝、囊泡和丛枝侵染率的影响
注：表中abcde为显著性差异的统计结果。
根据表2的结果可以看出，菌剂Glomus clarum(G.c)和Glomus mosseae(G.m)的菌丝率、丛枝率和囊泡率较高，但是四种菌剂的侵染效果都达到了50％以上。说明胶囊制剂的不同种类菌剂的侵染效果有所差异，但是不影响整体质量。
表3不同菌剂胶囊菌剂对宿主植物幼苗生长量的影响
| 处理 | 叶干重(g) | 茎干重(g) | 根干重(g) | 总干重(g) |
| CK | 0.66d | 0.29c | 0.17d | 1.12d |
| G.c | 1.36a | 0.65a | 0.36a | 2.37a |
| G.i | 1.15b | 0.66a | 0.27bc | 2.08b |
| G.v | 0.93c | 0.57b | 0.22c | 1.72c |
| G.m | 1.33a | 0.60ab | 0.31b | 2.24a |
根据表3的结果可以看出，不同种类菌剂的胶囊制剂对宿主植物的生长量也存在显著差别，G.c和G.m两个处理叶片，茎和根系的干重相差不大，但与其他处理差异显著。表明不同菌种的胶囊菌剂作用不同，本发明所用G.c和G.m的胶囊菌剂对宿主黄瓜植物的生长起到的促进作用更佳。
Claims (10)
1.一种便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，通过将已扩繁的具有丛枝菌根真菌孢子的植株与已扩繁的富含丛枝菌根真菌孢子的基质分别经过处理后，加工成可降解胶囊制剂，施入土壤；
其中，所述已扩繁的具有丛枝菌根真菌孢子的植株与已扩繁的富含丛枝菌根真菌孢子的基质经过处理后，加工成可降解胶囊制剂包括：
将已扩繁的具有丛枝菌根真菌孢子的植株进行第一处理，获得具有高浓度孢子的根系段；
将已扩繁的富含丛枝菌根真菌孢子的基质进行第二处理，获得富含孢子的基质；
根据生产中对胶囊制剂中孢子浓度的要求，将具有高浓度孢子的根系段和混合基质进行混合后得到菌粉；
将菌粉填入可降解胶囊壳中，获得胶囊型丛枝菌根菌剂。
2.如权利要求1所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述第一处理包括：
割除植株的地上部分，并去除基质表面的杂质，得到具有根系的基质；
从基质中取出并筛取出根系后，分别获得附着有丛枝菌根真菌孢子的根系和剩余基质；
将附着有丛枝菌根真菌孢子的根系阴干至干燥状态，打碎干燥状态下的根系，然后向其中加入少量剩余基质进行混合过筛，分别得到具有高浓度孢子的根系段和过筛后的基质。
3.如权利要求1所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述第二处理是将剩余基质与过筛后的基质进行混合，得到富含孢子的基质。
4.如权利要求1所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述植株选自玉米、万寿菊、三叶草、高粱、葱中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述基质选自炭、蛭石、泥炭、沸石、浮石、河沙、土壤中的一种或多种。
6.如权利要求2所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述打碎后的根系长度小于10mm，优选的，所述根系长度为1-5mm。
7.如权利要求2所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述打碎后的根系与所述少量剩余基质的重量混合比例为1:1。
8.如权利要求2所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述进行过筛的粒径为0.4cm。
9.如权利要求1所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述可降解胶囊是内含有木薯淀粉、甘油和纯化水的淀粉胶囊。
10.如权利要求1所述的便携式丛枝菌根真菌施用方法，其特征在于，所述丛枝菌根真菌包括Glomus clarum,Glomus intraradices，Glomus versiforme和Glomus mosseae。
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| CN114175996A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-15 | 青岛农业大学 | 一种丛枝菌根真菌的扩繁方法 |
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