CN113950923A

CN113950923A - 一种提高桃树抗重茬能力的方法

Info

Publication number: CN113950923A
Application number: CN202111207339.5A
Authority: CN
Inventors: 赵秀芳; 高伟勤; 王佳; 刘月; 胡健; 武琳苑
Original assignee: Lingnan Eco and Culture Tourism Co Ltd
Current assignee: Lingnan Eco and Culture Tourism Co Ltd
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2041-10-18
Also published as: CN113950923B

Abstract

本发明提供了一种提高桃树抗重茬能力的方法，所述方法中使用的抗重茬生物菌肥为每10g中含有100‑150个细凹无梗囊霉孢子。本发明所涉及的提高桃树抗重茬能力的方法提高了桃树的生物量，有利于桃树根系构型的建立，以及提高了桃树根系中CAT、POD和PPO的活性，增强了桃树根系抗病信号物质水杨酸、茉莉酸、苯丙氨酸解氨酶和几丁质酶的表达水平，说明该抗重茬生物菌肥在提高桃树耐重茬，缓解再植障碍方面效果显著。

Description

一种提高桃树抗重茬能力的方法

技术领域

本发明涉及土壤微生物领域，尤其涉及一种提高桃树抗重茬能力的方法。

背景技术

桃(Prunus persica L.Batsch)是我国重要的果树作物，具有很高的观赏和食用等价值。桃因其含有丰富的营养物质而被广泛种植。桃种植产业已成为我国果树产业经济发展的重要类型之一。由于我国人口分布密集，人均耕地面积较少，随着老龄化耕地面积的不断扩增，耕地更新修养速度缓慢，反复种植同一种或科作物在同一地块内，就易引发再植障碍(连作障碍、重茬)。桃再植障碍通常会引起树体特别是幼树生命活力减弱甚至停滞，新根褐化，树干流胶，叶片失绿，常常表现为植株矮小，产量降低，经济年限缩短等现象。

丛枝菌根真菌(Arbucular mycorrhizal fungi，AMF)是土壤中一类有益的内生菌根真菌。AMF能够增强宿主植物根系对于土壤矿质养分和水分的吸收能力，从而促进植物生长发育和提高植株对生物和非生物胁迫的抗性。同时，AMF可以减轻由再植障碍所引发的病原真菌病害，如寄生疫霉(Phytophthora parasitica)、立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)、镰刀菌(Fusarium solani)、青枯菌(Ralstonia solanacearum)等。AMF还可以诱导植物根系形成防御性酶系统，并调节根系次生代谢物质的组成和含量，进而有助于减少由再植病原菌引发的根系损伤。因此，应用AMF缓解植物再植障碍具有重要的实践意义和应用价值。

目前，为了缓解作物再植问题，不同科属间作物的轮作被普遍应用，然而，对于多年生果树或其他园林树木，轮作并不得到有效的实施，因此，如何开发一种提高桃树抗重茬能力的方法，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目在于解决作物再植障碍问题，提供一种提高桃树抗重茬能力的方法。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种细凹无梗囊霉在制备抗重茬生物菌肥中的应用。

优选地，每10g所述抗重茬生物菌肥中含有100-150个细凹无梗囊霉孢子。

本发明还提供一种抗重茬生物菌肥，该抗重茬生物菌肥的制备方法包括如下步骤：

(1)将扩繁培养基质蒸汽灭菌后冷却备用；

(2)将细凹无梗囊霉与扩繁培养基质混合后，均分放入容器中，补水至土壤最大持水量；

(3)将白车轴草种子或黑麦草种子或其他萌发速度快，侧根以及须根发达的速生植物种子散播到步骤(2)得到的扩繁培养基质上，并盖上土层；

(4)待白车轴草种子或黑麦草种子或其他萌发速度快，侧根以及须根发达的速生植物种子萌发8-12天后施浇植物营养液，间隔20-22天之后再次浇施植物营养液，之后进行正常管理；

(5)白车轴草或黑麦草或其他萌发速度快，侧根以及须根发达的速生植物的幼苗生长4-5周后，播种经过消毒并清洗后的催芽玉米种子或高粱种子或其他具有发达次生根、须根且根系较深的植物种子；

(6)待玉米种子或高粱种子或其他具有发达次生根、须根且根系较深的植物种子萌发8-12天后，容器中浇施植物营养液；

(7)玉米种子或高粱种子或其他具有发达次生根、须根且根系较深的植物种子生长9～10周后，剔除所有植株地上部，将地下部根系剪碎及扩繁培养基质充分混合，自然风干，即为抗重茬生物菌肥。

优选地，所述步骤(1)中所述的扩繁培养基质为25-30份过筛的干燥黄壤土与15-20份河沙均匀混合配置而成。

优选地，所述步骤(2)中细凹无梗囊霉的重量份数为30-40份，扩繁培养基质的重量份数为110-120份。

优选地，所述步骤(4)和步骤(6)中使用的植物营养液为浓度为300-400μM/L 的1/4磷含量的霍格兰营养液。

优选地，所述霍格兰营养液的浇施量为每30dm³施浇200-300ml。

优选地，所述步骤(5)中的玉米种子或高粱种子用23-27℃温水浸泡6-8小时后用0.4-0.6％高锰酸钾溶液消毒0.6-0.8小时，之后用清水冲洗5-6次后进行催芽。

本发明还提供一种上述生物菌肥在提高桃树抗重茬能力方法中的应用。

本发明还提供一种提高桃树抗重茬能力的方法，该方法包括如下步骤：在桃树植株根冠下挖环形浅沟，将权利要求3-8任一所述的制备方法制备得到的抗重茬生物菌肥施于环形浅沟内，并重新覆土。

优选地，所述施抗重茬生物菌肥的环形沟开于树冠之下，距离桃树主干60cm，所述环形沟的宽度为15cm，深度为20cm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所涉及的提高桃树抗重茬能力的方法简便易操作，同时使用之后效果显著，其次所使用的抗重茬生物菌肥属于绿色无污染，可再生的、可持续发展的资源；

(2)本发明所涉及的提高桃树抗重茬能力的方法提高了桃树的生物量，有利于桃树根系构型的建立，以及提高了桃树根系中CAT、POD和PPO的活性，增强了桃树根系抗病信号物质水杨酸、茉莉酸、苯丙氨酸解氨酶和几丁质酶的表达水平，说明该抗重茬生物菌肥在提高桃树耐重茬，缓解再植障碍方面效果显著。

附图说明

图1为施加抗重茬生物菌肥对再植土和非再植土中桃实生苗根系抗氧化酶活性的影响。

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

以盆栽桃实生苗模拟桃树连作，具体按以下步骤完成。

一、试验地点：

长江大学园艺园林学院玻璃温室。

二、材料准备：

1、抗重茬生物菌肥的制备：

(1)用25份过4.75mm筛子的自然风干黄壤土与15份河沙均匀混合，配置成扩繁培养基质。将扩繁培养基质在121℃蒸汽下灭菌90-100分钟，冷却后备用。

(2)将40份细凹无梗囊霉与120份扩繁培养基质混合后，放入长65.6×宽 25×高18.5cm的pp树脂长型花盆中，补水至土壤最大持水量。所述细凹无梗囊霉由“中国丛枝菌根真菌种质资源库(BGC)[No：BJC HK01]”提供。

(3)将白车轴草种子散播到扩繁培养基质上，并盖上一层薄土。

(4)待白车轴草种子萌发10天后，每盆浇施200ml浓度为300μM/L的1/4 磷含量霍格兰营养液，间隔20天之后再次浇施200ml浓度为300μM/L的1/4 磷含量霍格兰营养液，之后进行正常管理。

(5)白车轴草幼苗生长4周后，播种经过25℃温水浸泡6小时，0.4％高锰酸钾溶液消毒0.6小时，清水冲洗5次的催芽玉米种子12粒。

(6)待玉米种子萌发10天后，每盆浇施200ml浓度为300μM/L的1/4磷含量霍格兰营养液。

(7)玉米种子生长8周后，剔除所有植株地上部，将地下部根系剪碎及扩繁培养基质充分混合，自然风干，即为抗重茬生物菌肥，4℃干燥保存。

2、塑料花盆体积为2.7L，盆口内径×底径×高为18×13.5×14cm。

3、栽培基质：培养基质设置两种不同类型，类型一为长势衰退的18年生的毛桃砧雨花露(P.persica cv.Yuhualu)根际土，称为再植土；类型二为距离类型一取样点3km以外且从未种植过桃等其它蔷薇科植物的土壤，称为非再植土。

4、试验材料：一年生6叶龄毛桃砧雨花露(P.persica cv.Yuhualu)实生苗。

三、试验组设计：

试验组共计设为4组，每组重复5次，每盆为一个重复，每盆种植一株桃实生苗。具体试验组设计如下：

试验组1：非再植土不施加抗重茬生物菌肥，记作NR-AMF；

试验组2：非再植土施加抗重茬生物菌肥，记作NR+AMF；

试验组3：再植土不施加抗重茬生物菌肥，记作R-AMF；

试验组4：再植土施加抗重茬生物菌肥，记作R+AMF；

四、试验统计指标

a)在移栽15周后，收获植株，测定各试验组每株植株的株高、茎粗、叶片数以及植株总鲜重，如表1所示。

b)在移栽15周后，收获植株，测定各试验组每株植株的主根长、总根长、比表面积、投影面积和根系体积，如表2所示。

c)在移栽15周后，收获植株，测定各试验组每株植株根系的抗氧化酶活性 (CAT、SOD、POD和PPO)，如图1所示。

d)在移栽15周后，收获植株，测定各试验组每株植株根系的抗病信号物质 (水杨酸、茉莉酸、苯丙氨酸解氨酶和几丁质酶)的表达水平，如表3所示。

五、试验结果

表1施加抗重茬生物菌肥对再植土和非再植土中桃实生苗生物量的影响

注：表中的数值为平均数±标准差(n＝5)同一列中不同的字母表示处理间的差异显著(P<0.05)；(NR＝非再植土壤；R＝再植土壤；+AMF＝施加抗重茬生物菌肥；-AMF＝不施加抗重茬生物菌肥)。下同。

由表1可知，与非再植土相比，再植土显著降低了不施加抗重茬生物菌肥实生苗总鲜重和株高积分别为20％和8％，同时显著降低了施加抗重茬生物菌肥实生苗总鲜重、株高和茎粗分别为25％、11％和13％。与不施加抗重茬生物菌肥处理相比，施加抗重茬生物菌肥分别显著提高了非再植条件下桃实生苗总鲜重、株高、茎粗及叶片数32％、19％、14％和14％，再植条件下总鲜重、株高以及叶片数分别提高了24％、16％和37％。结果表明，再植土显著抑制了桃实生苗的生长，但是施加抗重茬生物菌肥显著缓解桃实生苗再植障碍的程度，促进了桃实生苗的生长发育。

表2施加抗重茬生物菌肥对再植土和非再植土中桃实生苗根系元素含量的影响

由表2可知，在非再植土处理下，与不施加抗重茬生物菌肥植株相比，施加抗重茬生物菌肥显著提高了桃实生苗的总根长、比表面积、投影面积和根系体积，分别增加了16％、22％、26％和26％；在再植土处理下，与不施加抗重茬生物菌肥植株相比，施加抗重茬生物菌肥实生苗的主根长、总根长和根系体积分别显著增加了31％、11％和6％。这说明，施加抗重茬生物菌肥能够促进桃实生苗根系形态的发育，从而缓解桃树再植障碍的压力。

图1为施加抗重茬生物菌肥对再植土和非再植土中桃实生苗根系CAT、SOD、 POD和PPO的活性影响，由图1可知，与不施加抗重茬生物菌肥相比，施加抗重茬生物菌肥可以刺激桃根系中CAT、POD和PPO活性，进而在非再植处理下分别增加了129％、32％和57％，而在再植处理下分别增加了403％、84％和46％。在不施加抗重茬生物菌肥下，与非再植土相比，再植土显著降低了根系中CAT、SOD、POD和PPO的活性，分别为87％、8％、57％和22％，而在施加抗重茬生物菌肥条件下，与非再植土相比，再植土也抑制各个指标的水平，分别为71％、7％、40％和28％。本发明结果表明，施加抗重茬生物菌肥能够显著提高植物根系中抗氧化酶活性，进而增强了植物的抗病性并促进植株的生长发育。

表3施加抗重茬生物菌肥对再植土和非再植土中桃实生苗根系抗病信号物质表达的影响

由表3可知，在非再植土条件下，与不施加抗重茬生物菌肥处理相比，施加抗重茬生物菌肥的桃实生苗中水杨酸、茉莉酸、几丁质酶和苯丙氨酸解氨酶的水平显著增加了17％、41％、14％和9％。在再植土条件下，在施加抗重茬生物菌肥实生苗中这几种信号物质水平要显著高于不施加抗重茬生物菌肥实生苗，分别增加了19％、23％、74％和35％。结果表明，施加抗重茬生物菌肥能够调控再植桃实生苗根系中抗病信号物质合成水平，以致增强植株对再植障碍抵抗能力。

实施例2：

本实施例提供了一种提高桃树抗重茬能力的方法，具体步骤为：

1、11月份，在多年生桃园选择长势衰退的桃树植株，在其周围制造环形施肥沟，施肥沟距离桃树主干60cm，宽15cm，深20cm。

2、将1500g抗重茬生物菌肥均匀施于环形沟内，并覆土，抗重茬生物菌肥的制备方式与实施例1相同，同时标记不施抗重茬生物菌肥对照。

3、3个月后再次按此方法施用1500g抗重茬生物菌肥。

4、2个月后对植株抗病信号及抗氧化酶活性进行测定，所得效果与实施例1 基本一致。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种细凹无梗囊霉在制备抗重茬生物菌肥中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：每10g所述抗重茬生物菌肥中含有100-150个细凹无梗囊霉孢子。

3.一种抗重茬生物菌肥，其特征在于：所述抗重茬生物菌肥的制备方法包括如下步骤：

(1)将扩繁培养基质蒸汽灭菌后冷却备用；

(4)待步骤(3)散播的种子萌发8-12天后施浇植物营养液，间隔20-22天之后再次浇施植物营养液，之后进行正常管理；

(5)待步骤(3)散播种子的幼苗生长4-5周后，播种经过消毒并清洗后的催芽玉米种子或高粱种子或其他具有发达次生根、须根且根系较深的植物种子；

(6)待步骤(4)催芽的种子萌发8-12天后，容器中浇施植物营养液；

(7)步骤(4)催芽的种子生长9～10周后，剔除所有植株地上部，将地下部根系剪碎及扩繁培养基质充分混合，自然风干，即为抗重茬生物菌肥。

4.根据权利要求2所述的抗重茬生物菌肥，其特征在于：所述步骤(1)中所述的扩繁培养基质为25-30份过筛的干燥黄壤土与15-20份河沙均匀混合配置而成。

5.根据权利要求2所述的抗重茬生物菌肥，其特征在于：所述步骤(2)中细凹无梗囊霉的重量份数为30-40份，扩繁培养基质的重量份数为110-120份。

6.根据权利要求2所述的抗重茬生物菌肥，其特征在于：所述步骤(4)和步骤(6)中使用的植物营养液为浓度为300-400μM/L的1/4磷含量的霍格兰营养液。

7.根据权利要求6所述的抗重茬生物菌肥，其特征在于：所述霍格兰营养液的浇施量为每30dm³施浇200-300ml。

8.根据权利要求2所述的抗重茬生物菌肥，其特征在于：所述步骤(5)中的玉米种子或高粱种子用23-27℃温水浸泡6-8小时后用0.4-0.6％高锰酸钾溶液消毒0.6-0.8小时，之后用清水冲洗5-6次后进行催芽。

9.一种权利要求3-8任一所述的生物菌肥在提高桃树抗重茬能力方法中的应用。

10.一种提高桃树抗重茬能力的方法，其特征在于：包括如下步骤：在桃树植株根冠下挖环形浅沟，将权利要求3-8任一所述的制备方法制备得到的抗重茬生物菌肥施于环形浅沟内，并重新覆土；优选地，所述施抗重茬生物菌肥的环形沟开于树冠之下，距离桃树主干60cm，所述环形沟的宽度为15cm，深度为20cm。