CN114097831B - 一种增强抗逆能力的组合物及其在黄瓜种植中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强抗逆能力的组合物及其在黄瓜种植中的应用，所述组合物包括椰子水、木霉菌，所述椰子水为工业废弃椰子水，其可应用于增强黄瓜抗逆能力种植中。本发明解决了椰子水废弃问题，木霉菌与废弃椰子水复配制成水溶肥，实现了变废弃椰子水为绿色农业原料的绿色环保构想。本发明的复配水溶肥料可以显著提高黄瓜的抗逆能力，同时还可以促进黄瓜的生长，具有很好的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种水溶肥料及其应用，具体涉及一种木霉菌和椰子水复配组合物及其在黄瓜种植中的应用。
背景技术
椰子(Cocos nucifera L.)是海南岛的特色资源之一，它的种植和加工在海南的农业生产中占有重要的地位。椰子水是椰子果实腔内的液体胚乳，是一种营养和保健价值高的天然饮料，其主要成分有糖、维生素、矿物质、生长促进因子、酶类、蛋白质和氨基酸，富含钾、钙、钠等矿物质；近年来以其天然、营养、健康的特性受到人们的广泛关注。椰子水是椰肉加工成椰汁、椰浆、椰蓉等产品过程中的副产物，暂无有效途径可进行大规模利用，以致于被倾倒、遗弃，既浪费资源又污染环境，是目前海南椰子产业中亟待解决的课题。据数据统计，一个日加工30万个椰子的椰蓉工厂，每天就有90～120t的纯椰子水被流失废弃。我国年加工椰子约25亿个，每年约废弃6.25×105～6.25×106t椰子水。废弃椰子水含有脂质、悬浮固体和挥发性脂肪酸，直接排放后易造成环境微生物群落失衡、pH值变化，这既造成资源的极大浪费，也污染了环境。因此合理利用椰子水减少环境污染是椰子行业中迫切解决的问题。
木霉菌(Trichoderma spp.)是自然界广泛存在、具有拮抗生防作用的真菌，其具有促进植物生长、诱导抗病性、降解纤维素、耐盐碱胁迫和增强植物抗逆性等功能。由于具备出众的生防潜力，被国内外广泛认为是最有可能代替多种化学杀菌剂的生防因子。
水溶肥料是指能够完全溶解于水的含大量元素、中量元素、微量元素、氨基酸、腐植酸、海藻酸等复合型肥料。椰子水含有矿质元素，1,3-二苯基脲和吲哚已基阿糖等可以用作组培培养基的原料，使高等植物的成熟细胞迅速而不规则分裂从而刺激植物生长。因此探究椰子水和木霉菌复配在农业中的应用，开发高效、绿色的木霉菌椰子水水溶肥并应用于实际生产，对于植物病害防治、促进绿色植保发展具有重要意义。
发明内容
为了合理利用椰子水减少环境污染，本发明提供了一种高效、绿色的木霉菌和椰子水复配组合物及其在黄瓜种植中的应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种增强抗逆能力的组合物，由木霉菌和椰子水制备而成。
进一步的，木霉菌孢子含量为0.5～2.5×109个/mL。
优选的，所述组合物还包括中量元素。
优选的，所述中量元素含量≥100g/L。
优选的，所述中量元素为氯化钙和硝酸镁。
优选的，所述椰子水为工业废弃椰子水。
具体的，所述木霉菌孢子含量为1×109个/mL，氯化钙为58.275g/L，硝酸镁为55.5g/L。
优选的，所述椰子水调节pH值为7。
上述增强抗逆能力的组合物在增强黄瓜抗逆能力种植中的应用。
本发明还提出一种应用于增强黄瓜抗逆能力的水溶肥，包括上述增强抗逆能力的组合物。
一种应用于黄瓜种植的水溶肥，包括本发明提出的木霉菌和椰子水复配组合物。
本发明中，所述椰子水优选为工业废弃椰子水，所述木霉菌为棘孢木霉Trichoderma asperellum FJ069(由海南省绿色农用生物制剂工程研究中心提供)，于2019年6月19日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其简称为CGMCC，其地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC NO.17976。
相比于现有技术，本发明具有如下优点：
1、本发明解决了椰子水废弃问题：木霉菌与工业生产废弃椰子水复配制成水溶肥，实现了变废弃椰子水为绿色农业原料的绿色环保构想。
2、本发明的复配水溶肥料可以显著提高黄瓜的抗逆能力，同时还可以促进黄瓜的生长，具有很好的应用价值。
附图说明
图1是椰子水对木霉菌FJ069孢子萌发的影响；
图2是椰子水和木霉菌FJ069对黄瓜苗期生长的影响；
图3是椰子水和木霉菌复配对黄瓜幼苗茎长和根长的影响；
图4是黄瓜幼苗的茎鲜重和根鲜重的影响；
图5是黄瓜幼苗的茎干重和根干重的影响；
图6是黄瓜幼苗总叶绿素含量；
图7是黄瓜幼苗还原性糖含量；
图8是椰子水与木霉复配对黄瓜幼苗MDA、可溶性蛋白、POD、CAT的影响。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
本发明提供了一种增强抗逆能力的组合物，由木霉菌和椰子水制备而成。具体提出一种木霉菌和椰子水复配组合物，木霉菌孢子含量为0.5～2.5×109个/mL。优选的，所述增强抗逆能力的组合物还包括中量元素，中量元素含量≥100g/L。
本发明还提出木霉菌和椰子水复配组合物在黄瓜种植中的应用。
具体实施如下：
一、材料与方法
1、试验材料
试验作物：黄瓜苗。
试验菌株：Trichoderma asperellum FJ069(由海南省绿色农用生物制剂工程研究中心提供)，已保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号是CGMCC NO.17976。
供试椰子水：海南工业废弃椰子水。
供试椰子水木霉中量元素水溶肥配方：T.asperellum FJ069孢子含量1×109个/mL，氯化钙58.275g，硝酸镁55.5g，工业废弃椰子水定容至1L。以下实验的Y-T-Z组均采用此配方。对比实验组相应减少某一供试组分，其他组分保持相同。
供试土壤：草炭土(PINDSTRUP公司)。
2、实验方法
(1)椰子水对木霉菌的影响
木霉菌孢子浓度为1.0×109个/mL，为检测椰子水对木霉菌的影响，试验共6组处理，试验共6组处理，分别为椰子水-中量元素(Y-Z(椰子水调节pH＝7))、椰子水-中量元素(Y-Z)、椰子水(Y(pH＝7))、椰子水(Y)、中量元素(Z)、无菌水(CK)；将上述处理组摇匀放置12h后，在无菌工作台均匀地涂布于PDA固体培养基中，于28℃黑暗培养5d后，用1mL无菌水冲洗刮取不同处理组的平板，在光学显微镜下利用血球计数板计算木霉菌孢子数量。
(2)椰子水与木霉菌复配对黄瓜盆栽试验
将黄瓜种子用3％次氯酸钠消毒10分钟，并催芽，催芽3d后将芽置于育苗盘中培养两周，待黄瓜长出3片真叶后选取长势一致的黄瓜幼苗移栽至育苗盆中培养7d，分别用椰子水+木霉菌(Y-T)、椰子水+木霉菌+中量元素(Y-T-Z)、木霉菌(T)、椰子水(Y)、中量元素(Z)和无菌水(CK)灌根处理黄瓜幼苗，采用的椰子水均调节pH值为7，处理后14d调查黄瓜幼苗的株高、根长、鲜重、干重；还原糖含量、可溶性蛋白含量、MDA含量、POD和CAT酶活含量(均采用索莱宝试剂盒测定)。
二、结果与分析
1、椰子水对木霉菌萌发和生长的影响
为了探究椰子水对木霉孢子萌发的影响，将椰子水-中量元素(Y-Z(椰子水调节pH＝7))、椰子水-中量元素(Y-Z)、椰子水(Y(pH＝7))、椰子水(Y)、中量元素(Z)、无菌水(CK)六种处理的菌剂摇匀放置12h后均匀涂布于PDA平板。结果表明，Y-Z(调中性)效果最佳，第五天产孢量达到2.32×107，与CK相比具有显著差异性，说明椰子水调中性后添加中量元素对木霉产生孢子的促进效果最好。
2、椰子水与木霉菌复配对黄瓜幼苗的影响
(1)椰子水与木霉菌复配对黄瓜幼苗生长的影响
如图2至图5所示，为了明确椰子水与木霉菌复配对黄瓜幼苗生长的影响，试验共设置Y-T-Z、Y-T、Y、T、Z、CK6个处理，分别灌根处理黄瓜幼苗，通过对黄瓜幼苗的株高、根长、鲜重、干重的调查发现，椰子水与木霉菌复配可以显著促进黄瓜幼苗的株高，其株高为30cm，比清水对照高140.55％，与其他处理组相比也达到显著差异水平；椰子水与木霉菌和中量元素复配可以显著促进黄瓜幼苗的根长，其根长达到27cm，与其他处理组相比达到显著差异水平，相比清水对照提高147.28％。
黄瓜幼苗的茎鲜重中椰子水与木霉菌和中量元素复配与其他组别相比达到显著性差异，重量达到11.4g，Y-T-Z、Y-T、Y、T、Z与CK相比提高152.58％、112.82％、117.65％、118.37％、118.88％，椰子水与中量元素和木霉菌复配可以显著性提高黄瓜幼苗的茎鲜重；椰子水和木霉菌的复配可以显著性提高黄瓜幼苗的根鲜重，其根鲜重为2.50g，比清水高136.63％，与其他处理组显著性水平也达到极显著；椰子水与木霉菌和中量元素复配可以显著提高黄瓜幼苗的茎干重和根干重，使其重量分别达到0.94g和0.11g，比清水高134.96％和215.52％，差异达到极显著。
(2)椰子水与木霉菌复配对黄瓜幼苗叶绿素的影响
如图6所示，当黄瓜长至三叶一心时，分别测定六组处理下的黄瓜幼苗叶片叶绿素含量。与CK相比，五组处理叶绿素含量均有显著性提升，其中Y-T-Z的效果最佳，达到33.43毫克每升，显著高于其他处理组。Y-T显著高于Y、T，分别增加了36.64％、9.15％，说明复配效果显著高于单一因素施加效果，椰子水和木霉菌之间具有协同作用。
(3)椰子水与木霉菌复配对黄瓜幼苗还原糖的影响
如图7所示，当黄瓜长至三叶一心时，分别测定不同处理下黄瓜幼苗叶片还原性糖含量，椰子水+木霉菌+中量元素处理组可溶性蛋白含量与CK相比，Y-T-Z、Y-T、T、Z施用下的黄瓜幼苗可溶性糖均有显著提升，分别提高了66.11％、46.72％、28.87％、24.96％，说明其能提高黄瓜幼苗的抗逆性。其中以Y-T-Z处理效果最好，其显著高于Y-T处理的13.21％，但T、Z差异不显著。
(4)椰子水与木霉菌复配对黄瓜幼苗丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、POD和CAT的影响
如图8所示，当黄瓜幼苗长至三叶一心时，分别测定不同处理下黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白含量，与CK相比五组处理可溶性蛋白含量均有显著性提升，与清水相比，分别增加了69.50％、45.79％、27.08％、35.91％、23.27％。说明其对黄瓜幼苗抗逆性有提高，且改善了黄瓜幼苗的生理活性。其中Y-T-Z的效果最佳，含量达到6.7802μg/ml，显著高于其他处理组，但是Y、Z效果并不显著，Y-T显著高于椰子水Y、T，说明复配的效果显著高于单个作用效果。
对不同处理组下黄瓜幼苗叶片丙二醛含量测定，与CK相比，Y-T-Z、Y-T、Y、Z、Y施用下的黄瓜幼苗叶片丙二醛含量均显著降低，其中以Y-T-Z处理下的黄瓜幼苗叶片丙二醛含量最低达到8.67，其显著低于Y-T、Y、T、Z，相比于清水分别减少了79.84％、68.45％、21.90％、68.04％、39.41％。但Y-T、T之间差异并不显著。五组处理均显著低于CK，说明Y-T-Z能增强黄瓜幼苗叶片膜脂过氧化抗性，减弱膜脂过氧化程度。
六组处理下黄瓜幼苗叶片POD酶含量测定，与CK相比，Y-T-Z、Y-T、Z、T施用下的黄瓜幼苗叶片过氧化物酶含量均显著提高，相比于CK分别增加了32.66％、25.85％、11.45％、17.25％，其中以Y-T-Z处理下的黄瓜幼苗叶片POD酶含量最高，达到360，其显著高于Y、T、Z，但Y-T-Z与Y-T之间差异并不显著之间差异并不显著。
六组处理下黄瓜幼苗叶片CAT含量测定，与CK相比，Y-T-Z、Y-T、Z、T、Y施用下的黄瓜幼苗叶片过氧化物酶含量均显著提高，其中以Y-T-Z处理下的黄瓜幼苗叶片CAT含量最高，达到了756.97，其显著高于Y、T、Z，但Y-T、Y-T-Z之间差异并不显著。Y-T显著高于Y、T，说明木霉菌和椰子水具有协同作用。Y-T-Z、Y-T、Z、T、Y处理与CK相比差异极显著，较CK增加了40.18％、35.21％、12.41％、20.74％、18.05％。
终上所述，本发明的复配水溶肥料可以显著提高黄瓜的抗逆能力，同时还可以促进黄瓜的生长，具有很好的应用价值。本发明提出的木霉菌和椰子水复配组合物，解决了椰子水废弃问题，即木霉菌与工业生产废弃椰子水复配制成水溶肥，实现了变废弃椰子水为绿色农业原料的绿色环保构想。
本发明采用的中量元素还可以为本领域技术人员知晓的配方，其含量符合中量元素水溶肥料液体产品技术指标要求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种增强抗逆能力的组合物，其特征在于，由棘孢木霉Trichoderma asperellumFJ069、椰子水和中量元素制备而成，所述中量元素为氯化钙和硝酸镁，所述棘孢木霉孢子含量为1×109个/mL，氯化钙含量为58.275g/L，硝酸镁含量为55.5g/L，所述椰子水调节pH值为7；
所述棘孢木霉Trichoderma asperellum FJ069，于2019年6月19日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC NO.17976。
2.根据权利要求1所述增强抗逆能力的组合物，其特征在于，所述椰子水为工业废弃椰子水。
3.权利要求1或2所述增强抗逆能力的组合物在增强黄瓜抗逆能力种植中的应用。
4.一种应用于增强黄瓜抗逆能力的水溶肥，包括权利要求1或2所述增强抗逆能力的组合物。
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