CN114451236A - 一种联合应用amf与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地生长的方法,该方法步骤包括制备AMF菌根接种体、砒砂岩预处理、制备盆栽基质土、玉米种子催芽、播种与接种。本发明设计的一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地生长的方法,其能够有效提高玉米的菌根侵染率,更好地活化营养土矿质营养,减少化学肥料的施用,促进玉米对养分和水分的吸收利用,培育出抗逆性和成活率更高的玉米,有利于玉米应对干旱胁迫,从而更好地在沙地环境下生长。
Description
技术领域
本发明属于农作物种植技术领域,涉及一种沙地玉米的种植方法,具体涉及一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法。
背景技术
玉米是当前广泛种植的能源植物之一,也是目前世界上产量较高的作物之一,被誉为生物能源系统中的最有力竞争者。玉米属于C4植物,光合效率高,每公顷可收获7500-10500kg的粮食。玉米具有抗旱、耐瘠薄、耐高温、耐干热风等能力,在热带、亚热带和温带均可种植,尤其是在一些气候条件不利、生产条件不良的地区,如干旱、半干旱、土壤贫瘠山区和半山区均可种植。玉米在沙地中的种植有利于沙地的开发利用。但是,沙地土壤不仅持水性差,而且比较贫瘠,肥力较低,土壤理化性质和植物生长条件较差,这势必会影响玉米的生长、产量及品质。因此,促进玉米在沙地生长的相关研究具有重要意义,值得重视。
丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌(AMF)在自然界中分布广泛,可与80%以上的陆生植物形成丛枝菌根共生体。丛枝菌根真菌对植物养分循环的平衡和水分的有效利用起着重要的作用,可促进进植物生长,并提高植物的抗逆性。而且,丛枝菌根真菌对植物发育产生的诸多有益作用,特别是丛枝菌根真菌在改善植物矿质营养和水分吸收利用方面。有研究表明,干旱胁迫条件下接种丛枝菌根真菌,能够促进宿主植物对土壤矿质元素及水分的吸收利用。因此,丛枝菌根真菌在干旱农业领域具有广泛的应用前景。
砒砂岩是存在于毛乌素沙地腹地的一类天然岩土矿物,砒砂岩(样品)中砂粒、粉粒和粘粒含量分别为19.57%,72.94%和7.49%。砒砂岩含有丰富的粉粒,具有良好的持水性。随着复配土壤中砒砂岩比例的增大,毛管孔隙度不断增加,有效含水量开始提升,混合土壤的持水性能也在逐渐增强。
研究表明,单一使用AM真菌或者砒砂岩对宿主植物的生长都有积极的影响,但是,目前尚未有联合丛枝菌根真菌和砒砂岩促进玉米在沙地生长的相关报道。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地生长的方法,其能够提高玉米根系的菌根侵染率,促进玉米对养分和水分的吸收利用,培育出抗逆性和成活率更高的玉米幼苗,并能使玉米终身受益于菌根促生效应,减少化学肥料的施用量。
基于上述目的,本发明提供了一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法,具体的是将砒砂岩和盆栽基质土按体积比1:2混合后加入至盆容积的3/4处,浇水并压出菌根接种孔穴和育苗钵孔穴,在所述菌根接种孔穴中接种AMF菌根接种体,在所述育苗钵孔穴中播种玉米种子。
进一步的,每盆接种AMF菌根接种体25-35g;玉米播种前需将盆用0.1%高锰酸钾溶液浸泡30min,播种后在玉米生长期内施用hoagland营养液;通过高锰酸钾溶液浸泡盆杀菌,减少盆壁微生物,尤其是病原菌的干扰。
本发明中所述的AMF菌根接种体的制备方法包括:
将河沙与沸石按体积比1:1混匀,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后再经121℃湿热灭菌2h,放置7-14d后作为AMF菌剂培养基质;
在所述AMF菌剂培养基质上接种含有AMF孢子的菌剂并播种甜高粱,在温室自然光照条件下培养90-120d;
收获培养基质和根段;
将根段风干制得AMF菌根接种体。
其中,所述AMF菌根接种体的侵染率大于70%,侵染强度大于40%,每克接种体中含有的成熟健康孢子大于等于25个,所述AMF选自根内球囊霉(Rhizophagusintraradices)或摩西球囊霉(Funneliforeis mosseae)中的一种。
本发明中所述的砒砂岩需经过预处理,所述砒砂岩的预处理方法为:将砒砂岩过2mm筛,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后重复121℃湿热灭菌2h,放置7-14d。
本发明中所述盆栽基质土的制备方法为:将沙土过2mm筛后,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后重复121℃湿热灭菌2h,放置7-14d制得盆栽基质土。
本发明提供了一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法,其使用上述方法制备的AMF菌根接种体、砒砂岩和盆栽基质土组合行成栽种玉米的混合沙土。玉米种子在播种前需使用10%双氧水表面消毒10min,蒸馏水冲洗后于27℃下暗培养催芽。在玉米催芽完成后播种于制得的混合沙土中,还需将盆栽放置于温室培养架上培育,温室搭建遮阳网,遮阳率70%,温室内温度为27-33℃,相对湿度大于80%,生长过程中土壤含水率维持在50%。
本发明所述联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法在促进沙地玉米生长中的应用。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果或者优点:
(1)本发明中的AMF能够与玉米共生,显著改善沙地玉米的营养生长,促进玉米在沙地的生长,提高玉米产量,同时对沙地土壤结构和理化性质也有一定改善作用,与玉米共同抵御干旱胁迫。
(2)本发明设计的一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地生长的方法,其能够有效提高玉米的菌根侵染率,更好地活化营养土矿质营养,减少化学肥料的施用,促进玉米对养分和水分的吸收利用,培育出抗逆性和成活率更高的玉米,有利于玉米应对干旱胁迫,从而更好地在沙地环境下生长。
(3)适宜比例的砒砂岩添加(砒砂岩:沙(V/V)=1:2)后能获得具有良好质地、通透性、以及保水保肥性能的复配土壤,满足作物生长需求。
(4)本发明中砒砂岩的添加可以在菌剂施加初期帮助丛枝菌根真菌抵抗干旱胁迫,起到真菌保护剂的作用,其原理是砒砂岩的添加增加了沙子的保水性,从而帮助从枝菌根真菌抵御干旱胁迫,进而使丛枝菌根真菌能够顺利与玉米共生。
(5)本发明的方法简单实用、易于掌握、成本较低、绿色环保,不会引起二次污染。
具体实施方式
下面,结合具体的实施方式对本发明的技术方案进行进一步的解释说明,但是,本发明并不限于下述的实施方式。
实施例1
本实施例提供了一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法,其使用的AMF为根内球囊霉(Rhizophagus intraradices)或摩西球囊霉(Funneliforeismosseae)中的一种。
具体的,本发明所述促进玉米在沙地中生长的方法,其种植或培养的步骤为:
(1)制备AMF菌根接种体:选细河沙、沸石按体积比1:1混匀,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后重复121℃湿热灭菌2h,密封放置1~2周后作为AMF菌剂培养基质;将含有AMF孢子的菌剂加入上述培养基质中并播种甜高粱(Sorghum dochna(Forssk.)Snowden),在塑料温室自然光照条件下培养3~4个月后收获基质和根段,保证根段侵染率在70%以上,侵染强度在40%以上;且风干后测定AMF孢子密度,保证每克接种基质至少含25个成熟健康孢子,作为标准接种剂;
(2)砒砂岩预处理:将砒砂岩过2mm筛,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后重复121℃湿热灭菌2h,放置7-14d,实现杀菌后放置熟化;
(3)制备盆栽基质土:将沙土过2mm筛后,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后重复121℃湿热灭菌2h,放置7-14d制得盆栽基质土;
(4)玉米催芽:选择上一年采集的质优饱满玉米种子,将玉米种子使用10%双氧水表面消毒10min,蒸馏水冲洗后于27℃电热恒温隔水式培养箱中暗培养催芽;
(5)播种与接种:将砒砂岩和盆栽基质土按体积比1:2混合后加入至盆容积的3/4处,浇水并压出菌根接种孔穴和育苗钵孔穴,在所述菌根接种孔穴中接种AMF菌根接种体25-35g,在所述育苗钵孔穴中播种玉米种子。
本发明所述促进玉米在沙地中生长的方法除需通过上述方法进行种植或栽种玉米外,还需控制玉米的生长环境及其水肥条件。具体的,玉米播种前需将盆用0.1%高锰酸钾溶液浸泡30min;玉米播种后,将盆栽放置于温室培养架上培育,温室搭建遮阳网,遮阳率70%,温室内温度为27-33℃,相对湿度80%以上,生长过程中维持土壤含水率在50%;需要在玉米生长过程中添加减磷的hoagland营养液。
为使本发明目的、技术方案与优点更加清楚,以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例2
本实施例使用的AMF菌根接种体采用摩西球囊霉(Funneliforeis mosseae)菌剂配置而成,每克基质含25个成熟健康孢子。
试验共设四个处理,分别为:①空白对照组,采用普通的沙土栽种玉米,不接种AMF菌根,不添加砒砂岩;②在沙土中接种AMF菌根,不添加砒砂岩;③在沙土中添加砒砂岩,不接种AMF菌根;④在沙土中添加砒砂岩,并接种AMF菌根。其他条件和种植方法与上述实施方式所述相同,每处理重复3次。
在玉米生长8周后,对其生长情况进行调查。于玉米成熟后对每处理玉米进行实收测产,统计产量并计算株产量,试验结果见表1。
表1,玉米生长情况对比
差异显著性P<0.05。
由表1可得,应用本发明提供的一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法,当在沙土中添加砒砂岩,并接种AMF菌根,每克基质含25个成熟健康孢子时,能显著提高玉米生长的株高(75.78±9.76cm)、茎粗(1.65±0.13cm)和地上部分鲜重(470.77±29.87g),并有效提高了玉米的产量(343±26.21g/株)。
实施例3
本实施例使用的AMF菌根接种体采用根内球囊霉(Rhizophagus intraradices)菌剂配置而成,每克基质含32个成熟健康孢子。
试验共设四个处理,分别为:①空白对照组,采用普通的沙土栽种玉米,不接种AMF菌根,不添加砒砂岩;②在沙土中接种AMF菌根,不添加砒砂岩;③在沙土中添加砒砂岩,不接种AMF菌根;④在沙土中添加砒砂岩,并接种AMF菌根。其他条件和种植方法与上述实施方式所述相同,每处理重复3次。
在玉米生长8周后,对其生长情况进行调查。于玉米成熟后对每处理玉米进行实收测产,统计产量并计算株产量,试验结果见表2。
表2,玉米生长情况对比
差异显著性P<0.05。
由表2可得,应用本发明提供的一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法,当在沙土中添加砒砂岩,并接种AMF菌根,每克基质含32个成熟健康孢子时,能显著提高玉米生长的株高(77.78±7.66cm)、茎粗(1.72±0.13cm)和地上部分鲜重(57.12±5.13g),并有效提高了玉米的产量(321±16.2g/株)。
实施例4
本实施例使用的AMF菌根接种体采用根内球囊霉(Rhizophagus intraradices)菌剂配置而成,每克基质含27个成熟健康孢子。
试验共设四个处理,分别为:①空白对照组,采用普通的沙土栽种玉米,不接种AMF菌根,不添加砒砂岩;②在沙土中接种AMF菌根,不添加砒砂岩;③在沙土中添加砒砂岩,不接种AMF菌根;④在沙土中添加砒砂岩,并接种AMF菌根。其他条件和种植方法与上述实施方式所述相同,每处理重复3次。
在玉米生长8周后,对其生长情况进行调查。于玉米成熟后对每处理玉米进行实收测产,统计产量并计算株产量,试验结果见表3。
表3,玉米生长情况对比
差异显著性P<0.05。
由表3可得,应用本发明提供的一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法,当在沙土中添加砒砂岩,并接种AMF菌根,每克基质含27个成熟健康孢子时,能显著提高玉米生长的株高(85.24±9.76cm)、茎粗(2.11±0.13cm)和地上部分鲜重(719.23±17.74g),并有效提高了玉米的产量(324±16.3g/株)。
如上所述,即可较好地实现本发明,上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进,均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,将砒砂岩和盆栽基质土按体积比1:2混合后加入至盆容积的3/4处,浇水并压出菌根接种孔穴和育苗钵孔穴,在所述菌根接种孔穴中接种AMF菌根接种体,在所述育苗钵孔穴中播种玉米种子。
2.根据权利要求1所述的促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,每盆接种AMF菌根接种体25-35g;玉米播种前需将盆用0.1%高锰酸钾溶液浸泡30min,播种后在玉米生长期内施用hoagland营养液。
3.根据权利要求1所述的促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,所述AMF菌根接种体的制备方法包括,
将河沙与沸石按体积比1:1混匀,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后再经121℃湿热灭菌2h,放置7-14d后作为AMF菌剂培养基质;
在所述AMF菌剂培养基质上接种含有AMF孢子的菌剂并播种甜高粱,在温室自然光照条件下培养90-120d;
收获培养基质和根段;
将根段风干制得AMF菌根接种体。
4.根据权利要求2所述的促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,所述AMF菌根接种体的侵染率大于70%,侵染强度大于40%,每克接种体中含有的成熟健康孢子大于等于25个。
5.根据权利要求1所述的促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,所述砒砂岩需经过预处理,所述砒砂岩的预处理方法为,将砒砂岩过2mm筛,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后重复121℃湿热灭菌2h,放置7-14d。
6.根据权利要求1所述的促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,所述盆栽基质土的制备方法为,将沙土过2mm筛后,经121℃湿热灭菌2h,间隔24h后重复121℃湿热灭菌2h,放置7-14d制得盆栽基质土。
7.根据权利要求1所述的促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,所述玉米种子在播种前需经催芽处理,所述玉米种子催芽处理方法为将玉米种子使用10%双氧水表面消毒10min,蒸馏水冲洗后于27℃下暗培养催芽。
8.根据权利要求1所述的促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,所述AMF选自根内球囊霉(Rhizophagus intraradices)或摩西球囊霉(Funneliforeis mosseae)中的一种。
9.根据权利要求1所述的促进玉米在沙地中生长的方法,其特征在于,玉米播种后,将栽放置于温室培养架上培育,温室搭建遮阳网,遮阳率70%,温室内温度为27-33℃,相对湿度大于80%,生长过程中土壤含水率为50%。
10.权利要求1至9任一项所述联合应用AMF与砒砂岩促进玉米在沙地中生长的方法在沙地玉米栽培中的应用。
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