一种菌糠+AMF新型栽培基质及其制备方法和应用转让专利
申请号 : CN201310072037.0
文献号 : CN103145497B
文献日 : 2014-12-17
发明人 : 刘润进 , 李莉
申请人 : 青岛农业大学
摘要 :
本发明提供了一种菌糠+AMF新型栽培基质及其制备方法和应用，主要步骤是将丛枝菌根真菌(AMF)接种物加入菌糠中，制备成菌糠+AMF栽培基质。将番茄、草莓或洋葱幼苗定植于该基质上，进行蔬菜生产栽培。蔬菜生长季结束后，栽培蔬菜后用过的基质作为AMF接种剂和土壤有机添加剂再利用，施入保护地土壤中，可增加土壤中有机质、AMF接种物和矿物质含量、改善土壤理化性状、提高土壤肥力；促进作物生长、增加产量、改善品质。达到菌糠高效再利用、保护环境、促进农业可持续生产、实现循环经济的目的。
权利要求 :
1.一种菌糠+AMF栽培基质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制备AMF菌剂：精选无杂质细河砂和粘土，按体积比为细河砂：粘土＝5：2～1混匀、经湿热灭菌后为AMF培养基质，将AMF接种物加入上述培养基质中并播种烟草和/或三叶草，于温室内培养；培养3～4个月后收获基质和根系，调整接种物IPU数量为15000～-1
20000IPU L 备用；
(2)制备菌糠+AMF栽培基质：将菌糠腐熟破碎后，按体积比为AMF菌剂：菌糠＝1：8～-1
12混匀制成菌糠+AMF栽培基质，所述AMF菌剂含菌量为15000～20000IPU L ；
所述AMF为根内球囊霉；所述菌糠为平菇菌糠、香菇菌糠或金针菇菌糠中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的菌糠+AMF栽培基质的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中将AMF接种物加入培养基质至500～1000个孢子/2～3L基质。
3.根据权利要求2所述的菌糠+AMF栽培基质的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中培养条件为自然光照条件；昼夜温度分别为25～30℃和12～15℃；每两周施加20％～
30％的Hoagland营养液。
4.根据权利要求1制备方法制得的所述的菌糠+AMF栽培基质在作为蔬菜栽培基质或土壤添加剂的用途，其特征在于具体使用方法如下：(1)分别将3～4叶苗龄的蔬菜幼苗定植于所述菌糠+AMF栽培基质中，令其正常生长发育，生长季结束后收集其栽培基质，供再利用；
-2
(2)将上述栽培蔬菜用后收集的栽培基质以5Lm 施入保护地土壤中，然后再定植蔬菜。
5.根据权利要求4所述的菌糠+AMF栽培基质在作为蔬菜栽培基质或土壤添加剂的用途，其特征在于：所述蔬菜幼苗为番茄和洋葱幼苗中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的菌糠+AMF栽培基质在作为蔬菜栽培基质或土壤添加剂的用途，其特征在于：所述蔬菜为黄瓜。
说明书 :
一种菌糠+AMF新型栽培基质及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于资源环境保护的技术领域，具体涉及一种菌糠+AMF新型栽培基质及其制备方法和应用。
背景技术
[0002] 食用菌是一类具有营养价值、药用价值和经济价值的可食用大型真菌的总称。食用菌的大规模生产，既满足了人们对食品的大量需求，又带动了经济的发展。目前，世界各国食用菌产业的发展日益壮大。然而，随着食用菌生产规模的不断扩大，食用菌生产过程中废弃的固体培养基即菌糠的数量也越来越多。调查表明，每生产1kg的食用菌约产生菌糠6 3 6 3
3.25kg。据统计，荷兰菌糠的产生量每年达到2.1×10m ；美国3.4×10m ；爱尔兰边界城
5 3
市19×10m。而我国作为食用菌产量最大的国家，每年菌糠生产量约700万吨。目前，大部分菌糠被随意丢弃成为垃圾，不仅污染环境，而且成为多种有害微生物、蝇、蚊等的滋生地，危害人的健康，也使食用菌的病虫害发生猖獗，影响再生产的发展。因此，解决菌糠的再利用刻不容缓，对我国循环经济的发展意义重大。
3.25kg。据统计，荷兰菌糠的产生量每年达到2.1×10m ；美国3.4×10m ；爱尔兰边界城
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市19×10m。而我国作为食用菌产量最大的国家，每年菌糠生产量约700万吨。目前，大部分菌糠被随意丢弃成为垃圾，不仅污染环境，而且成为多种有害微生物、蝇、蚊等的滋生地，危害人的健康，也使食用菌的病虫害发生猖獗，影响再生产的发展。因此，解决菌糠的再利用刻不容缓，对我国循环经济的发展意义重大。
[0003] 国内外已开展了对菌糠的再利用研究。将菌糠主要是用于食用菌的二次栽培、加工成动物饲料及肥料、提取植物调节剂、作为燃料等。例如，利用白灵菇和金针菇的菌糠栽培鸡腿菇；菌糠可替代部分棉籽壳栽培杏鲍菇，但由于应用成本及过程的相对复杂而很少付诸于实践。
[0004] 事实上，通过食用菌对培养料的分解，提高了菌糠中N、P、K等矿质元素含量。Jordan等（2008）对爱尔兰的多种菌糠营养成分进行了测定。结果表明，15种菌糠含有大量的N、P、K（N：P：K=1.3:1:1.1）等能够提供给植物生长所需的养分。同时，所测定的15种菌糠含钙平均值为28g/kg,可作为土壤稳定剂的添加材料。可见，将菌糠用作有机肥的效果和可行性值得进一步试验。特别是菌糠中存在大量的无机盐、残留农药、重金属和有害微生物等问题可能会限制其再利用。因此，很有必要探索解决这些问题的新途径。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种菌糠+AMF新型栽培基质及其制备方法和应用，可增加现有解决食用菌生产中培养基废料堆积污染环境和占用土地等问题的方法。本发明利用AMF增加食用菌生产中培养基废料再利用效率、减少环境污染和占用土地、提高循环经济效益。
[0006] 为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
[0007] 一种菌糠+AMF新型栽培基质，按体积比为AMF菌剂：菌糠=1：8～12混匀制成菌-1糠+AMF栽培基质，所述AMF菌剂含菌量为15000～20000IPU L 。
[0008] 对上述技术方案的进一步改进：所述AMF为根内球囊霉。
[0009] 对上述技术方案的进一步改进：所述菌糠为平菇菌糠、香菇菌糠或金针菇菌糠中的一种或几种。
[0010] 本发明还提供了所述的菌糠+AMF新型栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
[0011] （1）制备AMF菌剂：精选无杂质细河砂和粘土，按体积比为细河砂：粘土=5：2～1混匀、经湿热灭菌后为AMF培养基质，将AMF接种物加入上述培养基质中并播种烟草和/或三叶草，于温室内培养；培养3～4个月后收获基质和根系，调整接种物IPU数量为15000～-120000IPU L 备用；
[0012] （2）制备菌糠+AMF栽培基质：将菌糠腐熟破碎后，按体积比为AMF菌剂：菌糠=1：-1
8～12混匀制成菌糠+AMF栽培基质，所述AMF菌剂含菌量为15000～20000IPU L 。
8～12混匀制成菌糠+AMF栽培基质，所述AMF菌剂含菌量为15000～20000IPU L 。
[0013] 对上述技术方案的进一步改进：所述步骤（1）中将AMF孢子加入培养基质至500～1000个孢子/2～3L基质。
[0014] 对上述技术方案的进一步改进：所述步骤（2）中培养条件为自然光照条件；昼夜温度分别为25～30℃和12～15℃；每两周施加20%～30%的Hoagland营养液。
[0015] 本发明还提供了所述的菌糠+AMF新型栽培基质在作为蔬菜栽培基质或土壤添加剂的用途。
[0016] 具体使用方法如下：
[0017] （1）分别将3～4叶苗龄的蔬菜幼苗定植于所述菌糠+AMF栽培基质中，令其正常生长发育，生长季结束后收集其栽培基质，供再利用；
[0018] （2）将上述栽培蔬菜用后收集的栽培基质以5L m-2施入保护地土壤中，然后再定植水果或蔬菜。
[0019] 对上述技术方案的进一步改进：所述蔬菜幼苗为番茄、草莓和洋葱幼苗中的一种或几种。
[0020] 对上述技术方案的进一步改进：所述水果为西瓜，所述蔬菜为黄瓜。
[0021] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
[0022] 1.本发明以食用菌生产中废弃的固体培养基即菌糠为基质，添加AMF，制备成新型无土栽培基质，即菌糠+AMF栽培基质。所述丛枝菌根真菌（AMF）具有改善土壤理化特性、降解有毒机有机物、修复污染和退化土壤、提高植物抗盐、抗病性等作用。先在该新型栽培基质中栽培蔬菜；再以栽培蔬菜后的基质作为AMF接种剂和土壤有机添加剂，以每平方米土地5L的施用量，添加于大田土壤中。本发明将AMF与菌糠混合处理，进行菌糠循环再利用。经试验表明，菌糠经过两次重复利用，不仅增加了土壤中有机质、AMF接种物和矿物质含量；改善土壤理化性状和土壤肥力；促进蔬菜生长、增加产量、改善品质，达到了菌糠高效再利用、保护环境、促进农业可持续生产、实现循环经济的目的。本发明丰富了我国循环经济、低碳环保及可持续发展的生物技术领域。
[0023] 2.本发明以食用菌生产废料为材料，简单易得、成本较低，且不受季节限制；接种技术简单易行。
具体实施方式
[0024] 实施例1
[0025] 本实施例利用所述菌糠+AMF新型栽培基质循环再利用的方法包括如下步骤：
[0026] 1、制备菌糠+AMF新型栽培基质
[0027] 精选无任何杂质的过2mm筛的细河砂与粘土，按细河砂：粘土=5：2～1（体积比）混匀、经湿热灭菌后作为AMF培养基质，将根内球囊霉（Glomus intaradices）（青岛农业大学分离保藏，保藏编号:Gi95）500～1000个孢子加入上述2～3L培养基质中并播种烟草和三叶草，于温室内培养：自然光照条件；昼夜温度分别为25～30℃和12～15℃；根据需要浇水；每两周施加20%～30%的Hoagland营养液。其他均采用常规管理。培养3～4个-1月后收获基质和根系。调整接种物IPU数量为20000IPU L 备用；
[0028] 分别采集食用菌场废弃的平菇菌糠、香菇菌糠或金针菇菌糠中的一种或几种。平菇菌糠主要成分为花生壳或玉米芯；香菇菌糠主要为杨树木屑；金针菇菌糠主要为玉米-1芯。经堆沤腐熟破碎后，按根内球囊霉菌剂：菌糠=1：10（体积比），将含量为20000IPU L的根内球囊霉与菌糠混匀，制备成菌糠+AMF无土栽培基质。
[0029] 2、利用菌糠+AMF栽培基质栽培番茄
[0030] 将3～4叶苗龄的番茄幼苗定植于上述无土栽培基质中，以不接种AMF的菌糠为对照，进行露天或温室番茄栽培生产。整个栽培过程中采用自然光照；昼夜温度分别为27～32℃和15～17℃；根据需要浇水、灭虫和防病；但适当控水，不施任何化肥肥，生长季后期根据需要可适当补充30%～50%Hoagland营养液。定期测定番茄菌根侵染率、植株生长发育状况和番茄果实产量(表1)。生长季结束后收集其栽培基质，采用常规仪器分析方法测定该基质pH、矿物质养分含量、AMF接种势单位等(表2)；备用。
[0031] 利用菌糠+AMF栽培基质栽培番茄的实验结果表明：番茄幼苗定植于菌糠+AMF栽培基质后无需缓苗，成活率100%，而对照需要3～4天缓苗期，成活率为83.1%；接种处理的单株花序数和产量均显著高于对照（表1）。
[0032] 表1菌糠+AMF栽培基质对番茄菌根发育、生长和产量的影响
[0033]
[0034] 注：表中菌糠为平菇生产中废弃的固体培养基；AMF=Glomus intaradices[0035] 表2菌糠+AMF栽培基质栽培番茄后的理化特性与AMF接种物数量
[0036]
[0037] 注：表中菌糠为平菇生产中废弃的固体培养基；AMF=Glomus intaradices[0038] 3、保护地田间试验
[0039] 选择蔬菜大棚作为试验样地，设立施加栽培番茄用过的菌糠+AMF栽培基质与不2
施加对照（CK）各3个小区（即重复3次），每个小区面积20m。将上述栽培番茄后用过的基-2
质作为AMF接种剂和土壤有机添加剂，以5L m 施入保护地土壤中，按一定株行距定植京欣
2 2
4号西瓜苗（市售），每666m 大棚面积栽培600～800棵。幼苗移栽前深施鸡粪5t/667m，整个栽培过程中不施或少施速效化肥；整个栽培过程中肥水用量为常规用量的1/2,农药为常规用量的1/3，根据需要灌溉、灭虫、防病等，其他采用常规栽培管理，直至收获西瓜。测定西瓜菌根侵染率、植株生长发育状况、西瓜产量、西瓜含糖量和Vc含量（表3）等。生长季结束后采用常规仪器分析方法测定大棚土壤理化性状。
施加对照（CK）各3个小区（即重复3次），每个小区面积20m。将上述栽培番茄后用过的基-2
质作为AMF接种剂和土壤有机添加剂，以5L m 施入保护地土壤中，按一定株行距定植京欣
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4号西瓜苗（市售），每666m 大棚面积栽培600～800棵。幼苗移栽前深施鸡粪5t/667m，整个栽培过程中不施或少施速效化肥；整个栽培过程中肥水用量为常规用量的1/2,农药为常规用量的1/3，根据需要灌溉、灭虫、防病等，其他采用常规栽培管理，直至收获西瓜。测定西瓜菌根侵染率、植株生长发育状况、西瓜产量、西瓜含糖量和Vc含量（表3）等。生长季结束后采用常规仪器分析方法测定大棚土壤理化性状。
[0040] 栽培番茄用过的菌糠+AMF栽培基质再利用的测定结果表明：栽培番茄用过的菌-1糠+AMF栽培基质中AMF接种物的接种势可达15000-30000IPU L 菌糠。因此，可以作为AMF接种剂和土壤有机添加剂继续利用。试验表明，定植于施加栽培番茄用过的菌糠+AMF栽培基质小区中的西瓜幼苗无需缓苗，成活率100%，而对照需要2～4天缓苗期，成活率为
86.4%；处理小区的西瓜产量是对照的1.1～1.37倍；西瓜品质和土壤理化性状也得到显著改善（表2）。
86.4%；处理小区的西瓜产量是对照的1.1～1.37倍；西瓜品质和土壤理化性状也得到显著改善（表2）。
[0041] 表3栽培番茄用过的平菇菌糠+AMF栽培基质对西瓜产量、品质和土壤理化特性的影响
[0042]
[0043] 实施例2
[0044] 本实施例利用所述菌糠+AMF新型栽培基质循环再利用的方法包括如下步骤：
[0045] 1．精选无任何杂质的过2mm筛的细河砂与粘土，按细河砂：粘土=5：2～1（体积比）混匀、经湿热灭菌后作为AMF培养基质，将根内球囊霉（Glomus intaradices）(青岛农业大学分离保藏,保藏编号:Gi95）500～1000个孢子加入上述2～3L培养基质中并播种烟草和三叶草，于温室内培养，自然光照条件；昼夜温度为25～30-12～15℃；根据需要浇水；每两周施加20%～30%的Hoagland营养液。其他均采用常规管理。培养3～4个月后-1收获基质和根系。调整接种物IPU数量为15000IPU L 备用；
[0046] 分别采集食用菌场废弃的平菇菌糠、香菇菌糠和金针菇菌糠。平菇菌糠主要成分为花生壳或玉米芯；香菇菌糠主要为杨树木屑；金针菇菌糠主要为玉米芯。经堆沤腐熟破-1碎后，按根内球囊霉菌剂：菌糠=1：10（体积比），将含量为15000IPU L 的根内球囊霉与菌糠混匀，制备成菌糠+AMF无土栽培基质。
[0047] 2、利用菌糠+AMF栽培基质栽培洋葱的效应
[0048] 将洋葱幼苗定植于上述无土栽培基质中，以不接种AMF的菌糠为对照，进行露天或温室洋葱栽培生产。整个栽培过程中采用自然光照；昼夜温度为27～32-15～17℃；根据需要浇水、灭虫和防病；但适当控水，不施任何化肥肥，生长季后期根据需要可适当补充30%～50%Hoagland营养液。定期测定洋葱菌根侵染率、植株生长发育状况和洋葱产量（表
4）。生长季结束后收集其栽培基质，采用常规仪器分析方法测定该基质pH、矿物质养分含量、AMF接种势单位等（表5）；备用。
4）。生长季结束后收集其栽培基质，采用常规仪器分析方法测定该基质pH、矿物质养分含量、AMF接种势单位等（表5）；备用。
[0049] 利用菌糠+AMF栽培基质栽培洋葱的效应的实验结果表明：洋葱幼苗定植于菌糠+AMF栽培基质后无需缓苗，成活率100%，而对照需要3～4天缓苗期，成活率为88.4%；接种处理的单株产量均显著高于对照（表6）。
[0050] 表4菌糠+AMF栽培基质对洋葱菌根发育、生长和产量的影响
[0051]
[0052]
[0053] 注：表中菌糠为平菇生产中废弃的固体培养基；AMF=Glomus intaradice[0054] 表5菌糠+AMF栽培基质栽培洋葱后的理化特性与AMF接种物数量
[0055]
[0056] 注：表中菌糠为平菇生产中废弃的固体培养基；AMF=Glomus intaradices[0057] 2.保护地田间试验
[0058] 选择适宜的大棚作为试验样地，设立施加栽培洋葱后用过的菌糠+AMF栽培基质-2 2（5L m ）与不施加对照（CK）各3个小区（即重复3次），每个小区面积20m。按一定株行距
2 2
定植黄瓜瓜苗，每666m 大棚面积栽培3000棵。幼苗移栽前深施鸡粪4t/667m，整个栽培过程中不施或少施速效化肥；根据需要灌溉、灭虫、防病等，均按常规方法。定期测定黄瓜菌根侵染率、植株生长发育状况、黄瓜产量、等。生长季结束后采用常规仪器分析方法测定大棚土壤理化性状。
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定植黄瓜瓜苗，每666m 大棚面积栽培3000棵。幼苗移栽前深施鸡粪4t/667m，整个栽培过程中不施或少施速效化肥；根据需要灌溉、灭虫、防病等，均按常规方法。定期测定黄瓜菌根侵染率、植株生长发育状况、黄瓜产量、等。生长季结束后采用常规仪器分析方法测定大棚土壤理化性状。
[0059] 栽培洋葱用过的菌糠+AMF栽培基质再利用的效应试验结果表明：定植于施加栽-1培洋葱后用过的菌糠+AMF栽培基质中AMF接种物的接种势可达17000-35000IPU L 菌糠。
因此，可以作为AMF接种剂和土壤有机添加剂继续利用。试验表明，施加栽培洋葱后用过的菌糠+AMF栽培基质中的小区黄瓜幼苗无需缓苗，成活率100%，而对照需要2～4天缓苗期，成活率为90%；处理小区黄瓜产量是对照的1.1～1.5倍；大棚土壤理化性状也得到显著改善（表6）。
因此，可以作为AMF接种剂和土壤有机添加剂继续利用。试验表明，施加栽培洋葱后用过的菌糠+AMF栽培基质中的小区黄瓜幼苗无需缓苗，成活率100%，而对照需要2～4天缓苗期，成活率为90%；处理小区黄瓜产量是对照的1.1～1.5倍；大棚土壤理化性状也得到显著改善（表6）。
[0060] 表6栽培洋葱用过的菌糠+AMF栽培基质对黄瓜产量、品质和土壤理化特性的影响[0061]
[0062] 所述将栽培洋葱后用过的基质作为AMF接种剂和土壤有机添加剂，以5Lm-2施入保