设施蔬菜菌根苗的生产方法转让专利
申请号 : CN200610011897.3
文献号 : CN1843073B
文献日 : 2011-08-24
发明人 : 贺超兴 , 张志斌 , 贺忠群 , 王怀松
申请人 : 中国农业科学院蔬菜花卉研究所
摘要 :
本发明涉及“设施蔬菜菌根苗的生产方法”，包括如下步骤：1)通过对消毒有机土或土壤接种丛枝菌根真菌(AMF)菌剂后种植易感作物，以植物须根及菌根孢子作为接种菌剂；2)将育苗土或育苗基质消毒除去杂菌；3)将消毒土装于穴盘，将接种菌剂均匀撒于其上，然后将种子直播于穴盘上，再覆盖消毒土即可温室育苗。该方法成本低，通用性强，操作简便，能有效实现设施蔬菜生产的可持续发展。本发明菌根苗应用方法的环保意义非常大，一是提高温室土壤有机栽培条件下营养物和水肥利用效率，从而可提高蔬菜有机栽培下的产量并改善蔬菜的营养品质，二是增强蔬菜抗病耐盐和耐旱性，适于盐渍化土地应用，减少土传病害发生，并改善蔬菜根际环境。
权利要求 :
1.设施蔬菜菌根苗的生产方法，包括如下步骤：1)接种菌剂生产：通过对消毒有机土接种丛枝菌根真菌AMF菌剂后种植易感作物，将含有高侵染度的植物须根及菌根孢子的土壤作为接种菌剂，所述高侵染度是指易感作物根系的菌根侵染率在70％以上，侵染强度在40％以上，相对菌根率20％以上；所述丛枝菌根真菌菌种为AMF Glomus mosseae-2或Glomus versiforme；所述易感作物为黄瓜；2)育苗土壤消毒：将育苗土或育苗基质消毒除去杂菌；所述育苗土为普通土壤或添加秸秆有机肥的有机土；所述育苗基质为草炭与蛭石的混合物；3)菌根苗生产：将消毒后的育苗土或育苗基质装于穴盘中，浇透水压出孔穴，将接种菌剂均匀撒于穴盘表面，然后将经消毒并浸种催芽后的设施蔬菜种子播于穴孔中，覆盖消毒的育苗土或育苗基质后即可将穴盘放入温室育苗；所述设施蔬菜为番茄。
2.根据权利要求1所述的生产方法，所述育苗土或育苗基质消毒方法是将其放入烘箱中于160℃烘烤2小时，自然冷却后继续用160℃烘2小时，或用高温热水连续处理土壤至土温升至55-60℃，保温2小时，每平方米用热水120-160升。
3.根据权利要求1所述的生产方法，所述步骤3中接种菌剂用量占穴盘内育苗土或育苗基质总量的5-10％。
4.根据权利要求1所述的生产方法，所述孔穴深度为1cm。
5.根据权利要求1所述的生产方法，所述温室育苗时间为20-25天。
说明书 :
设施蔬菜菌根苗的生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及农业设施蔬菜的生产领域，特别是涉及一种设施蔬菜菌根苗的生产方法。
背景技术
[0002] 改革开放以来随着我国人民对蔬菜需求的快速增加，设施蔬菜面积发展迅速，以2
高效节能日光温室为主的各类温室面积已超过30万hm。设施蔬菜产量高，栽培中化肥施用量较大，加上设施内没有天然降水及蔬菜种类简单多为茄果类和瓜类，设施蔬菜连续多年生产后土地常易发生连作障碍、土壤盐渍化及土传病虫害严重，造成设施蔬菜产量下降、病虫害频发影响到设施蔬菜可持续生产。近年来世界发达国家有机农业发展迅速，发达国家土地资源丰富，通过休耕、轮作大量施用有机肥、种植牧草，有效地实现了现代农业向有机农业的转换，然而中国人多地少，复种指数高，随着工业现代化、灌溉和保护地栽培面积的扩大，土壤次生盐渍化日趋严重。因此如何提高植物的耐盐耐旱性来解决蔬菜连作障碍是当前亟待解决的实际问题，利用共生微生物也是提高植物生产力，改善品质的重要途径。
高效节能日光温室为主的各类温室面积已超过30万hm。设施蔬菜产量高，栽培中化肥施用量较大，加上设施内没有天然降水及蔬菜种类简单多为茄果类和瓜类，设施蔬菜连续多年生产后土地常易发生连作障碍、土壤盐渍化及土传病虫害严重，造成设施蔬菜产量下降、病虫害频发影响到设施蔬菜可持续生产。近年来世界发达国家有机农业发展迅速，发达国家土地资源丰富，通过休耕、轮作大量施用有机肥、种植牧草，有效地实现了现代农业向有机农业的转换，然而中国人多地少，复种指数高，随着工业现代化、灌溉和保护地栽培面积的扩大，土壤次生盐渍化日趋严重。因此如何提高植物的耐盐耐旱性来解决蔬菜连作障碍是当前亟待解决的实际问题，利用共生微生物也是提高植物生产力，改善品质的重要途径。
[0003] 设施蔬菜包括番茄、黄瓜，多在温室或大棚等覆盖保护装置内进行长季节种植的蔬菜。目前，其育苗方式主要有传统土壤育苗，草炭、蛭石等基质无土栽培采用平盘、穴盘育苗或营养钵方式进行育苗。国内设施蔬菜栽培多采用土壤栽培、有机基质栽培等方式进行，由于设施蔬菜连年栽培，土壤连作障碍严重，土传病害频发，盐渍化经常发生，严重影响了设施蔬菜生产的可持续发展，主要问题如下：
[0004] 1.农民采用传统育苗方法，设施环境调控能力差，而且蔬菜出苗率低且不齐，费种费工同时缓苗慢、苗期病害严重。
[0005] 2.温室蔬菜连年生产，土壤连作障碍严重，土传病害频发对设施蔬菜高效生产产生了严重影响，采用药剂消毒不但污染环境，还可对土壤微生物及蔬菜产生不良影响，其应用受到限制。
[0006] 3.设施土壤土传病虫害若采用高温热水消毒法或地热线加温法进行高温消毒灭菌，可完全杀灭土壤微生物而消除土传病害，但同时对土壤有益微生物亦产生了杀灭作用，造成土壤微生物贫泛，影响了营养物的利用，有待完善。
[0007] 4.设施蔬菜有机土栽培技术是实现蔬菜可持续发展的重要方向，但有机栽培下根际营养不能充分满足蔬菜生长的需要，常使蔬菜产量偏低，阻碍了有机栽培技术的推广应用。
[0008] 5.设施蔬菜生产中大量施用化肥、矿物肥造成土壤盐渍化日益严重对蔬菜生长发育亦有不良影响，如何提高蔬菜耐盐性、抗旱性是实现蔬菜高产稳产的重要科学问题。
发明内容
[0009] 本发明针对上述领域的缺陷，提供一种利用共生微生物丛枝菌根真菌(简称AMF)培育设施蔬菜菌根苗的方法，该方法成本低，通用性强，操作简便，能有效实现设施蔬菜生产的可持续发展。
[0010] 设施蔬菜菌根苗的生产方法，包括如下步骤：1)接种菌剂生产：通过对消毒有机土或土壤接种丛枝菌根真菌(AMF)菌剂后种植易感作物，将含有高侵染度的植物须根及菌根孢子的土壤作为接种菌剂，所述高侵染度是指易感作物根系的菌根侵染率在70％以上，侵染强度在40％以上，相对菌根率20％以上；2)育苗土壤消毒：将育苗土或育苗基质消毒除去杂菌；3)菌根苗生产：将消毒后的育苗土或育苗基质装于穴盘中，浇透水压出孔穴，将接种菌剂均匀撒于孔穴表面，然后将经消毒并浸种催芽后的设施蔬菜种子播于穴孔中，覆盖消毒的育苗基质土后即可将穴盘放入温室育苗。
[0011] 所述丛枝菌根真菌菌种为Glomus mosseae-2或Glomus versiforme。
[0012] 所述易感作物为黄瓜、玉米、高粱或三叶草。
[0013] 所述育苗土或育苗基质消毒方法是将其放入烘箱中于160℃烘烤2小时，自然冷却后继续用160℃烘2小时，或用高温热水连续处理土壤至土温升至55-60℃，保温2小时，每平方米用热水120-160升。
[0014] 所述育苗土为普通土壤或添加秸秆有机肥的有机土。
[0015] 所述育苗基质为草炭与蛭石的混合物。
[0016] 所述步骤3中接种菌剂用量占穴盘育苗土或育苗基质总量的5-10％。
[0017] 所述孔穴深度为1cm。
[0018] 所述温室育苗时间为20-25天。
[0019] 所述设施蔬菜种子为番茄、黄瓜、西瓜或甜瓜。
[0020] 设施蔬菜生产施肥量大且周年生产常引起土壤连作障碍和盐渍化，影响了设施蔬菜的可持续生产。丛枝菌根真菌(AMF)是共生于根际的土壤微生物，与寄主植物共生后具有提高寄主对P、K等有益元素吸收利用而增强植物耐盐耐旱性的作用，利用AMF与植物共生关系改进设施蔬菜的生长状况来使植物适应盐生环境是生物改良的重要途径，但是不同菌种之间存在着很大的功能差异。AMF由植物根系中的菌丝、菌根、液泡及土中的菌丝、孢子等部分组成，AMF可以不同方式和途径影响寄主植物的代谢过程，对植物的生长发育、营养、水分的吸收与利用、耐盐性以及产量和品质等都具有重要的影响作用。
[0021] 本发明基于以上原理，研究开发出设施蔬菜菌根苗生产方法。本发明所用菌根微生物Glomus mosseae-2(G.m)是从匈牙利购得的一个新发现的独特菌种，与其它国内菌种相比，其综合性状最好，应用效果最显著。本发明方法步骤中涉及到菌剂扩繁时，所用土壤或基质均需预先消毒灭菌，因为其它杂菌对菌根菌(AMF)的扩繁及其侵入都有很大的影响，菌剂主要通过培养AMF使其在易感作物根部得到扩增繁殖而得到高密度、高侵染率的植物须根及菌根孢子的土壤混合物，将其作为接种菌剂用于菌根苗生产的接种之用。育苗土的消毒非常重要，因为杂菌存在会影响菌根菌(AMF)孢子的萌发和对寄主植物的侵染和作用效果。本发明所用消毒方法是将量少的育苗土或育苗基质放入烘箱中于160℃2小时，自然冷却后继续烘2小时，然后冷却后使用，亦可用γ射线处理进行土壤灭菌。鉴于本发明扩繁的菌剂具有高侵染度，所以其使用量仅为基质重量的5-10％，而由于采用穴盘育苗，基质使用量不大，所以菌剂用量亦不大，从而为大批量培养生产和大面积使用菌根苗创造了条件，使技术应用成本大大降低。接种菌剂撒入育苗土或基质中的深度以播种深度1cm左右为宜，这样可以在种子萌发出根后，菌根孢子同时萌发以及时侵入根中形成共生结构利于幼苗生长发育。
[0022] 将以上蔬菜穴盘育苗20天左右即可使蔬菜根系与AMF形成很好的侵染共生关系，从而得到生长良好的蔬菜穴盘菌根苗，用于温室大棚定植。由于AMF适于在有机质含量高且有效磷含量低的土壤中繁衍，因此蔬菜菌根苗适于设施蔬菜有机土栽培，亦可用于有机基质栽培或普通土壤。在盐渍化严重的土壤栽培或设施土壤连年种植，土传病害及根结线虫严重的土壤，应用AMF菌根苗可缓解其不利影响，使蔬菜生长优于普通苗。本发明建议育好后的菌根苗的移栽定植土最好也作高温消毒除去杂菌，可用高温热水处理至15cm深土壤达60℃保温消毒，1小时以上，亦可在夏季将有机物秸秆、有机肥与土壤混和后浇水再地膜覆盖，高温闷棚处理15天后，通风后整地做畦，便可定植。土壤通过消毒处理后，若定植应用菌根苗不仅可迅速恢复地力，还可降低肥水用量，提高肥水利用率，促进营养利用吸收，应用效果更好。
[0023] 菌根苗应用方法的环保意义也非常大，一是提高温室土壤有机栽培条件下营养物利用和水肥利用效率，在节约化肥用量的同时，提高蔬菜有机栽培下的产量并改善蔬菜的营养品质，二是增强蔬菜抗病耐盐和耐旱性，适于盐渍化土地应用，减轻土传病害的危害，并显著地改善了蔬菜根际环境。其主要优点如下：
[0024] 1.既适用于长季节高产栽培的果菜类蔬菜如番茄、黄瓜、茄子等，亦可栽培西、甜瓜、草莓等使其获得优质高产。
[0025] 2.易于操作，原料来源容易，生产成本低，不产生任何有害废弃物，符合环保和生态农业的需要；
[0026] 3.采用菌根苗进行生产，可相应减少化肥施用量，提高有机肥的吸收利用效率，从而提高肥水利用率和肥效，节水节肥效果显著，菌根苗还可大大改善蔬菜根际微生物营养环境；
[0027] 4.适于中国国情的日光温室土壤越冬栽培，亦可应用于大型连栋温室及春秋大棚有机土栽培或有机基质栽培，应用范围广。
具体实施方式
[0028] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0029] 本发明所应用的AMF菌根微生物Glomus mosseae-2(G.m)是由匈牙利科学院土壤科学与农业化学土壤研究所Tunde Tackacs博士从匈牙利土壤中筛选获得，本单位于2005年购买回菌种菌剂。其它菌剂均在国内市场购买。
[0030] 实施例：设施蔬菜菌根苗的生产方法
[0031] (1)菌种扩繁和菌剂生产：通过对消毒有机土或土壤接种菌种后种植易感作物黄瓜、玉米、高粱或三叶草，通过培养植物，使菌根微生物在根系生长中扩增繁殖而得到高密度高侵染度的植物须根及菌根孢子成为接种菌剂可用于菌根苗生产。(以易感作物的根系菌根侵染率(F)70％以上，侵染强度(M)40％以上，相对菌根率(a)20％以上作为接种菌剂标准)
[0032] (2)育苗土消毒：灭菌主要是消除土中的各种杂菌，方法是将育苗土或育苗基质放入烘箱中于160℃2小时，自然冷却后继续160℃烘2小时，然后冷却后使用。
[0033] (3)菌根苗生产中的菌剂接种：先将消毒土或基质装于穴盘，然后浇透水，在其上压出深约1厘米的穴，将占穴盘内育苗土重量约5％接种菌剂均匀撒于其上，然后将经消毒并温汤浸种的蔬菜种子直播于穴盘上，其上覆盖消毒土或基质即可将穴盘放入育苗温室。
[0034] 蔬菜种子播种后随种子胚根萌发，丛枝菌根孢子萌发侵入蔬菜根系中形成菌根共生体，随蔬菜幼苗生长，菌丝体在根际生长扩繁，菌根侵染率和侵染强度不断提高，侵染初期虽然对设施蔬幼苗生长产生一定迟滞作用，但幼苗生长中后期菌根苗幼苗素质将明显超过对照。
[0035] 实验例1：将G.m菌根菌剂接种于不同基质的扩繁效果比较(表1)[0036] 利用栽培黄瓜在不同栽培基质中接种AMF，比较其侵染率，获得了具有良好侵染率的AMF接种菌剂，其侵染效果见表(表1)，由表可见采用有机土扩繁的菌剂其菌根率明显高于购于匈牙利的原菌剂，因此有机土扩繁的AMF菌剂可以直接用于生产试验，其次为草炭与蛭石配制的育苗基质扩繁的菌剂。
[0037] 表1 AMF在不同育苗基质扩繁的根系侵染率比较
[0038]
[0039] 实验例2：不同AMF菌种育苗情况对比(表2)：
[0040] 表2 不同AMF菌种对番茄幼苗干物重和菌根侵染率、菌根依赖性的影响[0041]
[0042] 供 试 菌 种 分 别 为 Glomus diuphauam(G.d)，Glomus mossea(BEG167)，Glomusintraradices(BEG141)，Glomus etuni-catuml(BEG168)，Glomus versiforme(G.v)和Glomus mosseae-2(G.m)。
[0043] 结论：从上述实验中可以看出，不同AMF对番茄根系的菌根侵染率及菌根依赖性亦有显著差异，G.m，G.v处理的地上部与根的干重虽然相差不大，但与其他处理差异极显著，表明其促进番茄生长的作用最强。可见不同菌种的作用不同，本发明所用的