周家正,張麗華,卜宗式,王興東,楊艷敏,張卓然

(1.大連市金水微生物工程研究所,遼寧大連 116021;2.中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所,遼寧大連 116023; 3.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(熊岳)果樹(shù)科研所,遼寧熊岳 115000;4.大連醫(yī)科大學(xué),遼寧大連 116044)

微生態(tài)制劑在藍(lán)莓組織培養(yǎng)和種植上的應(yīng)用研究

周家正1,張麗華1,卜宗式2,王興東3,楊艷敏3,張卓然4＊

(1.大連市金水微生物工程研究所,遼寧大連 116021;2.中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所,遼寧大連 116023; 3.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(熊岳)果樹(shù)科研所,遼寧熊岳 115000;4.大連醫(yī)科大學(xué),遼寧大連 116044)

為摸索用于藍(lán)莓種植的生物肥料,研制了一種能改善藍(lán)莓根系生態(tài)環(huán)境的微生態(tài)制劑,滿足藍(lán)莓對(duì)土壤最適pH的要求,增強(qiáng)植株的生長(zhǎng)活性;用優(yōu)選組合研制了一種微生態(tài)制劑,在藍(lán)莓組培和種植上進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn);結(jié)果證明該微生態(tài)制劑具有降低基質(zhì)pH值和促進(jìn)藍(lán)莓根系生長(zhǎng)的作用,進(jìn)而促進(jìn)植株生長(zhǎng);微生態(tài)制劑打破了藍(lán)莓種植的區(qū)域性限制,為提高藍(lán)莓的產(chǎn)量和品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。

微生態(tài)制劑;藍(lán)莓

藍(lán)莓種植作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),在世界各地迅速發(fā)展。我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)許多藍(lán)莓品種資源,種植面積逐漸擴(kuò)大。但在藍(lán)莓栽培中普遍遇到的一個(gè)難題是土壤條件不適應(yīng)。藍(lán)莓植株生長(zhǎng)最適pH值為4.0～4.8,在中性土壤和堿性土壤中很難成活;而且藍(lán)莓根系纖弱、不生根毛,這對(duì)藍(lán)莓的水分和營(yíng)養(yǎng)吸收非常不利[1]。野生藍(lán)莓根內(nèi)普遍存在一些特定種類(lèi)的真菌,與藍(lán)莓根形成的共生體稱為“菌根”,菌根的生成不僅強(qiáng)化了藍(lán)莓對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)的吸收能力,而且能擴(kuò)大藍(lán)莓對(duì)土壤pH的適應(yīng)范圍,促進(jìn)藍(lán)莓植株生長(zhǎng),增加藍(lán)莓果實(shí)產(chǎn)量[2-3]。在人工種植條件下,藍(lán)莓缺乏內(nèi)生性菌根真菌的共生;在pH 4.0～4.8環(huán)境下絕大多數(shù)外生性微生物不能生長(zhǎng),說(shuō)明藍(lán)莓是生長(zhǎng)在一個(gè)微生態(tài)失衡的環(huán)境中,失衡的微生態(tài)環(huán)境對(duì)藍(lán)莓菌根真菌也不利。本研究應(yīng)用微生態(tài)制劑改善藍(lán)莓根系的微生態(tài)環(huán)境,在藍(lán)莓組培和種植上進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn),并獲得較好的效果,這是微生態(tài)制劑在藍(lán)莓種植上的首次應(yīng)用,具有重要的理論意義和良好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種 a:田菁根瘤菌(ACCC 19502)購(gòu)于中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏中心;b:有機(jī)磷細(xì)菌(1.223)購(gòu)于華北農(nóng)業(yè)科學(xué)院;c:膠凍樣芽胞桿菌(1.910)購(gòu)于湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所;d:乳酸桿菌、e:蠟樣芽胞桿菌、f:光合菌、g:假絲酵母、h:土壤絲狀真菌等均為大連金水微生物工程研究所保藏。

1.1.2 藍(lán)莓植株 A1、A4藍(lán)莓種苗(組培試管苗、穴盤(pán)苗、營(yíng)養(yǎng)缽苗)。

1.1.3 儀器設(shè)備 生物顯微鏡、恒溫培養(yǎng)箱、超溫干燥箱、超凈工作臺(tái)、恒溫?fù)u床、發(fā)酵罐等。

1.1.4 培養(yǎng)基 普通細(xì)菌培養(yǎng)基、磷細(xì)菌培養(yǎng)基、固氮菌培養(yǎng)基、鉀細(xì)菌培養(yǎng)基、乳酸菌培養(yǎng)基、真菌培養(yǎng)基,各種種子液體培養(yǎng)基等。培養(yǎng)基按常規(guī)制作,進(jìn)行無(wú)菌試驗(yàn)合格后待用。WPM組培培養(yǎng)基,GA0.3生長(zhǎng)素等。

1.2 方法

1.2.1 微生態(tài)制劑的制備 ①菌劑生產(chǎn)工藝流程:種子液制備→一級(jí)種子罐→二級(jí)種子罐→發(fā)酵罐→性能測(cè)定→放罐→分裝→質(zhì)量檢查;②微生態(tài)制劑的有機(jī)組合:微生態(tài)制劑按其特點(diǎn)采用優(yōu)選法,將不同微生物組成4種微生態(tài)菌液(表1);③微生態(tài)制劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):生產(chǎn)用的微生物菌種按微生態(tài)制劑的國(guó)家產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)與無(wú)害化指標(biāo)(GB 20287-2006)執(zhí)行。

表1 4種試驗(yàn)組的不同微生態(tài)菌液組合Table 1 The four experimential groups of different microecologics agent

1.2.2 微生態(tài)制劑在藍(lán)莓組織培養(yǎng)中的應(yīng)用在以改良的WPM為基本培養(yǎng)基、WPM加GA0.3等生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基中接種藍(lán)莓A4種苗,分別速沾4種(1、2、3、4號(hào))多菌種組合的微生態(tài)菌液,接種10瓶30 d后檢查結(jié)果。

1.2.3 微生態(tài)制劑在藍(lán)莓種植上的應(yīng)用 在穴盤(pán)苗和營(yíng)養(yǎng)缽不同生長(zhǎng)階段進(jìn)行菌劑應(yīng)用試驗(yàn),通過(guò)小試、中試,觀察實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的生長(zhǎng)情況。①穴盤(pán)苗澆施試驗(yàn)和水培試驗(yàn):試材為已裝營(yíng)養(yǎng)缽的組培苗,即具有2～4條新生根系的組培苗。將不同濃度(800、1000倍稀釋)菌劑添加藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)液中澆施,每周1次,連續(xù)4次;對(duì)照只澆施營(yíng)養(yǎng)液;水培試驗(yàn)的試材為已馴化2個(gè)月穴盤(pán)苗,按水培管理方式進(jìn)行,為營(yíng)養(yǎng)液加菌劑,對(duì)照組僅用營(yíng)養(yǎng)液;②營(yíng)養(yǎng)缽階段育苗澆施試驗(yàn):將菌劑添加藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)液中澆施缽苗,對(duì)照只澆施營(yíng)養(yǎng)液。10～15 d 1次,時(shí)間為75 d。調(diào)查植株生長(zhǎng)狀況。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生態(tài)制劑在藍(lán)莓組織培養(yǎng)中的應(yīng)用結(jié)果

藍(lán)莓A4株組培苗用1、2、3、4號(hào)微生態(tài)制劑進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn),經(jīng)侵染1號(hào)組合菌液后的組培苗長(zhǎng)勢(shì)明顯好,長(zhǎng)勢(shì)較快、莖粗壯,株高是其他3種組合的1.2～2.0倍(表2)。

表2 藍(lán)莓組培苗在速沾4種不同組合的微生態(tài)菌液后的生長(zhǎng)情況Table 2 The grow condition of tissues culture of blueberries after its speed were stained with four microecologics agent

2.2 微生態(tài)菌劑在穴盤(pán)苗澆施和水培試驗(yàn)結(jié)果

不同濃度菌劑(1號(hào))在穴盤(pán)苗澆施后植株生長(zhǎng)狀況:800～1000倍稀釋菌劑加營(yíng)養(yǎng)液處理,植株生長(zhǎng)狀況最佳,與對(duì)照差異顯著;稀釋后的濃度稍大(800倍以下),有燒苗現(xiàn)象;稀釋1500倍,濃度較低,效果較差,但仍好于對(duì)照。微生態(tài)制劑對(duì)水培穴盤(pán)藍(lán)莓苗生長(zhǎng)的影響:經(jīng)1000倍稀釋的菌劑處理,提高植株生長(zhǎng)活性,長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),株高、基生枝、根系生長(zhǎng)狀況好于對(duì)照,原先略顯玻璃化的種苗莖變粗壯,葉色轉(zhuǎn)綠。轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中,25 d生根,較不經(jīng)微生態(tài)制劑處理的種苗生根縮短1周左右,可成功下地移栽。A1與A4株種苗在稀釋1000倍菌劑處理下,葉面積總和為對(duì)照組的2倍以上,實(shí)驗(yàn)組的根系致密,根長(zhǎng)約為對(duì)照組的4倍;試驗(yàn)組的植株生長(zhǎng)點(diǎn)70%萌生時(shí)間較對(duì)照組縮短3.0～3.5 d(表3)。

2.3 微生態(tài)制劑在營(yíng)養(yǎng)缽澆施后植株生長(zhǎng)試驗(yàn)

用A1和A4株藍(lán)莓種苗在營(yíng)養(yǎng)缽育苗階段,菌劑試驗(yàn)組的根系生長(zhǎng)量大,致密、布滿缽壁;菌劑試驗(yàn)組的葉片面積大,葉片面積總和為對(duì)照組的2.28倍;菌劑試驗(yàn)組的基生枝數(shù)多,基生枝數(shù)為對(duì)照組的1.56倍;菌劑試驗(yàn)組的平均株高為對(duì)照組的1.42倍,平均莖粗為對(duì)照組的1.53倍。A4株藍(lán)莓種苗的長(zhǎng)勢(shì)略好于A1株(表4)。

表3 微生態(tài)制劑(1號(hào))在藍(lán)莓穴盤(pán)苗澆施和水培中應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Applycation test of microecologics agent(No.1)on the irrigated spec potted trays of blueberries

表4 微生態(tài)制劑在營(yíng)養(yǎng)缽澆施后植株生長(zhǎng)狀況Table 4 The grow condition of plastics nutritionpot after its irrigated with the microecologics agent

3 討 論

美國(guó)F.V Coville于100 a前提出所有的高叢藍(lán)莓根系均有菌根真菌寄生,并推測(cè)菌根菌的侵染與寄生可能有益于藍(lán)莓的生長(zhǎng),這一觀點(diǎn)現(xiàn)已達(dá)成共識(shí)。但至今沒(méi)有人用微生態(tài)制劑去改善藍(lán)莓的生境以促其生長(zhǎng),更沒(méi)有人提出用微生態(tài)制劑調(diào)節(jié)根系周?chē)奈⑸鷳B(tài)環(huán)境來(lái)解決藍(lán)莓菌根菌的缺乏。用取自于環(huán)境的微生物研制了一種微生態(tài)制劑,用于藍(lán)莓的組培苗和土壤栽培。微生態(tài)制劑的優(yōu)點(diǎn)是其包括有機(jī)磷細(xì)菌、蠟樣芽胞桿菌、光合菌等多種環(huán)境微生物,其中有些菌種來(lái)自與藍(lán)莓近緣的同屬越桔科植物根系,使用中菌劑能顯著改善藍(lán)莓的根際環(huán)境,提高植株生長(zhǎng)活性[2];這與國(guó)外報(bào)告從越桔中分離的生態(tài)菌群(eubiosis microbiota,EM)菌劑的應(yīng)用狀況相似,同樣出現(xiàn)了利用EM菌劑能提高越桔組培苗、幼苗和田間苗木生長(zhǎng)活性的結(jié)果[3]。藍(lán)莓菌根真菌的菌絲體在人工培養(yǎng)條件下生長(zhǎng)緩慢,且不產(chǎn)生孢子,目前還不能大規(guī)模制備菌劑用于藍(lán)莓種植。至今國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)尚未見(jiàn)微生態(tài)制劑用于藍(lán)莓組培苗和種植的研究報(bào)告,我們研制的微生態(tài)制劑可提供藍(lán)莓生長(zhǎng)所需的pH值和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),增加了土壤的肥力,改善了藍(lán)莓生長(zhǎng)的微生態(tài)環(huán)境,提高藍(lán)莓根系活力,促進(jìn)養(yǎng)分吸收利用。此制劑可用常規(guī)發(fā)酵技術(shù)大批量生產(chǎn),以滿足目前藍(lán)莓大規(guī)模種植的需要。

[1]謝兆森,吳曉春.藍(lán)莓栽培中土壤改良的研究進(jìn)展[J].北方果樹(shù),2006,(1):1-4.

[2]陳愛(ài)美,曾明.越桔的組織培養(yǎng)及杜鵑類(lèi)菌根真菌對(duì)越桔組培苗的生理效應(yīng)研究[D].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)(中國(guó)學(xué)位論文文摘數(shù)據(jù)庫(kù)),2004.

[3]李亞?wèn)|,張大鵬.越桔菌根真菌研究進(jìn)展[J].園藝學(xué)報(bào), 1996,23(2):133-138.

Application of Microecologic Preparation on Blueberries Tissue Culture and Plantation

ZHOU Jia-zheng1,ZHANGLi-hua1,BU Zong-shi2,WANG Xing-dong3,YANG Yan-min3,ZHANG Zhuo-ran4
(1.Jinshui Microbiol.Engin.Inst.Dalian116021;2.Dalian Inst.of Chem.Physics,CAS.116023; 3.Xiongyue Pomology Inst.of Liaoning Acad.of Agric.Sci.115000;4.Dalian Med.Uni.116044)

Bio-fertilizer for blueberry(Vaccinium australe)plantation was tried and found out in practice and developed a microecologic preparation(MP)that could improve micro-ecological environment of blueberry rhizosphere, providing optimum pH requirement of soil for the growth of blueberry,strengthening its growing activity.The MP has been developed byoptimal combination and made an application experiment in blueberry tissue culture and plantation. The results showed that the MP possessing the role to reduce pH of stroma,to promote the growth of rhizosphere,thus to promote the plant to grow.Therefore,MP has broken the regional limitation on blueberry plantation.The study had set up a foundation for increasing the yield and quality of blueberry.

microecologic preparation;blueberry(Vaccinium australe)

Q939.9;S663.2

A

1005-7021(2010)06-0065-03

周家正 男,高級(jí)工程師?，F(xiàn)從事環(huán)境微生物及微生態(tài)制劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的開(kāi)發(fā)研究。

Tel:0411-84529330,E-mail:dlkr@163.com

＊通訊作者。Tel:0411-84673081,E-mail:zzr1941577@163.com

2010-08-05;

2010-11-04