微生態制劑在藍莓組織培養和種植上的應用研究

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.中國科學院大連化學物理研究所,遼寧大連 116023; 3.遼寧省農業科學研究院(熊岳)果樹科研所,遼寧熊岳 115000;4.大連醫科大學,遼寧大連 116044)

微生態制劑在藍莓組織培養和種植上的應用研究

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.中國科學院大連化學物理研究所,遼寧大連 116023; 3.遼寧省農業科學研究院(熊岳)果樹科研所,遼寧熊岳 115000;4.大連醫科大學,遼寧大連 116044)

為摸索用于藍莓種植的生物肥料,研制了一種能改善藍莓根系生態環境的微生態制劑,滿足藍莓對土壤最適pH的要求,增強植株的生長活性;用優選組合研制了一種微生態制劑,在藍莓組培和種植上進行了應用試驗;結果證明該微生態制劑具有降低基質pH值和促進藍莓根系生長的作用,進而促進植株生長;微生態制劑打破了藍莓種植的區域性限制,為提高藍莓的產量和品質奠定了基礎。

微生態制劑;藍莓

藍莓種植作為一個新興產業,在世界各地迅速發展。我國從國外引進許多藍莓品種資源,種植面積逐漸擴大。但在藍莓栽培中普遍遇到的一個難題是土壤條件不適應。藍莓植株生長最適pH值為4.0～4.8,在中性土壤和堿性土壤中很難成活;而且藍莓根系纖弱、不生根毛,這對藍莓的水分和營養吸收非常不利[1]。野生藍莓根內普遍存在一些特定種類的真菌,與藍莓根形成的共生體稱為“菌根”,菌根的生成不僅強化了藍莓對水分和營養的吸收能力,而且能擴大藍莓對土壤pH的適應范圍,促進藍莓植株生長,增加藍莓果實產量[2-3]。在人工種植條件下,藍莓缺乏內生性菌根真菌的共生;在pH 4.0～4.8環境下絕大多數外生性微生物不能生長,說明藍莓是生長在一個微生態失衡的環境中,失衡的微生態環境對藍莓菌根真菌也不利。本研究應用微生態制劑改善藍莓根系的微生態環境,在藍莓組培和種植上進行了應用試驗,并獲得較好的效果,這是微生態制劑在藍莓種植上的首次應用,具有重要的理論意義和良好的開發應用價值。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種 a:田菁根瘤菌(ACCC 19502)購于中國農業微生物菌種保藏中心;b:有機磷細菌(1.223)購于華北農業科學院;c:膠凍樣芽胞桿菌(1.910)購于湖南省農業科學研究所;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 藍莓植株 A1、A4藍莓種苗(組培試管苗、穴盤苗、營養缽苗)。

1.1.3 儀器設備 生物顯微鏡、恒溫培養箱、超溫干燥箱、超凈工作臺、恒溫搖床、發酵罐等。

1.1.4 培養基 普通細菌培養基、磷細菌培養基、固氮菌培養基、鉀細菌培養基、乳酸菌培養基、真菌培養基,各種種子液體培養基等。培養基按常規制作,進行無菌試驗合格后待用。WPM組培培養基,GA0.3生長素等。

1.2 方法

1.2.1 微生態制劑的制備 ①菌劑生產工藝流程:種子液制備→一級種子罐→二級種子罐→發酵罐→性能測定→放罐→分裝→質量檢查;②微生態制劑的有機組合:微生態制劑按其特點采用優選法,將不同微生物組成4種微生態菌液(表1);③微生態制劑的質量標準:生產用的微生物菌種按微生態制劑的國家產品技術指標與無害化指標(GB 20287-2006)執行。

表1 4種試驗組的不同微生態菌液組合Table 1 The four experimential groups of different microecologics agent

1.2.2 微生態制劑在藍莓組織培養中的應用在以改良的WPM為基本培養基、WPM加GA0.3等生長素的培養基中接種藍莓A4種苗,分別速沾4種(1、2、3、4號)多菌種組合的微生態菌液,接種10瓶30 d后檢查結果。

1.2.3 微生態制劑在藍莓種植上的應用 在穴盤苗和營養缽不同生長階段進行菌劑應用試驗,通過小試、中試,觀察實驗組與對照組的生長情況。①穴盤苗澆施試驗和水培試驗:試材為已裝營養缽的組培苗,即具有2～4條新生根系的組培苗。將不同濃度(800、1000倍稀釋)菌劑添加藍莓營養液中澆施,每周1次,連續4次;對照只澆施營養液;水培試驗的試材為已馴化2個月穴盤苗,按水培管理方式進行,為營養液加菌劑,對照組僅用營養液;②營養缽階段育苗澆施試驗:將菌劑添加藍莓營養液中澆施缽苗,對照只澆施營養液。10～15 d 1次,時間為75 d。調查植株生長狀況。

2 結果與分析

2.1 微生態制劑在藍莓組織培養中的應用結果

藍莓A4株組培苗用1、2、3、4號微生態制劑進行應用試驗,經侵染1號組合菌液后的組培苗長勢明顯好,長勢較快、莖粗壯,株高是其他3種組合的1.2～2.0倍(表2)。

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

2.2 微生態菌劑在穴盤苗澆施和水培試驗結果

不同濃度菌劑(1號)在穴盤苗澆施后植株生長狀況:800～1000倍稀釋菌劑加營養液處理,植株生長狀況最佳,與對照差異顯著;稀釋后的濃度稍大(800倍以下),有燒苗現象;稀釋1500倍,濃度較低,效果較差,但仍好于對照。微生態制劑對水培穴盤藍莓苗生長的影響:經1000倍稀釋的菌劑處理,提高植株生長活性,長勢強,株高、基生枝、根系生長狀況好于對照,原先略顯玻璃化的種苗莖變粗壯,葉色轉綠。轉入生根培養基中,25 d生根,較不經微生態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,葉面積總和為對照組的2倍以上,實驗組的根系致密,根長約為對照組的4倍;試驗組的植株生長點70%萌生時間較對照組縮短3.0～3.5 d(表3)。

2.3 微生態制劑在營養缽澆施后植株生長試驗

用A1和A4株藍莓種苗在營養缽育苗階段,菌劑試驗組的根系生長量大,致密、布滿缽壁;菌劑試驗組的葉片面積大,葉片面積總和為對照組的2.28倍;菌劑試驗組的基生枝數多,基生枝數為對照組的1.56倍;菌劑試驗組的平均株高為對照組的1.42倍,平均莖粗為對照組的1.53倍。A4株藍莓種苗的長勢略好于A1株(表4)。

表3 微生態制劑(1號)在藍莓穴盤苗澆施和水培中應用試驗結果Table 3 Applycation test of microecologics agent(No.1)on the irrigated spec potted trays of blueberries

表4 微生態制劑在營養缽澆施后植株生長狀況Table 4 The grow condition of plastics nutritionpot after its irrigated with the microecologics agent

3 討 論

美國F.V Coville于100 a前提出所有的高叢藍莓根系均有菌根真菌寄生,并推測菌根菌的侵染與寄生可能有益于藍莓的生長,這一觀點現已達成共識。但至今沒有人用微生態制劑去改善藍莓的生境以促其生長,更沒有人提出用微生態制劑調節根系周圍的微生態環境來解決藍莓菌根菌的缺乏。用取自于環境的微生物研制了一種微生態制劑,用于藍莓的組培苗和土壤栽培。微生態制劑的優點是其包括有機磷細菌、蠟樣芽胞桿菌、光合菌等多種環境微生物,其中有些菌種來自與藍莓近緣的同屬越桔科植物根系,使用中菌劑能顯著改善藍莓的根際環境,提高植株生長活性[2];這與國外報告從越桔中分離的生態菌群(eubiosis microbiota,EM)菌劑的應用狀況相似,同樣出現了利用EM菌劑能提高越桔組培苗、幼苗和田間苗木生長活性的結果[3]。藍莓菌根真菌的菌絲體在人工培養條件下生長緩慢,且不產生孢子,目前還不能大規模制備菌劑用于藍莓種植。至今國內文獻尚未見微生態制劑用于藍莓組培苗和種植的研究報告,我們研制的微生態制劑可提供藍莓生長所需的pH值和營養物質,增加了土壤的肥力,改善了藍莓生長的微生態環境,提高藍莓根系活力,促進養分吸收利用。此制劑可用常規發酵技術大批量生產,以滿足目前藍莓大規模種植的需要。

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

[2]陳愛美,曾明.越桔的組織培養及杜鵑類菌根真菌對越桔組培苗的生理效應研究[D].西南農業大學(中國學位論文文摘數據庫),2004.

[3]李亞東,張大鵬.越桔菌根真菌研究進展[J].園藝學報, 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,高級工程師。現從事環境微生物及微生態制劑在農業生產上應用的開發研究。

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