微生态制剂在蓝莓组织培养和种植上的应用研究

周家正,张丽华,卜宗式,王兴东,杨艳敏,张卓然

(1.大连市金水微生物工程研究所,辽宁大连 116021;2.中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连 116023; 3.辽宁省农业科学研究院(熊岳)果树科研所,辽宁熊岳 115000;4.大连医科大学,辽宁大连 116044)

微生态制剂在蓝莓组织培养和种植上的应用研究

周家正1,张丽华1,卜宗式2,王兴东3,杨艳敏3,张卓然4＊

(1.大连市金水微生物工程研究所,辽宁大连 116021;2.中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连 116023; 3.辽宁省农业科学研究院(熊岳)果树科研所,辽宁熊岳 115000;4.大连医科大学,辽宁大连 116044)

为摸索用于蓝莓种植的生物肥料,研制了一种能改善蓝莓根系生态环境的微生态制剂,满足蓝莓对土壤最适pH的要求,增强植株的生长活性;用优选组合研制了一种微生态制剂,在蓝莓组培和种植上进行了应用试验;结果证明该微生态制剂具有降低基质pH值和促进蓝莓根系生长的作用,进而促进植株生长;微生态制剂打破了蓝莓种植的区域性限制,为提高蓝莓的产量和品质奠定了基础。

微生态制剂;蓝莓

蓝莓种植作为一个新兴产业,在世界各地迅速发展。我国从国外引进许多蓝莓品种资源,种植面积逐渐扩大。但在蓝莓栽培中普遍遇到的一个难题是土壤条件不适应。蓝莓植株生长最适pH值为4.0～4.8,在中性土壤和碱性土壤中很难成活;而且蓝莓根系纤弱、不生根毛,这对蓝莓的水分和营养吸收非常不利[1]。野生蓝莓根内普遍存在一些特定种类的真菌,与蓝莓根形成的共生体称为“菌根”,菌根的生成不仅强化了蓝莓对水分和营养的吸收能力,而且能扩大蓝莓对土壤pH的适应范围,促进蓝莓植株生长,增加蓝莓果实产量[2-3]。在人工种植条件下,蓝莓缺乏内生性菌根真菌的共生;在pH 4.0～4.8环境下绝大多数外生性微生物不能生长,说明蓝莓是生长在一个微生态失衡的环境中,失衡的微生态环境对蓝莓菌根真菌也不利。本研究应用微生态制剂改善蓝莓根系的微生态环境,在蓝莓组培和种植上进行了应用试验,并获得较好的效果,这是微生态制剂在蓝莓种植上的首次应用,具有重要的理论意义和良好的开发应用价值。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菌种 a:田菁根瘤菌(ACCC 19502)购于中国农业微生物菌种保藏中心;b:有机磷细菌(1.223)购于华北农业科学院;c:胶冻样芽胞杆菌(1.910)购于湖南省农业科学研究所;d:乳酸杆菌、e:蜡样芽胞杆菌、f:光合菌、g:假丝酵母、h:土壤丝状真菌等均为大连金水微生物工程研究所保藏。

1.1.2 蓝莓植株 A1、A4蓝莓种苗(组培试管苗、穴盘苗、营养钵苗)。

1.1.3 仪器设备 生物显微镜、恒温培养箱、超温干燥箱、超净工作台、恒温摇床、发酵罐等。

1.1.4 培养基 普通细菌培养基、磷细菌培养基、固氮菌培养基、钾细菌培养基、乳酸菌培养基、真菌培养基,各种种子液体培养基等。培养基按常规制作,进行无菌试验合格后待用。WPM组培培养基,GA0.3生长素等。

1.2 方法

1.2.1 微生态制剂的制备 ①菌剂生产工艺流程:种子液制备→一级种子罐→二级种子罐→发酵罐→性能测定→放罐→分装→质量检查;②微生态制剂的有机组合:微生态制剂按其特点采用优选法,将不同微生物组成4种微生态菌液(表1);③微生态制剂的质量标准:生产用的微生物菌种按微生态制剂的国家产品技术指标与无害化指标(GB 20287-2006)执行。

表1 4种试验组的不同微生态菌液组合Table 1 The four experimential groups of different microecologics agent

1.2.2 微生态制剂在蓝莓组织培养中的应用在以改良的WPM为基本培养基、WPM加GA0.3等生长素的培养基中接种蓝莓A4种苗,分别速沾4种(1、2、3、4号)多菌种组合的微生态菌液,接种10瓶30 d后检查结果。

1.2.3 微生态制剂在蓝莓种植上的应用 在穴盘苗和营养钵不同生长阶段进行菌剂应用试验,通过小试、中试,观察实验组与对照组的生长情况。①穴盘苗浇施试验和水培试验:试材为已装营养钵的组培苗,即具有2～4条新生根系的组培苗。将不同浓度(800、1000倍稀释)菌剂添加蓝莓营养液中浇施,每周1次,连续4次;对照只浇施营养液;水培试验的试材为已驯化2个月穴盘苗,按水培管理方式进行,为营养液加菌剂,对照组仅用营养液;②营养钵阶段育苗浇施试验:将菌剂添加蓝莓营养液中浇施钵苗,对照只浇施营养液。10～15 d 1次,时间为75 d。调查植株生长状况。

2 结果与分析

2.1 微生态制剂在蓝莓组织培养中的应用结果

蓝莓A4株组培苗用1、2、3、4号微生态制剂进行应用试验,经侵染1号组合菌液后的组培苗长势明显好,长势较快、茎粗壮,株高是其他3种组合的1.2～2.0倍(表2)。

表2 蓝莓组培苗在速沾4种不同组合的微生态菌液后的生长情况Table 2 The grow condition of tissues culture of blueberries after its speed were stained with four microecologics agent

2.2 微生态菌剂在穴盘苗浇施和水培试验结果

不同浓度菌剂(1号)在穴盘苗浇施后植株生长状况:800～1000倍稀释菌剂加营养液处理,植株生长状况最佳,与对照差异显著;稀释后的浓度稍大(800倍以下),有烧苗现象;稀释1500倍,浓度较低,效果较差,但仍好于对照。微生态制剂对水培穴盘蓝莓苗生长的影响:经1000倍稀释的菌剂处理,提高植株生长活性,长势强,株高、基生枝、根系生长状况好于对照,原先略显玻璃化的种苗茎变粗壮,叶色转绿。转入生根培养基中,25 d生根,较不经微生态制剂处理的种苗生根缩短1周左右,可成功下地移栽。A1与A4株种苗在稀释1000倍菌剂处理下,叶面积总和为对照组的2倍以上,实验组的根系致密,根长约为对照组的4倍;试验组的植株生长点70%萌生时间较对照组缩短3.0～3.5 d(表3)。

2.3 微生态制剂在营养钵浇施后植株生长试验

用A1和A4株蓝莓种苗在营养钵育苗阶段,菌剂试验组的根系生长量大,致密、布满钵壁;菌剂试验组的叶片面积大,叶片面积总和为对照组的2.28倍;菌剂试验组的基生枝数多,基生枝数为对照组的1.56倍;菌剂试验组的平均株高为对照组的1.42倍,平均茎粗为对照组的1.53倍。A4株蓝莓种苗的长势略好于A1株(表4)。

表3 微生态制剂(1号)在蓝莓穴盘苗浇施和水培中应用试验结果Table 3 Applycation test of microecologics agent(No.1)on the irrigated spec potted trays of blueberries

表4 微生态制剂在营养钵浇施后植株生长状况Table 4 The grow condition of plastics nutritionpot after its irrigated with the microecologics agent

3 讨 论

美国F.V Coville于100 a前提出所有的高丛蓝莓根系均有菌根真菌寄生,并推测菌根菌的侵染与寄生可能有益于蓝莓的生长,这一观点现已达成共识。但至今没有人用微生态制剂去改善蓝莓的生境以促其生长,更没有人提出用微生态制剂调节根系周围的微生态环境来解决蓝莓菌根菌的缺乏。用取自于环境的微生物研制了一种微生态制剂,用于蓝莓的组培苗和土壤栽培。微生态制剂的优点是其包括有机磷细菌、蜡样芽胞杆菌、光合菌等多种环境微生物,其中有些菌种来自与蓝莓近缘的同属越桔科植物根系,使用中菌剂能显著改善蓝莓的根际环境,提高植株生长活性[2];这与国外报告从越桔中分离的生态菌群(eubiosis microbiota,EM)菌剂的应用状况相似,同样出现了利用EM菌剂能提高越桔组培苗、幼苗和田间苗木生长活性的结果[3]。蓝莓菌根真菌的菌丝体在人工培养条件下生长缓慢,且不产生孢子,目前还不能大规模制备菌剂用于蓝莓种植。至今国内文献尚未见微生态制剂用于蓝莓组培苗和种植的研究报告,我们研制的微生态制剂可提供蓝莓生长所需的pH值和营养物质,增加了土壤的肥力,改善了蓝莓生长的微生态环境,提高蓝莓根系活力,促进养分吸收利用。此制剂可用常规发酵技术大批量生产,以满足目前蓝莓大规模种植的需要。

[1]谢兆森,吴晓春.蓝莓栽培中土壤改良的研究进展[J].北方果树,2006,(1):1-4.

[2]陈爱美,曾明.越桔的组织培养及杜鹃类菌根真菌对越桔组培苗的生理效应研究[D].西南农业大学(中国学位论文文摘数据库),2004.

[3]李亚东,张大鹏.越桔菌根真菌研究进展[J].园艺学报, 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,高级工程师。现从事环境微生物及微生态制剂在农业生产上应用的开发研究。

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

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

2010-08-05;

2010-11-04