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CN117356395B - 一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法 - Google Patents

一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法 Download PDF

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CN117356395B
CN117356395B CN202311529222.8A CN202311529222A CN117356395B CN 117356395 B CN117356395 B CN 117356395B CN 202311529222 A CN202311529222 A CN 202311529222A CN 117356395 B CN117356395 B CN 117356395B
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organic
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seedling
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苏兰茜
白亭玉
吴刚
谭乐和
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Spice and Beverage Research Institute of Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences
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Spice and Beverage Research Institute of Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences
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Abstract

本发明涉及植物栽培技术领域，特别涉及一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法。本发明的创新点在于田间原位孵育促进菠萝蜜生长的有益菌，并通过原位土壤接种和专性营养物质供给培育根际含有益菌的菠萝蜜苗，不仅避免了筛选单一功能菌的高通量工作以及单一功能菌回接土壤存活率低等问题；同时通过苗期定殖根际有益菌，促进根际有益微生物在田间土壤中快速抢占生态位，有效促进退化土壤中的菠萝蜜生长。

Description

一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法
技术领域
本发明涉及植物栽培技术领域，特别涉及一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法。
背景技术
菠萝蜜果肉营养丰富，种子富含淀粉，是我国热带及亚热带地区广泛种植的木本粮果树。据不完全统计，我国菠萝蜜种植面积50多万亩，其中海南省种植面积约30万亩，是热区农业增效、农民增收和农村增绿的优势特色产业。
近年来菠萝蜜园长期偏施化肥，造成了根际微生态失衡，削弱了根际菌群促进养分周转、植物生长的功能，制约着作物养分高效利用，导致树体衰弱，产量和品质显著下降。受环境因素(土壤类型、微生物多样性、养分有效性)的影响，增施有机肥对退化土壤微生态环境的改良效果并不具有普适性。尤其健康菠萝蜜苗移栽到退化土壤中，由于退化土壤的养分和微生物区系失衡，无法在菠萝蜜根际形成健康有益的生命共同体，长此以往，对菠萝蜜生长极为不利。田间土壤改良的工程量大，需要明确土壤退化成因以及针对性的障碍因子消减原理形成针对性的改良技术，技术要求高，不易实现。因此，提供一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法具有重要的现实意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法，田间原位孵育促进菠萝蜜生长的有益菌，并通过原位土壤接种和专性营养物质供给培育根际含有益菌的菠萝蜜苗，不仅避免了筛选单一功能菌的高通量工作以及单一功能菌回接土壤存活率低等问题；同时通过苗期定殖根际有益菌，促进根际有益微生物在田间土壤中快速抢占生态位，有效促进退化土壤中的菠萝蜜生长。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了菠萝蜜苗生物基质，包括高产土壤、有机肥和椰糠；
所述椰糠由文昌永兴实业有限公司生产，货号YK0124；
所述高产土壤的制备方法包括：向栽种了菠萝蜜的土壤每株每年施用有机肥45重量份、15(N)-15(P2O5)-15(K2O)的复合肥1.5重量份、10-20-20高磷钾复合肥1重量份和钙镁磷肥0.5重量份，连续施用3年以上，获得的根周土壤即为高产土壤；
所述栽种了菠萝蜜的土壤包括菠萝蜜新植园稳产期的土壤；
所述有机肥包括450～500g·kg–1的有机质；
所述有机肥包括15.3～16.0g·kg–1的N；
所述有机肥包括47.0～47.5g·kg–1的P2O5；
所述有机肥包括12.6～13.2g·kg–1的K2O；
所述有机肥pH 8.4。
在本发明的一些具体实施方案中，上述菠萝蜜苗生物基质，以重量份计，包含高产土壤1份，有机肥0.2份，椰糠0.3份。
本发明还提供了菠萝蜜的育苗方法，其基于上述菠萝蜜苗生物基质育苗。
在本发明的一些具体实施方案中，上述育苗方法包括如下步骤：
步骤(1)：将发芽的菠萝蜜种子栽种至上述菠萝蜜苗生物基质，培育，获得幼苗；
步骤(2)：待步骤(1)所述幼苗长出3片完整新叶时土施5wt％含氨基酸有机水溶肥，每10天施用1次，连续培养60天，继续培育，完成育苗。
在本发明的一些具体实施方案中，上述育苗方法所述含氨基酸有机水溶肥包括450g/L的有机质。
在本发明的一些具体实施方案中，上述育苗方法所述含氨基酸有机水溶肥的总氨基酸含量为500g/L。
在本发明的一些具体实施方案中，上述育苗方法所述含氨基酸有机水溶肥的游离氨基酸含量为100g/L。
本发明还提供了菠萝蜜的种植方法，包括如下步骤：
步骤(1)：将发芽的菠萝蜜种子栽种至上述菠萝蜜苗生物基质，培育，获得幼苗；
步骤(2)：待步骤(1)所述幼苗长出3片完整新叶时土施5wt％含氨基酸有机水溶肥，每10天施用1次，连续培养60天，继续培育，获得菠萝蜜苗；
步骤(3)：在种植穴中施入有机肥，将步骤(2)所述菠萝蜜苗移栽所述种植穴，培养，获得菠萝蜜。
在本发明的一些具体实施方案中，上述种植方法：
所述含氨基酸有机水溶肥的有机质含量为450g/L；和/或
所述含氨基酸有机水溶肥的总氨基酸含量为500g/L；和/或
所述含氨基酸有机水溶肥的游离氨基酸含量为100g/L。
在本发明的一些具体实施方案中，上述种植方法：
所述有机肥包括450～500g·kg–1的有机质；
所述有机肥包括15.3～16.0g·kg–1的N；
所述有机肥包括47.0～47.5g·kg–1的P2O5；
所述有机肥包括12.6～13.2g·kg–1的K2O；
所述有机肥pH 8.4。
本发明的方法有如下效果：
本发明一方面通过培育含有益微生物的高产土壤，再将高产园土壤与育苗基质混合，形成有益微生物的孵化环境。同时在菠萝蜜育苗期间施用氨基酸水溶肥，为有益微生物提供专一偏好的营养来源。从育苗基质到出圃苗根际和定植后的根际均表现出更高的微生物和线虫多样性，增加根际有效养分，促进菠萝蜜苗的生长。本方法操作易行，成本低，便于实施，对技术条件要求低。相比普通育苗方法，采用本发明方法，使菠萝蜜出圃苗植株干重增加40％以上，植株移栽退化土壤后新叶抽生时间缩短3天，植株干重增加30％以上。且能保持较高的土壤pH和有机质水平，增加土壤碱解氮、速效钾含量和土壤微生物多样性。
具体实施方式
本发明公开了一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
如背景技术决定土壤微生态平衡的关键在于土壤微生物与植物、土壤动物之间的相互作用。这种多样化的食物网关系最终调节微生物的数量及活性，释放固持于微生物生物量中的养分，进而影响微生物对土壤养分的转化，进而影响土壤生态过程和植物生长。因此，在菠萝蜜苗期构建有益根际生命共同体，培育健康抗性强的菠萝蜜苗，促进根际有益微生物在田间土壤中抢占生态位，有效促进退化土壤中的菠萝蜜生长。
本发明的一种含有益微生物的速生型菠萝蜜苗生物基质及育苗方法，其技术方案包括如下步骤：
(1)高产土壤培育：选取稳产期(5年树龄)菠萝蜜新植园1个，每株年施用商品有机肥45千克、15(N)-15(P2O5)-15(K2O)的复合肥1.5千克、10-20-20高磷钾复合肥1千克和钙镁磷肥0.5千克，连续施用3年以上。所述商品有机肥包括有机质450～500g·kg–1，N(15.3～16.0)g·kg–1，P2O5(47.0～47.5)g·kg–1，K2O(12.6～13.2)g·kg–1，pH 8.4，由湖北中化东方肥料有限公司生产。培育的菠萝蜜亩产可达4000kg以上。培育的根周土壤即为含有益微生物的高产土壤。
(2)生物基质制作：将发芽的菠萝蜜种子转移到装有营养土的育苗袋，营养土由0.2千克商品有机肥、1千克高产园土壤和0.3千克椰糠拌匀配成，所述商品有机肥包括有机质450～500g·kg–1，N(15.3～16.0)g·kg–1，P2O5(47.0～47.5)g·kg–1，K2O(12.6～13.2)g·kg–1，pH 8.4，由湖北中化东方肥料有限公司生产。所述椰糠由文昌永兴实业有限公司生产，货号YK0124。
(3)促生型菠萝蜜苗培育：幼苗长出3片完整新叶后土施1次5wt％含氨基酸有机水溶肥(含氨基酸有机水溶肥中有机质450g/L，总氨基酸含量500g/L，游离氨基酸含量100g/L，为中化(烟台)作物营养有限公司生产的优靓美有机水溶肥)，每10天施用1次，连续培养60天后与常规生产育苗操作一致。
应该理解，表述“……中的一种或多种”单独地包括每个在所述表述后叙述的物体以及所述叙述的物体中的两者或更多者的各种不同组合，除非从上下文和用法中另有理解。与三个或更多个叙述的物体相结合的表述“和/或”应该被理解为具有相同的含义，除非从上下文另有理解。
术语“包括”、“具有”或“含有”，包括其语法同义语的使用，通常应该被理解为开放性和非限制性的，例如不排除其他未叙述的要素或步骤，除非另有具体陈述或从上下文另有理解。
应该理解，只要本发明仍可操作，步骤的顺序或执行某些行动的顺序并不重要。此外，两个或更多个步骤或行动可以同时进行。
本文中的任何和所有实例或示例性语言如“例如”或“包括”的使用，仅仅打算更好地说明本发明，并且除非提出权利要求，否则不对本发明的范围构成限制。本说明书中的任何语言都不应解释为指示任何未要求保护的要素对于本发明的实践是必不可少的。
此外，用以界定本发明的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。因此，除非另有明确的说明，应当理解本公开所用的所有范围、数量、数值与百分比均经过“约”的修饰。在此处，“约”通常是指实际数值在一特定数值或范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。
本发明提及的商品有机肥由湖北中化东方肥料有限公司生产，包括有机质450～500g·kg–1，N(15.3～16.0)g·kg–1，P2O5(47.0～47.5)g·kg–1，K2O(12.6～13.2)g·kg–1，pH8.4。
如无特殊说明，本发明涉及的原料、试剂、耗材以及仪器皆为普通市售品，均可由市场购得。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1：高产土壤培育
选取稳产期(5年树龄)菠萝蜜新植园1个，每株年施用商品有机肥45千克、15(N)-15(P2O5)-15(K2O)的复合肥1.5千克、10-20-20高磷钾复合肥1千克和钙镁磷肥0.5千克，连续施用3年以上(有机肥在采果后一次性施用，化肥分采果后、开花期和膨果期均分三次施用)。培育的菠萝蜜亩产可达4000kg以上。常规育苗基质土主要选择普通果园，每年株施商品有机肥20千克，15(N)-15(P2O5)-15(K2O)的复合肥2千克、10-20-20高磷钾复合肥2千克，钙镁磷肥1千克，连续施用3年以上(有机肥在采果后一次性施用，化肥分采果后、开花期和膨果期均分三次施用)。菠萝蜜亩产2500kg以上。对比两种施肥方式的果园土壤理化和微生物特征(表1)，结果表明，培育的高产园土壤pH、有机质含量、速效钾含量、细菌多样性均显著高于普通园。土壤理化性质指标参考鲍士旦(土壤农化分析[M].中国农业出版社，2000)的方法测定，土壤细菌、真菌多样性通过高通量测序方法进行测定分析(Shen,Z.Z.,Zhong,S.T.,Wang,Y.G.,Wang,B.B.,Mei,X.L.,Li,R.,Ruan,Y.Z.,Shen,Q.R.,2013b.Inducedsoil microbial suppression of banana fusarium wilt disease using compost andbiofertilizers to improve yield and quality.Eur.J.Soil Biol.57,1–8.)。土壤线虫多样性参考尹文英(中国土壤动物检索图鉴[M].科学出版社，1998)的方法先进行分类鉴定，再进行多样性指数计算(Yeates GW.Nematodes as soil indicators:Functional andbiodiversity aspects[J].Biology and Fertility of Soil,2003,37(4):199-210)。
表1：不同果园土壤理化和微生物特性
处理 高产园 普通园
pH 6.51±0.04a 5.67±0.05b
有机质(g/kg) 27.46±0.41a 22.77±0.48b
碱解氮(mg/kg) 56.82±2.43a 53.64±3.32a
速效磷(mg/kg) 180.28±3.60b 269.80±1.73a
速效钾(mg/kg) 67.23±2.85a 38.36±2.77b
细菌多样性指数 6.84±0.11a 6.27±0.19b
真菌多样性指数 3.40±0.18a 3.30±0.10a
线虫多样性指数 2.46±0.09a 2.27±0.09a
实施例2：生物基质制作
生物基质由0.2千克商品有机肥、1千克高产园土壤和0.3千克椰糠拌匀配成，所述有机肥包括有机质450～500g·kg–1，N(15.3～16.0)g·kg–1，P2O5(47.0～47.5)g·kg–1，K2O(12.6～13.2)g·kg–1，pH 8.4。普通基质由0.2千克商品有机肥、1千克普通园土壤和0.3千克椰糠拌匀配成，所述有机肥包括有机质450～500g·kg–1，N(15.3～16.0)g·kg–1，P2O5(47.0～47.5)g·kg–1，K2O(12.6～13.2)g·kg–1，pH 8.4。对比两种育苗基质的理化和微生物特征(表2)，结果表明，生物基质pH、有机质含量、速效钾含量、细菌、真菌和线虫多样性均显著高于普通育苗基质。
表2：不同育苗基质理化和微生物特性
处理 生物基质 普通基质
pH 6.46±0.04a 5.51±0.08b
有机质(g/kg) 26.32±0.60a 20.64±0.50b
碱解氮(mg/kg) 54.00±2.12a 51.15±2.43a
速效磷(mg/kg) 177.54±6.08b 258.42±1.92a
速效钾(mg/kg) 65.04±2.49a 34.25±2.22b
细菌多样性指数 6.50±0.22a 6.01±0.12b
真菌多样性指数 3.37±0.15a 3.06±0.06b
线虫多样性指数 2.38±0.03a 2.06±0.06b
实施例3：促生型菠萝蜜苗培育
促生型菠萝蜜苗培育(生物基质+氨基酸)：将发芽的菠萝蜜种子转移到装有生物基质的育苗袋，幼苗长出3片完整新叶后土施1次5wt％含氨基酸有机水溶肥(含氨基酸有机水溶肥中有机质450g/L，总氨基酸含量500g/L，游离氨基酸含量100g/L，为中化(烟台)作物营养有限公司生产的优靓美有机水溶肥)，每10天施用1次，连续培养60天后与常规生产育苗操作一致。
对比例1(普通基质+氨基酸)：将发芽的菠萝蜜种子转移到装有普通基质的育苗袋，幼苗长出3片完整新叶后土施1次5wt％含氨基酸有机水溶肥(含氨基酸有机水溶肥中有机质450g/L，总氨基酸含量500g/L，游离氨基酸含量100g/L，为中化(烟台)作物营养有限公司生产的优靓美有机水溶肥)，每10天施用1次，连续培养60天后与常规生产育苗操作一致。
对比例2(生物基质+复合肥)：将发芽的菠萝蜜种子转移到装有生物基质的育苗袋，幼苗长出3片完整新叶后土施1次2wt％15(N)-15(P2O5)-15(K2O)的复合肥水溶液，每10天施用1次，连续培养60天后与常规生产育苗操作一致。
对比例3(普通育苗：普通基质+复合肥)：将发芽的菠萝蜜种子转移到装有普通基质的育苗袋，幼苗长出3片完整新叶后土施1次2wt％15(N)-15(P2O5)-15(K2O)的复合肥水溶液，每10天施用1次，连续培养60天后与常规生产育苗操作一致。
对比四种育苗方式培育60天后土壤理化和微生物特征(表3)，结果表明，生物基质+氨基酸育苗方式的土壤pH、有机质含量、细菌、真菌和线虫多样性以及植株干重和根系干重均显著高于其他育苗方式，其中菠萝蜜苗干重较普通育苗方法(普通基质+复合肥)增加40.88％，碱解氮和速效钾含量也显著增加。
表3：不同育苗方式培育60天后土壤理化和微生物特性
处理 生物基质+氨基酸 普通基质+氨基酸 生物基质+复合肥 普通基质+复合肥
pH 6.24±0.07a 5.43±0.04c 5.81±0.07b 5.33±0.09c
有机质(g/kg) 24.64±1.00a 20.6±0.47c 22.31±0.62b 18.97±0.66d
碱解氮(mg/kg) 45.77±2.64a 37.27±0.84b 47.39±0.83a 37.52±0.98b
速效磷(mg/kg) 174.18±5.25b 229.71±8.11a 181.93±2.01b 230.40±5.50a
速效钾(mg/kg) 58.84±1.30b 28.34±1.43c 65.46±0.98a 29.15±1.50c
细菌多样性指数 6.84±0.11a 5.70±0.04c 6.28±0.14b 5.63±0.09c
真菌多样性指数 3.73±0.08a 3.47±0.09b 3.63±0.05ab 3.12±0.17c
线虫多样性指数 2.56±0.09a 2.33±0.09b 2.39±0.02b 2.09±0.04c
植株干重(g) 35.05±0.19a 25.39±0.36c 27.01±0.35b 24.88±0.53c
根系干重(g) 8.14±0.18a 5.98±0.26c 6.64±0.48b 6.30±0.12bc
实施例4：菠萝蜜苗移栽退化土壤后的田间特征
将实施例3中4种培育的菠萝蜜苗移栽到退化土壤中，所述退化土壤理化性质为：pH 5.30，有机质含量15.73g·kg–1，碱解氮38.58mg·kg–1，速效磷154.76mg·kg–1，速效钾24.35mg·kg–1。移栽前在种植穴中施入10千克商品有机肥作为基肥，拌匀后移栽菠萝蜜苗，统一灌溉和管理。所述商品有机肥包括有机质450～500g·kg–1，N(15.3～16.0)g·kg–1，P2O5(47.0～47.5)g·kg–1，K2O(12.6～13.2)g·kg–1，pH 8.4。移栽90天后进行生长指标和土壤理化性质测定(表4)。结果表明，移栽退化土壤后，生物基质+氨基酸处理的菠萝蜜苗根际土壤仍能保持较高的pH和有机质含量，细菌、真菌和线虫多样性以及植株干重和根系干重均显著高于其他处理，新叶抽生时间比普通育苗处理缩短3天；碱解氮和速效钾含量也显著高于普通育苗处理；植株干重和根系干重显著增加37.57％和47.76％。
表4：不同方式培育的菠萝蜜苗移栽退化土壤后的田间特征
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.菠萝蜜苗生物基质，其特征在于，包括高产土壤、有机肥和椰糠；
以重量份计，高产土壤为1份，有机肥为0.2份，椰糠为0.3份；
所述高产土壤的制备方法包括：向栽种了菠萝蜜的土壤每株每年施用有机肥45重量份、15(N)-15(P2O5)-15(K2O)的复合肥1.5重量份、10-20-20高磷钾复合肥1重量份和钙镁磷肥0.5重量份，连续施用3年以上，获得的根周土壤即为高产土壤；
所述栽种了菠萝蜜的土壤包括菠萝蜜新植园稳产期的土壤；
所述有机肥包括450～500 g·kg–1的有机质；
所述有机肥包括15.3～16.0 g·kg–1的N；
所述有机肥包括47.0～47.5 g·kg–1的P2O5；
所述有机肥包括12.6～13.2 g·kg–1的K2O；
所述有机肥pH 8.4。
2.菠萝蜜的育苗方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的菠萝蜜苗生物基质育苗。
3.如权利要求2所述的育苗方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1）：将发芽的菠萝蜜种子栽种至如权利要求1所述的菠萝蜜苗生物基质，培育，获得幼苗；
步骤（2）：待步骤（1）所述幼苗长出3片完整新叶时土施5wt%含氨基酸有机水溶肥，每10天施用1次，连续培养60天，继续培育，完成育苗。
4.如权利要求3所述的育苗方法，其特征在于，所述含氨基酸有机水溶肥包括450 g/L的有机质。
5.如权利要求3所述的育苗方法，其特征在于，所述含氨基酸有机水溶肥的总氨基酸含量为500 g/L。
6.如权利要求3所述的育苗方法，其特征在于，所述含氨基酸有机水溶肥的游离氨基酸含量为100 g/L。
7.菠萝蜜的种植方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1）：将发芽的菠萝蜜种子栽种至如权利要求1所述的菠萝蜜苗生物基质，培育，获得幼苗；
步骤（2）：待步骤（1）所述幼苗长出3片完整新叶时土施5wt%含氨基酸有机水溶肥，每10天施用1次，连续培养60天，继续培育，获得菠萝蜜苗；
步骤（3）：在种植穴中施入有机肥，将步骤（2）所述菠萝蜜苗移栽所述种植穴，培养，获得菠萝蜜。
8.如权利要求7所述的种植方法，其特征在于，
所述含氨基酸有机水溶肥的有机质含量为450 g/L；和/或
所述含氨基酸有机水溶肥的总氨基酸含量为500 g/L；和/或
所述含氨基酸有机水溶肥的游离氨基酸含量为100 g/L。
9.如权利要求7所述的种植方法，其特征在于，
所述有机肥包括450～500 g·kg–1的有机质；
所述有机肥包括15.3～16.0 g·kg–1的N；
所述有机肥包括47.0～47.5 g·kg–1的P2O5；
所述有机肥包括12.6～13.2 g·kg–1的K2O；
所述有机肥pH 8.4。
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