一种利用复合菌种促进披碱草属植物生长和土壤改良的方法

本技术属于生态修复，特别是退化草地修复领域，具体的，本技术提供了一种利用复合菌种促进披碱草属植物生长和土壤改良的方法。

背景技术：

1、近年来，由于人类干扰活动加剧以及全球气候变化，青藏高原高寒草地自然生态环境脆弱，过度放牧以及鼠虫害发生频繁等，使得高寒草地退化趋势日益加剧。而披碱草属( elymus)植物作为主要的多年生草本牧草，多分布于青藏高原草甸，草原和河滩地区，不仅是高寒地区的优良牧草资源，还是人工草地建设和植被恢复的优良草种，在高寒牧区生态建设和畜牧业生产中发挥了重要的作用。

2、目前对于人工草地土壤养分改良的主要措施是施肥，且成分以氮肥、磷肥为主，大量施用导致了土壤肥力下降，水土污染，土壤根际微生物菌群下降。利用有益微生物对植物生长发育进行调节已成为农业、生态、环境等方面的研究焦点，发展新型肥料来替代化肥也日益成为农牧业发展的迫切需要。近年来菌肥因为其环境友好性和对植物生长的促进作用而受到广泛关注，目前微生物菌肥正由单一菌肥朝复合菌肥的方向发展，利用多种微生物开发、制作复合菌肥将对我国的绿色农牧业发展具有重大意义。

3、由于自然界中常常是多种微生物共同作用影响植物生长发育，不同微生物之间存在的协同或拮抗作用会影响其与植物间的互作关系。而单独接种缺乏功能多样性，双接种往往不能反映多种微生物对植物的综合效果。因此，本领域技术人员提供了一种利用复合菌肥促进植物生长和土壤改良的方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，申请人开发了一种利用丛枝菌根真菌、芽孢杆菌和根瘤菌促进披碱草属植物生长和改良土壤的方法。

2、一方面，本技术提供了一种利用复合菌种促进披碱草属植物生长和土壤改良的方法，所述方法包括在种植披碱草属植物过程中使用包括选自amf菌、芽孢杆菌和根瘤菌中一种或多种的菌剂。

3、进一步地，所述方法包括在种植披碱草属植物土壤内加入由amf菌土、芽孢杆菌菌液和根瘤菌菌液组成的复合菌剂。

4、进一步地，所述碱草属植物为垂穗披碱草。

5、进一步地，所述amf菌为摩西管柄囊霉（ funneliformis mosseae）。

6、进一步地，所述芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌（ bacillus megaterium）。

7、进一步地，所述根瘤菌为中间根瘤菌（ mesorhizobium）。

8、进一步地，amf菌土、芽孢杆菌菌液和根瘤菌菌液组成的复合菌剂中，amf菌土、芽孢杆菌菌液和根瘤菌菌液的比例为3:2:2 g:ml:ml。

9、进一步地，amf菌土中含摩西管柄囊霉孢子129个/克amf菌土，芽孢杆菌菌液含巨大芽孢杆菌1×108cfu/ml, 根瘤菌菌液中含中间根瘤菌4.30×108cfu/ml。

10、进一步地，所述方法包括：

11、步骤一：选择大小均一、健康饱满、无病虫害的披碱草属植物种子；

12、步骤二：对所选种子进行灭菌消毒处理；

13、步骤三：将原土和河沙进行灭菌消毒以作为种子萌发的基质材料；

14、步骤四：将步骤二中处理过的披碱草属植物种子均匀放置于已消毒的育苗盒中进行种子萌发，每穴中装有已灭菌的土壤，获取披碱草属植物幼苗。在种子萌发过程中，每隔1-3天补充水分一次；

15、步骤五：待幼苗生长后15天时，将幼苗移栽至已灭菌的花盆中：将单株幼苗从育苗盒中取出，并在花盆的4／5土壤处添加复合菌剂，再在菌剂表面覆盖200g的混合土壤，最后移至于装有3kg混合基质的花盆中，并将所有花盆放置于智能温室中生长培养，每3周随机调换花盆位置；在幼苗生长过程中，根据其具体情况每2-3天浇水一次，同时移栽一周内定期检测幼苗生长状况，一旦出现死亡情况，及时替换成健康披碱草属植物幼苗。

16、其中所述灭菌消毒处理为：将披碱草属种子浸泡于浓度为8%的过氧化氢(h2o2)溶液中10-20 min，并用去离子水反复冲洗3-5次。原土和河沙进行灭菌消毒处理为：原土土壤过2mm筛，河沙过3mm筛，两者在121℃条件下采用高温高压蒸汽灭菌锅灭菌2h，冷却后将两者混合均匀，铺于直径为15cm的花盆中。

17、步骤五中选择长势一致、健康状况良好且数量相同的披碱草属植物幼苗移入花盆中，每个花盆中共选择并移栽45株植物幼苗。

18、步骤五中将过滤好的土壤和河沙按照体积比为2：1混合均匀后铺于花盆中。

19、另一方面，本技术提供了一种复合菌剂在修复或改良退化草地土壤中的应用，所述应用中在所述退化草地土壤中加入所述复合菌剂后种植披碱草属植物，所述复合菌剂包括amf菌、芽孢杆菌和根瘤菌。

20、进一步地，所述复合菌剂由摩西管柄囊霉（ funneliformis mosseae）、巨大芽孢杆菌（ bacillus megaterium）菌液和中间根瘤菌（ mesorhizobium）菌液组成；所述所述碱草属植物为垂穗披碱草。

21、进一步地，所述复合菌剂中摩西管柄囊霉（ funneliformis mosseae）、巨大芽孢杆菌（ bacillus megaterium）菌液和中间根瘤菌（ mesorhizobium）菌液的比例为3:2:2 g:ml:ml。

22、实施例中使用的菌种、来源和扩增方法如下所述。经过后期验证，换用其他来源的同菌种其他菌株接种也可以实现类似效果。

23、丛枝菌根真菌菌种由以下方法获得：摩西管柄囊霉（ funneliformis mosseae）来源于北京市农林科学院，由贵州农业科学院扩繁，每克菌土含孢子个数约为129个/g，菌株编号bgcyn05，国家自然科技资源平台编号1511c0001bgcam0013。

24、芽孢杆菌菌剂由以下方法获得：采用牛肉膏蛋白胨培养基对巨大芽孢杆菌进行扩繁，测定其生长曲线。巨大芽孢杆菌（ bacillus megaterium bary）由中国农业微生物菌种保藏中心提供，菌株编号accc10011。牛肉膏蛋白胨培养基配方为：蛋白胨10.0 g，牛肉膏3.0 g，nacl 5.0 g，蒸馏水1000 ml，ph7.0，固体培养基加入琼脂18.0-20.0 g，在121℃下高压蒸汽灭菌30 min。从斜面培养基上用接种环刮取两环菌种至30 ml液体牛肉膏蛋白胨培养基中，在28℃，220 rmp的摇床上培养24 h，获得种子液，取0.5 ml的种子液至装有30ml液体牛肉膏蛋白胨培养基的50 ml锥形瓶中，在28℃，220 rmp的摇床上培养，每隔一段时间取一次样，以未接菌的液体培养基为对照，每次取样均测定3次重复，（以蒸馏水吸光度为0）利用分光光度计在600 nm的波长下测定菌液吸光度，绘制巨大芽孢杆菌的生长曲线，取处于对数生长期的菌液接种，最终制成1×108cfu/ml的菌悬液。

25、根瘤菌菌剂由以下方法所获得：采用yma培养基对根瘤菌扩繁，测定其生长曲线。中间根瘤菌（ mesorhizobium）由中国农业大学菌种保藏中心提供，菌株编号ccbau13029。其中yma培养基配方为：甘露醇10.0 g，k2hpo40.25 g，kh2po40.25 g，mgso4·7h2o 0.20 g，nacl 0.10 g，酵母粉3.0 g，蒸馏水1000 ml，ph6.8-7.0，固体培养基加入琼脂15.0 g，在121℃下高压蒸汽灭菌30 min。从平板培养基上用接种环刮取两环单菌落至30 ml液体yma培养基中，在28℃，220 rmp的摇床上培养44 h，获得种子液，取0.5 ml的种子液至装有30ml液体yma培养基的50 ml锥形瓶中，在28℃，220 rmp的摇床上培养，每隔4 h取一次样，每次取样测定3次重复，以未接菌的液体培养基为对照，（以蒸馏水吸光度为0）利用分光光度计在600 nm的波长下测定菌液吸光度，绘制根瘤菌的生长曲线，取处于对数生长期的菌液接种，最终制成4.30×108cfu/ml菌悬液。

26、本发明的有益效果在于：本发明所利用的方法中amf、根瘤菌和芽孢杆菌（植物根际促生菌）可同时存在于植物根际，具有明显的协同作用，且并不会相互产生不良的影响。微生物分泌的吲哚乙酸、脱落酸等植物激素有益于植物生长。同时根瘤菌除了与豆科植物共生形成根瘤进行共生固氮以外，还可以和非豆科植物共存，并与其形成类根瘤，提高植物对氮元素的吸收效率来促进非豆科植物的生长。当amf与根瘤菌、芽孢杆菌共同接种时，可使根际微生物群落发生了改变，增加了土壤真菌群落的丰富度与多样性，并且增加了共生营养型的相对丰度，降低了病原营养型的相对丰度，使原有的微生物生态环境得到优化，有益于提升植物品质及产量。同时amf利用广泛分布的根外菌丝从土壤中获取养分，植物光合作用产生的碳也经由这一途径被转移到土壤微环境中，这些菌丝网络为土壤中的异养细菌提供了适合的生存界面，以便从菌丝网络中获益，进一步促进环境可持续发展。