一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法技术

本发明专利技术涉及一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法，是在每年苹果连作建园时，春季栽植苹果幼树时，向每棵苹果幼树的定植穴内施用浓度为25mg/mL的大蒜素提取液；每棵幼树的施用量为其定植穴内土壤体积比的1/8，分三次施加。本发明专利技术利用快速溶剂萃取仪，以乙醇为提取剂提取得到大蒜素提取液；本发明专利技术在短时间内极大的提高了大蒜素萃取液的提取效率；制得的大蒜素提取液可有效提高连作条件下苹果幼苗生长发育，降低苹果连作土壤中尖孢镰刀菌的数量，明显减轻苹果连作障碍现象，是一种有效防控减轻苹果连作障碍的新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法(一)
本专利技术涉及一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法，属于果树栽培学领域。(二)
技术介绍
连作障碍是指同一作物或近缘作物连续种植以后，即使在正常管理的情况下，也会产生产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象。苹果连作障碍具有普遍性，是生产中的一大难题，给果农造成巨大的经济损失，严重制约了果树生产的可持续发展。研究表明，在多数地区，与土传真菌有关的生物因素是造成连作障碍的主要原因。化学杀菌剂熏蒸土壤一直以来都是防治连作障碍最有效的措施，但是因其污染环境，逐渐被禁止使用。因此研制环境友好型植物源熏蒸剂来防控苹果连作障碍具有重要意义。生物熏蒸剂既能有效的抑制和杀灭土壤中的有害病原菌，又能在土壤中快速降解。因此用生物熏蒸剂进行土壤消毒和生长期防治，没有任何农药残留和污染，可以替代很多种化学农药，从源头上确保质量安全。大蒜是百合科葱属植物，研究表明大蒜素对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门菌、链球菌、克雷白杆菌、植物炭疽病和疫病病菌等均有明显抑制作用，因此我们考虑将其作为一种生物熏蒸剂，探索其在苹果连作障碍中的应用效果。目前对大蒜素的提取方法主要有：超声波提取、溶剂振荡萃取法、水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法、真空微波辅助萃取法等。但这些提取大蒜素的方法有的耗时长，有的操作复杂，并且都存在提取效率低的问题。因此，研究简易快捷、高效环保的提取大蒜素的工艺并将所得大蒜素用于减轻苹果连作障碍，可有利于推动苹果产业的发展，对有效防控苹果连作障碍具有实践意义。(三)
技术实现思路
针对上述现象，本专利技术提供了一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法；具体涉及一种高效、快捷、简单易行的提取大蒜素的方法，并将所得大蒜素应用于缓解苹果连作障碍。本专利技术技术方案如下：一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法，是在每年苹果连作建园时，春季栽植苹果幼树时，向每棵苹果幼树的定植穴内施用浓度为25mg/mL的大蒜素提取液；每棵幼树的施用量为其定植穴内土壤体积比的1/8，分三次施加：第一次为春季栽植苹果幼苗前两周施加(3月上旬)，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/16；第二次为苹果幼树生长初期(6月上旬)，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/32；第三次为苹果幼树生长中期(7月下旬)，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/32。所述大蒜提取液制备步骤如下：1)大蒜去皮清洗，切成0.1～0.4cm的碎丁，室温下放置5～15min进行酶解，使蒜氨酸向大蒜素转化；2)将切碎酶解好的大蒜放入快速溶剂萃取仪(ASE)中进行萃取得到萃取液；萃取条件为：萃取溶剂为无水乙醇，压力9.80～11.20Mpa，萃取温度40～50℃，静态萃取时间4～10min，循环萃取次数2～4次，冲洗体积50～70％，吹扫时间150～200s；3)旋蒸浓缩：将步骤2)中得到的萃取液采用旋转蒸发仪，在45℃条件下蒸发浓缩至萃取液体积比的1/20～1/10，然后以12000g速度离心，取上清液得到大蒜素提取母液，按照公式(1)计算母液浓度(单位g/mL)，4℃保存；4)大蒜素提取母液中按体积比加入去离子水稀释大蒜素提取母液，得到浓度为25mg/mL的大蒜素提取液。本专利技术的特点及有益效果：本专利技术有两个明显的优势：一是短时间内极大的提高了大蒜素萃取液的提取效率；二是大蒜素提取液可显著提高连作条件下苹果幼苗生长发育，最终起到减轻苹果连作障碍的效果。利用本专利技术提取的大蒜提取液和施用方法，经验证，能有效提高连作条件下苹果幼苗生长发育，降低苹果连作土壤中尖孢镰刀菌的数量，明显减轻苹果连作障碍现象。(四)附图说明图1为本专利技术高效快速制备大蒜素提取液及其在苹果连作障碍中的使用方法流程图。图2为实施例1中不同提取方法对大蒜素提取效率的影响。图2说明本专利技术方法即快速溶剂萃取仪ASE法制备的大蒜素提取液抑菌效果最好。图3为实施例2中不同提取溶剂对大蒜素提取效率的影响。图3说明本专利技术选用乙醇作为萃取溶剂，制备的大蒜素提取液抑菌效果最好。图4为实施例3中不同提取温度对大蒜素提取效率的影响。图4说明萃取温度为50℃时，制备的大蒜素提取液抑菌效果最好。图5为实施例4中不同提取时间对大蒜素提取效率的影响。图5说明萃取时间5min时，所得大蒜素提取液抑菌效果最好。(五)具体实施方式实施例1：大蒜去皮清洗，切成0.2cm的碎丁，室温下放置10min进行酶解，酶解好的大蒜分别用本专利技术的快速溶剂萃取仪法、超声波萃取法和溶剂震荡萃取法进行大蒜素的提取测定，每种测定方法平行提取测定3次。由图2可以看出，本专利技术方法对大蒜素的提取效率显著高于超声波萃取法和溶剂震荡萃取法，本方法的提取效率是超声波萃取法的1.29倍，是溶剂震荡萃取法的1.63倍。而且，用不同方法的提取液做抑菌试验，发现，本专利技术方法制备的大蒜素提取液抑菌效果最好。使用时将本实施例所得的大蒜素提取母液按体积比加入去离子水，获得浓度为100mg/mL、50mg/mL、25mg/mL、10mg/mL的大蒜素提取液，备用。然后称取马铃薯葡萄糖琼脂46.0g，加入1000mL蒸馏水中，121℃高压灭菌20min，培养基冷至45℃左右加入浓度为100mg/mL、50mg/mL、25mg/mL、10mg/mL的大蒜素提取液中，制得含有不同浓度的大蒜素提取液培养皿，然后放上直径为8mm的供试病原真菌尖孢镰刀菌菌种，以不加大蒜提取液的为对照，倒扣培养皿，封口膜密封，置于28℃恒温培养箱中黑暗培养，10天后测量菌落扩展直径，称取菌丝鲜重，并计算提取物对菌丝生长的抑制率，结果见表1：表1大蒜提取液对菌丝生物量影响抑菌率(％)＝(对照皿菌落直径一处理皿菌落直径)/对照皿菌落直径×100％结果发现，培养10天后测量菌落直径和鲜重，可以看出，大蒜素提取液能明显抑制尖孢镰刀菌菌落生长，当大蒜提取液使用浓度为100mg/mL时，抑制率达到了100％。这个抑菌试验证明本专利技术方法制得的大蒜素提取液具有抑制引起苹果连作障碍病原菌的功效。实施例2大蒜去皮清洗，切成0.2cm的碎丁，室温下放置10min进行酶解，酶解好的大蒜放入快速溶剂萃取仪ASE中，分别用无水乙醇、甲醇和水作为萃取剂，在压力为10.1Mpa，萃取温度为50℃，静态萃取时间为5min，循环萃取3次，冲洗体积为65％，吹扫时间为180s的条件下进行萃取。由图3可以看出，无水乙醇对大蒜素的提取效率显著高于甲醇和水，分别是甲醇、水提取效率的1.9倍和6.4倍。因此，本专利技术方法选无水乙醇作为溶剂。使用时将本实施例所得的大蒜素提取母液按体积比加入去离子水，获得浓度为50mg/mL、25mg/mL、10mg/mL的大蒜素提取液，备用。2015年12月1日，将经过层积、催芽的苹果砧木—平邑甜茶种子播种于育苗盘育苗，至幼苗长至第2片真叶时，取长势基本一致的幼苗移栽，进行温室试验。试验设4个处理，每处理10盆，每盆内装连作土壤1kg，并定植2株幼苗。盆中连作土壤分别作如下处理：以未处理的连作土为对照(CK)；10mg/L的大蒜提取液处理的土壤(T1)；25mg/L的大蒜提取液处理的土壤(T2)；50mg/L的大蒜提取液处理的土壤(T3)。移栽幼苗前1周，每1kg连作土壤，浇灌50mL不同浓度的大蒜提取液，连作土壤对照用5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法，其特征在于是在每年苹果连作建园时，春季栽植苹果幼树时，向每棵苹果幼树的定植穴内施用浓度为25mg/mL的大蒜素提取液；每棵幼树的施用量为其定植穴内土壤体积比的1/8，分三次施加：第一次为3月上旬，春季栽植苹果幼苗前两周施加，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/16；第二次为6月上旬，苹果幼树生长初期，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/32；第三次为7月下旬，苹果幼树生长中期，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/32。

【技术特征摘要】
1.一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法，其特征在于是在每年苹果连作建园时，春季栽植苹果幼树时，向每棵苹果幼树的定植穴内施用浓度为25mg/mL的大蒜素提取液；每棵幼树的施用量为其定植穴内土壤体积比的1/8，分三次施加：第一次为3月上旬，春季栽植苹果幼苗前两周施加，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/16；第二次为6月上旬，苹果幼树生长初期，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/32；第三次为7月下旬，苹果幼树生长中期，施用量为每棵幼树的定植穴內土壤体积比的1/32。2.如权利要求1所述的一种大蒜素缓解苹果连作障碍的方法，其特征在于所述大蒜提取液制备步骤如下：1)大蒜去皮清洗，切成0.1～0.4cm的碎丁，室温下放置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳芳，毛志泉，相立，尹承苗，王晓芳，王功帅，陈学森，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37