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【免费下载】针对瓜类枯萎病筛选拮抗菌剂及菌肥

针对瓜类枯萎病筛选拮抗菌剂及菌肥

一、研究现状

枯萎病是由尖孢镰刀菌引起的一种土传病害,由于尖孢镰刀菌不断进化出新的生理小种,并且其厚垣孢子能够长期在土壤中存活,使得枯萎病的防治十分困难。近年来,利用有益微生物或枯抗微生物对瓜类枯萎病进行生物防治枯萎病成为研究热点,根据生防菌诱导相关植物产生系统抗性,使其分泌相关酶及抗生素,从而使病原菌繁殖受到抑制,控制瓜类枯萎病的发生。主要采用芽孢杆菌、非致病性尖孢镰刀菌等拮抗微生物降低病原菌的密度或削弱病原菌的致病力,从而达到控制病害的目的,是一种很有前景的生物防治方法。

二、目的和意义

我国拮抗微生物研究及应用的技术手段多样性方面与国外相比,差距较大。拮抗微生物的种类单一、对农药的反应敏感,抗菌谱较窄、生防效果不稳定、生防菌在植株上定殖较难,对拮抗和促生的结合较难、微生物防治措施不够完善、可利用的拮抗微生物资源太少,还需进一步挖掘与应用。

研究表明将广谱的拮抗菌剂应用到富含有机物质的土壤中,能提高防治效果,将广谱拮抗菌和有机生物菌肥联合施用,可以起到防病和促生双重功效。本项目以多年瓜类连作的根际土壤中分离筛选对瓜类枯萎病具有拮抗活性的洁抗菌,对筛选到的高效拮抗菌株进行深入研究,以开发广谱高效的拮抗微生物资源;并将筛选的微

生物与有机肥联合使用,使其相互作提高防效和肥效,为植物病害的微生物防治提供一定的参考。

三、可行性分析

枯萎病主要危害西瓜、黄瓜、甜瓜等瓜类作物。目前,瓜类枯萎病在国内瓜类主栽区普遍发生,严重制约瓜类蔬菜产业发展。通常情况下由于枯萎病造成西瓜生长衰弱、结瓜少、瓜小、品质差、淡而乏味,西瓜糖份含量少,产量损失达15% ~30% ,严重区域达50% ~85% ,甚至绝收。通常主要运用化学方法防治,但是由于化学农药毒性大、污染环境,长期大量使用容易诱导病菌的抗药性,作物中农残超标,影响人体健康,不符合农业可持续发展。采用拮抗微生物防治植物病害,已经研究了几十年,人们陆续报道了细菌中的枯草芽孢奸菌(Bacillus subtilis)、放射土壤奸菌(Agrobacterium radiobacter)、突光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescence)、节朴菌(Arthobaeter)、梭菌(Clostridium)、多粘芽抱杆菌(Panebacillus polymyxa)、木霄属真菌(Trichoderma spp.)、青霄菌属真菌(Penecillium spp.)、绿粘帚霉(Gliocladium sp.)、大隔伏草菌(Peniophora gigantea)、放线菌属中的链霉菌等对病原微生物的括抗效果,但是这些研究大多报道单一拮抗菌在实验室和温室条件下有较好的效果,很少有报道多种拮抗菌联合使用及拮抗菌与有机肥复配使用。

利用拮抗微生物防治瓜类枯萎病,抑制尖孢镰刀菌,控制病害发生,是一种很有前景的生物防治方法。它具有对环境无污染、对

人畜无毒、对土壤中有益微生物没有影响、对瓜类无副作用、尖孢镰刀菌不易产生抗性、使用成本较低等优点,如与优质有机肥配合使用,效果更佳。林纬釆用芽孢杆菌和哈慈木霉单一防治西瓜枯萎病效果达35-50%,与有机肥混合使用效果可提高到60-85%。因此,从土壤中筛选出具有高效诘抗枯萎病菌的菌株,并对筛选出的捨抗菌株进行分类鉴定、括抗活性进行初步研究,为生物防治西瓜枯萎病提供了具有应用价值的微生物菌株。

四、技术方案和技术路线

1、技术方案

通过系列稀释涂布平板、对峙培养等方法,从长期连作的健康瓜类的根际土壤中分离筛选得到瓜类枯萎病枯抗菌株,通过形态特征、生理生化特征及rRNA基因序列相似性分析,鉴定菌系。

研究分离得到的瓜类枯萎病致病菌的拮抗菌生物学特性,包括菌株的生长情况,最适温度、pH、接种量、装液量,以及抗性谱、耐药性等,对枯萎病的高效防治和田间应用等都具有重要作用。

将去除菌体的发酵液对瓜类枯萎病菌的抑制率作为判定发酵条件优劣的主要指标,筛选出最适合菌株产生抗生物质的发酵培养基和发酵条件,为生产及应用奠定基础。并进一步对菌株产生的抗生物质进行分离纯化,并对其理化性质进行研究。

将分离的拮抗菌株进行盆栽试验,设置两组,一组将拮抗菌株直接注入到土壤中,另一组将拮抗菌株接种中微生物肥中,进行病情调查,确定拮抗菌株的防治效果。

2、技术路线

促进设施蔬菜高品质专用肥料研发一、农作物有机物料发酵有机肥(固态基肥+

追肥)生产高品质蔬菜1、研究现状

农业有机物料(农作物秸秆、豆箔、油料饼、黄豆粉等)是农作物生产的主要副产品,约占作物生物量的50%,是农作物生产系统中一项重要的生物资源。据统计,2012年中国农作物桔秆总量约8.0亿t ,油料饼1.34亿t ,豆箔1.21亿t ,黄豆粉0.8亿t 。这些秸

秆资源量约占桔秆总资源量的80%。采用好氧发酵技术,将有机物料堆肥化处理后,施用于农田,有利于改良土壤结构,提高土壤肥力和产量。是农业有机物料资源化利用最直接、有效的方式。

2、目的与意义

近年来,随着我国现代农业集约化和规模化的发展,农业机械化、良种化的普及,农作物产量的不断提升,化学肥料不合理使用,不仅增加了农业生产成本、浪费资源,造成耕地板结、土壤酸化、对生态环境安全构成了严重威胁;也打破了传统农业有机物料(农作物秸秆、豆箔、油料饼、黄豆粉等)的循环利用环节,造成了农业有机物料的大量积累,进而产生了较为严重的环境、资源浪费等问题。开展农业有机物料的资源化利用以及微生物菌肥的开发利用,即可减轻农业面源污染、促进节能减排,也能促进粮食增产、农民增收和农业生态环境安全。

3、可行性分析

设施农业发展中,设施栽培由于受高度集约化、复种指数高等因素影响,作物CO2亏缺普遍存在。蔬菜病虫害加重,喷施农药又使其残留增加,过量施用不仅不能提高产量,反而会造成产量和品质的下降,肥效递减的问题日益突出。尤其是过量施用氮素化肥和酸性和生理酸性肥料,如氯化钾、过磷酸钙、硝酸按等,使土壤养分比例失衡,极易产生次生盐渍化。由此造成蔬菜减产和品质下降幅度逐年增大,增加生产成本,同时增大环境污染风险等。

而目前国内外均关注土壤一作物一环境系统的协调与可持续发

展问题,也逐步重视新型生物有机肥和有机肥料的开发、生产与应用。农业有机物料(农作物秸秆、豆箔、油料饼、黄豆粉等)营养成分高、有机质含量丰富等特点,而适宜作为新型有机肥料研发。综上,以大幅度地减少设施蔬菜生产中化学农用品的投入、实现食品安全为主要原则,开发新型有机肥料。并在有机肥料基础上,配施无机肥料,实现有机无机复合使用,可促进作物生长,提高品质和产量。

4、技术方案与路线

4.1 技术方案

进行微生物菌剂的筛选及利用有机物料(农作物秸秆、豆箔、油料饼、黄豆粉等)为原料,设施蔬菜高品质有机肥研发,形成有机固态肥料:(1)基肥(2)追肥,并进行两者结合实施,改良设施蔬菜生长环境。

设施栽培,用有机肥做基肥,采用深翻机深翻、起垄后,直接定植设施作物。采用滴灌方式,应用“高浓缩微肥营养液”,以及有机肥作为追肥,实现营养、水份一体化供给体系生产高品质设施蔬菜,达到少施化肥,实现对环境无污染,保障人体健康、安全的水肥供给体系。

4.2 技术路线

二、蚯蚓发酵液液体肥(追肥)生产高品质蔬菜

1、研究现状

近年来,针对我国农业存在的问题,土壤质量退化、施肥过量的,导致肥料利用低,品质较差,生产成本高,农民收入低,甚至造成环境污染。其次是国际肥料发展趋势,开发高品质设施蔬菜专用有机肥和有机无机专用肥,并开发基肥+水溶性追肥的立体生态施肥模式,实现水肥一体化,从地下到地上满足优质蔬菜的生长与营养要求,从而为宁夏绿色、安全设施蔬菜的生产提供技术支撑。2、目的与意义

蚯蚓发酵液体肥是蚯蚓肉体经过微生物菌剂发酵获得的高效有机液体肥料,含有大量的有益微生物和养分。与固体有机肥相比,液体肥料的养分和微生物更易被植物利用,它具有便于结合滴灌、

微灌和渗灌技术施肥等优点。蚯蚓发酵液是一个易发挥种群优势的微生物资源库、土壤微生物的营养源和促进生物质代谢库,它能够调控土壤微生物群落的代谢功能和结构,改善土壤质量,对作物的生长发育具有促进作用,并具有一定的防病效果,因此蚯蚓发酵液具有重要的生物效应和改善生态功能。

3、可行性分析

蚯蚓发酵液能提高植物生长、抑制病害、保持土壤健康,在促进植物生长和抑制病害方面与利用化肥做追肥相比表现出了优越性。

利用畜禽粪便等农业有机废弃物养殖蚯蚓,将活体蚯蚓制备有机液体肥料,步骤为:(1)将活体蚯蚓在电动搅拌器中均匀打浆,获得蚯蚓浆液;(2)将蚯蚓浆液放入发酵罐中,加入后,发酵;(3)将发酵后的蚯蚓浆液过滤,得到固体渣和蚯蚓液,固体渣作为固体蚯蚓肥;(4)将步骤(3)获得的蚯蚓液与黄腐植酸、氨基酸、糖渣、发酵基、尿素和麸料放入配肥罐里,发酵;(5)发酵后,将产物过滤、滤液包装。制备的蚯蚓液体有机肥提升泥土保留养分和水份的能力,从而减少使用肥料,并避免养分于地面流失,提升肥料利用率,提高植物产量和保质期。

宁夏大学经过几年的研究,已成功自主筛选出10种用于发酵蚯蚓液的微生物,在之前的基础上,经过优化,目前也已自主完成蚯蚓发酵液体肥工艺研究:将蚯蚓肉体在电动搅拌器中均匀打浆,获得蚯蚓浆液;将获得的蚯蚓液与菌剂及其它配料放入发酵罐里,发酵;发酵后,将产物过滤、得到蚯蚓发酵液。需进一步完善蚯蚓发酵有机液体肥关键工艺及微生物发酵菌剂筛选与进一步优配,缩短发酵时间,增加有益活性菌数量。肥料特性如下:铵态氮500

mg/L~800mg/L,硝态氮50 mg/L~100mg/L,速效磷70

mg/L~130mg/L,速效钾1600 mg/L~2000 mg/L,同时含有

Ca、Fe、Zn、Mn、Mg等元素,还含有氨基酸、多种水解酶、植物

激素(吲哚乙酸、乙烯等)以及对病虫害有抑制作用的活性成分。

以养殖业产生的大量畜禽粪、秸秆及其他有机原料为基础原料,通过功能菌剂筛选和优化配置,明确不同菌剂的生物学特征及其与

植物的互作效应,通过微生物菌剂的修饰改良,使之与有机固体肥

和液态肥更好地融合与匹配,形成功能性有机液态肥,强化有机液

态肥料的抗病、促生、增产、提升枸杞风味和道地性。全面开发枸

杞地上、地下有机系列追肥,生产新型枸杞专用有机、有机无机速溶、易溶的有机液态肥料(根际追肥和叶面肥),实现追肥施用专用有机液态肥料部分或全部替代化肥,并结合滴灌设施设备实现水肥

一体化,地上部施用专用叶面肥,并联合企业形成产业化生产线1条。通过各项技术的集成应用,实现宁夏枸杞绿色、安全生产,达到化肥、化学农药施用减量。

4、技术方案与路线

4.1 技术方案

进行微生物菌剂的筛选及利用活体蚯蚓发酵液为基础母液的有

机液态肥料研发,形成有机液态肥料:(1)追肥(2)叶面肥,部分

进行两者结合实施,改良设施蔬菜生长环境,构建环境友好型设施

蔬菜追肥技术体系,实现追肥降低化学肥料及降低化学农药使用量

的目的。

采用滴灌方式下,应用“有机液体肥+营养液”营养、水份一

体化供给体系生产安全、健康、绿色设施蔬菜,达到少施化肥,实

现对环境无污染,保障人体健康、安全的水肥供给体系。

4.2 技术路线

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