CN107586215A - 防治草莓黄萎病的堆肥茶制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物防治领域，尤其涉及堆肥茶的制备和使用方法，具体为防治草莓黄萎病的堆肥茶制备和使用方法，解决目前使用化学药剂防治草莓黄萎病存在农药残留、有抗药性、造成环境污染的问题。步骤：1、取匀质化的堆肥装入尼龙网袋中；2、将堆肥完全浸入水中，堆肥与水的比例为1:4~1:6（w/v）；3、调节通气量使得溶解氧含量不低于6ppm；4、阴暗处于室温25~30℃，保温提取48~72 h制得。使用时清水稀释至电导率小于2.0mS/cm，施用量为每株200mL，施用间隔为一周。优点：1、原料采用农业废弃物制备，无农药残留，不会产生抗药性、不会造成环境污染；2、液体堆肥茶更方便施用，且利于草莓植株根部吸收；3、防治草莓黄萎病效果突出，最高可达42.23%。

Description

防治草莓黄萎病的堆肥茶制备和使用方法

技术领域

本发明涉及生物防治领域，尤其涉及堆肥茶的制备和使用方法，具体为防治草莓黄萎病的堆肥茶制备和使用方法。

背景技术

草莓黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)引起的土传性植物维管束萎蔫病害，几乎遍及全球各主要草莓产区。该病原菌侵染力强，寄主范围广，传播途径复杂，受感染植株生长发育受阻，产量和品质严重下降，已成为制约草莓产业发展的瓶颈。因缺乏有效的抗病种质资源，生产中常使用溴甲烷等化学药剂防治草莓黄萎病，但存在农药残留、抗药性和环境污染等问题，已被世界大多数国家禁止使用；轮作倒茬等农艺措施虽有一定的效果，但难以适应中国集约化的农业种植模式。因此研究探索新的防治途径与方法已成为草莓产业亟需解决的问题。

20世纪60年代以来，国内外有关利用堆肥作土壤有机改良剂的研究方兴未艾，发现堆肥不仅能增强土壤肥力，改善土壤微生物环境，提高农作物产量和品质，还能够抑制许多土传病原菌的生长、繁殖，对多种植物土传病害具有防治效果。堆肥茶(Compost tea)是在腐熟堆肥的基础上用不同方法制备出的水性提取物。与固态发酵堆肥相比，堆肥茶中含有的各类营养元素、有机质、微生物及其次级代谢产物更容易被植物所吸收、利用，且施用方法更加灵活，即便于灌根又便于叶面喷施，可以配合滴灌、微灌和渗灌技术施用，具有肥药合一的作用，因此可作为有机液肥推广使用。堆肥或堆肥茶防病促生的研究，现已成为固体废弃物资源高效利用以及有机农业生产技术等领域的研究热点。

受堆肥自身原料来源、腐熟程度以及提取方式的不同，应用堆肥茶来防治植物病害的效果仍存在争议，且其中含有的抑菌活性物质成分和功能微生物组成尚不清楚。以农业固体废弃物堆肥为原料，研究其液态提取物对草莓黄萎病的生物防治效果，不仅能够实现农业废弃物的资源化利用，而且可以为高效、安全的功能性液体有机肥料的开发和应用提供理论依据和技术支持。本发明正是研究一种能够防治草莓黄萎病的堆肥茶制备和使用方法。

发明内容

本发明解决目前使用化学药剂防治草莓黄萎病存在农药残留、有抗药性、造成环境污染的问题，提供一种利用农业废弃物制备的能够有效防治草莓黄萎病，且环境友好的堆肥茶及其制备和使用方法。

本发明是通过以下操作步骤实现的：防治草莓黄萎病的堆肥茶制备方法，包括以下操作步骤：

1、取含有抑菌活性物质，如挥发性脂肪酸、腐殖酸和酚类化合物，和拮抗菌，如芽孢杆菌（Bacillus spp.）、木霉菌（Trichoderma spp.）、假单胞菌（Pseudomonas spp.）和链霉菌（Streptomyces spp.）的匀质化的腐熟堆肥装入孔径为0.5mm的尼龙网袋中；

2、在聚乙烯塑料桶中加入清水，以增氧泵、软管和气石持续通气10h以去除水中的氯酸根，然后将步骤1的装有堆肥的尼龙网袋完全浸入水中，其中堆肥与水的比例为1:4~1:6（w/v），调节通气量，使浸提液的溶解氧（DO）含量不低于6ppm；

3、将步骤2的堆肥茶发酵装置放置在阴暗处，于室温25~30℃，保温提取48~72h，制得具有防治草莓黄萎病功效的堆肥茶。

与厌气提取相比，好气提取具有发酵时间短的优点，且有助于速效养分元素和有机高分子物质的累积。此外，堆肥茶中的微生物总量同抑菌率呈正相关，发酵过程中持续通入氧气能促进微生物快速繁殖代谢，堆肥茶中的微生物数量要显著高于厌气提取堆肥茶，这些拮抗菌通过竞争、重寄生和分泌抗生素等作用，对病原菌表现出更强的抑制作用。受到病原菌胁迫时，堆肥茶中的微生物还能诱导植物体内产生的一系列抵御病原菌侵入的生理生化反应，以增强草莓植株对黄萎病的抗性。采用以上方法制备堆肥茶，可大幅度提高堆肥茶中的有益微生物数量，其中芽孢杆菌、木霉菌、假单胞菌和链霉菌等的数量为发酵前的10~100倍。

所述匀质化的腐熟堆肥为以下方式制备的：白灵菇菌糠和牛粪按烘干质量比10:1，混合调碳氮比（C/N）为25:1，采用一层菌糠一层牛粪的混合方式铺料，并用石灰水调节物料含水量至60%，pH值至7~8，堆积成底面直径2.5m、高1.5m的圆锥形堆体，采用人工翻堆的方式通风供氧，待堆肥温度达到65 ℃时第一次翻堆，此后每隔一周翻堆一次，直至后期堆温下降至环境温度时视为腐熟完成；或采用玉米秸秆与牛粪按烘干质量比7:2，混合调碳氮比（C/N）为30:1，采用一层玉米秸秆一层牛粪的混合方式铺料，并用石灰水调节物料含水量至60%，pH值至7~8，，堆积成底长5.0 m、底宽1.8 m、顶长2.8 m、顶宽1.0m、高1.5m的梯形堆体，用人工翻堆的方式通风供氧，待堆肥温度达到65 ℃时第一次翻堆，此后每隔一周翻堆一次，直至后期堆温下降至环境温度时视为腐熟完成。

防治草莓黄萎病的堆肥茶使用方法，包括以下操作步骤：

1、将堆肥茶用去除氯酸根的清水稀释至电导率（EC）＜2.0mS/cm；

2、将稀释后的堆肥茶直接浇灌植株根部或配合滴灌、微灌和渗灌使用，施用量为每株200 mL；

3、每隔一周补施一次。

通过研究发现，本发明制备的堆肥茶防治草莓黄萎病的功效受其电导率的影响很大，且随着时间的延长，堆肥茶诱导植株抗病性的作用逐渐减弱，有效周期约为七天，为了维持堆肥茶对草莓黄萎病的防治效果，施用堆肥茶的时间间隔不宜超过一周。

本发明具有以下优点：1、原料采用农业废弃物制备，无农药残留，不会产生抗药性、不会造成环境污染；2、液体堆肥茶更方便施用，且利于草莓植株根部吸收；3、防治草莓黄萎病效果突出，最高可达42.23%。

具体实施方式

实施例一：防治草莓黄萎病的堆肥茶制备方法，包括以下操作步骤：

1、取白灵菇菌糠和牛粪按烘干质量比10:1，混合调碳氮比（C/N）为25:1，采用一层菌糠一层牛粪的混合方式铺料，并用石灰水调节物料含水量至60%，pH值至7~8，堆积成底面直径2.5m、高1.5m的圆锥形堆体，采用人工翻堆的方式通风供氧，待堆肥温度达到65℃时第一次翻堆，此后每隔一周翻堆一次，直至后期堆温下降至环境温度时视为腐熟完成，该匀质化的腐熟堆肥中含有抑菌活性物质，如挥发性脂肪酸、腐殖酸和酚类化合物，和拮抗菌，如芽孢杆菌、木霉菌、假单胞菌和链霉菌，，将该匀质化的腐熟堆肥装入孔径为0.5mm的尼龙网袋中；

2、将步骤1的堆肥和自来水（使用前通气10h，以去除水中的氯酸根）按照1:4（w/v）的比例放入聚乙烯塑料桶中，充分混匀后持续通气，使提取液的溶解氧含量不低于6ppm；

3、将步骤2的堆肥茶发酵装置放置在阴暗处，于室温25℃，保温提取72h，制得具有防治草莓黄萎病功效的堆肥茶。堆肥茶在使用时用清水稀释至电导率＜2.0 mS/cm。

选取2叶1心的健康草莓幼苗，移栽入装有500 g（121 ℃灭菌1 h）进口泥炭土的盆钵中，缓苗14 d后以伤根灌注法接种大丽轮枝菌孢子悬液（浓度为1×10⁷ cfu·mL^-1），接种量为50 mL/株。接病原菌3 d前用堆肥茶灌根，施用量为200 mL/株，之后每隔7 d补施1次，共处理13次，对照施等量清水。每处理3次重复，每重复种植10盆，实验盆钵采用完全随机排列。

施堆肥茶与施清水对照相比，草莓黄萎病病情指数显著降低，其中以对照组的病情指数最高，接菌90 d后达75.00。用堆肥茶灌根后，黄萎病病情指数为43.33，其防治效果高达42.23%，说明白灵菇菌糠—牛粪堆肥茶能有效地防治草莓黄萎病。

表1 白灵菇菌糠—牛粪堆肥茶对草莓黄萎病的防治效果

处理	病情指数	防治效果/%
			CK/施清水对照	75.00±4.33	—
T/施堆肥茶	43.33±1.44	42.23

实施例二：防治草莓黄萎病的堆肥茶制备方法，包括以下操作步骤：

1、取玉米秸秆与牛粪按烘干质量比7:2，混合调碳氮比（C/N）为30:1，采用一层玉米秸秆一层牛粪的混合方式铺料，并用石灰水调节物料含水量至60%，pH值至7~8，堆积成底长5.0 m、底宽1.8 m、顶长2.8 m、顶宽1.0m、高1.5m的梯形堆体，采用人工翻堆的方式通风供氧，待堆肥温度达到65 ℃时第一次翻堆，此后每隔一周翻堆一次，直至后期堆温下降至环境温度时视为腐熟完成，该匀质化的腐熟堆肥中含有抑菌活性物质，如挥发性脂肪酸、腐殖酸和酚类化合物，和拮抗菌，如芽孢杆菌、木霉菌、假单胞菌和链霉菌，将该匀质化的腐熟堆肥装入孔径为0.5mm的尼龙网袋中；

2、将步骤1的堆肥和自来水（使用前通气10h，以去除水中的氯酸根）按照1:6（w/v）的比例放入聚乙烯塑料桶中，充分混匀后持续通气，使提取液的溶解氧含量不低于6 ppm；

3、将步骤2的堆肥茶发酵装置放置在阴暗处，于室温30℃，保温提取48h，制得具有防治草莓黄萎病功效的堆肥茶。堆肥茶在使用时用清水稀释至电导率＜2.0 mS/cm。

选取2叶1心的健康草莓幼苗，移栽入装有500 g（121 ℃灭菌1 h）进口泥炭土的盆钵中，缓苗14 d后以伤根灌注法接种大丽轮枝菌孢子悬液（浓度为1×10⁷cfu•mL^-1），接种量为50 mL/株。接病原菌3 d后用堆肥茶灌根，施用量为200 mL/株，之后每隔7 d补施1次，共处理13次，对照施等量清水。每处理3次重复，每重复种植10盆，实验盆钵采用完全随机排列。

施堆肥茶与施清水对照相比，草莓黄萎病病情指数显著降低，其中以对照组的病情指数最高，接菌90 d后达72.50。用堆肥茶灌根后，黄萎病病情指数为46.67，其防治效果达35.63%，说明玉米秸秆—牛粪堆肥茶能有效地防治草莓黄萎病。

表2玉米秸秆—牛粪堆肥茶对草莓黄萎病的防治效果

处理	病情指数	防治效果/%
			CK/施清水对照	72.50±4.33	—
T/施堆肥茶	46.67±2.87	35.63

实施例一和二均在日光温室内进行，供试草莓品种为波特拉，供试病原菌为大丽轮枝菌（Verticilliumdahliae）。处理90d后，调查病叶发生情况，计算病情指数和防治效果。

草莓黄萎病病情分级标准为：０级，健株、叶片无病状；１级，不超过25%叶片表现病状、颜色为黄色或有不规则形的黄色病斑；２级，26%~50%叶片显病状、颜色变为黄色或黄褐色、叶片边略有卷枯；３级，51%~75%叶片表现病状、少数叶片凋落；４级，76%以上叶片发病、严重时甚至整株枯死。病情指数和防治效果的公式计算如下：

Claims (3)

1.一种防治草莓黄萎病的堆肥茶制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

1、取含有抑菌活性物质，如挥发性脂肪酸、腐殖酸和酚类化合物，和拮抗菌，如芽孢杆菌、木霉菌、假单胞菌和链霉菌的匀质化的腐熟堆肥装入孔径为0.5 mm的尼龙网袋中；

2、在聚乙烯塑料桶中加入清水，以增氧泵、软管和气石持续通气10h以去除水中的氯酸根，然后将步骤1的装有堆肥的尼龙网袋完全浸入水中，其中堆肥与水的比例为1:4~1:6 w/v，调节通气量，使浸提液的溶解氧含量不低于6ppm；

3、将步骤2的堆肥茶发酵装置放置在阴暗处，于室温25~30℃，保温提取48~72h，制得具有防治草莓黄萎病功效的堆肥茶。

2.根据权利要求1所述的防治草莓黄萎病的堆肥茶制备方法，其特征在于：所述匀质化的腐熟堆肥为以下方式制备的：白灵菇菌糠和牛粪按烘干质量比10:1，混合调碳氮比为25:1，采用一层菌糠一层牛粪的混合方式铺料，并用石灰水调节物料含水量至60%，pH值至7~8，堆积成底面直径2.5m、高1.5m的圆锥形堆体，采用人工翻堆的方式通风供氧，待堆肥温度达到65 ℃时第一次翻堆，此后每隔一周翻堆一次，直至后期堆温下降至环境温度时视为腐熟完成；或采用玉米秸秆与牛粪按烘干质量比7:2，混合调碳氮比为30:1，采用一层玉米秸秆一层牛粪的混合方式铺料，并用石灰水调节物料含水量至60%，pH值至7~8，堆积成底长5.0m、底宽1.8 m、顶长2.8 m、顶宽1.0m、高1.5m的梯形堆体，用人工翻堆的方式通风供氧，待堆肥温度达到65 ℃时第一次翻堆，此后每隔一周翻堆一次，直至后期堆温下降至环境温度时视为腐熟完成。

3.根据权利要求1或2所述的防治草莓黄萎病的堆肥茶制备方法，其特征在于：该堆肥茶的施用方法包括以下操作步骤：

1、将堆肥茶用去除氯酸根的清水稀释至电导率＜2.0mS/cm；

2、将稀释后的堆肥茶直接浇灌植株根部或配合滴灌、微灌和渗灌使用，施用量为每株200 mL；

3、每隔一周补施一次。