CN110786193B - 一种生物熏蒸协同化学熏蒸防治土传病害的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种生物熏蒸协同化学熏蒸防治土传病害的方法，该方法包括将粪便沼渣发酵物、化学药物和植物混合在一起进行熏蒸的步骤；所述植物为两种或两种以上的十字花科和/或伞形科植物。本发明人发明了采用特定的生物熏蒸技术和特定的化学药物相结合，加之特定的载体物‑粪便沼渣发酵物，可以很好地解决以上技术问题，防治效果优异，防治时间较长，防治效果稳定。

Description

一种生物熏蒸协同化学熏蒸防治土传病害的方法

技术领域

本公开涉及一种生物熏蒸协同化学熏蒸防治土传病害的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

土壤是一个非常复杂的生态环境，它含有丰富的微生物资源，包括病原微生物和有益微生物，而这些微生物通过拮抗、竞争、寄生等关系相互依存、相互竞争、相互制约。在特定环境条件下，有益微生物能有效抑制病原微生物生长，从而降低病害发生风险。在防治土传病害时，一方面要创造有利于有益微生物的生存条件，另一方面要保护有益微生物。而单纯的高剂量化学熏蒸剂预防土传病害的方法连同有益微生物也一并杀死，同时破坏土壤结构，易板结，导致透气性和保水保肥能力降低，不利于有益微生物生存，就有可能导致病害愈来愈严重。

发明内容

针对以上背景技术，本公开提供了一种生物熏蒸协同化学熏蒸防治土传病害的方法，既能降低单纯使用化学熏蒸方法带来的危害和风险，又能提高防治效果。

具体的，本公开采用以下技术方案：

一种生物熏蒸协同化学熏蒸防治土传病害的方法，该方法包括将粪便沼渣发酵物、化学药物和植物材料混合在一起进行熏蒸的步骤；

所述植物材料为两种或两种以上的十字花科和/或伞形科植物。

本公开的技术思路为:尽可能的提高土壤中的有益微生物的生物活性，而降低有害病原菌的生物活性，从而使有益微生物占据一定的优势，达到一种更为良好的生态平衡状态，降低植物病害的发生率。

基于前人以及本发明人的研究，发现仅使用化学熏蒸，需要较高剂量的化学药物，这不仅杀死土壤中的有益微生物，破坏土壤结构，而且长期大剂量的使用化学药物，造成环境污染等问题，而仅使用传统的生物熏蒸，持效期短，防治效果不理想；基于此，本发明人发明了采用特定的生物熏蒸技术和特定的化学药物相结合，加之特定的载体物-粪便沼渣发酵物，可以很好地解决以上技术问题，防治效果优异，持效期长且稳定。

附图说明

构成本公开一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是不同植物材料对F.graminearum的熏蒸效果。

图2是不同植物材料对B.sorokiniana的熏蒸效果。

图3是不同植物材料对Pythium spinosum的熏蒸效果。

图4是不同植物材料对Pythium myriotylum的熏蒸效果。

图5是不同植物材料对Pythium ultimum的熏蒸效果。

图6是不同处理方式对Pythium myriotylum的熏蒸效果。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，单纯使用化学熏蒸或生物熏蒸对土壤的熏蒸效果不好，为解决如上的技术问题，在本公开的一个典型的实施方式中，提供一种生物熏蒸协同化学熏蒸防治土传病害的方法，该方法包括将粪便沼渣发酵物、化学药物和植物材料混合在一起进行熏蒸的步骤；所述植物材料为两种或两种以上的十字花科和/或伞形科植物。

在本公开的一个或多个实施方式中，所述粪便为人类和/或畜禽的粪便，所述粪便沼渣发酵物为制备沼气和沼液后剩余的沼渣再进行自然发酵所形成的发酵物，优选采用以下方法进行制备：向粪便沼渣中加入接种剂，室温进行自然发酵6～24h，自然发酵结束后，制备得到粪便沼渣发酵物，即为生物熏蒸增效剂。

其中，所述粪便沼渣为粪便经厌氧发酵后制备沼气和沼液后得到的沼渣，可由生产沼气的公司进行提供；所述接种剂为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis、地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis、泾阳链霉菌Streptomyces jingyangensis Tao et al.和米曲霉Aspergillus oryzae(Ahlburg)Cohn的混合物，所述枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、泾阳链霉菌、米曲霉均可通过商业途径获得。在本公开的一个具体的实施方式中，所述枯草芽孢杆菌的编号为ACCC 10719，所述地衣芽孢杆菌的编号为ACCC 10236，所述泾阳链霉菌的编号为ACCC 40126，所述米曲霉的编号为ATCC 56747。

在本公开的一个或多个实施方式中，接种剂的接种量为2～5％(每100g粪便沼渣接种2～5mL菌液)，1mL菌液含有的菌种如下：枯草芽孢杆菌、地衣芽胞杆菌、泾阳链霉菌、米曲霉的数量分别为(2～4)×10¹⁰cfu、(2～4)×10¹⁰cfu、(1～2)×10¹⁰cfu、(1～2)×10¹⁰cfu。

粪便沼渣发酵物是粪便中的有机物质发酵后剩余的固形物质，沼渣富含有机质、腐殖酸、微量营养元素、多种氨基酸、酶类和有益微生物等，沼渣还含有氮、磷、钾等元素。本公开使用粪便沼渣发酵物与化学药物和植物相混合，一是，富集土壤中的微生物，加大熏蒸力度；二是，沼渣发酵物中含有丰富的较小分子的营养物质，使得土壤中的有益微生物的能够快速利用这些较小分子的营养物质，加之沼渣发酵物中本身含有有益微生物，使得有益微生物成为优势种群，对化学药物的抵抗力增加，从而消灭的是更多的有害微生物，而保留更多的有益微生物；三是，由于沼渣发酵物中微生物的存在，可以加快植物腐烂的进程；四是，沼渣发酵物的存在，使得生物熏蒸效果更加优异，旋耕后沼渣发酵物与土壤、熏蒸的植物材料和水混合在一起，形成的土壤弱酸的环境条件，更有利于黑芥子酶的发挥作用，提高水解硫代葡糖酸酯能力，进而提高生物熏蒸效果。

在本公开的一个或多个实施方式中，所述化学药物为棉隆和/或威百亩。经过试验验证，采用棉隆和/或威百亩与生物熏蒸和沼渣发酵物结合在一起，防治效果优异。

在本公开的一个或多个实施方式中，十字花科植物包括但不限于芸薹属、萝卜属、芝麻菜属等；所述芸薹属植物包括但不限于白菜、甘蓝、芥菜、芜菁等植物；所述萝卜属包括但不限于萝卜等植物；芝麻菜包括但不限于芝麻菜等植物；伞形科植物包括但不限于芹菜、胡萝卜等植物。之所以选择十字花科植物和伞形科植物作为生物熏蒸材料，是因为发明人在长期实践和研究中发现，熏蒸材料防治土传病害的效果比其他种类的更加优异，而且成本低廉，适合大规模推广应用。

不同植物组织分解后防治土传病害的效果不同，所述十字花科植物为萝卜，例如白萝卜，所述伞形科植物为芹菜，例如西芹，采用这两种植物联合熏蒸，对土壤病传害的控制效果非常好，显著优于其他单一植物或其他符复合植物材料。两种及两种以上的植物材料所含的硫代葡萄糖酸酯的种类会比较多，而且，不同种类的硫代葡萄糖酸酯协同发挥作用会产生意想不到的防治效果。

进一步的，所述十字花科植物：所述伞形科植物的施用质量比例为(1～2)：(1～2)。

在本公开的一个或多个实施方式中，所述粪便沼渣发酵物、化学药物和植物材料的质量比例为(1～2)kg：(1～5)g：(2～4)kg。经过田间防效试验，采用此质量比例的混合物，能够起到突出的防治效果。其中，化学药物的使用量能减少至单独使用的十分之一，植物材料的使用量能减少至单独使用的二分之一至三分之二。

在本公开的一个或多个实施方式中，混合物添加量为：每平方米添加(1～3)kg粪便沼渣发酵物、化学药物和植物材料组成的混合物。

本公开的方法能够防治多种土传病害，其中在本公开的一个或多个实施方式中，所述土传病害微生物包括但不限于F.graminearum(禾谷镰刀菌)、B.sorokiniana(离蠕孢菌)、Pythium spinosum(刺腐霉)、Pythium myriotylum(群结腐霉)、Pythium ultimum(终极腐霉)等。

在本公开的一个或多个实施方式中，所述方法可以防治多种植物土传疾病，比如黄萎病、青枯病、镰刀菌枯萎病、腐霉根腐病、茎基腐病等。

在本公开的一个或多个实施方式中，所述方法的具体操作步骤为：

将植物材料进行粉碎；

将设定质量比例的粪便沼渣发酵物、化学药物和粉碎的植物材料混合均匀，备用；

将混匀后的混合物混入至待防治的耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜；

覆盖设定时间后进行揭膜，然后对土壤进行旋耕，充分透气散湿；

透气散湿后，即可种植所需要的作物。

其中，优选的，覆盖地膜的时间为7～15d。

在本公开的一个或多个实施方式中，所需要的作物可以是水果(例如草莓等)、蔬菜(例如番茄、黄瓜等)或其他经济作物。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。

实施例1

试验1：将实验室保存的病原菌菌株进行活化，其中，Pythium spinosum、Pythiummyriotylum和Pythium ultimum在玉米粉琼脂培养基，25℃培养2天，F.graminearum和B.sorokiniana在PDA培养基，28℃培养5天，活化结束后用直径为0.5cm的打孔器在菌落边缘打孔，取生长能力相同的菌饼，接种于PDA或玉米粉琼脂培养基中。

取大棚耕作层土壤400g装入800mL的棉纱缸(半径6cm)内，121℃，灭菌2h。将植物材料置于5％的NaClO溶液中消毒3min，用无菌水漂洗后切成较小的碎末，施用量为100g，加入棉纱缸内。与土壤混合均匀后，加入200mL无菌水，再次混合均匀预处理7d，待植物充分分解后将接种病原菌菌株的培养皿倒扣在棉纱缸内的土壤上。Pythium spinosum、Pythiummyriotylum和Pythium ultimum置于25℃恒温培养箱内黑暗培养，2天后观察生长情况，F.graminearum和B.sorokiniana 28℃的恒温培养箱内黑暗培养，7d后观察生长情况。

本试验采用上述方法进行如下处理：

处理1(西芹50g、绿甘蓝50g)、处理2(西芹100g)、处理3(绿甘蓝100g)、处理4(白萝卜100g)、处理5(西芹50g、白萝卜50g)、处理6(空白对照，不加植物材料)。

试验2：对试验1中Pythium myriotylum培养皿，继续培养，10d后(共培养12d)观察培养皿中病原微生物的生长情况。

试验3：将实验室保存的病原菌菌株Pythium myriotylum采用PDA培养基活化2d，用直径为0.5cm的打孔器在菌落边缘打孔，取生长能力相同的菌饼，接种于9cm玉米粉琼脂培养基中。

取大棚耕作层土壤400g装入800mL的棉纱缸(半径6cm)内，121℃下干热灭菌2h。将植物材料置于5％的NaClO溶液中消毒3min，用无菌水漂洗后切成较小的碎末，并加入10mg棉隆，50g植物材料(白萝卜和西芹各25g)，加入棉纱缸内。与土壤混合均匀后，加入200mL无菌水，再次混合均匀预处理7d，待植物充分分解后将接种病原菌的培养皿倒扣在棉纱缸内的土壤上。封口膜封口，塑料胶带密封后，置于25℃的恒温培养箱内黑暗培养。12d后观察培养皿中病原微生物的生长情况。

试验4：与试验3的区别是：只加入化学药物进行熏蒸，棉隆的使用量为100mg。其他与试验3相同。

实验结果如图1～6所示。

图1和图2是不同植物材料对F.graminearum、B.sorokiniana的熏蒸效果，由图1和图2可得，不同植物材料对F.graminearum、B.sorokiniana的熏蒸效果不同，单一植物材料(西芹、绿甘蓝和白萝卜)对F.graminearum、B.sorokiniana的防治效果非常弱，而复合植物材料对F.graminearum、B.sorokiniana的有着较好的抑制效果，其中尤其以西芹和白萝卜复合对F.graminearum、B.sorokiniana有着显著的抑制效果。

图3是不同植物材料对Pythium spinosum的熏蒸效果。从图3可得，单一植物材料-绿甘蓝的防治效果非但没有，而且还具有促进Pythium spinosum的作用，而单一植物材料-西芹的防治效果优于白萝卜，复合植物材料的防治效果均较优异。

图4是不同植物材料对Pythium myriotylum的熏蒸效果。由图4可得，单一植物材料和复合植物材料对Pythium myriotylum熏蒸效果均较优异。

图5是不同植物材料对Pythium ultimum的熏蒸效果。由图5的空白对照可得，Pythium ultimum在该条件下生长较慢，单一植物材料-西芹比绿甘蓝和白萝卜的抑制效果好一些；复合植物材料(西芹和白萝卜)的防治效果优于西芹和绿甘蓝。

图6是不同处理方式对Pythium myriotylum的熏蒸效果，从左至右的处理依次为化学熏蒸+生物熏蒸、化学熏蒸、生物熏蒸和对照，结合图4来看，单纯采用生物熏蒸，随着时间的延长，对Pythium myriotylum的抑制作用降低，从而使得防治效果较弱。同样的，单纯使用较低剂量的化学熏蒸，防治效果依然较弱，而采用化学和生物熏蒸相结合的方式，防治效果十分突出。

综上可以得到，针对大多数的真菌和细菌，复合植物材料的防治效果优于单一植物材料，而且，复合植物材料(西芹和白萝卜)的防治效果优于复合植物材料(西芹和绿甘蓝)；而采用化学和生物熏蒸相结合的方式，即使是随着时间的延长，防治效果依然十分突出，取得了意想不到的防治效果。

实施例2

粪便沼渣发酵物的制备：向猪粪粪便沼渣中加入接种剂，混合均匀，进行自然发酵，在发酵时可对物料进行适当搅拌，使物料透气，混合接种剂的接种量为2％(每100g沼渣接种2mL菌液)，1mL菌液含有的菌种如下：枯草芽孢杆菌ACCC 10719、地衣芽胞杆菌ACCC10236、泾阳链霉菌ACCC 40126、米曲霉ATCC 56747的数量分别为2×10¹⁰cfu、2×10¹⁰cfu、1×10¹⁰cfu、1×10¹⁰cfu；室温下进行自然发酵12h，自然发酵结束后，制备得到粪便沼渣发酵物。

实施例3

田间防治试验：

在山东省临沂莒南草莓种植区，选择连作6年地块，枯萎病、黄萎病和根腐病发生的比较严重。

选择三个病害情况类似的大棚作为试验基地，在三个大棚分别设置处理区和空白对照区，大棚内设置畦的尺寸为2×6m。

试验方法：

处理一：

将按照质量比例为1:1的新鲜绿甘蓝和新鲜西芹粉碎成块，混合均匀，消毒；

将质量比例为1kg：4g：2kg的实施例2中制备的猪粪沼渣发酵物、棉隆和植物材料混合均匀，然后混入至耕层土壤中，该混合物的施用量2kg/m²，浇足水分后覆盖地膜，膜内温度为30℃左右；

10d后进行揭膜，对土壤进行旋耕，充分透气散湿；然后种植草莓。

处理二：

将按照质量比例为1:1的新鲜绿甘蓝和新鲜西芹粉碎成块，混合均匀，消毒；

将质量比例为4g：4kg棉隆和植物材料混合均匀，然后混入至耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜，膜内温度为30℃左右；

10d后进行揭膜，对土壤进行旋耕，充分透气散湿；然后种植草莓。

空白对照：

直接进行旋耕，浇足水分后覆盖地膜，膜内温度为30℃左右；

15d后进行揭膜，对土壤进行旋耕，充分透气散湿；然后种植草莓。

2015年12月份移栽草莓苗，采用窄畦宽垄双行种植，种植密度14株/m²，按照常规的培育方法进行草莓苗培育，分别在试验田、对照田和空白对照田的开花期(2016年3月)和座果期(2016年4月)调查枯萎病、黄萎病和根腐病发病情况，计算防治效果，试验结果见表1。

分次采收草莓并称重，统计前期产量(2016年5月份内)和总产量(2016年5月初至结果末期产量)。结果如表2。

以上所使用的器具等仪器均进行消毒处理，避免感染外入病原微生物。

表1不同处理土壤对草莓病害的防治效果

从表1可以得出，对照田草莓病害均有不同程度发生，其中根腐病发生较为严重，处理一使用粪便沼渣发酵物、棉隆和复合植物材料进行熏蒸，效果显著，处理二使用棉隆和高剂量的复合植物材料进行生物熏蒸，具有较好的熏蒸效果，但与处理一相比，防效较低且持效期短，结果表明，在植物材料和化学药物中添加沼渣发酵物能明显的提高防治效果。

表2不同处理对草莓产量的影响

处理	前期产量(g/m<sup>2</sup>)	后期产量(g/m<sup>2</sup>)	总产量(g/m<sup>2</sup>)
				处理一	2145.1	1200.8	3345.9
处理二	1928.4	1004.5	2932.9
				空白对照	1835.2	904.6	2739.8

由表2可得，处理一的草莓前期产量、后期产量和总产量均显著高于处理二和空白对照，分别增产16.89％、32.74％、22.12％，后期产量的增幅高于前期产量。经过后续的试验验证，草莓连续种植3～5年，其依然具有优异的防治效果，并且还能显著提高草莓的产量和品质。

上述实施例为本公开较佳的实施方式，但本公开的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本公开的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本公开的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种生物熏蒸协同化学熏蒸防治土传病害的方法，其特征是：该方法包括将粪便沼渣发酵物、化学药物和植物混合在一起进行熏蒸的步骤；

所述植物为十字花科植物和伞形科植物；所述粪便沼渣发酵物为制备沼气和沼液后剩余的沼渣再进行自然发酵所形成的发酵物；

所述粪便沼渣发酵物是通过以下方法制备得到的：

向粪便沼渣中加入接种剂，室温进行自然发酵6~24h，自然发酵结束后，制备得到粪便沼渣发酵物；其中，所述接种剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、泾阳链霉菌和米曲霉的混合物；

所述十字花科植物为白萝卜，所述伞形科植物为西芹；土传病害微生物包括禾谷镰刀菌、离蠕孢菌、刺腐霉、群结腐霉、终极腐霉；

所述化学药物为棉隆和/或威百亩；

所述十字花科植物与所述伞形科植物的施用质量比例为1~2：1~2；

所述粪便沼渣发酵物、化学药物和植物材料的质量比例为1~2kg：1~5g：2~4kg；

粪便沼渣发酵物、化学药物和植物材料组成的混合物添加量为：每平方米添加1~3kg混合物；

所述方法的具体操作步骤为：

将植物材料进行粉碎；

将设定质量比例的粪便沼渣发酵物、化学药物和粉碎的植物材料混合均匀，备用；

将混匀后的混合物混入至待防治的耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜；

覆盖设定时间后进行揭膜，然后对土壤进行旋耕，充分透气散湿；

透气散湿后，即可种植所需要的作物。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是：覆盖地膜的时间为7~15d。

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