CN111567183B - 利用含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素的方法，本发明对鲜食玉米镰孢菌毒素积累有明显的抑制作用，伏马毒素(FB1)降幅达到43.9％，玉米赤霉烯酮(ZEN)降幅达到100％。本发明具有对环境友好、符合有机生态绿色农业要求、持效性好、易于操作的特点，有极为广阔的应用市场。

Description

利用含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素的方法
技术领域
本发明涉及植物保护生物防控和食品安全技术领域，具体涉及利用含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素的方法。
背景技术
鲜食玉米是一种“蔬、果、粮”兼用的大田作物，有甜玉米、糯玉米、甜糯玉米等种类。甜玉米的鲜果穗可生食或煮熟食用，不仅适口性好，而且营养丰富；乳熟糯玉米、甜糯玉米的果穗可煮熟直接食用，也可把籽粒冷冻用作蔬菜，老熟籽粒可用作粮食或饲料。近年来，鲜食玉米产业在全球范围内已呈快速发展趋势，是目前最具竞争优势和发展潜力的新兴产业，在欧美等地区被誉为“黄金产业”。在国内，鲜食玉米比籽粒玉米亩增产1000元以上，成为精准扶贫的农作物之一。
玉米穗部病害是鲜食玉米安全高效生产的主要威胁，而镰孢菌侵染引起霉菌毒素积累则是玉米食用安全的最大隐患。玉米在种植和储藏过程中都易产生霉菌毒素，籽粒玉米储藏过程中主要产生黄曲霉素；种植过程中主要产生镰孢菌伏马毒素(FB系列毒素)、玉米赤霉烯酮(ZEN毒素，又称F-2毒素)、呕吐毒素(DON 毒素，又称脱氧雪腐镰刀菌烯醇)。
镰孢菌侵染玉米形成病害主要通过两种方式：一是通过土传侵染玉米幼根；一是通过玉米螟等害虫咬食玉米茎秆、穗形成伤口，镰孢菌通过气传、雨水传由伤口侵染。预防镰孢菌侵染必须要抑制镰孢菌，又要尽可能避免产生虫伤口，尤其是在玉米抽丝期、灌浆期、乳熟期。传统的化学防治很难预防镰孢菌侵染，施用残效期长的内吸性化学农药会传导和污染玉米穗，造成农残，影响鲜食安全性。
木霉菌是国际上公认和普遍应用的具有广谱作用的生防微生物，我们团队在木霉菌防治玉米病害和穗虫病害方面有大量的研究和数据积累(吴晓儒，等.木霉菌颗粒剂对玉米茎腐病防治的应用[J].植物保护学报,2015,42(6):1030-1035；许志华，等.康氏木霉PLA2基因的生物学功能及诱导玉米抗弯孢叶斑病作用[J]. 上海交通大学学报(农业科学版),2011,29(4):9-12；夏海，等.有效霉素A对棘孢木霉的影响及协同防治玉米纹枯病作用[J].微生物学通报,2018,45(1):1-10；专利公告号CN103484377A拮抗玉米茎腐病和纹枯病的木霉菌菌株及其用途)。由上海交通大学木霉菌菌种保藏管理中心提供的木霉菌菌株如棘孢木霉菌 GDSF1009等能有效防治玉米上的镰孢菌病害，由江苏农业科学院公开的一株保藏号为CCTCCNO.M2015059的多粘类芽孢杆菌(专利公告号：CN104877932B 一种多粘类芽孢杆菌及其应用)不仅能抑制镰孢菌毒素产生，而且能降低玉米赤霉烯酮(ZEN)含量，由重庆大学公开的绿僵菌CQMa117(专利公告号： CN101654658一种杀虫绿僵菌菌株)、绿僵菌CQMa421(专利公告号： CN104611241A一种杀玉米螟金龟子绿僵菌制剂及其应用)能预防性有效防治玉米害虫。生防微生物的施用不仅能有效预防玉米病虫害的发生，而且安全、环保，对人体和环境无害。
本发明是基于我们团队多年研究形成的科技成果，综合运用木霉菌与芽孢杆菌、绿僵菌的复合菌剂，抑制镰孢菌侵染鲜食玉米，降低镰孢菌毒素在玉米穗中的积累，大幅度提高玉米穗鲜食的安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素的方法，该方法对对鲜食玉米伏马毒素(FB1)降幅达到43.9％，玉米赤霉烯酮(ZEN) 降幅达到100％。具有对环境友好，符合有机生态绿色农业要求，具有持效性好、易于操作的特点，有极为广阔的应用市场。
本发明的技术解决方案如下：
一种利用含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素的方法，该方法包括下列步骤：
1)鲜食玉米种子的处理：播种前，按每公顷土地需要量称量玉米种子15～ 30千克，用木霉菌-芽孢杆菌种衣剂按与所述的玉米种子的质量比1：100～200，对所述的玉米种子进行包衣后播种；
2)抽丝期的处理：在鲜食玉米的抽丝期，全株喷淋木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂0.9～1.5千克/公顷；
3)灌浆期的处理：在鲜食玉米的灌浆期，对玉米穗喷雾木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂1.5～1.8千克/公顷；
所述的木霉菌菌种由上海交通大学木霉菌菌种保藏管理中心提供，所述的木霉菌-芽孢杆菌种衣剂、木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂是由复合菌种按照加工工艺生产的，含有木霉菌活孢子大于或等于2亿/克。
本发明以木霉菌与芽孢杆菌、绿僵菌分别复合施用，抑制镰孢菌、减轻害虫咬伤玉米穗，减少镰孢菌侵染几率和玉米穗毒素积累，降低鲜食玉米镰孢菌毒素。
所述的木霉菌为棘孢木霉如GDSF1009，所述芽孢杆菌如多粘类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌，所述绿僵菌如CY-1等。
本发明的技术效果如下：
1、本发明对鲜食玉米伏马毒素(FB1)降幅达到43.9％，玉米赤霉烯酮(ZEN) 降幅达到100％。
2、本发明对环境友好，符合有机生态绿色农业要求，具有持效性好、易于操作的特点，有极为广阔的应用市场。
附图说明
图1为实施例1的含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素效果图示。
图2为实施例2的含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌ZEN毒素效果图示。
图3为实施例3的含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌FB1毒素效果图示。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作详细说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例利用含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素的方法，包括下列步骤：
1)鲜食玉米种子的处理：播种前，按每公顷土地需要量称量玉米种子15～ 30千克，用木霉菌-芽孢杆菌种衣剂按与所述的玉米种子的质量比1：100～200，对所述的玉米种子进行包衣后播种；
2)抽丝期的处理：在鲜食玉米的抽丝期，全株喷淋木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂0.9～1.5千克/公顷；
3)灌浆期的处理：在鲜食玉米的灌浆期，对玉米穗喷雾木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂1.5～1.8千克/公顷；
木霉菌菌种由上海交通大学木霉菌菌种保藏管理中心提供，具有广谱植保生防功能的木霉菌菌株，棘孢木霉菌如GDSF1009等；
木霉菌与芽孢杆菌或绿僵菌分别复合按照加工工艺生产，含有木霉菌活孢子大于或等于2亿/克的种衣剂、可湿性粉剂等；
木霉菌GDSF1009-解淀粉芽孢杆菌ACCC11060种衣剂、木霉菌GDSF1009- 绿僵菌CY-1可湿性粉剂的施用，可抑制镰孢菌、减轻害虫咬伤玉米穗，减少镰孢菌侵染几率和玉米穗毒素积累，降低鲜食玉米伏马毒素(FB1)降幅达到 43.9％，玉米赤霉烯酮(ZEN)降幅达到100％，见表1，作图1。
表1含木霉菌菌剂降低鲜食玉米穗镰孢菌毒素的效果
品种 FB1(μg/g) ZEN(μg/g)
处理 金菲 370.4 0
对照 金菲 660 152.8
降幅(％) 43.9 100
实施例2
(1)试验点、玉米品种
本实施例2以上海交通大学闵行校区实验农场为试验点，鲜食玉米品种为金菲。
(2)试验方法：
木霉菌GDSF1009-解淀粉芽孢杆菌ACCC11060包衣的处理方法：播种前，按药种比＝1：100(W/W)，用木霉菌-芽孢杆菌种衣剂粉剂倒入玉米种子，调和、混匀。
木霉菌GDSF1009-绿僵菌CY-1可湿性粉剂喷淋的处理方法：玉米抽丝期，每公顷施用药水600千克，按500倍用水溶解稀释木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂，使用喷雾器对玉米全株进行喷淋，药液要沿着玉米茎秆流至基部。
木霉菌GDSF1009-绿僵菌CY-1可湿性粉剂喷雾的处理方法：玉米灌浆期，每公顷施用药水600千克，按400倍用水溶解稀释木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂，使用喷雾器对玉米穗、穗部周围的叶片、茎干进行喷雾，药液要附着穗部、叶片、茎干。
田间处理与对照布局：各处理和对照安排在同一块田，每块示范田共设3 处空白对照区，每个试验小区3垅，5米垅长，如下。
试验示范田各试验小区分布
Figure BDA0002491502130000051
(3)玉米穗毒素取样检测方法
在乳熟期，每个试验小区随机取1垄，每垄随机取2穗，剥去苞叶，剪取顶部3排穗粒。把3个对照取样穗粒混合、把2个处理取样穗粒混合，分别破碎研磨和均质化，对样品进行预处理，放-20℃存放备检。
根据上机的样品要求处理后，注入Acquity UPLC检测器分析ZEN的含量。
(4)玉米穗毒素计算并作图
数据见表2，作图2。
表2含木霉菌菌剂降低鲜食玉米穗ZEN毒素的数据表
品种 ZEN(μg/g)
处理 金菲 0
对照 金菲 152.8
降幅(％) 100
实施例3
(1)试验点、玉米品种
本实施例2以上海交通大学闵行校区实验农场为试验点，鲜食玉米品种为金菲。
(2)试验方法：
木霉菌GDSF1009-解淀粉芽孢杆菌ACCC11060包衣的处理方法：播种前，按药种比＝1：100(W/W)，用木霉菌-芽孢杆菌种衣剂粉剂倒入玉米种子，调和、混匀。
木霉菌GDSF1009-绿僵菌CY-1可湿性粉剂喷淋的处理方法：玉米抽丝期，每公顷施用药水600千克，按500倍用水溶解稀释木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂，使用喷雾器对玉米全株进行喷淋，药液要沿着玉米茎秆流至基部。
木霉菌GDSF1009-绿僵菌CY-1可湿性粉剂喷雾的处理方法：玉米灌浆期，每公顷施用药水600千克，按400倍用水溶解稀释木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂，使用喷雾器对玉米穗、穗部周围的叶片、茎干进行喷雾，药液要附着穗部、叶片、茎干。
田间处理与对照布局：各处理和对照安排在同一块田，每块示范田共设3 处空白对照区，每个试验小区3垅，5米垅长，如下。
试验示范田各试验小区分布
Figure BDA0002491502130000061
(3)玉米穗毒素取样检测方法
在乳熟期，每个试验小区随机取1垄，每垄随机取2穗，剥去苞叶，剪取顶部3排穗粒。把3个对照取样穗粒混合、把2个处理取样穗粒混合，分别破碎研磨和均质化，对样品进行预处理，放-20℃存放备检。
根据上机的样品要求处理后，注入Acquity UPLC检测器分析FB1的含量。
(4)玉米穗毒素计算并作图
数据见表3，作图3。
表3含木霉菌菌剂降低鲜食玉米穗FB1毒素的数据表
品种 FB1(μg/g)
处理 金菲 370.4
对照 金菲 660
降幅(％) 43.9
实验表明，本发明方法对对鲜食玉米伏马毒素(FB1)降幅达到43.9％，玉米赤霉烯酮(ZEN)降幅达到100％。具有对环境友好，符合有机生态绿色农业要求，具有持效性好、易于操作的特点，有极为广阔的应用市场。

Claims (1)

1.一种利用含木霉菌菌剂降低鲜食玉米镰孢菌毒素的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
1)鲜食玉米种子的处理：播种前，按每公顷土地需要量称量玉米种子，用木霉菌-芽孢杆菌种衣剂按与所述的玉米种子的质量比1：100～200，对所述的玉米种子进行包衣后播种；
2)抽丝期的处理：在鲜食玉米的抽丝期，全株喷淋木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂0.9～1.5千克/公顷；
3)灌浆期的处理：在鲜食玉米的灌浆期，对玉米穗喷雾木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂1.5～1.8千克/公顷；
所述木霉菌-芽孢杆菌种衣剂和木霉菌-绿僵菌可湿性粉剂均由复合菌种按照加工工艺生产的，含有木霉菌活孢子大于或等于2亿/克，其中，木霉菌菌种由上海交通大学木霉菌菌种保藏管理中心提供；
所述木霉菌为棘孢木霉GDSF1009；
所述芽孢杆菌如多粘类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌；
所述绿僵菌为CY-1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108575994A (zh) * 2018-03-13 2018-09-28 上海交通大学 促生型木霉与芽孢杆菌复合可湿性粉剂的制备与应用

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木霉菌和绿僵菌复合种衣剂创制与防治土传病虫害初步研究;张婷;《中国植物病理学会2010年学术年会论文集》;20100703;参见全文 *
木霉菌在玉米病害生物防治中的作用机制及应用;陈捷;《菌物学报》;20141231;参见全文 *
玉米茎腐病生物防治初步研究;陈捷 等;《植物保护》;19940331;参见13拮抗菌抑制茎腐病田间试验 *

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