CN111763651B - 一种马铃薯专用微生物菌剂、菌肥及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种马铃薯专用微生物菌剂、菌肥及其应用，属于微生物肥料技术领域。本发明提供的马铃薯专用微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和为解淀粉芽孢杆菌中的两种或三种，所述微生物菌剂的活菌数为1011～1012CFU/g。本发明提供的微生物菌剂可显著降低病害，促进马铃薯植株生长，增加产量。
Description
技术领域
本发明属于微生物肥料技术领域，具体涉及一种马铃薯专用微生物菌剂、菌肥及其应用。
背景技术
马铃薯疮痂病是一种由疮痂链霉菌引起的土传病害，该病集中在块茎形成期和膨大期侵染，块茎感染后在表面产生棕色或深色的痂状病变，严重时病斑聚结形成不规则的团块，覆盖块茎表面大部分的区域，降低块茎品质，造成巨大的经济损失。由于该病发病机制复杂，致病菌在土壤中存活能力强，可通过风、水流或带病种薯传播，目前化学药剂处理种薯、轮作及选择适宜抗性品种等常规防治手段在实际使用中产生种种问题，如：化学药剂常年使用不仅容易产生抗药性，还容易对环境造成污染病害；轮作困难，轮作间隔达5年以上；尚未发现或培育出完全抗性的品种等，使得该病难以根除且连年严重。目前，迫切需要一种防治效果理想，对环境友好的防治马铃薯疮痂病的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种马铃薯专用微生物菌剂、菌肥及其应用。本发明提供的马铃薯专用微生物菌剂可以制备成马铃薯专用微生物菌肥，能够显著降低病害，且对环境无污染，增产效果明显。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种马铃薯专用微生物菌剂，包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的两种或三种，所述微生物菌剂的活菌数为1011～1012CFU/g。
优选的，当所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌时，所述微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的活菌数比例为(0.5～1):(1～1.5):1；
当所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌时，所述微生物菌剂中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的活菌数比例为(1.5～3):1；
当所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌时，所述微生物菌剂中枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的活菌数比例为(3.5～4.5):1；
当所述微生物菌剂为地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌时，所述微生物菌剂中地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的活菌数比例为(1.5～2.5):1。
优选的，所述微生物菌剂为菌粉。
本发明提供了一种马铃薯专用微生物菌肥，包括上述技术方案的微生物菌剂和稀释剂，所述微生物菌剂和稀释剂的质量比为1:(100～200)。
优选的，所述稀释剂包括活性炭或水；当稀释剂为活性炭时，所述微生物菌肥为固体菌肥；当稀释剂为水时，所述微生物菌肥为液体菌肥。
本发明提供了一种防治马铃薯疮痂病和促进马铃薯植株生长的方法，包括对马铃薯施用上述技术方案的微生物菌肥。
优选的，当所述微生物菌肥为固体菌肥时，将固体菌肥在种薯播种前拌种使用；当所述微生物菌肥为液体菌肥时，将液体菌肥在播种时喷施于土壤中。
优选的，所述微生物菌肥的使用量为1.5～60kg/亩。
本发明还提供了上述技术方案的微生物菌剂或上述技术方案的微生物菌肥在防治马铃薯疮痂病中的应用。
本发明还提供了上述技术方案的微生物菌剂或上述技术方案的微生物菌肥在促进马铃薯植物生长中的应用。
有益效果：
本发明提供的一种马铃薯专用微生物菌剂，包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和为解淀粉芽孢杆菌中的两种或多种，所述微生物菌剂的活菌数为1011～1012CFU/g。枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌能够分泌抗菌蛋白，抑制疮痂链霉菌的生长，同时产生激素，促进植物生长；另外，枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌还能诱发植物抗性，提高植物生理生化保护酶的活性，提高植株抗病性。本发明提供的微生物菌剂可显著降低病害，促进马铃薯植株生长，增加产量，且对环境和人体无害，具有安全高效、经济友好等特点。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的微生物菌肥拌种与滑石粉拌种马铃薯出芽情况，其中A为滑石粉拌种；B为实施例1微生物菌肥拌种；
图2为本发明实施例1提供的微生物菌肥拌种与滑石粉拌种马铃薯植株长势情况，其中A为滑石粉拌种；B为实施例1微生物菌肥拌种。
具体实施方式
本发明提供了一种马铃薯专用微生物菌剂，包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的两种或三种，所述微生物菌剂的活菌数为1011～1012CFU/g。在本发明中，所述微生物菌剂优选为菌粉，所述菌粉优选为微生物菌剂中各芽孢杆菌分别制成菌粉后混合而成，本发明对菌粉的制备方法没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方法即可。在本发明中，当所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌时，所述微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的活菌数比例优选为(0.5～1):(1～1.5):1；进一步优选为0.75:1.25:1；当所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌时，所述微生物菌剂中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的活菌数比例为(1.5～3):1，进一步优选为3:1；
当所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌时，所述微生物菌剂中枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的活菌数比例为(3.5～4.5):1，进一步优选为4:1；
当所述微生物菌剂为地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌时，所述微生物菌剂中地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的活菌数比例为(1.5～2.5):1，进一步优选为2:1。本发明对枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的来源没有特殊要求，普通市售菌种即可。本发明枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌能够分泌抗菌蛋白，抑制疮痂链霉菌的生长，同时产生激素，促进植物生长；另外，枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌还能诱发植物抗性，提高植物生理生化保护酶的活性，提高植株抗病性；本发明原料价格低廉，来源丰富，在防治病害的同时，可降低成本。
本发明提供了一种马铃薯专用微生物菌肥，包括上述技术方案的微生物菌剂和稀释剂，所述微生物菌剂和稀释剂的质量比优选为1:(100～200)，进一步优选为1:(120～160)，进一步优选为1:150。在本发明中，所述稀释剂优选包括活性炭或水；所述活性炭的粒径优选为0.8～2.0，进一步优选为1.2mm；本发明对活性炭的来源没有特殊要求，采用普通市售产品即可。当稀释剂为活性炭时，所述微生物菌肥为固体菌肥；当稀释剂为水时，所述微生物菌肥为液体菌肥。本发明菌肥可有效防止马铃薯病害，提高马铃薯产量。
本发明提供了一种防治马铃薯疮痂病和促进马铃薯植株生长的方法，包括对马铃薯施用上述技术方案的微生物菌肥。当所述微生物菌肥为固体菌肥时，优选将固体菌肥在种薯播种前拌种使用；当所述微生物菌肥为液体菌肥时，优选将液体菌肥在播种时喷施于土壤中。在本发明中，所述微生物菌肥的使用量优选为1.5～60kg/亩。本发明提供的防治马铃薯疮痂病和促进马铃薯植株生长的方法，不仅防治效果好，对环境和人体无害，而且还能促进马铃薯植株生长，提高产量。
本发明还提供了上述技术方案的微生物菌剂或上述技术方案的微生物菌肥在防治马铃薯疮痂病中的应用。
本发明还提供了上述技术方案的微生物菌剂或上述技术方案的微生物菌肥在促进马铃薯植物生长中的应用。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种马铃薯专用微生物菌剂、菌肥及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
马铃薯微生物菌剂：枯草芽孢杆菌3.3*1010CFU/g、地衣芽孢杆菌10*1010CFU/g和解淀粉芽孢杆菌6.7*1010CFU/g；三者活菌浓度比约为0.5:1.5:1。
马铃薯微生物菌剂制备方法
1)菌种活化
A、分别取一接种环的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌分别接种至斜面固体培养基，于37℃培养48h，得活化1代的芽孢杆菌；重复上述活化，得活化2代的芽孢杆菌。
固体培养基为：酵母提取物5g/L，葡萄糖5g/L，牛肉膏10g/L，琼脂20g/L。固体培养基的制备方法为：在1L水中加入上述材料，调节pH为7，然后121℃灭菌20min。
B、分别取一接种环步骤A得到的的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌接种至250ml液体培养基，于37℃培养24h，得1代芽孢杆菌种子液；然后重复上述活化，得芽孢杆菌培养液。
液体培养基为：酵母提取物5g/L，葡萄糖5g/L，牛肉膏10g/L。液体培养基的制备方法为：在1L水中加入上述材料，调节pH为7，然后121℃灭菌20min。
2)发酵培养基进行发酵
取上述步骤1)所得的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌培养液，按照体积分数为5％的接种量，接种至发酵培养基，于37℃发酵培养24～96h，发酵后干燥，粉碎，分别得到枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉，菌粉的活菌数为2*1011CFU/g。
发酵培养基为葡萄糖8g/L，酵母提取物5g/L，黄豆粉45g/L，玉米粉15.7g/L，硫酸镁1g/L，碳酸钙2.0g/L，硝酸钾16g/L。制备方法为：在1L水中加入上述材料，调节pH为7，然后121℃灭菌20min。
3)微生物菌剂制备
将枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉按0.5:1.5:1的比例混合，得到微生物菌剂。
马铃薯专用微生物菌肥制备：将得到的微生物菌剂以活性炭按1:100的质量比进行稀释，获得固体微生物菌肥；将得到的微生物菌剂以水按1:100的质量比进行稀释，获得液体微生物菌肥。
实施例2
马铃薯微生物菌剂：枯草芽孢杆菌1.5*1011CFU/g、地衣芽孢杆菌5*1010CFU/g。
马铃薯微生物菌剂制备方法同实施例1，不同之处在于，枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉按3:1的比例混合，得到微生物菌剂。
马铃薯专用微生物菌肥制备：将得到的微生物菌剂以活性炭按1:100的质量比进行稀释，获得固体微生物菌肥；将得到的微生物菌剂以水按1:100的质量比进行稀释，获得液体微生物菌肥。
实施例3
马铃薯微生物菌剂：枯草芽孢杆菌1.6*1011CFU/g、解淀粉芽孢杆菌4*1010CFU/g。
马铃薯微生物菌剂制备方法同实施例1，不同之处在于，枯草芽孢杆菌菌粉和解淀粉芽孢杆菌按4:1的比例混合，得到微生物菌剂。
马铃薯专用微生物菌肥制备：将得到的微生物菌剂以活性炭按1:100的质量比进行稀释，获得固体微生物菌肥；将得到的微生物菌剂以水按1:100的质量比进行稀释，获得液体微生物菌肥。
实施例4
马铃薯微生物菌剂：地衣芽孢杆菌13.34*1011CFU/g、解淀粉芽孢杆菌6.67*1010CFU/g。
马铃薯微生物菌剂制备方法同实施例1，不同之处在于，地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌按2:1的比例混合，得到微生物菌剂。
马铃薯专用微生物菌肥制备：将得到的微生物菌剂以活性炭按1:100的质量比进行稀释，获得固体微生物菌肥；将得到的微生物菌剂以水按1:100的质量比进行稀释，获得液体微生物菌肥。
应用例1
时间和地点：2019年春季、克山农场
马铃薯品种：尤金马铃薯
实验设计和方法：
处理1：传统滑石粉拌种，CK，使用量为1.6kg/亩
处理2：实施例1固体微生物菌肥拌种，使用量为1.5kg/亩。
播种前1天人工拌种，拌种方案如上述处理方案，分别在播种15d、20d、25d和30天对出芽情况进行调查，随机选择5个点，每点调查5个块茎，结果见表1和图1。图1为本发明实施例1中所制备的微生物菌肥拌种马铃薯出芽情况，本发明提供的微生物菌肥拌种出芽整齐，明显较传统滑石粉拌种好；表1统计了传统滑石粉拌种和本发明微生物菌肥拌种的出苗率，由表1可以看出，本发明实施例1的微生物菌肥拌种出苗率可达96.2％，对照组出苗率仅84.3％，且本发明实施例1的微生物菌肥拌种出苗早，在拌播种25天时，本发明实施例1的微生物菌肥拌种的出苗率就可达82％，而传统滑石粉拌种的出苗率仅38.8％。
表1传统滑石粉拌种和本发明微生物菌肥拌种出苗情况
| 出芽率 | 15d | 20d | 25d | 30d |
| 传统滑石粉(CK) | 0 | 5.6％ | 38.8％ | 84.3％ |
| 实施例1菌肥 | 4％ | 38.4％ | 82％ | 96.2％ |
应用例2
时间和地点：2019年春季、龙镇农场
马铃薯品种：尤金马铃薯
实验设计和方法：
处理1：传统滑石粉拌种，CK，使用量为1.6kg/亩
处理2：实施例1固体微生物菌肥拌种，使用量为1.5kg/亩。
播种时间为5月4日，播种前1天人工拌种，拌种方案如上述处理方案相同；6月17日对植株长势进行调查，结果见图2。由图2可知，实施例1拌种的马铃薯植株长势较滑石粉拌种，出苗齐，苗壮，出苗快且保苗率高。
应用例3
地点：齐齐哈尔市克山县和大庆市大同区
时间：克山点2019年，大同点2018年
地点基本情况
实验地点属寒温带大陆季风气候，气候冷凉，雨热同季，土壤为黑土，有机质含量高，非常适宜马铃薯生长，实验期间两个实验点均未发生严重的自然灾害。各实验点土壤类型及理化性质如表2。
表2实验点土壤类型及理化性质
马铃薯品种：尤金马铃薯。
试验设计和方法
处理1：常规施肥+滑石粉拌种，CK；常规施肥为马铃薯生育期间的施肥，包括播种前施用基肥，根据测土配方在播种时施用种肥，出苗后的大中量元素及微量元素追肥；滑石粉使用量为1.6kg/亩。
处理2：常规施肥+实施例1固体微生物菌肥拌种，菌肥使用量为1.5kg/亩。
处理3：常规施肥+实施例1液体微生物菌肥土壤喷施，菌肥使用量为30kg/亩。
在网棚和田间各处理设3次重复，共设置9个小区，每个小区5垄，垄距80cm，每条垄种植12个块茎，株距25cm，随机区组设计。各处理除施肥存在差异，其余管理措施相同。统计各处理防病效果、马铃薯生物学特性和产量。
病情调查方法参照邢莹莹、吴丽萍等的方法，洗净块茎并晾干，计算出每次重复的病斑面积等级均值(MA)和病斑深度等级均值(MD)，计算每个种质资源的疮痂指数SI(scabindex)：SI＝(MA×MD)/20，根据每一处理疮痂指数平均值(MSI)，参照邢莹莹、吴丽萍等的分级标准，将马铃薯疮痂病抗性等级划分为5个等级：高抗0<MSI≤6，中抗6<MSI≤15，感病15<MSI≤22，高感22<MSI≤30，重感MSI>30；防治效果(％)＝(对照疮痂指数-处理疮痂指数)/对照疮痂指数*100％；
试验结果与分析
不同处理防病效果：结果如表3所示，增施本发明微生物菌肥对马铃薯疮痂病有较好的防治效果。与不施肥处理(处理1)相比，网棚内大同点拌种和土壤施用的防治效果分别达到80.68％和79.24％，克山点则为74.68％和68.26％，防治效果十分突出。克山田间的调查发现，与不施肥处理(处理1)相比，病情明显减轻，拌种和土壤施用的防治效果分别为61.60％和35.48％。
表3不同施肥处理对马铃薯发病情况的影响
不同处理对马铃薯生物学特性的影响：结果如表4所示，在一定范围内增施本发明微生物菌肥能促进马铃薯的生长。与不施肥处理(处理1)相比，大同网棚拌种处理和土壤喷施处理株高分别增长24.40％和15.39％，茎粗增加51.95％和29.87％，根重增加53.52％和138.95％，根长增长35.85％和54.56％。与不施肥处理(处理1)相比，克山网棚拌种处理和土壤喷施处理株高分别增长19.49％和22.30％，茎粗增加21.62％和37.84％，根重增加64.45％和147.61％，根长增长9.57％和56.12％。克山田间的调查发现，与不施肥处理(处理1)相比拌种处理和土壤喷施处理株高分别增长9.26％和6.07％，茎粗9.09％和9.09％，根重68.09％和139.44％，根长24.43％和68.45％。
表4不同施肥处理对马铃薯生物学性状的影响
不同处理对马铃薯产量的影响：结果如表5所示，在一定范围内增施供试肥料有助于马铃薯产量增加。与常规施肥(处理1)相比，大同网棚拌种和土壤喷施平均产量增加26.12和25.01kg/667m2，平均增幅为40.51％和38.97％。克山网棚拌种和土壤喷施平均产量增加15.57和21.13kg/667m2，平均增幅为23.54％和31.95％，克山田间拌种和土壤喷施平均产量增加37.79和49.47kg/667m2，平均增幅为26.15％和34.23％。
表5不同处理对马铃薯产量的影响
由上述应用例可知，在常规施肥基础上增施本发明微生物菌肥后，能显著降低病害情况，促进马铃薯植株生长，增加产量。与常规施肥相比，大同网棚拌种平均防治效果80.68％，土壤喷施为79.24％，平均增产为40.5％1和38.79％，克山网棚拌种平均防治效果74.68％，土壤喷施为68.26％，平均增产为23.54％和31.95％，克山田间拌种平均防治效果61.60％，土壤喷施为35.48％，平均增产为26.15％和34.23％。本产品与同类型产品相比增产效果明显，林团荣的研究成果表明同类型微生物肥料对夏坡蒂的增产效果为1.4％～8.5％；张鸿雁的研究成果表明同类型产品对早大白的增产效果为12.1％和15.3％。李勇等利用盆栽鉴定枯草芽孢杆菌防效，对不同处理的马铃薯疮痂病防效从49.68％-79.09％不等，效果低于本产品或相当。仲乃琴等鉴定出一株苏云金芽孢杆菌YN-2-2，对疮痂病防治效果为36.11％；李玉聪等鉴定出一株甲基营养型芽孢杆菌，对疮痂病防治效果为48.66％，效果均低于本产品。
应用例4
时间和地点：2019年春季、克山农场
马铃薯品种：尤金马铃薯
实验设计和方法：
处理1：传统滑石粉拌种，CK，使用量为1.6kg/亩。
处理2：实施例2固体微生物菌肥拌种，使用量为1.5kg/亩。
处理3：实施例3固体微生物菌肥拌种，使用量为1.5kg/亩。
处理4：实施例4固体微生物菌肥拌种，使用量为1.5kg/亩。
在网棚各处理设3次重复，共设置9个小区，每个小区5垄，垄距80cm，每条垄种植12个块茎，株距25cm，随机区组设计。各处理除施肥存在差异，其余管理措施相同。统计各处理防病效果，调查方法同应用例3。
试验结果与分析
不同处理防病效果：结果如表6所示，增施本发明微生物菌肥对马铃薯疮痂病有较好的防治效果。与不施肥处理(处理1)相比，实施例2拌种施用的防治效果分别达到69.90％，实施例3拌种施用的防治效果则为74.84％，实施例4拌种施用的防治效果则为77.11％，防治效果十分突出。
表6不同施肥处理对马铃薯发病情况的影响
由实施例的结果表明，本发明提供的本发明提供的微生物菌剂可显著降低病害，促进马铃薯植株生长，增加产量，且对环境和人体无害，具有安全高效、经济友好等特点。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其它实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (5)
1.一种防治马铃薯疮痂病和促进马铃薯植株生长的方法，其特征在于，包括对马铃薯施用微生物菌肥；
所述微生物菌肥为微生物菌剂和稀释剂，所述微生物菌剂和稀释剂的质量比为1:(100~200)；所述微生物菌剂为菌粉；
所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌，所述微生物菌剂的活菌数为1011~1012CFU/g；
所述微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的活菌数比例为(0.5~1):(1~1.5):1；
所述微生物菌剂制备方法包括：
1)菌种活化
A、将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌分别取一接种环分别接种至斜面固体培养基，于37℃培养48h，得活化1代的芽孢杆菌；重复上述活化，得活化2代的芽孢杆菌；
B、分别取一接种环步骤A得到的芽孢杆菌接种至250ml液体培养基，于37℃培养24h，得1代芽孢杆菌种子液；然后重复上述活化，得芽孢杆菌培养液；
2)发酵培养基进行发酵
取上述步骤1)所得的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌培养液，分别按照体积分数为5%的接种量，接种至发酵培养基，于37℃发酵培养24~96h，发酵后干燥，粉碎，分别得到枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉；
3)微生物菌剂制备
将枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉按比例混合，得到微生物菌剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的活菌数比例为0.5:1.5:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀释剂包括活性炭或水；当稀释剂为活性炭时，所述微生物菌肥为固体菌肥；当稀释剂为水时，所述微生物菌肥为液体菌肥。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述微生物菌肥为固体菌肥时，将固体菌肥在种薯播种前拌种使用；当所述微生物菌肥为液体菌肥时，将液体菌肥在播种时喷施于土壤中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物菌肥的使用量为1.5~60kg/亩。
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