CN112125716A - 一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法及应用 - Google Patents
一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法及应用，是以油萝卜秸秆粉末，加入微生物菌剂，经堆捂发酵而得到的抗线虫植物秸秆碱性有机肥料，应用于蔬菜、水果、烤烟的种植；所抗线虫种类包括有甜菜胞囊线虫、南方根结线虫、爪哇根结线虫、花生根结线虫和北方根结线虫；本发明所提供的一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料具备供给作物优质养分与防控农作物的根结线虫病害的双重功能，将碱性有机肥料应用于种植在偏酸性耕作土壤的农作物，有效增加土壤有机质、调理酸化土壤、提供给农作物优质养分，并在去农药化条件下具有防控根结线虫病害的防效。
Description
技术领域
本发明涉及农作物养分的有机肥料、发酵工程及植物保护技术领域，尤其是涉及一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法及应用。
背景技术
植物寄生线虫是农作物的一大类病害，全球农业生产因其危害每年造成的损失约1570亿美元(Pierre Abad,et al.,Nature Biotechnology,2008)。根结线虫(Root-knotnematode)是植物寄生线虫病原中一个重要属，该属有90多个种，寄主多达5500多种植物(Johnes T.Jones,et al.,Molecular Plant Pathology,2013)。农作物的根结线虫病害在我国已被列为十大病害之一。世界各国农业生产中普遍发生的根结线虫病害，危害严重的病原有4种：Meloidogyne incognita、M.arenaria、M.javanica和M.hapla(RobertJ.Kratochvil,et al.,Agronomy Journal,2004)，其中，前3种病原的危害最为严重(AnaPiedra Buena,et al.,Pest Management Science,2006)。根结线虫病害在云南省的烟草、蔬菜和水果等重要产业中，危害十分严重，而且呈现日益加重的趋势。由于病原根结线虫危害的广泛性和严重性，国内外对根结线虫病害的防控极为关注，包括栽培措施、农药防控和抗病育种。栽培措施方面，由于防控线虫病害的化学农药多数具有高毒性，国际上对生态环境、人、畜的安全性日益重视，因而，科学家们开展了利用栽培措施对线虫病害进行防控的研究(Robert J.Kratochvil,et al.,Agronomy Journal,2004；Ana Piedra Buena,etal.,Pest Management Science,2006)，取得了一定的防效。在农药防控方面，许多科学家把研究重点转向利用生物农药对根结线虫病害进行防控，该领域是目前研究的热点之一，如利用阿维菌素、苏云金芽孢杆菌(Xiang-Qian Li,et al.,Plant BiotechnologyJournal,2007；Xiang-Qian Li,Li,et al.,Biological Control,2008)、巨大芽孢杆菌(Ying Huang,et al.,European Journal Plant Pathology,2010)、真菌等微生物及其产物对线虫病害进行防控。研发具有防控农作物根结线虫病害效果的生态安全、环境友好型的策略，具有理论和现实意义。
我国的农业生产中，耕作土壤酸性化或碱性化是常见的现象，尤其以土壤酸化较为突出，目前已成为制约我国种植业发展的一大难题。由于土壤酸化易导致作物生长受到抑制，根系发育不良，水分与营养物质输送困难，长势变弱，易对农作物产生毒害、并诱发作物病虫害的发生、农产品的产量与品质降低。土壤酸化的主要原因包括：(1)过量施用氮肥，施肥结构不合理；(2)有机肥和微生物菌肥的施用量不足；(3)耕作区域周围的污染和酸雨；(4)耕作区域灌排不合理；(5)旱地和坡地因常年雨水使土壤养分流失。由于耕作土壤酸化，易导致土壤板结，物理结构恶化和缺氧，进而会使土壤有益微生物数量减少，抑制有益微生物的生长和活动。与此同时，耕作土壤酸化，会降低肥料的利用率，对作物的生长产生毒害。为此，需增施有机肥和有益微生物菌肥，合理配施化肥，使目前单纯依赖化肥增产的施肥技术调整为：减施化肥、与有机肥料合理配施的植物营养供给策略。
我国近几十年的农业生产中，通常依赖施用化肥提高作物的产量，对作物品质的重视程度不够。因长期施用化肥，导致栽培作物的土壤质量退化，农业生产中水的面源污染引发湖泊水质恶化、饮用水源急剧减少等一系列问题(金凤，绿色科技，2018)。近年来，社会各界已十分关注农业生产中减施化肥与增施有机肥(李傲等，安徽农业科学，2017；宋建群，南方农业，2017)，改善农作物产品的品质(沈中泉等，植物营养与肥料科学，1995；苏立新，农业工程技术·综合版，2017；王允圃等，中国农学通报，2011)、保育耕作土壤、增强土壤的保水力与节水力等热点问题。传统的增施有机肥的途径有：施用已经规范发酵腐熟、富含有机质与矿物质元素及大量养分可被作物吸收利用的有机肥料；农户自发将养殖畜禽的粪肥、秸秆堆捂肥等有机肥料；栽种绿肥植物并翻埋腐解(谢树果等，中国土壤与肥料，2010)。在种植农作物过程中，通过化学肥料与有机肥料的科学合理配施，不仅可以提高农作物的产量，还可以提升农产品的品质、改善耕作土壤、增加土壤微生物的多样性、节水与保持水土、以及提高肥料的利用率。因此，研发优质有机肥料，并与化学肥料合理配施，可有效提高农作物的产量与质量，并改善农业生产的生态环境。
针对上述农业生产中存在的根结线虫病害、农产品质量、耕作土壤退化及农业生产的生态环境等各种问题，研究组通过长期与德国合作，引进了抗线虫的油萝卜品系，并在云南省收集了20多份地方品系。通过十多年合作研究，已经探明：油萝卜对甜菜胞囊线虫具有抗性，并将抗病基因定位在D染色体上(H.Peterka et al,Theor Appl Genet，2004；H.Budan et al,Euohytica，2008；H.Budan et al,Theor Appl Genet，2009；张绍松等，中国农业科学，2008)。此外，油萝卜还具有抗根结线虫的性状。R.Bünte等利用野生油萝卜(R.sativus ssp.oleiferus)，经人工受粉，研究其自交后代对南方根结线虫(M.incognita)和北方根结线虫(M.hapla)的抗性，其结果表明油萝卜中对北方根结线虫的抗性属数量遗传型；而对南方根结线虫的抗性属单基因控制，在后代中表现出3：1的抗病基因分离比例(R.Bünte,et al,Plant Breeding,1997)。油萝卜对两种根结线虫的抗性表现出明显差异，表明对两种根结线虫的抗性不是同一个基因的表达结果，而是不同基因调控。进一步的研究证实，油萝卜对北方根结线虫的抗性并不由其D染色体携带，与其对甜菜胞囊线虫的抗性不是同一个基因表达的结果(H.Peterka,et al,Nematology，2010)，而油萝卜对南方根结线虫与爪哇根结线虫的抗性由其E染色体携带(Shaosong Zhang,et al,Nematology，2014)。研究组利用研发的抗线虫植物油萝卜品系，进一步研发具有防控根结线虫病害效果的有机肥料，使有机肥料具备优质养分，同时，在施用有机肥料的过程中，防控农作物的线虫病害，并且调理现代农业生产中日益酸性化的耕作土壤，改善耕作土壤，使农业生产在生态安全、环境友好和品质优良的条件下可持续发展。
与此同时，利用有益细菌和真菌的腐解菌剂，对油萝卜秸秆粉进行充分的发酵腐解，使秸秆中的木质纤维素腐解为可被作物高效吸收利用的小分子物质。枯草芽孢杆菌是工业生产中普遍使用的细菌，常用于生产蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等酶制剂工业中，也有报道显示，枯草芽孢杆菌具有防控根结线虫病的作用(夏彦飞等，江苏农业科学，2014；张玉芹，北方园艺，2012)；地衣芽孢杆菌多用于医药生产，相关的报道也显示其具有防控根结线虫病的作用(冯海波等，中国农技推广，2016)；已有报道绿色木霉对根结线虫病具有防控效果(刘霆等，江西农业大学学报，2007；翟明娟等，中国蔬菜，2017)，并可分解植物中的木质素、纤维素等；黑曲霉分泌的酶系更多(高大响等，江苏农业科学，2017；有小娟等，中国蔬菜，2017)，是食品工业中常用的微生物之一，可分解木质素、纤维素、蛋白质等许多植物构成成分。上述具有防控根结线虫病害与分解木质纤维素的四种微生物，相关报道中多数以单一菌剂应用于工业、医药和农业生产中，由于秸秆木质纤维素含有复杂的有机成分，单一菌剂产生的酶系具有局限性，对秸秆中复杂成分难以进行较彻底的腐解。因此，选用组合菌剂产生复合酶系，便于对秸秆成分彻底地分解，并利用抗线虫油萝卜秸秆与微生物发酵有机肥料，协同防控农作物的根结线虫病害，增强农作物根际土壤中有益微生物区系的多样性及调理酸化土壤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法及应用，该碱性有机肥料具备供给作物优质养分与防控农作物的根结线虫病害的双重功能；在去农药化条件下，植物养分与病害防控一体化的碱性有机肥料发酵生产与应用技术。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：以一种抗线虫植物秸秆为主要原料，经粉碎并加入微生物菌剂，进一步堆捂发酵而生产出碱性有机肥料。
油萝卜也称冬子菜、滨莱菔、茹菜、蓝花子，是十字花科萝卜属植物，《云南植物志》中被定为萝卜属的一个种(Raphanus raphanistroides)，《中国植物志》中被定为该属内栽培萝卜(R.sativus L.var.sativus)的变种(R.sativus L.var.raphanistroides)。欧洲又称其为油萝卜(Oil radish，R.sativus ssp.Oleiferus)。
油萝卜物种具有许多品系，依据植物对线虫的敏感性，可划分为抗病品系和敏感品系。本发明中的油萝卜品系含有抗线虫基因，属于抗病品系。
生产碱性有机肥料所采用的油萝卜品系须对农业生产中重要的植物寄生线虫具有抗性，所抗的线虫种类包括：甜菜胞囊线虫、南方根结线虫、爪哇根结线虫、花生根结线虫和北方根结线虫。
根据发酵生产碱性有机肥料的规模，计划种植面积，一般干秸秆生物质的产量约400～500kg/亩(水分含量10～15％)，依据生产碱性有机肥数量，确定种植油萝卜的面积。
种植油萝卜的密度为：株距20～30cm；行距20～30cm，播种量约0.3～0.5kg/亩。
种植田块翻犁后进行旋耕，清除种植地的前茬作物残根废叶。播种方式可采用散播，然后用钉耙轻刮表层土，便于种子埋入表层土中。播种前应了解当地一周的天气预报，宜在播种后1～4天有适量降雨，便于种子萌发。若播种后无降雨，宜喷洒适量水，无需施肥和追肥。
油萝卜种子在田间萌发、生长、开花、结荚后，在植株所结荚中种子已成熟略干时，割取茎基部以上的植株，放倒在田间晾晒干，采收完整的干植株，进行脱粒，采收其种子(用于籽种、榨油等)，残余的秸秆进一步粉碎为秸秆粉，存放于干燥通风防雨的仓储室，待发酵生产。
优选的，所述堆捂发酵步骤包括有：
1)将油萝卜秸秆制成1～4mm的粉末；
2)制备混合菌剂；
3)按照重量份数，将90～95份的油萝卜粉末、1～2份的混合菌剂，1～3份的氮源和120份～150份的水混合制备成发酵物料，在发酵池中堆捂发酵；
优选的，混合菌剂包括有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、绿色木霉和黑曲霉按照质量比为1～2∶0.5～1.5∶0.5～1∶0.5～1比例混合均匀，每种菌剂的活菌数≥109CFU/g；
优选的，所述的氮源为硫酸铵和尿素中的一种或两种；
优选的，所述堆捂发酵过程中，每3～4天检测发酵物料的pH值、水分含量、温度的变化，若物料的发酵温度高于75℃时，对发酵物料进行翻拌；通过翻拌等措施将发酵物料的温度控制在50～75℃；每周至少翻拌1次，持续发酵35～42天；其中，控制发酵温度在60～75℃区间持续72hr以上至少一次；
优选的，以油萝卜秸秆粉末堆捂发酵而成的有机肥料pH值为8.5～9.2；有机肥料中含有：有机质76～86％，氮1.4～2.1％，磷1.0～1.7％，钾3.9～6.7％，总养分7.2～10.0％；水分≤30％。
上述抗线虫植物秸秆碱性有机肥料与化肥配施，应用于蔬菜、水果、烤烟的种植过程中；所抗线虫种类包括有甜菜胞囊线虫、南方根结线虫、爪哇根结线虫、花生根结线虫和北方根结线虫；
抗线虫植物秸秆碱性有机肥料在蔬菜、烤烟等作物的移栽前或播种时施用；果树园艺作物在其根系即将进入第二次生长高峰前施用；
(1)烤烟生产中应用
①云南省烟区耕作田地多为旱地、坡地，土壤pH值多呈酸性至中性(pH值3.5～7.0)，并且根结线虫病害在多数烟区普遍发生不同程度地危害，碱性有机肥料较适宜于在烟区与化肥配施。
②施肥次数宜实施两次。施肥时期选在移栽烟苗前作为底肥配施和揭膜培土时塘施。
③烤烟生产中，第一次施肥为移栽烟苗前，作为常规的底肥施用量为50kg/亩。碱性有机肥料与化肥配施时，可施用化肥30～35kg/亩，配施碱性有机肥料40～50kg/亩，亦即配施碱性有机肥料后，可减少30～40％的化肥施用量(底肥)。在开沟和挖好烟塘后，分别将碱性有机肥料与化肥均匀撒在烟塘中，再移栽烟苗、浇水和盖膜。此后，其它的烟田管理与常规相同。
④第二次施肥时期为揭膜后、培土前，施用量20-30kg/亩。揭去薄膜后，在烟塘内均匀撒施碱性有机肥料，再将烟沟中土培入烟塘，其它的烤烟种植管理与常规相同。
⑤碱性有机肥料不宜施用于pH值呈碱性(pH值＞7.0)的耕作土壤。在烟田的根结线虫病害的病情指数大于70时，防控根结线虫病害的效果将会降低；当病情指数高于90时，防控根结线虫病害的效果不明显。配施后，对烤烟产量与烟叶质量均呈现明显提升。
(2)蔬菜生产中应用
①根据不同蔬菜作物种类及其生育期，宜选择不同的施肥时期和施肥量。以番茄为例，云南省番茄生产的种植区域pH值多呈酸性至中性(pH值4.0～7.0)的耕作土壤，并且根结线虫病害在许多片区不同程度地发生，可发挥有机肥料与病害防控的作用。若无根结线虫病害发生，碱性功能有机肥料为番茄植株提供养分，可与化肥配施。种植模式为直播的蔬菜作物(不需移栽)，播种时，可与化肥配比，撒施肥料。
②施肥次数一般为两次。施肥时期选在移栽前(或播种前)塘施(或撒施)，例如番茄，番茄苗移栽前与底肥配比施用和坐果期培土前施于植株塘中；又如黄瓜，播种前与底肥配比条施于种植墒中，播种后再盖薄层细土。
③多数蔬菜生产中，都需施足底肥。例如番茄种植，只施用化肥时，底肥施用量一般超过50kg/亩，但番茄产品的产量与质量均会明显降低。如果碱性有机肥与化肥作为底肥配施，可在施用化肥30～35kg/亩基础上，于移栽番茄苗前，与化肥配施碱性有机肥料60～80kg/亩，作为底肥第一次施用。亦即配施碱性有机肥料后，可减少30～40％的化肥施用量(底肥)。在开沟和挖好苗塘后，分别将碱性有机肥料与化肥均匀撒在苗塘中，再移栽番茄苗、浇水和盖膜(有些地区种植番茄不需盖膜)。此后，其它的番茄种植田间管理与常规相同。如黄瓜的种植，底肥的施用量与番茄相似，但化肥中氮磷钾比例略有差异，不同的蔬菜作物，需求的化肥中氮磷钾比例存在差异，但是，当化肥施用量减少30～40％时，至少需配施60～80kg/亩的碱性有机肥料作为底肥。
④生育期长(120天以上)的蔬菜作物，需进行第二次施肥，以番茄为例，施肥时期为揭膜后、培土前，施用量20～40kg/亩。揭去薄膜后，在番茄植株塘内均匀撒施碱性功能有机肥料，再将番茄墒沟中土挖培入植株四周的塘中，其它的番茄种植管理与常规相同。一些蔬菜品种生育期短(少于90天)，则不需第二次施肥。
⑤碱性有机肥料不宜施用于pH值呈碱性(pH值＞7.0)的耕作土壤。在蔬菜的根结线虫病害的病情指数大于70时，防控根结线虫病害的效果将会降低；当病情指数高于90时，防控根结线虫病害的防效不明显。
(3)葡萄等果树生产中应用
①葡萄、苹果、橘子等果树一般种植在旱地、坡地，常年的雨水冲蚀，易导水土流失，果园土壤也多呈酸性。而且，相关文献报道中，葡萄、橘子等果树常感染根结线虫病害，使园艺产品的产量和质量下降。采用碱性有机肥料与化肥配比施用，可为果树生长中补充养分，调理果园土壤的pH值，增加土壤中有机质和各类养分，保持土壤水分，提升果树园艺产品的产量与质量，防控根结线虫病害。因此，本发明的碱性有机肥料较适宜于此类果树种植中施用。
②葡萄等果树种植过程中，作为配施的有机肥料通常只施一次(常被称为基肥或底肥)，一般在葡萄等果树根系即将进入第二次生长高峰前进行施肥(北方地区9～10月，南方地区10～11月)，此时施肥有利于受伤根系促发新根，增加树体养分的贮备。化肥的施用量与有机肥料施用量的配比因果树种类略有差异，约100～150kg/亩，配施碱性功能有机肥料200～400kg/亩。此后施肥(常被称为追肥)，一般针对葡萄等不同果树的营养需求，根据果树种类，针对性地配比和适宜时期进行追施化肥。
③具体施肥方法，根据不同果树种类，采用不同埋施技术。以种植葡萄为例，根据篱架葡萄和棚架葡萄挖沟的位置差别，施肥位置有所不同，篱架葡萄沿栽植沟的任意一侧均可，棚架葡萄则在植株前方的架面下，因为根系的生长和枝条的生长具有同向性。对于第一次施基肥的葡萄园，离葡萄植株30～40厘米挖沟，然后再施基肥，以后施肥沟的开挖沿上一年施肥沟外侧进行即可。目前施肥沟的开挖已实现机械化，对于土壤粘重的葡萄园，可以采用小型挖掘机进行开挖，土壤偏沙的葡萄园可以采用果园多功能管理机进行开沟，施肥沟一般60厘米深，60厘米宽，挖出的土壤堆在沟的一侧。其它果树须依据不同种类采用适宜的施肥方式。
④配施基肥后的施肥(常被称为追肥)，一般针对葡萄等不同果树的营养需求，根据果树种类，针对性地配比和适宜时期进行追施化肥，施肥管理与常规相同。
⑤碱性有机肥料不宜施用于pH值呈碱性(pH值＞7.0)的耕作土壤以及适宜生长在偏酸性土壤的植物(如茶树)。当果树的根结线虫病害的病情指数大于70时，防控根结线虫病害的效果将会降低；当病情指数高于90时，对根结线虫病害的防效不明显。
优选的，施用于pH值为3.5～7.0的耕作土壤；
优选的，对于生育期超过90天的农作物，在第一次施用后的45～50天，再追施一次，碱性有机肥料施用量减半。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中生产有机肥料所使用的主要原材料是油萝卜植物秸秆，并且是该种植物中抗线虫的油萝卜品系，其秸秆构成成分中含有抗线虫的物质，属于植物源的抗线虫物质，是对人畜安全、环境友好的绿色生态防控策略。
2、抗线虫植物秸秆碱性有机肥料是纯秸秆生物质肥料，有机质含量达76～86％(有机肥料农业行业标准：有机质含量≥45％)，将植物秸秆经发酵腐熟后，施用于农作物种植生产，属于秸秆还田，可有效增加土壤有机质含量，疏松土壤结构，改善土壤质地，增强耕作土壤的保水性。并且，该肥料呈碱性，对广大耕作土壤的酸化现象具有调理作用。
3、碱性有机肥料的发酵生产过程中，加入了4种有益微生物的腐解菌剂，经持续高温发酵，加速了秸秆中木质纤维素等大分子物质的腐解进程，腐熟时间缩短，腐熟度高，有利于植物幼苗高效吸收利用。同时，由于持续高温发酵，杀死了秸秆中大部分中低温微生物，包括一些病原微生物，并且杀死了秸秆中所携带昆虫的幼虫与虫卵。应用于生产中，极大提高土壤中有益微生物数量，改善根际土壤有益微生物区系的生态，降低了病虫害发生的风险。
4、碱性有机肥料含有农作物需要的优质养分，氮磷钾总养分的含量达7.2～10.0％(有机肥料农业行业标准：总养分含量≥5％)，属于优质有机肥料。通过抗线虫植物秸秆碱性有机肥料与化肥配施，减少目前农业生产中常规化肥施用量的30～40％，并可有效提高农产品的产量和提升产品的质量。
5、抗线虫植物秸秆碱性有机肥料中的油萝卜秸秆、加入的腐解菌剂中枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、绿色木霉等微生物对根结线虫病具有防控作用。抗线虫植物秸秆碱性有机肥料应用于发生根结线虫病害的农作物种植区域，不需施用防控根结线虫病害的农药，即可有效防控根结线虫病害，实现去农药化的防控根结线虫病害，保障农产品和生态的安全，并且降低种植作物因根结线虫病导致的减产与质量下降的风险及防控根结线虫病所需农药的成本，增加农户的收入，提高农产品的品质。
6、农作物生产中使用抗线虫植物秸秆碱性有机肥料，减除了防控根结线虫病害农药的施用。将施肥与病害防控的农事操作一体化，节省了劳动力成本。
附图说明
图1为油萝卜高产栽培正交试验鲜秸秆产量。
图2为抗线虫碱性有机肥2017年发酵过程中基质温度检测。
图3为抗线虫碱性有机肥2018年发酵过程中基质温度检测。
图4为抗线虫碱性有机肥料发酵过程中基质pH值监测。
图5为抗线虫碱性有机肥料发酵过程中pH值监测。
图6为抗线虫油萝卜品系秸秆粉提取物光谱吸收扫描。
图7为抗线虫油萝卜品系秸秆及其碱性有机肥料的提取物一直根结线虫虫卵孵。
图8为室内油萝卜品系及其碱性有机肥料防控烤烟根结线虫病害。
图9为室内秸秆生物质发酵有机给料防控烤烟根结线虫病害。
图10为秸秆生物质发酵有机肥料田间防控烤烟根结线虫病害。
图11为秸秆生物质发酵有机肥料田间防控烤烟根结线虫病害的产量。
图12为秸秆生物质发酵有机肥料田间防控烤烟根结线虫病害的产值。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：抗线虫油萝卜品系秸秆的高产条件筛选
(1)试验地点与面积
云南省红河州弥勒市橄榄坡烤烟试验示范基地；面积2.0亩(含保护行)。
(2)试验材料
①抗线虫的油萝卜3个品系，分别为ML、FY和XY；②复混肥(烟草专用肥，总养分≥45％，含硝态氮，N-P2O5-K2O为12-8-25，红河恒林化工有限公司产品)。
(3)试验设计
分别以油萝卜的品系、每塘种植株数、株距和复合肥施用量作为4个因素，采用正交试验4因素3水平L9(34)的设计。每个处理设置3个重复，每一重复小区面积为4m×6m＝24m2。重复小区间走道60cm宽。
表1油萝卜高产栽培正交试验设计
(4)栽培管理
播种时间为2016年9月27-29日。按试验设计的行距、品种、施肥量等进行播种。播种塘的面积约24cm2，播种量为10粒/塘，用小铁铲挖出约3cm深的塘，播种后用挖取的土埋盖。根据降水情况酌情浇适量水(包括整个生长发育过程)。根据种子萌发和生长状况及试验中设计的植株数量，于10月12-15日在大部分植株具有3-4片真叶时期，进行补苗和间苗。
(5)试验过程中观察记录
①2016年10月12日，ML和XY品系中少部分植株已开花。12月8日，首次播种的植株均已处于盛花期，补播部分也已陆续开花。
②油萝卜所结荚开始呈现淡黄色时，剪取茎基部以上的植株，按小区称其生物量(在同一天内完成)，进行单位面积测产。
(6)油萝卜鲜秸秆水分含量测定
上述种植油萝卜过程中，待植株生长至初花期和荚略泛黄时，采集完整植株，剪成1-1.5cm小段，混匀，按国家农业行业标准GB5009.3-2016(食品安全国家标准，食品中水分测定-第一法-直接干燥法)，取样前对铝盒称重，加入样品后称重，再放入烘箱中100℃烘干10小时以上，取出铝盒称重，直至铝盒出现3次恒重，记录测定结果，计算水分含量。
(7)抗线虫油萝卜秸秆干粉中主要成分含量测定
取晾晒干的油萝卜植株秸秆，剪成1～1.5cm小段，用组织捣碎机，将干秸秆段捣碎成粉，并用60目筛子过筛，取过筛的细粉，送样品至云南云耨科技有限公司，主要检测其中的速效氮、有效磷、速效钾、有机质、pH值等。
(8)试验结果与分析
①通过油萝卜高产栽培正交L9(34)试验，对油萝卜的3个品系，不同株距、不同株数和不同施肥量进行种植条件优选，测定小区(24m2)的鲜秸秆产量，结果参见表2。
表2油萝卜高产栽培正交试验鲜秸秆产量
油萝卜高产栽培正交试验方差分析结果表明：品系、每塘株数、株距和施肥量4个因素中，只有品系间的差异(F品系＝3.93>F0.05＝3.63)达到显著水平，另外3个因素对油萝卜的鲜秸秆产量影响较小。总体的小区平均产量为144.29kg，其中最高的油萝卜ML的小区平均产量为150.33kg；折合平均亩产量为：4175.8kg/亩(见图1)。
②此外，研究组对油萝卜的鲜秸秆的水分含量进行了测定，结果参见表3。油萝卜鲜秸秆的水分含量约为87％。
表3野油菜和油萝卜鲜植株水分含量测定。
③同时，研究组对干秸秆中主要成分进行了测定，结果参见表4。通过检测秸秆干粉中主要养分的含量，结果表明：3个油萝卜品系干秸秆均为偏酸性，苕子干秸秆为偏碱性；油萝卜及苕子干秸秆的有机质均在90％以上；3个油萝卜品系中速效氮含量相近，但有效磷和速效钾的差异较大，油萝卜FY品系秸秆中有效磷含量最高、而油萝卜M秸秆中速效钾含量最高，3个油萝卜品系的氮(速效)磷钾总养分含量为3.17～4.70％，苕子的氮磷钾总养分含量为4.07％，且其中的速效氮和有效磷远低于3个油萝卜品系。可见，从秸秆所含养分角度分析，以油萝卜秸秆为主料生产的有机肥优于苕子秸秆。
表4植株干秸秆粉主要成分测定
实施例2：抗线虫油萝卜植株材料及其干秸秆粉的生产制备
(1)试验地点与面积
2016-2017年弥勒橄榄坡烤烟试验示范基地，面积约8.0亩；2017-2018年在弥勒橄榄坡烤烟试验示范基地，面积约65亩。
(2)试验材料
油萝卜及苕子种子。
(3)栽培的株距与行距
株距：30cm；行距：30cm。
(4)植株密度
2株/塘。
(5)栽培管理
栽培管理方法同上，分别于2016年9月27日和2017年9月28日实施了播种，浇适量水。根据田间出苗情况，适时对播种后的出苗情况进行调查，并进行间苗，2株/塘。在油萝卜生长过程中，前后4次观察，植株生长良好，无需追肥。
(6)观察记录
①开花时间：2017年播种的田间油萝卜植株于10月20日开始出现少量植株开花；11月3日，大部分植株已开花；12月9日，田间油萝卜植株基本处于盛花期。
②根据田间油萝卜的生长情况，分别在2017年和2018年1月中旬，在所结荚开始呈现淡黄色时，割取茎基部以上的植株，放倒在田间晾晒干；2017年和2018年分别在2月份进行脱粒与采收种子，残余秸秆进一步粉碎和发酵。
(7)试验结果与分析
2017年抗线虫的油萝卜秸秆共计收获鲜桔杆约30吨，干秸杆粉3.5吨；2018年生产油萝卜鲜秸秆约194吨和苕子鲜秸秆约6吨，共获干秸秆粉约30吨，油萝卜种子约1100kg。
实施例3：抗线虫油萝卜秸秆粉发酵生产碱性有机肥料
(1)发酵生产地点
试验地点：云南千州生物有机肥有限公司。
(2)材料
①干秸秆粉：2017年生产制备的抗线虫油萝卜干秸秆粉约3.5吨；2018年生产制备抗线虫油萝卜干秸秆粉约30吨，苕子干秸秆粉约1吨；收集与购买万寿菊干秸秆粉约1吨；干秸秆粉的水分含量约15％；收集与购买的中药渣约1吨。
②发酵菌剂：2017年制备枯草芽孢杆菌(约80kg，活菌数＞109CFU/ml)、地衣芽孢杆菌(约80kg，活菌数＞109CFU/ml)，木霉(约30kg，活性孢子数＞109CFU/g)，黑曲霉(约30kg，活性孢子数＞109CFU/g)。2018年，由云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所提供菌种，委托云南云叶化肥股份有限公司微生物菌种筛选与应用国家地方联合工程研究中心加工生产2100kg的细菌发酵菌剂，生物所制备1000kg真菌发酵菌剂。
(3)发酵生产方法
①发酵中试与发酵生产：前述晾晒干的秸秆粉碎为小于4mm粉粒。2017年的发酵试验，将油萝卜干秸秆粉分为油萝卜A(约2.5吨)、油萝卜B(约1吨)两堆进行发酵中试；2018年为发酵生产，包括参试的油萝卜、苕子和万寿菊秸秆等干粉共约35吨。
②接种菌剂：大量秸秆粉按“枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：木霉：黑曲霉＝1～2∶0.5～1.5∶0.5～1∶0.5～1、接种菌剂总量1～2％、55～60％的水分进行配比，添加尿素等辅料作为菌剂生长需求的氮源营养物，进行堆捂发酵，根据发酵进程和温度变化，对发酵物料进行翻拌，并适当添加水。
③发酵操作与管理：每3天定时测量和记录发酵堆温度；根据发酵温度和进程，每7天，对发酵秸秆彻底翻拌一次，持续发酵35～42天；每7天，取样测定发酵堆的pH值；持续发酵42天；取样检测发酵有机肥料的含水量，当水分含量高于30％时，通过翻拌等操作，控制有机肥料产品的含水量低于30％，检测其营养成分(有机质、N、P、K和pH值)；包装备用。
(4)发酵生产结果与分析
①碱性有机肥料发酵工艺的温度变化和控制
2017年大堆发酵的秸秆，包括只有约200kg苕子粉(干重)的发酵，在接种发酵菌剂后2～3hr内，发酵温度很快就上升，从2017年2月24日-4月6日共37天的时间内，发酵基质的温度均在50℃以上，其中，接种后的第9、第16和第26天，发酵温度均达到70℃。可见，反复3次高温达到70℃，高温持续时间均超过72h，足以将绝大部分昆虫及其虫卵杀死，参见图2。
2017年通过发酵制备，分别获得油萝卜秸秆发酵肥20kg包装的179包和15kg包装的88包，共计4.9吨，示范应用面积100亩。
2017年发酵工艺：秸秆粉按“枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：木霉：黑曲霉＝1～2∶0.5～1.5∶0.5～1∶0.5～1的比例、接种菌剂总量1～2％、2～3％尿素、55～60％的水分进行发酵，根据发酵进程和温度变化，对发酵物料进行翻拌，并适当添加水。当发酵堆温度高于70℃时，及时进行翻拌；一方面降低温度，以防止发酵基质碳化；另一方面，促进基质均匀发酵。
2018年发酵生产过程中，发酵温度略低于2017年的发酵温度，参见图3。至发酵结束，获得油萝卜秸秆发酵肥约52吨、苕子发酵绿肥约2吨和万寿菊发酵肥约2吨、中药渣发酵肥4吨，共计获得生物质发酵肥约60吨，示范应用面积约1400亩。
2018年发酵工艺：秸秆粉按“枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：木霉：黑曲霉＝1～2∶0.5～1.5∶0.5～1∶0.5～1的比例、接种菌剂总量1～2％、2～3％尿素、55～60％的水分进行发酵，根据发酵进程和温度变化，对发酵物料进行翻拌，并适当添加水。发酵过程中温度在若干天内均高于60℃，可将绝大部分病原微生物、昆虫及其虫卵杀死。参见图3。发酵过程中对发酵堆进行了多次翻拌翻拌，促进基质均匀发酵。
②碱性有机肥料发酵过程中基质的pH值变化
2017年和2018年分别对发酵过程中发酵物料的pH值变化进行测定，结果参见图4和图5。2017年发酵结束时，发酵初产品的pH值约为9；2018年发酵结束时，油萝卜秸秆的发酵试制品的pH值约为8.5。
③发酵结束后碱性有机肥料的水分含量调控
2017年发酵结束时，检测了发酵初产品中水分含量为41.56％。一周后研究组再次检测水分含量为34.4％。通过对发酵基质进行翻拌、将发酵堆摊平，促进其蒸发，调节发酵有机肥料的水分，待检测的水分含量低于30％时，进行产品包装。2018年的发酵中试，采用上年度的水分含量调控，发酵结束后，进行产品包装前，将碱性有机肥料产品的水分含量调控至低于30％。
实施例4：抗线虫油萝卜秸秆粉发酵的碱性有机肥料产品的养分检测
(1)材料
2017年参试的3个抗线虫油萝卜品系的秸秆和苕子秸秆，通过发酵生产的有机肥料共5个试制品；2018年参试的抗线虫油萝卜品系秸秆、苕子秸秆，万寿菊秸秆和中药渣，通过发酵生产的有机肥料共4个产品。两年的发酵中试和生产共计9个样品。
(2)检测项目
根据“中华人民共和国农业行业标准——有机肥料NY525-2012”的相关要求，研究组依次在2017年和2018年实施的抗线虫油萝卜秸秆粉与生物质秸秆发酵中试与生产，发酵结束，每年采集不同生物质发酵堆的有机肥料样品，对其中的相关指标进行了检测，①有机肥料养分检测包括：pH值、有机质含量、总氮含量、有效磷(P2O5)含量、速效钾(K2O)含量和水分含量(风干样品)。②有机肥料中重金属与虫卵检测包括：汞(Hg)、砷(As)、铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)共6种重金属；以及发酵有机肥料中的蛔虫卵死亡率。
(3)送样检测
两年发酵中试与生产的生物质发酵有机肥料产品的样品均送至云南云耨科技有限公司，依据不同检测项目的要求，按行业标准——有机肥料NY525-2012中相关操作标准，进行各项指标的测定。
(4)检测结果与分析
云南云耨科技有限公司测定完各项指标，并进行核查后，将检测结果交给研究组。经研究组进行整理分析后，相关指标的结果分述如下。
①秸秆等生物质发酵肥样品的营养成分检测
2017年和2018年分别实施的生物质秸秆发酵有机肥料中的氮(含速效氮)、有效磷、速效磷钾、有机质、pH值的检测结果参见表5和表6。
表5生物质秸秆发酵有机肥料产品的主要养分检测(2017年)
根据2017年和2018年参试的不同生物质秸秆发酵有机肥料产品的主要养分检测结果，以抗线虫油萝卜秸秆为主料的发酵产品中，有机质含量为：77-86％>45％；全氮含量为1.49-2.13％；有效磷(P2O5)含量为：1.05-1.73％；速效钾(K2O)含量为：3.94-6.74％；氮磷钾总养分的含量为：7.2-10.0％>5％，具有较高的植物肥料养分，各项指标符合国家颁布的农业行业有机肥料标准。
表6生物质秸秆发酵有机肥的主要养分检测(2018年)
根据云南云耨科技有限公司对2017年的5个生物质发酵有机肥料样品的重金属与蛔虫卵死亡率的检测结果，参试的油萝卜秸秆发酵碱性有机肥料样品中重金属含量均低于国家有机肥料的标准，虫卵死亡率100％也达到国家标准，参见表7。
表7抗线虫油萝卜碱性有机肥料中重金属与虫卵死亡率检测(2017年)
因此，种植生产的油萝卜秸秆，经晾晒干和粉碎后，通过两年的发酵生产的工艺条件中试：按“枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：木霉：黑曲霉＝1～2∶0.5～1.5∶0.5～1∶0.5～1的比例、接种菌剂总量1～2％、2～3％尿素、55～60％的水分进行发酵，可使物料充分腐熟，达到发酵预期目的，是较理想的发酵工艺。
以主料为抗线虫油萝卜秸秆生物质的发酵有机肥料产品，其中氮磷钾总养分的含量为7.2～10.0％，有机质含量高于76％，pH值约8.5，呈碱性，适用于酸性土壤，这些养分条件达到或高于国家颁布农业行业有机肥料标准。因而，抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料是含有优质养分的有机肥料。
实施例5：抗线虫油萝卜秸秆及其碱性有机肥料中化学成分提取与检测
(1)材料
对病原根结线虫具有抗性的油萝卜秸秆粉、油萝卜秸秆碱性有机肥料；水、乙醇和乙醚等。
(2)试验地点
云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所。
(3)方法
①各取培养的3个抗线虫油萝卜品系的干秸秆1kg，分别放入植物秸秆捣碎仪中，捣碎成均匀细粉，经60目过筛，收集过筛的细粉。
②取每种细粉20g于离心管中，分别加入蒸馏水、乙醇或乙醚200mL混匀，浸泡48hr后，5000rpm离心5min，分别收集上清液。
②收集的上清液在滤纸上过滤，收集滤液。
④分别取收集的滤液5ml，以对应的溶剂为空白对照，通过DU730型分光光度计，在全波长范围检测吸收光波长。
⑤采用旋转真空蒸发仪浓缩，获得初提物，备用。
⑥将提取物送至云南省农业科学院质量标准与测试分析研究所，检测项目为主要化学成分：总酸、总糖、总黄酮和蛋白质。
(4)试验结果与分析
①提取物的光波吸收检测
研究组共制备了抗线虫油萝卜3个品系的秸秆粉。进一步对制备的3种秸秆粉样品进行初提取后，经光谱扫描，确认初提物中的提取液均在特定波长范围含有极高吸收光谱的物质，参见图6。初步分析，在290-450nm波长范围内，光谱吸收OD值较高，说明提取物中含有较多的成分在此波长范围吸收光波。从光谱吸收OD值曲线可以看出，290-450nm波长范围内，蒸馏水作为溶剂的提取物中，3个油萝卜品系初提物中吸收光谱的物质含量更高，显示出此类物质适于以水作为溶剂进行提取。
③提取物的主要化学成分检测；
抗线虫油萝卜品系的秸秆粉以溶剂分别为水和乙醇的提取物，以及抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料的水溶剂提取物，同时送至云南省农业科学院质量标准与测试分析研究所，对其进行了主要化学成分(总酸、总糖、总黄酮和蛋白质)的检测，结果参见表8。总黄酮和总酸的含量较高，并且，以水作为溶剂时，这两类成分的含量比以乙醇作为溶剂高出约2倍。据报道，黄酮类化合物的吸收光谱分为带Ⅰ(240-280nm)和带Ⅱ(240-280nm)，酸类化合物在253nm、300-500nm均有吸收峰，图6中的各提取物的光谱吸收具有该特征。
表8抗线虫油萝卜秸秆及其碱性有机肥料提取物的主要化学成分检测
| 检测成分类别 | 秸秆粉-水 | 秸秆粉-乙醇 | 发酵肥-水 | 发酵肥-乙醇 |
| 总酸(％) | 0.46 | 0.27 | 0.05 | 0.02 |
| 总糖(％) | 0.027 | 0.014 | 0.003 | 0.003 |
| 总黄酮(mg/100g) | 8.1 | 4.4 | 6.9 | 2.5 |
| 蛋白质(％) | 0.28 | 0.04 | 0.02 | 0.04 |
实施例6：抗线虫油萝卜秸秆及其碱性有机肥料提取物抑制根结线虫虫卵孵化试验
(1)材料
抗线虫油萝卜3个品系秸秆粉的提取物、根结线虫卵块。
(2)试验地点
云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所。
(3)方法
①将试验分为空白对照(蒸馏水)、抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料-水的提取物、油萝卜ML秸秆粉-水的提取物、油萝卜ML秸秆粉-乙醇的提取物、油萝卜FY秸秆粉-水的提取物、油萝卜FY秸秆粉-乙醇的提取物、油萝卜XY秸秆粉-水的提取物、油萝卜XY秸秆粉-乙醇的提取物、共8个处理，每个处理设3个重复，从烟株根系挑取的卵块(3卵块/皿)，分别加入蒸馏水及3个油萝卜品系的初提物，以只加蒸馏水处理为空白对照。
②取直径为5cm的培养皿24套，每套培养皿为1个重复，每个重复平皿中加入南方根结线虫3个卵块，分别将24套平皿置于25℃恒温培养箱中。
③调查方法
线虫卵块经孵化3天、7天、14天和21天，依次在解剖镜下检测每个重复平皿中二龄幼虫J2的数量。
(4)结果与分析
2018年9月4-25日实施了实验。利用初提取物样品，开展对虫卵孵化的抑制试验，结果参见图7。采用从烟株根系挑取的卵块(3卵块/皿)，分别加入蒸馏水及3个油萝卜品系秸秆粉的提取物及发酵肥的水提取物，以只加蒸馏水处理作为空白对照，25℃培养箱中孵化21天的结果表明，加有初提物的处理，极大程度地抑制了虫卵孵化为二龄幼虫(J2)，处理间差异达到极显著水平(F＝15.70>F0.01＝4.29)，但用不同油萝卜品系、分别以水与乙醇作为溶剂的提取物处理间，差异不明显。
进一步的新复极差测验结果显示，分别以水和乙醇作为溶剂进行提取与浓缩的提取物处理，包括抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料的水提取物的处理，均与空白对照处理的差异极显著，但这些提取物的处理间，差异均不显著，属于相近的抑制效果水平。但是，乙醇作为溶剂时，3个油萝卜品系提取物的抑制效果均低于以水作为溶剂的提取物的抑制效果，表明抑制根结线虫虫卵孵化为J2的有效成分宜采用水作为溶剂进行提取和分离。此外，抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料的水提取物的抑制效果(85.8％)也有所减弱，推测与堆捂发酵过程中持续高温和微生物的活动有关。
实施例7：油萝卜品系及其秸秆碱性有机肥料室内防控烤烟根结线虫病害试验
(1)材料
烤烟品种：红花大金元；发生根结线虫病害较严重的烟田病圃根际土壤。
化肥与生物质发酵肥：复混肥，烟草专用肥，总养分≥45％，含硝态氮，N-P2O5-K2O为12-8-25，红河恒林化工有限公司产品；抗线虫油萝卜品系、苕子、万寿菊的秸秆和中药渣等发酵制备的有机肥料产品。
试验用的苗盆：10×10×12cm的塑料小花盆330个。
(2)方法
①按漂浮育苗常规方法培育红花大金元的烟苗。
②从发生根结线虫病害较严重的烟田采集根际土壤，取回室内，2017年和2018年分别实施了两次试验。
2017年的病圃土从建水甸尾烟田采集并运回实验室，设置对照CK、油萝卜品种ML、FY、XY、阿维菌素颗粒剂(肯邦线尊)及抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料产品，6个处理，每个处理30盆(重复)，共180盆。
2018年的病圃土从弥勒西三戈西村烟田采集，并运回实验室。生物质发酵肥试验设置对照CK、抗线虫油萝卜秸秆与其它生物质发酵制备的4种有机肥料产品，共5个处理。将病圃土分装在10×10×12cm的塑料小花盆中，每个处理30盆(重复)，共150盆。
③抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料产品处理和其它生物质发酵肥产品处理，分别加入发酵肥20g/盆。
④将培育的红花大金元烟苗移栽至小花盆内土壤中。
⑤将每次试验各处理的烟苗置于室内光照培养70天。
⑥调查方法：从花盆中拔出烟苗根系；用自来水洗去根系上沙土；将根系置于染色液中染色30min；用自来水洗去根系上染色液；在解剖镜下检测卵块团数。
2017年，实施了3个油萝卜品系、0.5％阿维菌素颗粒剂(肯邦线尊)和抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料的试验；2018年，开展了生物质发酵肥防控试验(抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料、苕子秸秆发酵肥、万寿菊秸秆发酵肥和中药渣发酵肥)防控根结线虫试验。
(3)试验结果与分析
2017年，通过对各试验处理的油萝卜与烟苗的根系染色和镜检卵块团数(每株)，并进一步统计分析，结果参见图8。对照处理烟苗根系根结线虫的卵块数量比各参试处理多，说明各参试处理均对根结线虫卵块的形成具有较强的抑制作用。其中，抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料防控效果达98.3％。
通过方差分析，F＝17.96>F0.01＝4.04，6个处理间的差异达到极显著水平，表明5个处理与空白对照之间差异极显著，进一步对方差分析结果进行新复极差检验，除对照(CK)与其它处理间不在一个水平上，另5个处理在相同的水平。由此可见，抗线虫油萝卜品系ML、FY、XY与抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料产品、以及0.5％阿维菌素颗粒剂(肯邦线尊)处理，均对根结线虫病害具有极为显著的防控效果。图8中，柱形图上端数字为平均单株根系上卵块团数量，大写英文字母表示处理间的差异为极显著(小写字母表示处理间的差异为显著)，相同英文字母表示防效在相同水平，下同。
与此同时，研究组利用苕子、万寿菊和油萝卜等秸秆及中药渣等生物质，通过添加发酵菌剂，研发出生物质发酵肥产品，施用于从烟田病圃采集的根际土壤中，按36g/株的施用量(与田间施用量相同)，发酵肥先分别与病圃土混匀，再分装于花盆，然后移栽烟苗。培养70天后，调查烟株根系上卵块团数量，根据调查结果，上述未施用有机肥料与农药的空白对照处理，平均感染根结线虫为99.4卵块/株，4种生物质发酵肥对根结线虫显示出不同程度的防控效果。对调查的试验结果进行方差分析表明，F＝7.70>F0.01＝3.56，说明各处理间差异极显著；进一步的新复极差测验结果显示，与对照相比，4种发酵肥分别处在2个不同的防控效果水平上，苕子秸秆发酵肥，与空白对照受病原根结线虫感染情况相近，相对防效只有11.2％，差异不显著；中药渣、万寿菊和油萝卜秸秆的防控效果处在相近水平，相对防效为68.0-88.8％，其中，抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料具有最显著的防控效果，相对防效为88.8％，参见图9。通过两次室内防控试验，抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料具有最显著的防控效果，相对防效为88.8～98.3％。
实施例8：抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料田间防控烤烟根结线虫病害试验
(1)材料
烤烟品种：云烟87。
肥料：秸秆生物质种类发酵有机肥料——抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料；苕子秸秆发酵肥；万寿菊秸秆发酵肥；中药渣发酵肥。4种生物质秸秆发酵肥由研究组研发制备。复混肥，产品来源同前述。
(2)试验地点
2018年在建水县临安镇明哨村选择了约1亩的烟田。
(3)试验设计
试验中生物质材料选用抗线虫油萝卜秸秆、苕子秸秆、万寿菊秸秆和中药渣。发酵肥的制备方法与前述方法相同，加入4种发酵菌剂，进行发酵35～42天。
试验处理共设5个，以不施防控根结线虫病害的农药与有机肥处理为空白对照(只施复混肥50kg/亩)，4种生物质发酵肥分别作为4个处理，每个处理均设置3个重复小区，每个重复小区种植60株烟，移栽前分别塘施发酵肥36g/株(40kg/亩)和复混肥32g/株(35kg/亩，与CK相比，减少30％)，不施用防控根结线虫病害的农药。
(4)方法
①建水县临安镇明哨村不同生物质秸秆种类的有机肥料试验处理
处理1-空白对照(CK)：移栽烟苗前，塘施复混肥(按当地施肥水平施用，如50kg/亩复混肥，即45g/株)，不施农药与有机肥(包括农家肥、商品有机肥、油枯等)；
处理2-苕子秸秆有机肥料：移栽时，塘施40kg/亩(即36g/株)、复混肥35kg/亩(与对照相比减少30％用量，即32g/株)，不施其它农药与有机肥，拌匀塘土即可；
处理3-万寿菊秸秆有机肥料：移栽时，塘施40kg/亩(即36g/株)、复混肥35kg/亩(与对照相比减少30％用量，即32g/株)，不施其它农药与有机肥，拌匀塘土即可；
处理4-中药渣发酵有机肥料：移栽时，塘施40kg/亩(即36g/株)、复混肥35kg/亩(与对照相比减少30％用量，即32g/株)，不施其它农药与有机肥，拌匀塘土即可；
处理5-抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料：移栽时，塘施40kg/亩(即36g/株)、复混肥35kg/亩(与对照相比减少30％用量，即32g/株)，不施其它农药与有机肥，拌匀塘土即可。
②不同生物质秸秆有机肥料对根结线虫病害防控效果调查
A.抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料和3种生物质有机肥料分别与复混肥在烟苗移栽前配施，其它的种植管理与常规相同。
B.待种植的烤烟采烤完烟叶后，挖取试验小区中烟株根系，调查烟株根系受病原根结线虫侵染的危害等级，病原根结线虫危害烟株等级调查方法采用“中华人民共和国国家标准GB/T23222——2008(烟草病虫害分级及调查方法)”进行。
C.根据调查的试验小区中烟株的受危害等级，计算每个试验小区的病情指数，计算公式如下：
将调查的每个小区烟株根系的病级按上述公式计算试验小区的根结线虫病情指数，并进行试验中各处理病情指数的方差分析。
③不同生物质秸秆有机肥料试验小区产质量调查
各试验小区分别挂牌采烤，按烟叶采收、烘烤与分级管理要求进行。采烤完毕，称量每个重复小区不同等级的烟叶重量，并按当年收购价计算每个小区的产值。每个小区种植了60株烟，在烟株生长过程中，个别烟株因多种缘由死亡，以最终采烤烟株的数量，计算出小区内单株烟的平均产量与产值，进而推算出亩产量与亩产值。
④不同生物质秸秆有机肥料试验小区根际土壤养分检测
试验区根际土壤样品采集
A.取样时间：移栽后90天、进入采烤烟叶的中期，采集根际土壤样品。
B.取样方法：每个重复小区选第30株烟的根际土壤，从距株烟15cm，表层20cm以下，取土约500g的根际土壤，装入取样袋，按上述填写完整的试验地、取样时间、处理编号和重复小区编号。
C.采集的每个小区株烟根际土壤，将样品送至云南耘耨科技有限公司检测。检测土壤pH值(NY/T1377-2007),有机质(NY/T1121.6-2006),全氮(NY/T1121.24-2012),水解性氮(LY/T1228.6-2015),有效磷(NY/T1121.7-2014)和速效钾(NY/T889.6-2004)等6项指标。
(5)试验结果与分析
①抗线虫油萝卜秸秆与3种秸秆有机肥料防控烤烟根结线虫病害的效果
2018年9月26-30日，对不同生物质秸秆有机肥料试验小区的烟株进行了挖根调查。建水县临安镇明哨村生物质秸秆有机肥料试验小区的根结线虫病害调查结果，参见图10。各生物质秸秆有机肥料处理与空白对照处理间，相对防效分别为30.0～61.13％。4种生物质发酵肥的平均相对防效为42.75％，以抗线虫油萝卜秸秆有机肥料的相对防效最高(61.13％)，中药渣发酵有机肥料的相对防效最低(30.0％)，但4种生物质发酵肥对根结线虫病害均显示出防控效果，并且，从相对防效的角度，以抗线虫油萝卜秸秆有机肥料40kg/亩与复混肥35kg/亩配施处理的防控效果最突出。
进一步对生物质发酵有机肥料试验处理的病情指数调查结果进行方差分析，结果显示，处理间的差异显著(F0.05＝3.84<F＝6.17<F0.01＝7.01)，表明不同处理间的防控效果具有显著差异。通过新复极差测验，苕子秸秆、万寿菊秸秆与油萝卜秸秆的有机肥料，具有相近的防控效果，而中药渣发酵肥的防控效果在另一个水平。
②抗线虫油萝卜秸秆与3种生物质秸秆的有机肥料防控试验中烟叶产值量测评
2018年在建水县临安镇明哨村的不同生物质秸秆有机肥料防控试验小区，按烟草公司分级与收购标准，分别对小区的产量与产值进行测评，并折算为亩产量与亩产值，测评结果参见图11。结果表明：4种不同生物质秸秆有机肥料分别与复混肥配施(减少30％)的防控处理，烟叶产量与产值均明显提高，产量增加29.83-42.50kg/亩，平均增加37.92kg/亩；产值增加1163.55-1540.38元/亩，平均增收1302.16元/亩。烟叶的产量与产值增加最多的是抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料40kg/亩与复混肥35kg/亩配施的处理，参见图11。
通过各处理试验小区的方差分析，结果显示，不同生物质发酵肥防控试验中，在产量方面，不同处理间的差异达到极显著水平(F＝8.61>F0.01＝7.01)，在产值方面不同处理间的差异达到显著水平(F0.05＝3.84<F＝6.87<F0.01＝7.01)，说明4种生物质秸秆有机肥料分别与复混肥配施，各处理在产量、产值方面，与空白对照相比，存在显著或极显著的差异。其中，分别配施4种生物质秸秆有机肥料后，均能使产量和产值显著提升。进一步的新复极差测验表明，4种生物质发酵肥中，配施抗线虫油萝卜秸秆有机肥料处理的亩产量和亩产值增加的幅度最大，分别达42.50kg/亩与1540.38元/亩。而且，分别配施4种生物质秸秆有机肥料的处理，在增产与增收方面处于相近的效果。
③抗线虫油萝卜秸秆与3种秸秆的有机肥料试验小区根际土壤养分检测结果
研究组于2018年在建水县临安镇明哨村实施的不同生物质秸秆发酵有机肥料的小区试验中，通过检测试验中每个小区土壤样品的pH值、有机质、全氮、水解性氮、有效磷和速效钾，并进行方差分析。各试验处理土壤样品的土质参数中，有机质含量(F处＝7.91>F0.01＝7.01)在各处理间的差异达到极显著水平，其它5个参数分别在各处理间的差异均不显著。由于对照处理未施用任何有机肥料，而其它处理均施用了有机肥料；同时，其中含有四种微生物，在有机肥料施入土壤后，吸收土壤的养分和生长代谢，也会增加土壤中有机质的含量。此外，4种生物质秸秆发酵有机肥料中，以施用抗线虫油萝卜秸秆有机肥料的处理中土壤有机质含量最高(平均23.14g/kg，提高26.7％)。
施用不同生物质秸秆发酵有机肥料后、对土壤pH值的影响存在差异，但处理间的差异不显著(F处＝1.31<F0.05＝3.84)。然而，试验地空白对照处理的土壤pH5.07，施用抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料后，土壤pH值升高0.68，有效地提升了土壤pH值(13.4％)。在减施复混肥15kg/亩(30％)的条件下、施用不同生物质秸秆发酵有机肥料后，土壤全氮含量在不同处理间的差异不显著(F处＝2.52<F0.05＝3.84)，表明在减施30％复混肥、配施40kg/亩有机肥料的条件下，完全可以满足烟株的需求。而且，抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料配施处理的土壤全氮含量平均增加0.27g/kg(24.5％)。同样，土壤的水解性氮含量(F处＝0.52<F0.05＝3.84)、有效磷(F处＝1.00<F0.05＝3.84)和速效钾(F处＝1.50<F0.05＝3.84)的3个土质参数，均以抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料处理的最高，分别提升水解性氮为7.12mg/kg(5.65％)、有效磷为38.8mg/kg(89.3％)和速效钾为538.91mg/kg(39.4％)，可见，在烤烟种植中采用抗线虫油萝卜秸秆碱性有机肥料与复混肥配施，减少了化肥施用量、改善了植烟土壤的pH值、增加土壤的有机质含量，有效提高了植烟土壤中的氮、磷、钾含量。
表9建水生物质秸秆发酵有机肥料小区十堰中土壤主要养分变化(2018年)
F区0.05＝4.46，F区0.01＝8.65；F处0.05＝3.84，F处0.01＝7.01
实施例9：抗线虫植物秸秆碱性有机肥在烤烟生产中的应用。
①云南省烟区耕作田地多为旱地、坡地，土壤pH值多呈酸性至中性(pH值3.5～7.0)，并且根结线虫病害在多数烟区普遍发生不同程度地危害，碱性有机肥料较适宜于在烟区与化肥配施。
②施肥次数宜实施两次。施肥时期选在移栽烟苗前作为底肥配施和揭膜培土时塘施。
③烤烟生产中，第一次施肥为移栽烟苗前，作为常规的底肥施用量为50kg/亩。碱性有机肥料与化肥配施时，可施用化肥30～35 kg/亩，配施碱性有机肥料40～50 kg/亩，亦即配施碱性有机肥料后，可减少30～40％的化肥施用量(底肥)。在开沟和挖好烟塘后，分别将碱性有机肥料与化肥均匀撒在烟塘中，再移栽烟苗、浇水和盖膜。此后，其它的烟田管理与常规相同。
④第二次施肥时期为揭膜后、培土前，施用量20-30 kg/亩。揭去薄膜后，在烟塘内均匀撒施碱性有机肥料，再将烟沟中土培入烟塘，其它的烤烟种植管理与常规相同。
⑤碱性有机肥料不宜施用于pH值呈碱性(pH值＞7.0)的耕作土壤。在烟田的根结线虫病害的病情指数大于70时，防控根结线虫病害的效果将会降低；当病情指数高于90时，防控根结线虫病害的效果不明显。配施后，对烤烟产量与烟叶质量均呈现明显提升。
实施例10：抗线虫植物秸秆碱性有机肥在蔬菜生产中应用
①根据不同蔬菜作物种类及其生育期，宜选择不同的施肥时期和施肥量。以番茄为例，云南省番茄生产的种植区域pH值多呈酸性至中性(pH值4.0～7.0)的耕作土壤，并且根结线虫病害在许多片区不同程度地发生，可发挥有机肥料与病害防控的作用。若无根结线虫病害发生，碱性功能有机肥料为番茄植株提供养分，可与化肥配施。种植模式为直播的蔬菜作物(不需移栽)，播种时，可与化肥配比，撒施肥料。
②施肥次数一般为两次。施肥时期选在移栽前(或播种前)塘施(或撒施)，例如番茄，番茄苗移栽前与底肥配比施用和坐果期培土前施于植株塘中；又如黄瓜，播种前与底肥配比条施于种植墒中，播种后再盖薄层细土。
③多数蔬菜生产中，都需施足底肥。例如番茄种植，只施用化肥时，底肥施用量一般超过50kg/亩，但番茄产品的产量与质量均会明显降低。如果碱性有机肥与化肥作为底肥配施，可在施用化肥30～35kg/亩基础上，于移栽番茄苗前，与化肥配施碱性有机肥料60～80kg/亩，作为底肥第一次施用。亦即配施碱性有机肥料后，可减少30～40％的化肥施用量(底肥)。在开沟和挖好苗塘后，分别将碱性有机肥料与化肥均匀撒在苗塘中，再移栽番茄苗、浇水和盖膜(有些地区种植番茄不需盖膜)。此后，其它的番茄种植田间管理与常规相同。如黄瓜的种植，底肥的施用量与番茄相似，但化肥中氮磷钾比例略有差异，不同的蔬菜作物，需求的化肥中氮磷钾比例存在差异，但是，当化肥施用量减少30～40％时，至少需配施60～80kg/亩的碱性有机肥料作为底肥。
④生育期长(120天以上)的蔬菜作物，需进行第二次施肥，以番茄为例，施肥时期为揭膜后、培土前，施用量20～40kg/亩。揭去薄膜后，在番茄植株塘内均匀撒施碱性功能有机肥料，再将番茄墒沟中土挖培入植株四周的塘中，其它的番茄种植管理与常规相同。一些蔬菜品种生育期短(少于90天)，则不需第二次施肥。
⑤碱性有机肥料不宜施用于pH值呈碱性(pH值＞7.0)的耕作土壤。在蔬菜的根结线虫病害的病情指数大于70时，防控根结线虫病害的效果将会降低；当病情指数高于90时，防控根结线虫病害的防效不明显。
实施例11：抗线虫植物秸秆碱性有机肥在葡萄等果树生产中应用
①葡萄、苹果、橘子等果树一般种植在旱地、坡地，常年的雨水冲蚀，易导水土流失，果园土壤也多呈酸性。而且，相关文献报道中，葡萄、橘子等果树常感染根结线虫病害，使园艺产品的产量和质量下降。采用碱性有机肥料与化肥配比施用，可为果树生长中补充养分，调理果园土壤的pH值，增加土壤中有机质和各类养分，保持土壤水分，提升果树园艺产品的产量与质量，防控根结线虫病害。因此，本发明的碱性有机肥料较适宜于此类果树种植中施用。
②葡萄等果树种植过程中，作为配施的有机肥料通常只施一次(常被称为基肥或底肥)，一般在葡萄等果树根系即将进入第二次生长高峰前进行施肥(北方地区9～10月，南方地区10～11月)，此时施肥有利于受伤根系促发新根，增加树体养分的贮备。化肥的施用量与有机肥料施用量的配比因果树种类略有差异，约100～150kg/亩，配施碱性功能有机肥料200～400kg/亩。此后施肥(常被称为追肥)，一般针对葡萄等不同果树的营养需求，根据果树种类，针对性地配比和适宜时期进行追施化肥。
③具体施肥方法，根据不同果树种类，采用不同埋施技术。以种植葡萄为例，根据篱架葡萄和棚架葡萄挖沟的位置差别，施肥位置有所不同，篱架葡萄沿栽植沟的任意一侧均可，棚架葡萄则在植株前方的架面下，因为根系的生长和枝条的生长具有同向性。对于第一次施基肥的葡萄园，离葡萄植株30～40厘米挖沟，然后再施基肥，以后施肥沟的开挖沿上一年施肥沟外侧进行即可。目前施肥沟的开挖已实现机械化，对于土壤粘重的葡萄园，可以采用小型挖掘机进行开挖，土壤偏沙的葡萄园可以采用果园多功能管理机进行开沟，施肥沟一般60厘米深，60厘米宽，挖出的土壤堆在沟的一侧。其它果树须依据不同种类采用适宜的施肥方式。
④配施基肥后的施肥(常被称为追肥)，一般针对葡萄等不同果树的营养需求，根据果树种类，针对性地配比和适宜时期进行追施化肥，施肥管理与常规相同。
⑤碱性有机肥料不宜施用于pH值呈碱性(pH值＞7.0)的耕作土壤以及适宜生长在偏酸性土壤的植物(如茶树)。当果树的根结线虫病害的病情指数大于70时，防控根结线虫病害的效果将会降低；当病情指数高于90时，对根结线虫病害的防效不明显。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (10)
1.一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法，其特征在于：选择油萝卜秸秆粉末并加入微生物菌剂经堆捂发酵而成。
2.根据权利要求1所述的一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法，其特征在于：所述油萝卜秸秆粉末并加入微生物菌剂经堆捂发酵步骤包括有：
1)将油萝卜秸秆制成1～4mm的粉末；
2)制备混合菌剂；
3)按照重量份数，将90～95份的油萝卜粉末、1～2份的混合菌剂，1～3份的氮源和120份～150份的水混合制备成发酵物料，在发酵池中堆捂发酵。
3.根据权利要求2所述的一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法，其特征在于：混合菌剂包括有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、绿色木霉和黑曲霉按照质量比为1～2∶0.5～1.5∶0.5～1∶0.5～1比例混合均匀，每种菌剂的活菌数≥109CFU/g。
4.根据权利要求2所述的一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法，其特征在于：所述的氮源为硫酸铵和尿素中的一种或两种。
5.根据权利要求2所述的一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法，其特征在于：所述堆捂发酵过程中，每3～4天检测发酵物料的pH值、水分含量、温度的变化，若物料的发酵温度高于75℃时，对发酵物料进行翻拌；通过翻拌等措施将发酵物料的温度控制在50～75℃；每周至少翻拌1次，持续发酵35～42天；其中，控制发酵温度在60～75℃区间持续72hr以上至少一次。
6.根据权利要求1所述的一种抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的发酵生产方法，其特征在于：以油萝卜秸秆粉末堆捂发酵而成的有机肥pH值为8.5～9.2；有机肥料中含有：有机质76～86％，氮1.4～2.1％，磷1.0～1.7％，钾3.9～6.7％，总养分7.2～10.0％；水分≤30％。
7.权利要求1-6中任一项所述方法制备的抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的应用，其特征在于：抗线虫植物秸秆碱性有机肥料与化肥配施，应用于蔬菜、水果、烤烟的种植过程中；所抗线虫种类包括有甜菜包囊线虫、南方根结线虫、爪哇根结线虫、花生根结线虫和北方根结线虫。
8.根据权利要求7所述采用发酵生产方法制备的抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的应用，其特征在于：抗线虫植物秸秆碱性有机肥料在蔬菜、烤烟等作物的移栽前或播种时施用；果树园艺作物在其根系即将进入第二次生长高峰前施用。
9.根据权利要求7所述采用发酵生产方法制备的抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的应用，其特征在于：施用于pH值为3.5～7.0的耕作土壤。
10.根据权利要求7所述采用发酵生产方法制备的抗线虫植物秸秆碱性有机肥料的应用，其特征在于：对于生育期超过90天的农作物，在第一次施用后的45～50天，再追施一次，碱性有机肥料施用量减半。
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| CN116590170A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-08-15 | 安徽科技学院 | 微生物菌株、复合菌株及促生防病有机肥料的制备与应用 |
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- 2020-08-19 CN CN202010838074.8A patent/CN112125716A/zh active Pending
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