CN113233922A - 一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农业的技术领域，特别是涉及一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备及其应用，在基质中形成以淡紫紫孢菌菌株Pl36‑1‑1为主要微生物的功能菌群，使其从育苗阶段保护植物的健康生长，全方位发挥微生物的潜力，提高微生物产品对蔬菜土壤传播病害的防控效果；包括以下步骤：S1、向100‑150份农业废弃物中添加10‑20份蔗糖、1‑6份微量元素以及15‑30份谷壳，搅拌均匀后进行发酵腐熟，过筛，加入珍珠岩和蛭石，混合均匀，得到初步发酵产物；S2、再向初步发酵产物中混入10‑20份蔗糖，搅拌均匀后，接种淡紫紫孢菌Pl36‑1‑1菌种分生孢子粉，混合均匀得到淡紫紫孢菌育苗基质。

Description

一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备及其应用
技术领域
本发明涉及农业的技术领域，特别是涉及一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备及其应用。
背景技术
淡紫紫孢菌(Purpureocilliumlilacinum)因具有流行触杀性、安全无污染性及和发展环境友好型社会相符合的特点，已成为目前研究最多的一种线虫生防因子，是南方根结线虫、孢囊线虫、异皮线虫、金色线虫、穿刺线虫和珍珠线虫等多种植物线虫的重要天敌。Davide 等人多年研究表明淡紫紫孢菌菌剂可以防治马铃薯金线虫(Globoclerarestrochiensis)，并促进马铃薯产量增加，其增加量为 20.3％-36.5％；在防治秋葵根结线虫的试验中，线虫的数量相对减少66％-77％，使秋葵的产量增加45％-54％。Maheswari-Tu研究结果表明:淡紫紫孢菌和巴斯德氏芽菌属(P.Penetruns)混合使用，不仅可以防治番茄根结线虫病害，还可以使根系干重增加33.34％左右。除防治线虫外，淡紫紫孢菌还可以抑制猝倒病、枯萎病等多种病原真菌和昆虫病原体。在环境方面还能降解一些农药，净化一些含有机磷等重金属的制革厂排污废水等。
但目前我国工厂化育苗所使用的育苗基质质量参差不齐，且部分育苗工厂自行加工的育苗基质未经彻底消毒处理，含有大量的病原孢子及根结线虫虫卵，导致商品苗率低、病虫害易发，定植后加剧土传病害及土壤连作障碍的发生，严重影响蔬菜的品质和质量。
目前，蔬菜土壤传播病害防治十分艰难，其中选育抗病品种是最经济有效的措施。但是，因为在设施蔬菜生产上既优质高产又抗病蔬菜品种较少，且抗病品种的选育周期长，所以常采用嫁接等农业措施、化学防治和生物防治等方法防治枯萎病和根结线虫病。嫁接栽培和土壤化学处理可有效地防控蔬菜枯萎病和根结线虫病的发生，但随着嫁接栽培在国内的大面积推广，砧木抗性下降、管理措施不当等问题使嫁接苗枯萎病和根结线虫的发生逐年上升；化学药剂防治成本高、用工多，长期使用易使病原菌产生抗性，导致防治效果下降，同时也造成农药残留和大气环境污染；生物防治对环境友好，风险低，但潜力尚没有得到充分的发挥，在实验条件下筛选得到的一些对土传病害高效防治效果的生防菌，在田间受环境影响较大，经常出现定殖数量低，对病害防病效果明显减弱等情况。
发明内容
针对上述现有问题，本发明使用淡紫紫孢菌菌株Pl36-1-1(Purpureocilliumlilacinum P136-1-1)，于 2016年11月25日保藏于中国典型培养物保藏中心(编号CCTCC NO： M2016683，保藏单位：中国湖北省武汉市武汉大学，邮编：430072)，创新性的使用淡紫紫孢菌菌株Pl36-1-1制备出一种淡紫紫孢菌生物育苗基质，在基质中形成以淡紫紫孢菌菌株Pl36-1-1为主要微生物的功能菌群，使其从育苗阶段保护植物的健康生长，全方位发挥微生物的潜力，提高微生物产品对蔬菜土壤传播病害的防控效果。
本发明的目的之一在于提供一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法。
本发明的目的之二在于提供上述方法制备得到的淡紫紫孢菌生物育苗基质。
本发明的目的之三在于提供上述淡紫紫孢菌生物育苗基质的应用。
本发明的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，包括以下步骤：
S1、向100-150份农业废弃物中添加10-20份蔗糖、1-6份微量元素以及15-30份谷壳，搅拌均匀后进行发酵腐熟，过筛，加入珍珠岩和蛭石，混合均匀，得到初步发酵产物；
S2、再向初步发酵产物中混入10-20份蔗糖，搅拌均匀后，接种淡紫紫孢菌Pl36-1-1菌种分生孢子粉，混合均匀得到淡紫紫孢菌育苗基质。
本发明的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，步骤S1中农业废弃物为经粉碎后的葡萄树落叶、小麦秸秆和干鸡粪的混合物，葡萄树落叶、小麦秸秆和干鸡粪的质量比为3～6:4～9:1～3，微量元素为硒、锌、镁、钼、硅、锰、硼、钙中的一种或多种，初步发酵方式为有氧发酵，具体方法为：向粉碎后的葡萄树落叶、小麦秸秆和干鸡粪的混合物中添加蔗糖、微量元素以及谷壳，然后添加腐熟剂发酵处理，发酵时间为10～15天，发酵温度为55℃～65℃，发酵湿度在60％～65％。
本发明的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，步骤S1中，初步发酵产物接种前进行灭菌处理，方法为：灭菌温度保持90℃以上，持续24～48小时。
本发明的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，步骤S2中，淡紫紫孢菌Pl36-1-1菌种分生孢子粉制备方法为：将淡紫紫孢菌经玉米粉和米糠扩繁培养，粉碎后得到的粗孢子粉，孢子量为109cfu/g；淡紫紫孢菌Pl36-1-1菌种分生孢子粉接种比例为0.01％-0.1％。
本发明的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，步骤S2中，控制淡紫紫孢菌生物育苗基质粒径为小于0.8cm。
本发明的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，所述葡萄树落叶、小麦秸秆和干鸡粪的质量比为3：7：2。
本发明的上述制备方法所制得的淡紫紫孢菌生物育苗基质。
本发明的所述的淡紫紫孢菌生物育苗基质在蔬菜工厂化育苗中的应用。
淡紫紫孢菌或其孢子或其发酵产物在作为生物育苗基质添加剂或在制备生物育苗基质添加剂的产品中的应用。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
(1)本发明使用的孢子为淡紫紫孢菌菌株Pl36-1-1的分生孢子，抗逆性强，货架期长。
(2)本发明发酵淡紫紫孢菌的原材料是葡萄树落叶、小麦秸秆和鸡粪等农业废弃物，原料具有成本低、易获得、培养性状优良、物理性状好等优点。
(3)本发明在育苗基质中形成以淡紫紫孢菌为主要功能微生物的功能菌群，不仅有利于其快速扩繁增殖，同时还有利于淡紫紫孢菌分泌几丁质酶等抑菌活性物质，提高其对农作物的促生及防治植物病害作用。
(4)本发明产品使用方法简单，直接应用于番茄和黄瓜等植物的育苗阶段，使淡紫紫孢菌菌株更直接快速的定殖于植物体内，使植物终生受益。
(5)本发明产品为优质的育苗基质，可应用于多种植物的工厂化育苗，填补国内优质基质的空白，取代进口基质，推进蔬菜工厂化育苗的健康发展，具有巨大的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中用到的腐熟剂为保定瑞谷生物科技有限公司生产的有机物料腐熟剂,有效菌种为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌。
以下实施例中用到的微量元素按重量分数计：均为20％硒、10％锌、20％镁、10％钼、10％硅、10％锰、10％硼、10％钙。
实施例1：淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法
1、原料
葡萄树落叶30份、小麦秸秆70份、干鸡粪20份、腐熟剂、蔗糖15份、微量元素3份以及谷壳24份；
2、原料初步发酵
将葡萄树落叶、小麦秸秆、干鸡粪粉碎后加入腐熟剂、蔗糖、微量元素以及谷壳，混合均匀后堆积宽×高为2×1.5m(可根据实际情况调整)的发酵堆，保持料堆发酵湿度60％～65％，发酵温度上升55℃开始翻堆，发酵时间为10～15天，发酵结束后加入适量珍珠岩和蛭石，混合均匀；
3、灭菌
初步发酵得到的原料进行灭菌处理，在步骤2制备得到的初步发酵产物中通入蒸汽，使料温持续保持90℃以上持续24～48小时，得到灭菌后的培养料备用；
4、接种菌剂孢子粉的制备
在室内进行淡紫紫孢菌发酵，配制玉米粉：米糠：水为3:3:4培养基，灭菌，接种淡紫紫孢菌，28℃培养15天，粉碎后得到的粗孢子粉，孢子量为109cfu/g；
5、接种与发酵培养
将步骤4中制备得到的淡紫紫孢菌粗孢子粉接种步骤3中灭菌后的培养料中，接种比例为0.09％(孢子粉质量/原料质量)，混匀，得到基质；
6、检测
步骤5中基质使用粉碎机将其粉碎，制备成粒径小于0.8cm的育苗基质，并检测淡紫紫孢菌生物育苗基质中淡紫紫孢菌的孢子量。
淡紫紫孢菌生物育苗基质中淡紫紫孢菌的孢子数量的检测方法：
采用梯度稀释法：(1)称取粗孢子粉0.020g；(2)将称取的粗孢子粉放入含有5ml无菌水的烧杯中，搅拌，放置5～10min；(3) 取上悬液滴到制备好的血球计数板上，进行镜检；(4)按照血球计数板的使用规则进行计量；(5)按照血球计数板的计算公式计算出1ml 菌液中的总菌数(1ml菌液中的总菌数＝A/5×25×10000×B，A为5 个中格中的总菌数，B为菌液稀释倍数)；(6)根据1ml菌液中的总菌数计算1g样品中的孢子数；(7)重复上述步骤2-3次，计算平均数；
检测的结果：每克样品中的孢子量为(2～3)106cfu/g。
实施例2淡紫紫孢菌生物育苗基质对黄瓜和番茄促生作用
1、试验地点和方法
实验地点在河南现代农业研究开发基地蔬菜育苗中心；
试验方法：分3组处理，第1组由德国ASB绿世界集团生产的育苗基质(记做J-CK)；第2组为由湖南省湘晖农业技术开发有限公司生产的商品育苗基质(记做G-CK)；第3组为本发明的淡紫紫孢菌育苗基质(记做P-JZ)；黄瓜直接播种40穴的育苗盘，每个处理10盘， 3个重复，计30盘，3个处理共90盘；番茄直接播种105穴育苗盘， 3个处理，90盘，观察出苗率，在黄瓜生长期25天，番茄30天对其株高、茎粗、叶面积、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重、根冠比、壮苗指数、生长质量指标G值进行测量；
计算公式如下：
根冠比＝地下部干重/地上部干重
壮苗指数＝(茎粗/株高)×全株干质量
G值＝全株鲜重/苗龄
2、试验结果
表1不同育苗基质对黄瓜出苗率的影响
Figure BDA0003009364510000061
Figure BDA0003009364510000071
表2不同育苗基质对番茄出苗率的影响
Figure BDA0003009364510000072
试验结果如表1所示，国产进口商品育苗基质处理黄瓜出苗期最早，但齐苗期最晚，出苗率最低，淡紫紫孢菌生物育苗基质处理黄瓜出苗期晚于国产商品基质，但齐苗期早于国产商品育苗基质处理，和进口商品育苗基质无差异，其出苗率为91.9％，高于进口育苗基质和国产育苗基质处理。表2表示：淡紫紫孢菌生物育苗基质(P-JZ)处理出苗期与商品育苗基质对照没有显著差异，出苗率较高于进口或国产商品育苗基质。
表3不同育苗基质处理对黄瓜生长的影响
Figure BDA0003009364510000073
Figure BDA0003009364510000081
表3所示：淡紫紫孢菌生物育苗基质(P-JZ)处理的黄瓜茎粗为 0.60cm，株高8.55cm，较商品育苗基质处理苗壮，其根冠比0.06、壮苗指数为0.26、G值为2.59，均高于商品育苗基质。
表4不同育苗基质处理对番茄生长的影响
Figure BDA0003009364510000082
表4所示：淡紫紫孢菌生物育苗基质(P-JZ)处理的番茄根冠比为0.04、壮苗指数为0.13、G值为2.19，均高于进口或国产商品育苗基质。
实施例3淡紫紫孢菌生物育苗基质对黄瓜枯萎病防治效果作用
1、实验地点和方法
试验地点在河南现代农业研究开发基地育苗中心。
试验方法：分2组处理，第1组由湖南省湘晖农业技术开发有限公司生产的育苗基质加病原菌为对照(记做CK)；第2组为本发明的淡紫紫孢菌生物育苗基质加病原菌(记做T)，每盘将浸种催芽的黄瓜直接播于40穴穴盘里，每处理10盘，重复3次，共60盘，待子叶展平时观察发病率。
发病率(％)＝发病株数/调查总株数×100
防治效果(％)＝(对照组发病率-处理组发病率)/对照组发病率×100
2、试验结果
表5淡紫紫孢菌生物育苗基质对黄瓜苗期猝倒病的防治效果
处理 总株数 发病株数 发病率％ 防治效果
CK 1200 1200 100 差
T 1200 3 0.25％ 好
试验结果如表5所示：本发明的淡紫紫孢菌生物育苗基质对黄瓜苗期枯萎病的相对防治效果在99％以上，不仅能促进黄瓜苗期生长，而且促使黄瓜提前开花结果。
综上，本发明采用简单的生产技术和生产设备生产淡紫紫孢菌生物育苗基质，试验结果表明：该生物育苗基质不仅能够防治黄瓜和番茄等多种植物的苗期枯萎病等病害，而且还对作物具有良好的促生作用，促生作用主要表现在生物量的提高及出苗率，具有良好的经济效益；并且该生物育苗基质对生产条件的要求相对较低，且可提高农业废弃物的附加值，增加农民收入，本发明的生物育苗基质可填补国内巨大的优质基质缺口，可满足多种蔬菜的工厂化育苗，具有巨大的经济效益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型。

Claims (9)

1.一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、向100-150份农业废弃物中添加10-20份蔗糖、1-6份微量元素以及15-30份谷壳，搅拌均匀后进行发酵腐熟，过筛，加入珍珠岩和蛭石，混合均匀，得到初步发酵产物；
S2、再向初步发酵产物中混入10-20份蔗糖，搅拌均匀后，接种淡紫紫孢菌Pl36-1-1菌种分生孢子粉，混合均匀得到淡紫紫孢菌育苗基质。
2.如权利要求1所述的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤S1中农业废弃物为经粉碎后的葡萄树落叶、小麦秸秆和干鸡粪的混合物，葡萄树落叶、小麦秸秆和干鸡粪的质量比为3～6:4～9:1～3，微量元素为硒、锌、镁、钼、硅、锰、硼、钙中的一种或多种，初步发酵方式为有氧发酵，具体方法为：向粉碎后的葡萄树落叶、小麦秸秆和干鸡粪的混合物中添加蔗糖、微量元素以及谷壳，然后添加腐熟剂发酵处理，发酵时间为10～15天，发酵温度为55℃～65℃，发酵湿度在60％～65％。
3.如权利要求1所述的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤S1中，初步发酵产物接种前进行灭菌处理，方法为：灭菌温度保持90℃以上，持续24～48小时。
4.如权利要求1所述的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤S2中，淡紫紫孢菌Pl36-1-1菌种分生孢子粉制备方法为：将淡紫紫孢菌经玉米粉和米糠扩繁培养，粉碎后得到的粗孢子粉，孢子量为109cfu/g；淡紫紫孢菌Pl36-1-1菌种分生孢子粉接种比例为0.01％-0.1％。
5.如权利要求1所述的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤S2中，控制淡紫紫孢菌生物育苗基质粒径为小于0.8cm。
6.如权利要求2所述的一种淡紫紫孢菌生物育苗基质的制备方法，其特征在于，所述葡萄树落叶、小麦秸秆和干鸡粪的质量比为3：7：2。
7.如权利要求1-6任意一项所述的制备方法所制得的淡紫紫孢菌生物育苗基质。
8.如权利要求7所述的淡紫紫孢菌生物育苗基质在蔬菜工厂化育苗中的应用。
9.淡紫紫孢菌或其孢子或其发酵产物在作为生物育苗基质添加剂或在制备生物育苗基质添加剂的产品中的应用。
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