CN113498792B - 枯草芽孢杆菌制剂在防治十字花科根肿病中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及本发明一方面涉及枯草芽孢杆菌制剂在防治十字花科根肿病中的应用，所述枯草芽孢杆菌制剂含有枯草芽孢杆菌和银杏多糖。本发明首次提出将银杏多糖与枯草芽孢杆菌制剂混合施用，不仅不会对枯草芽孢杆菌制剂本身产生副作用，还能有效提高对十字花科根肿病的防治效果以及增产增收。

Description

枯草芽孢杆菌制剂在防治十字花科根肿病中的应用
技术领域
本发明涉及生物防治技术领域，更具体地说是涉及枯草芽孢杆菌制剂在防治十字花科根肿病中的应用。
背景技术
十字花科作物根肿病是由芸薹根肿菌(Plasmodiophorabrassicae Woron.)侵染引起的一种世界性病害。该病主要危害植株根部，通常苗期和成株期均感病，以苗期感病为主。通常苗期受害，严重时幼苗枯死，产量严重下降，甚至绝收；田间一旦受到根肿病菌的污染，土壤长期带菌，严重危胁着十字花科作物的可持续生产。近年来根肿菌(P.brassicae)在世界范围内发病日趋严重，尤其是在亚洲、北欧、澳大利亚、北美和日本等地区，根肿病己成为一种十字花科作物的主要病害，给蔬菜生产造成严重威胁，有些国家土地感染根肿的面积接近100％，造成的经济损失甚至达到50％。
根肿菌属于弱寄生性真菌，即在很多不良的环境中一样能够生存侵染，同样生命力也特别顽强，在土壤中能存活10年以上。根肿病是农作物特别是蔬菜生产上表现比较突出的根部病害，在根部形成大小不等的肿瘤，造成根部畸形，最终使地上部分生长迟缓，矮小、呈缺水、缺肥、小老苗状态。随着病情的加重，叶片逐渐枯黄，严重的可引起整株枯死。
根肿菌寄主范围很广，根肿病绝大多数在十字花科，还可以在一些非十字花科的寄主植物中完成第一阶段的生命周期，严重危害蔬菜的质量和产量，轻则减产25％，重则甚至达到85％以上。
根肿病危害严重，但对其的防治效果不理想。目前，控制根肿病的措施主要有检疫、抗病品种、轮作、调节土壤的pH值和土壤化学消毒等。生产上栽培的十字花科作物的抗病性较差，有人鉴定了404份甘蓝，未找到抗病品种，有限的抗性基因主要来自欧洲的芜菁，而且病菌致病性存在分化，即有生理小种分化，致使同一抗病品种在一地抗病，在另一地抗性较差，而且即使抗病品种，其抗性也不像水稻对稻瘟病、小麦对锈病那样，呈现很高抗性。有报导诱发休眠孢子萌发的措施，减少田间孢子数量，可减轻下一茬目标作物根肿病发生程度。有报道称咖啡酸和云实精能促进休眠孢子萌发。种植多叶萝卜作为诱饵植物，能诱使休眠孢子萌发，可减少孢子量71-94％，但不能减轻大白菜根肿病发生程度。堆肥可杀死病残体中的病菌量，当温度升至54-73℃6-7天，可杀死病菌。轮作是非常有效的防治措施，特别是十字花科作物与非十字花科作物轮作，效果更明显。然而，根肿病菌还能侵染旱金莲，木瓜，白木犀草和甜菜等产生内源芥子酸的非十字花科植物，不产生典型的肿瘤，但能形成具有活力的厚垣孢子。这些结果表明轮作适用作物范围还是有限的，而且在已建成的蔬菜基地，特别是设施农业基地，轮作很难被完全采用。长期以来，调节土壤pH值被认为是最有效的措施之一。利用石灰及其他形式的钙盐在一定程度上可以调节土壤pH值，可有效减少休眠孢子的萌发，起到控制该病害的效果。钙盐处理既可以调节土壤的pH，又可以增加土壤中可交换Ca2+的浓度从而减轻病害的危害。有人在比较Ca(OH)2、CaCO3和KOH对根肿病的防治效果时发现，KOH对根肿病的防治效果不及Ca(OH)2和CaCO3，这充分说明根肿病的发生与土壤中钙的含量有着密切关系。但是长期使用石灰对土壤结构、生理生化性状都会造成不良影响。常用的化学防治主要采用两种方法，即化学熏蒸和化学药剂灌根，由于前者要求特殊设备和高投入，后者因施药麻烦、成本高不能大面积推广应用，且两者均对土壤生态系具有破坏作用和残留问题，致使化学防治亦不能在生产上发挥作用。如溴甲烷和威百亩等高效、广谱，但长期使用导致土壤退化和有益微生物的消亡；溴甲烷还导致大气臭氧层的破坏，联合国1997年规定2005年发达国家全面禁止其使用，至2015年，发展中国家禁用，同时威百亩等广谱熏蒸剂出于价格高的原因也不易被农民接受，目前也仅在温室等局部范围应用，还没有在大面积的田间使用。在浇灌的农药中，五氯硝基苯，苯菌灵和百菌清应用较多。据报道，每穴用300mL1000倍液的百菌清淋施，对直播大白菜的根肿病控制效果可以达到86.2％；对于移栽大白菜，控制效果可以达到71.7％，损失率控制在20％以下。然而，由于防治成本过高(每亩需要80元以上)及残留问题，在十字花科作物中还没有大量应用。一种德国产的化学肥料Perlka，其主要成分为石灰氮，也常被用来防治根肿病，但低浓度使用，防效不好，如高浓度使用，易产生药害。
生物防治因对环境友好和易于使用而在其他作物病害上已部分地发挥作用。但用于根肿病这类特殊病害防治一直停滞不前。人们首先想到从土壤中分离具有抑菌活性的菌株。
中国授权专利CN101416641B公开了一种防治十字花科根肿病的生物制剂及其应用，其生产菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus subtilis)XF-1菌株，保藏号：CGMCCNO.2357。该菌株有以下特征：(1)在LB培养基上初期菌落浅白色，圆形，表面湿润；后期菌落淡黄色，边缘不整，表面干皱；在显微镜下观察：菌体短杆状，有芽孢，周鞭、能运动，大小0.7～0.8×2.0～2.4μm。(2)革兰氏阳性，好氧；利用糖原、蔗糖、柠檬酸盐，水解明胶、淀粉、酪素，不利用纤维素和酪氨酸，过氧化氢酶阳性。(3)有杀菌、防病和增产作用。解淀粉芽孢杆菌XF-1菌株的试管和摇床培养以及发酵培养液制备为生物制剂，然后施用于十字花科作物根际土壤中，有很好的防治和增产效果，易于工厂生产。
中国授权专利CN103451135B公开了一株枯草芽孢杆菌M3及其应用，其生产菌株为生产菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)M3，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；地址：中国.北京.中关村；保藏日期：2013年07月11日；保藏号：CGMCCNO.7911。该授权专利公开了枯草芽孢杆菌M3作为制备用于防治白菜根肿病、番茄疮痂病、番茄根结线虫病、魔芋细菌性软腐病制剂的应用。
然而，随着时代的发展和根肿菌耐药性的提升，单独的枯草芽孢杆菌用于防治十字花科根肿病已经难以实现较好的效果。因此，本领域技术人员也尝试将枯草芽孢杆菌与其它药物联合应用，以提高防治效果。
中国专利申请CN109673343A公开了一种防控十字花科根肿病的集成方法，包括如下步骤：选用在保质期内，且无霉变的纯度>95％，净度>98％，发芽率>85％的种子，用温水浸泡后，用50％氟啶胺悬浮剂200-500倍对种子进拌种处理，风干后，进行漂盘隔离育苗，然后采用50％氟啶胺悬浮剂800-1500倍药液和100亿/克枯草芽孢杆菌可湿性粉剂300-500倍菌液同时使用或交替使用进行健康苗栽前浸根、移栽时浇定根水和中期补药加固，完成大田移栽及管理。
现有技术虽然提到了枯草芽孢杆菌制剂可以与其他的杀真菌农药、植物生长调节剂混合使用，但如何保证所混药剂对枯草芽孢杆菌无副作用的同时，还能够提高防治效果，这仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
基于上述背景技术，本发明所要解决的技术问题在于提供一种复合微生物肥料及其田间应用。为了实现本发明的发明目的，拟采用如下技术方案：
本发明一方面涉及枯草芽孢杆菌制剂在防治十字花科根肿病中的应用，所述枯草芽孢杆菌制剂含有枯草芽孢杆菌和银杏多糖。银杏多糖是从银杏果中提取的多糖类物质,又称银杏型果胶，银杏多糖呈淡黄色粉末状。现有技术报道银杏多糖药理主要进行抗肿瘤和免疫调节研究，本发明首次提出将银杏多糖与枯草芽孢杆菌制剂混合施用，不仅不会对枯草芽孢杆菌制剂本身产生副作用，还能有效提高对十字花科根肿病的防治效果以及增产增收。
在本发明的一个优选实施方式中，所述枯草芽孢杆菌与银杏多糖的重量比为10：1-3；优选为10：1.5-2.5。本发明的制剂以特定的比例混合枯草芽孢杆菌和银杏多糖，有助于提高防治效果。
在本发明的一个优选实施方式中，所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌XF-1，其含量为16-22×108cfu/g制剂。
在本发明的一个优选实施方式中，所述十字花科植物选自大白菜、小白菜和甘蓝型油菜等。
本发明另一方面还涉及一种防治十字花科根肿病的制剂，所述制剂含有重量比为10：1-3的枯草芽孢杆菌与银杏多糖；重量比优选为10：1.5-2.5。
在本发明的一个优选实施方式中，所述枯草芽孢杆菌制剂为干粉制剂。
在本发明的一个优选实施方式中，所述干粉制剂真空包装并且常温保存。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
实施例1
取枯草芽孢杆菌XF-1干粉剂(含量20×108cfu/g)10重量份与2重量份银杏多糖粉末混合均匀，至于真空密封袋中常温保存。3个月后检测其中枯草芽孢杆菌的数量，为16×108cfu/g，死亡率为4％。单独的枯草芽孢杆菌XF-1干粉剂储存3个月后的死亡率为12％。
由此说明银杏多糖对于枯草芽孢杆菌的活性没有显著的影响，并且还具有一定的保护作用。
实施例2：
取枯草芽孢杆菌XF-1干粉剂(含量20×108cfu/g)10重量份与3重量份银杏多糖粉末混合均匀，至于真空密封袋中常温保存。3个月后检测其中枯草芽孢杆菌的数量，为14×108cfu/g，死亡率为9％，由此说明过量的银杏多糖对于枯草芽孢杆菌的活性有一定的影响，但仍具有一定的保护作用。
实施例3：
取枯草芽孢杆菌XF-1干粉剂(含量20×108cfu/g)10重量份与1重量份银杏多糖粉末混合均匀，至于真空密封袋中常温保存。3个月后检测其中枯草芽孢杆菌的数量，为16×108cfu/g，死亡率为12％，由此说明银杏多糖的量对于枯草芽孢杆菌的保护作用有一定的影响。
实施例4：本发明生物制剂防治十字花科作物根肿病田间防效试验
生防菌XF-1液体制剂对十字花科作物大白菜(品种：83-4)、白菜(品种：上海青)和甘蓝型油菜(品种：花油3号)的根肿病田间防效试验和增产试验。
试验方法：
供试作物有大白菜、白菜和甘蓝型油菜，试验地点在云南省昆明市盘龙区大板桥镇复兴新村。除施药设置不同水平外，其他田间管理同常规生产。试验设5个处理，3次重复，共15个小区。小区面积20平方米，随机排列。四周高保护行，收获时每小区分开测产。
供试药剂及处理：
实施例1-3和枯草芽孢杆菌XF-1干粉剂(对照组)用1000倍水稀释，采用浇根法，在播种时每株大白菜浇100毫升，每株小白菜和每株甘蓝型油菜各浇50毫升；间隔10天后，再浇1次；再间隔15天浇第三次；甘蓝型油菜再间隔20天浇第四次，每株甘蓝型油菜再浇50毫升。
调查方法：
在白菜和白菜收获期调查病情和测定地上部生物学产量。在甘蓝型油菜收获期调查病情和测定经济学产量(油菜种子)。
大白菜、白菜和甘蓝型油菜根肿病调查均以根部肿瘤的大小为依据，采用5个级别方法进行调查：
0级：无任何肿瘤；
1级：主根肿大，其直径小于二倍茎基；
3级：主根肿大，其直径为茎基的2-3倍；
5级：主根肿大，其直径为茎基的3-4倍；
7级：主根肿大，其直径为茎基的4倍以上。
死亡植株按7级计算。
病情指数按照如下计算公式计算：
Figure BDA0003108397590000061
防治效果计算采用与对照相比较，计算公式如下：
Figure BDA0003108397590000062
试验结果
微生物制剂防治大白菜根肿病的田间药效和增产试验效果如下表1和表2所示。
表1.微生物制剂防治大白菜根肿病效果
Figure BDA0003108397590000071
表2.微生物制剂防治大白菜根肿病的增产效果
处理 亩产量(kg) 亩增产(kg) 增产率
对照组 3562 -
实施例1 4325 763 21.4％
实施例2 4210 648 18.2％
实施例3 4106 544 15.3％
从表1和表2可以看出，本发明的微生物制剂对大白菜根肿病有很好的防治效果和挽回产量的作用，其中实施例1的效果最好。
微生物制剂防治小白菜根肿病的田间药效和增产试验效果如下表3和表4所示。
表3.微生物制剂防治小白菜根肿病效果
Figure BDA0003108397590000072
Figure BDA0003108397590000081
表4.微生物制剂防治小白菜根肿病的增产效果
处理 亩产量(kg) 亩增产(kg) 增产率
对照组 1836 -
实施例1 2274 438 23.9％
实施例2 2102 266 14.5％
实施例3 2038 202 11.0％
从表3和表4可以看出，本发明的微生物制剂对小白菜根肿病有很好的防治效果和挽回产量的作用，其中仍然是以实施例1的效果最好。
微生物制剂防治油菜根肿病的田间药效和增产试验效果如表5和表6所示。
表5.微生物制剂防治甘蓝型油菜根肿病效果
Figure BDA0003108397590000082
Figure BDA0003108397590000091
表6.微生物制剂防治甘蓝型油菜根肿病的增产效果
处理 亩产量(kg) 亩增产(kg) 增产率
对照组 121 -
实施例1 178 57 47.1％
实施例2 169 48 39.7％
实施例3 161 40 33.1％
从表5和表6可以看出，本发明的微生物制剂对甘蓝型油菜根肿病有很好的防治效果和挽回产量的作用，其中还是以实施例1的效果最好。
在大白菜、白菜和甘蓝型油菜的应用结果表明，本发明的微生物制剂具有很好的控制根肿病的效果和增产作用，已具备了生产上大量推广应用的基本条件。本发明的制剂已在云南省昆明市盘龙区大板桥镇进行了田间小区防效试验，证明该生防制剂防治效果显著、稳定，可以有效地解决长期困扰农民的十字花科根肿病的防治难题，其中以实施例1效果最好。
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (4)

1.枯草芽孢杆菌制剂在防治十字花科根肿病中的应用，所述枯草芽孢杆菌制剂含有枯草芽孢杆菌和银杏多糖，所述枯草芽孢杆菌与银杏多糖的重量比为10：1.5-3，所述十字花科植物选自大白菜、小白菜和甘蓝型油菜；所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌XF-1，其含量为16-22×108cfu/g。
2.根据权利要求1所述的应用，所述枯草芽孢杆菌与银杏多糖的重量比为 10：1.5-2.5。
3.根据权利要求1或2所述的应用，所述枯草芽孢杆菌制剂为干粉制剂。
4.根据权利要求3所述的应用，所述干粉制剂真空包装并且常温保存。
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