CN113817615B - 一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,既可以有效用于防治果蔬根结线虫,又可改良活化土壤、提高土壤肥力,实现果蔬增产增收,该菌剂是由重量比的:由黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂40%~70%和棘孢木霉SFC‑3双黄连药渣固体发酵菌剂30%~60%混合均匀而成;本发明提供发酵培养基及培养条件简单,操作方便,生产成本低,易于工业化生产。本发明提供的复合生防菌剂不仅具有高效抗根结线虫的作用,而且还具有活化土壤、提高土壤肥力、减少化肥用量、增加产量的作用,开拓了双黄连药渣制品的新用途和抗根结线虫的新途径,有巨大的经济和社会效益。

Description

一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂及其应用
技术领域
本发明涉及微生物领域,特别是涉及防治果蔬根结线虫用的一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂及其应用。
背景技术
根结线虫(Meloidogyne spp.)是一类重要的植物寄生线虫,寄主范围很广,超过3000种植物,常造成严重的经济损失,世界范围内每年可造成近1000亿美元的损失。近年来随着温室蔬菜种植面积的不断扩大,蔬菜根结线虫病是典型的土传病害,主要危害蔬菜的根系,通过寄生在蔬菜作物的幼根上并形成根结,诱导植物细胞转化为特异性的取食位点,从中摄取营养维持根节线虫的发育和繁殖,进而破坏蔬菜根部细胞的组织结构与活力,阻碍矿质营养及水分的运输,导致植株叶片发黄变小、营养失调、植株矮小、不结实或结实不良。近年来,设施蔬菜根结线虫病害主要以黄瓜、甜瓜、番茄、丝瓜、苦瓜、芹菜等最为严重,尤其是在日光温室中的蔬菜,由于连作次数多,环境温度高,根结线虫危害最严重。病害一旦发生能直接导致减产一半左右,严重时甚至绝收。因此,根结线虫已经成为设施蔬菜发展的主要障碍。
目前,根结线虫的防治主要以化学杀线剂为主,如氯化苦、溴甲烷、威百亩、涕灭威等。化学杀线剂虽见效快,但成本高,严重污染环境,对人、畜不安全。当前对绿色农产品的消费需求,客观上限制了高毒化学农药在防治设施蔬菜根结线虫上的使用。生物防治是利用微生物或植物,通过在土壤中添加植株提取液、微生物发酵液等方式达到防治线虫的目的。
首先,生物菌剂防治主要是利用自然界中根结线虫的细菌、真菌等微生物天敌进行防治,其中关于食线虫真菌、穿刺芽孢杆菌、根际细菌的研究较多。由于生物菌剂能够有效防治根结线虫病,具有安全、高效、不污染环境的优点,从而受到蔬菜种植者和消费者的重视和青睐,因此具有很大的发展潜力。1951年Duddington最早提出了用生物方法防治线虫,将微生物或微型动物引入有害线虫生活环境,借助竞争、捕食、寄生、拮抗等作用机制控制线虫。对根结线虫具有防治作用的真菌包括:捕食线虫真菌(节丛孢属、单胞霉属、小指孢霉属)、内寄生线虫真菌(Pochonia chlamydosporiaP.lilacinumNematophthora gynophila)、产毒真菌(侧耳)和机会真菌(Fusarium solaniF.oxysporum)等四类;防治根结线虫的细菌主要有穿刺巴氏杆菌(P.penetrans)和根际细菌P.fluorescensB.subtilisB.sphaericusAgrobacterium radiobacter(王会芳,2007)、B.thuringiensisB.firmus等;放线菌如阿维链霉菌Streptomyces avermitilis(Garabedian,1983)。目前,国内外注册登记防治植物寄生线虫的制剂主要有“BioAct WG”和“NemaChek”(活性成分为:淡紫拟青霉Paecilomyces lilacinus)、”Nematech”(活性成分为Pasteuriapenetrans)、”TiTera”(活性成分为Myrothecium verruearia及其代谢物)、BioNem和BioSafe(活性成分为Bacillusfirmus)、厚孢轮枝菌(登记号:PD20070381)Gliocladium virens GL-21(Junaid,2013)、蜡质芽孢杆菌(登记号:LS20120060)等。但单一生防菌在田间应用中常表现防效不稳定。通过混和使用对植物病原物不同阶段发生作用的、具多种方式和作用位点的生防菌,或可在植物不同生育期发挥作用的生防菌可能是解决上述问题的一个重要途径。国外有研究表明,巴氏杆菌不仅能有效控制植物根结线虫病害,而且还可以与化学杀线虫剂及其他线虫天敌真菌(如淡紫拟青霉、厚壁孢轮枝菌等)混合使用以增强防效。Khan等(2001)将淡紫紫孢菌和木霉菌混和使用后对番茄根结线虫病的防效均高于单一生防菌的防效;Frans等(1992)将Verticillum chlamydosporiumPasteuria penetrans混和使用后处理土壤,Anastasiadis等(2008)将淡紫紫孢菌和坚强芽孢杆菌混和使用于移栽前处理土壤并在移栽时再次施用,均可提高对番茄根结线虫病的防治效果;但内生细菌和放线菌混和使用(彭双等,2012)、F.oxysporumRhizobium etli混和使用对番茄根结线虫病的防效下降(Martinuz,2012)。应用复合菌剂防治根结线虫病方面的专利有很多,例如:环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)菌与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的复合菌剂(郭坚华和丁国春,专利公开号:CN1568710A)、由除虫链霉菌、淡紫拟青霉、厚垣轮枝菌和球形芽孢杆菌菌液混合甘油而成的微生物制剂(李峰,专利公开号:CN103039534A)、淡紫拟青霉菌剂和厚垣轮枝菌菌剂混和菌剂(王曦茁等,专利公开号:CN102524307A)等等。但是要获得新的、效果稳定的根结线虫病生防微生物复合菌剂,对黄瓜、番茄、甜瓜、辣椒、芹菜等蔬菜瓜果根结线虫病的绿色防控具有重要的实际意义。
其次,从天然植物中寻找更有效、更安全的杀线虫的活性物质也是目前国内外学者研究的热点,这类物质不仅具有土壤微生物可降解性,而且环保。天然植物材料防治线虫的作用机理是通过抑制线虫抗氧化酶系活性、影响其神经系统兴奋传导、损伤线虫体壁和消化道等方式。近几年来,利用植物防治植物线虫病的研究,国内外在这方面研究较多。目前约有300余种植物被研究报道具有杀线虫或使线虫致病活性。例如,Kazuhiko等人首次发现苦参(Sophora flavescens)中提取的苦参碱具有杀线虫活性,但其杀虫作用具体靶点尚未探明;杨秀娟等测定53种植物提取液对南方根结线虫2龄幼虫的毒杀效果,结果发现20种植物提取液具有较强的杀线虫活性,其中11种植物提取液能在24h内杀死50%以上的线虫,如万寿菊、合欢、川棵子、白并子等。邱雪柏等为了寻找新型植物源杀线虫活性物质,测定了22种植物甲醇提取液对南方根结线虫2龄幼虫的毒杀效果,结果表明,紫茎泽兰、蕺菜、草麻黄、马钱、半夏、艾蒿、小米椒、大蒜等8种植物在48h内对线虫的校正死亡率在50%以上,具有较强的杀线虫活性;蕺菜对线虫的校正死亡率在24h、48h内均达到100%,具有极强的杀线虫作用;舒洁等利用植物源苦参印楝素和微生物源(耐冷假单胞菌Pseudomonas psychrotolerans、粘金黄杆菌Chryseobacterium gleum和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis)两种不同的生物制剂复配对番茄根结线虫病防治效果进行了初步的研究。由于我国利用植物源农药防治线虫的研究起步较晚,尚未找出致死线虫的关键因子。加之植物源活性物质在土壤中易降解,其应用效果不稳定的问题有待研究。
双黄连药渣是指由黄芩、金银花和连翘构成的组合物煎药后所剩的药渣(公知技术),双黄连具有清热解毒、疏风解表、退烧消炎之功效,其药渣中还含有很多营养物质没有被利用,有一定的使用价值,如可制作成花卉基肥,而药渣往往作为废物被弃之,一方面造成资源的浪费,另一方面还会造成对环境的不良影响。但到目前为止国内外还没有公开报道“双黄连药渣”可制成具有抗线虫作用的产品,更未见有公开报道利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之不足,本发明的目的是提供一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,既可以有效用于防治果蔬根结线虫,又可改良活化土壤、提高土壤肥力,实现果蔬增产增收。
本发明所解决的技术方案是一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,该菌剂是由重量比的:由黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂40%~70%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂30%~60%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,28~30℃培养3~4d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28~30℃,150~200r/min摇床培养12~24h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比5~10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28℃~30℃浅盘发酵4~5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;重量体积比是指固体以g计、液体以mL计(以下同);
所述的PDA固体培养基是由马铃薯200g、葡萄糖20g、琼脂15-20g,加蒸馏水1000mL混匀制成;
所述的葡萄糖基础盐种子培养基是按质量百分数:NaCl 0.1%,KH2PO4 0.05%,K2HPO4 0.15%,NH3NO3 0.1%,MgSO4·7H2O 0.01%,葡萄糖0.2%,余量为水,调pH6.5~7.0制成;
所述的灵芝固体发酵培养基是由重量百分比计的:双黄连药渣70%~90%、麸皮5%~10%和米糠或玉米芯粉5%~20%,总量100%为固体原料,固体原料与水重量体积比1︰2,重量体积是指固体以g计,液体以mL计,混合在一起制成,pH自然,其主要肥效成分含量为氮15.2mg/g,磷1.01mg/g和钾1.15mg/g;
所述的黑曲霉J6,分类命名为黑曲霉(Aspergillus niger),2010年10月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC No.4220,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所;黑曲霉J6具有高效抗线虫作用,对根结线虫虫卵的寄生率为75.50%,对根结线虫二龄幼虫的校正死亡率为61.08%。
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,28~30℃培养3~5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28~30℃,150~200r/min摇床培养24~48h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比5~10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基(同前)中,经28℃~30℃浅盘发酵5~7d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3,分类命名为棘孢木霉(Trichoderma asperellum),2018年8月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCCNo.16097,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,该菌株SFC-3对根结线虫虫卵的寄生率最高达78.86%,对根结线虫虫卵孵化的相对抑制率最高达92.56%,对二龄幼虫的校正死亡率达93.46%,具有高效抗线虫作用。
本发明提供发酵培养基及培养条件简单,操作方便,生产成本低,易于工业化生产。本发明提供的复合生防菌剂不仅具有高效抗根结线虫的作用,而且还具有活化土壤、提高土壤肥力、减少化肥用量、增加产量的作用,开拓了双黄连药渣制品的新用途和抗根结线虫的新途径,有巨大的经济和社会效益。
具体实施方式
以下结合实施例和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
本发明在具体实施中可由以下实施例给出。
实施例1
本发明一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂40%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂60%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,28℃培养4d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28℃,200r/min摇床培养24h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28℃浅盘发酵5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,28℃培养5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28℃,200r/min摇床培养48h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28℃浅盘发酵7d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
实施例2
本发明一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂70%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂30%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,30℃培养3d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,30℃,150r/min摇床培养12h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比5%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经30℃浅盘发酵4d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,30℃培养3d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,30℃,150r/min摇床培养24h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比5%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经30℃浅盘发酵5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
实施例3
本发明一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂60%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂40%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,28.5℃培养3.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28.5℃,160r/min摇床培养20h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比8%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28.5℃浅盘发酵4.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,28.5℃培养3.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28.5℃,160r/min摇床培养30h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比8%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28.5℃浅盘发酵5.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
实施例4
本发明一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂50%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂50%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,29℃培养3.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,29℃,180r/min摇床培养18h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经29℃浅盘发酵4.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,29℃培养4.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,29℃,180r/min摇床培养40h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比9%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经29℃浅盘发酵6.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
实施例5
本发明一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂55%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂45%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,29℃培养3.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,29℃,170r/min摇床培养12h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比7%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经29℃浅盘发酵4.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,29培养4d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,29℃,170r/min摇床培养35h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经29℃浅盘发酵6d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
上述实施例中所使用的双黄连药渣是由河南福森药业有限公司提供,它由黄芩药渣和金银花连翘药渣按1︰3的重量比组成。
实施例1-5所制得的制剂具有防治果蔬根结线虫之功能,有效用于制备防治果蔬根结线虫制剂,实现在制备防治根结线虫制剂中的应用,并经试验,取得了非常好的有益技术效果,有关试验资料如下:
经研究测试,双黄连药渣主要肥效成分为氮18.1mg/g左右,磷1.40mg/g左右,钾2.264mg/g左右;双黄连药渣主要药物有效成分由黄芩苷、连翘苷和绿原酸等组成,其中黄芩苷0.45mg/g左右,连翘苷0.58mg/g左右,绿原酸0.42mg/g左右;研究发现:其主要药物有效成分具有抗线虫的作用。经试验检测,双黄连药渣主要药物有效成分中的黄芩苷对根结线虫二龄幼虫的校正死亡率达93.72%,连翘苷对二龄幼虫的校正死亡率82.43%,绿原酸对二龄幼虫的校正死亡率87.04%。
研究还发现:双黄连药渣经黑曲霉J6和棘孢木霉SFC-3分别发酵后主要肥效成分氮磷钾含量均有所提高,而其主要药物有效成分的含量均显著降低,即其毒性变小。
经多次测试,黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂有效活菌数平均为18×1010cfu/g,氮磷钾含量分别为28.27mg/g,1.78mg/g,2.38mg/g,黄芩苷含量为0.01mg/g,连翘苷0.08mg/g和绿原酸0.015mg/g的发酵菌剂;
经多次测试,棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂有效活菌数平均为12.7×1010cfu/g,氮磷钾含量分别为27.81mg/g,1.91mg/g,2.58mg/g;黄芩苷含量为0.033mg/g,连翘苷0.075mg/g,绿原酸0.023mg/g。
本发明复合生防菌剂在制备防治根结线虫制剂中的应用和活化土壤、增强土壤肥力、促进果蔬生长中的应用。
本发明提供了防治植物根结线虫病的新型真菌复合生防菌剂,与其他植物根结线虫单一生防菌剂或混和菌剂相比,该生防真菌复合菌剂防治效果持久稳定,显著高于单一菌剂效果。该生防真菌复合菌剂具体的应用试验资料如下(以实施例5为例):
试验一:番茄田间小区生防效果试验
2020年3月试验安排在河南豫北某村的番茄蔬菜大棚内进行,本试验共分6个处理:处理1:空白对照;处理2:双黄连药渣固体发酵基质对照25g/m2;处理3:黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂25g/m2;处理4:棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂25g/m2;处理5:黑曲霉J6和孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵复合生防菌剂25g/m2;处理6:0.5%阿维菌素颗粒剂(按使用说明剂量施用)。每个处理重复三次,每个处理小区按随机区组排列,面积30m2/小区。试验番茄品种为千禧小番茄。番茄苗移栽前,五点取样法收集线虫土,蔗糖离心浮选法测定小区内线虫密度为300个卵/100g干土,并测定土壤氮磷钾含量。移栽前撒施或移栽时穴施上述生防菌剂。另外,每亩底肥发酵鸡粪1吨和复合肥(N︰P︰K=17︰17︰17)80kg,坐果期冲施20的水溶肥(N︰P︰K=20︰20︰20)10kg,膨果期冲施含氧化钾36%的水溶肥10kg。每一处理30株苗,移栽后80天随机取苗5株统计根结数;随机摘取5株上的番茄,统计产量,并估产。
试验结果如表1、表2所示。
表1不同处理对千禧小番茄根结线虫生防效果的影响
组别 平均根结数(个) 与处理1相比防效% 与处理2相比防效%
处理1 278±3.47aA -49.46
处理2 186±5.69bB 33.09
处理3 48±4.12cC 82.73 74.19
处理4 30.25±5.23dD 89.12 83.74
处理5 21.50±4.52eE 92.27 88.44
处理6 26.25±3.46deDE 90.56 85.89
注:表中小写字母表示0.05显著水平,大写字母表示0.01显著水平。下同。
表2 不同处理对千禧小番茄产量的影响
组别 平均产量(kg/亩) 与处理1相比增产% 与处理2相比增产%
处理1 3810.37eE -4.23
处理2 3978.57dD 4.41
处理3 4304.53bB 12.97 8.19
处理4 4597.13abAB 20.65 15.55
处理5 4658.73aA 22.26 17.09
处理6 4144.13cC 8.76 4.16
由表1表2可知,施菌剂处理组的防效和产量与不施菌的处理1相比差异极显著(P<0.01),处理5防效和增产率均最高,分别达92.27%、22.26%,其次为处理6、处理4、处理3;与处理2的发酵基质相比,施菌处理组的防效和增产率也达差异极显著水平(P<0.01),其中处理5的相对防效和增产率最高,分别达88.44%,17.09%,其次为处理6、处理4、处理3。因此,处理5施用黑曲霉J6和孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵复合生防菌剂对千禧小番茄根结线虫生防和增产效果最好,并且明显优于单菌剂菌剂。
试验二:甜瓜田间小区生防效果试验
2020年3月试验安排在河南豫北某村的甜瓜蔬菜大棚内进行,本试验共分6个处理:处理1:空白对照;处理2:发酵基质对照25g/m2;处理3:黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂25g/m2;处理4:棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂25g/m2;处理5:黑曲霉J6和孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵复合生防菌剂25g/m2;处理6:0.5%阿维菌素颗粒剂(按使用说明剂量施用)。每个处理重复三次,每个处理小区按随机区组排列,面积50m2/小区。试验品种为脆梨甜瓜。移栽前撒施或移栽时穴施上述生防菌剂。另外,每亩底肥发酵鸡粪1吨和复合肥(N︰P︰K=17︰17︰17)80kg,坐瓜期冲施20的水溶肥(N︰P︰K=20︰20︰20)10kg,膨瓜期冲施含氧化钾36%的水溶肥10kg。移栽前,五点取样法收集线虫土,蔗糖离心浮选法测定小区内线虫密度为300个卵/100g干土,并测定土壤氮磷钾含量。每一处理30株苗,移栽后90天和130天分别随机选取5株摘取5个甜瓜,统计产量,并估产。移栽后130天随机取苗5株统计根结数;
试验结果如表3、4所示。
表3 不同处理对脆梨甜瓜根结线虫生防效果的影响
组别 平均根结数(个) 与处理1相比防效% 与处理2相比防效%
处理1 196.67±6.47aA -110.73
处理2 93.33±4.69bB 52.54
处理3 17.00±5.12cC 91.36 81.79
处理4 13.67±4.24eE 93.05 85.35
处理5 7.67±5.51fF 96.10 91.78
处理6 21.67±3.49dD 88.98 76.78
表4 不同处理对脆梨甜瓜产量的影响
组别 平均产量(kg/亩) 与处理1相比增产% 与处理2相比增产%
处理1 3740.94dD -4.43
处理2 3914.17cC 4.63
处理3 3976.07bcBC 6.28 1.58
处理4 4044.05bB 8.10 3.32
处理5 4249.27aA 13.59 8.56
处理6 4170.00abAB 11.47 6.54
由表3、4可知,施菌剂处理组的防效和产量与不施菌的处理1相比差异极显著(P<0.01),处理5防效和增产率均最高,分别达96.10%、13.59%,其次为处理6、处理4、处理3;与处理2的发酵基质相比,施菌处理组的防效和增产率也达差异极显著水平(P<0.01),其中处理5的相对防效和增产率最高,分别达91.78%,8.56%,其次为处理6、处理4、处理3。因此,处理5施用黑曲霉J6和孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵复合生防菌剂对脆梨甜瓜根结线虫生防和增产效果最好,并且明显优于单菌剂菌剂。
在上述对实施例5和对其他实施例进行了相同或相似的试验,并对其他果蔬进行了试验,均取得了相同或相近似的结果,这里不再一一列举。
试验表明,本发明提供利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,原料丰富、制备方法简单、易操作、生产成本低,易于工业化生产。可有效实现双黄连药渣的充分利用,变废为宝,不但能防止药渣对环境造成的不良影响,而且还能节约资源,实现节能环保,而且利用双黄连药渣作为主要原料,发酵制备成防治双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,有效用于防治果蔬根结线虫病,活化土壤、提高土壤肥力、减少化肥用量、增加产量,防治根结线虫有效率高达90%左右,甚而高达96.10%(见表3处理5),增加产量至少8%以上,甚而高达20%以上(见表2处理4),是双黄连药渣应用上的一大创新,不但开拓了双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂在防治果蔬根结线虫上的应用新途径,而且为果蔬种植土壤的改良活化、提高土壤肥力,减少化肥用量,节约生产成本,减少资源浪费,实现果蔬种植的丰产丰收以及中药产业可持续发展做出创造性的贡献,经济和社会效益巨大。

Claims (8)

1.一种利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,其特征在于:该菌剂是由重量比的:由黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂40%~70%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂30%~60%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,28~30℃培养3~4d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28~30℃,150~200r/min摇床培养12~24h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比5~10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28℃~30℃浅盘发酵4~5d,待孢子长成后,再经低温干燥成有效活菌数为18×1010cfu/g,氮磷钾含量分别为28.27mg/g,1.78mg/g,2.38mg/g,黄芩苷含量为0.01mg/g,连翘苷0.08mg/g和绿原酸0.015mg/g的发酵菌剂,重量体积比是指固体以g计、液体以mL计;
所述的PDA固体培养基是由马铃薯200g、葡萄糖20g、琼脂15-20g,加蒸馏水1000mL混匀制成;
所述的葡萄糖基础盐种子培养基是按质量百分数:NaCl 0.1%,KH2PO4 0.05%,K2HPO40.15%,NH3NO3 0.1%,MgSO4·7H2O 0.01%,葡萄糖0.2%,余量为水,调pH6.5~7.0制成;
所述的双黄连药渣固体发酵培养基是由重量百分比计的:双黄连药渣70%~90%、麸皮5%~10%和米糠或玉米芯粉5%~20%,总量100%为固体原料,固体原料与水重量体积比1︰2,重量体积是指固体以g计,液体以mL计,混合在一起制成;
所述的黑曲霉J6,分类命名为黑曲霉(Aspergillus niger),2010年10月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC No.4220,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,28~30℃培养3~5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28~30℃,150~200r/min摇床培养24~48h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比5~10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28℃~30℃浅盘发酵5~7d,待孢子长成后,再经低温干燥而成,该菌剂的有效活菌数为12.7×1010cfu/g,氮磷钾含量分别为27.81mg/g,1.91mg/g,2.58mg/g;黄芩苷含量为0.033mg/g,连翘苷0.075mg/g,绿原酸0.023mg/g;
所述的棘孢木霉SFC-3,分类命名为棘孢木霉(Trichoderma asperellum),2018年8月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC No. 16097,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
2.根据权利要求1所述的利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,其特征在于,该菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂40%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂60%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,28℃培养4d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28℃,200r/min摇床培养24h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28℃浅盘发酵5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,28℃培养5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28℃,200r/min摇床培养48h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28℃浅盘发酵7d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
3.根据权利要求1所述的利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,其特征在于,该菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂70%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂30%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,30℃培养3d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,30℃,150r/min摇床培养12h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比5%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经30℃浅盘发酵4d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,30℃培养3d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,30℃,150r/min摇床培养24h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比5%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经30℃浅盘发酵5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
4.根据权利要求1所述的利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,其特征在于,该菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂60%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂40%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,28.5℃培养3.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28.5℃,160r/min摇床培养20h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比8%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28.5℃浅盘发酵4.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,28.5℃培养3.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,28.5℃,160r/min摇床培养30h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比8%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经28.5℃浅盘发酵5.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
5.根据权利要求1所述的利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,其特征在于,该菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂50%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂50%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,29℃培养3.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,29℃,180r/min摇床培养18h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经29℃浅盘发酵4.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,29℃培养4.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,29℃,180r/min摇床培养40h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比9%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经29℃浅盘发酵6.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
6.根据权利要求1所述的利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂,其特征在于,该菌剂是按重量比黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂55%和棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂45%混合均匀而成;
所述的黑曲霉J6双黄连药渣固体发酵菌剂是由,将斜面菌种黑曲霉J6接种于PDA固体培养基平板上,29℃培养3.5d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度1~2×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,29℃,170r/min摇床培养12h得孢子种子液;将黑曲霉J6孢子种子液按重量体积比7%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经29℃浅盘发酵4.5d,待孢子长成后,再经低温干燥而成;
所述的棘孢木霉SFC-3双黄连药渣固体发酵菌剂是,将斜面菌种棘孢木霉SFC-3接种于PDA固体培养基平板上,29℃培养4d,待孢子成熟后用灭菌的葡萄糖基础盐种子培养基冲洗平板,配制成密度大于或等于1×108个/mL孢子悬液,加入葡萄糖基础盐种子培养基中,29℃,170r/min摇床培养35h后孢子萌发得孢子种子液;将棘孢木霉SFC-3孢子种子液按重量体积比10%接种于双黄连药渣固体发酵培养基中,经29℃浅盘发酵6d,待孢子长成后,再经低温干燥而成。
7.权利要求1或2-6任意一项所述的利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂在防治果蔬根结线虫中的应用。
8.权利要求1或2-6任意一项所述的利用双黄连药渣发酵生产的复合生防菌剂在改良活化果蔬种植土壤、促进作物生长及增产中的应用。
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