CN115044481B - 木霉和/或有机碳肥在草果病害防治中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及作物病害生物防治技术领域，公开了木霉和/或有机碳肥在草果病害防治中的应用。本发明提供的生物有机肥绿色环保，将其施用于土壤中可以提高土壤质量，阻控微生物多样性失调，促进形成对草果健康生长的土壤微生态条件，具有原料易得，对草果真菌性病害防治效果好等特点。该方法能够实现对草果真菌性病害的持续有效防治，同时还提高了农业废弃物利用率，使得农业生产的经济性和农民收入得以提升。
Description
技术领域
本发明涉及作物病害生物防治技术领域，具体涉及木霉和/或有机碳肥在草果病害防治中的应用。
背景技术
草果是一种药食同源的经济作物，其既是传统的中药材，还是常用的调味香料。随着农业产业结构调整和种植制度变革，草果种植业发展迅猛，但随之而来的草果病害问题也日益突出，严重影响产业的持续健康发展，给农户们造成经济损失。
现代农业种植体系中，往往采用单一作物连作的生产模式，对于化肥和化学农药具有很强的依赖性，然而，长期高量肥施用和不平衡施肥造成土壤污染和其他养分元素的不均衡，部分元素富营养化，土壤酸化加剧，致使土壤理化性质恶化，微生物群落结构失衡，最终种植土壤质量退化，降低了作物对病害的抵抗能力，从而致使草果病害爆发。然而，现有技术中对于草果病害的处理方式比较单一，通常是加强种植园区管理，同时配合大面积化学药剂的使用。这一方面提高了草果种植的成本，另一方面，化学药剂的使用还对环境造成了破坏，进一步加剧了土壤质量的退化。而且，随着消费者意识的转换和对绿色食品的追求，近年来对于农业生产过程中化学药剂的使用也越来越排斥。此外，采用化学药剂控制草果病害的效果并不持久，需要定期施用。因此，亟待开发一种新型的、绿色、经济并且能够持续有效防控草果病害的农业产品，实现农业可持续发展的方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的没有可以有效持续防控草果病害方法的问题，提供木霉和/或有机碳肥在草果病害防治中的应用。本发明提供的防控草果病害的方法简单易行，原料经济且易于获得，对于草果病害，尤其是草果真菌性病害的防治效果良好等优点。
为了实现上述目的，本发明一方面提供木霉(Trichoderma sp)在草果病害防治中的应用。
本发明第二方面提供一种有机碳肥，所述有机碳肥包括油枯、矿源黄腐酸钾、茶渣、甘蔗渣和任选的木霉菌剂；
其中，以干物质计，所述有机碳肥中，油枯、矿源黄腐酸钾、茶渣和甘蔗渣的重量比为1:0.3-0.7:3-6:2-8。
本发明第三方面提供如上所述的有机碳肥在草果病害防治中的应用。
本发明第四方面提供一种防治草果病害的方法，所述方法包括将木霉或如上所述的有机碳肥施用于土壤中；
或者，将所述木霉与草果植株根茎接触。
通过上述技术方案，本发明能够取得如下有益效果：
(1)本发明提供技术方案通过施用木霉和/或生物有机碳肥的方式对草果病害进行防治，处理方法简单易行，并且能够对草果病害，尤其是草果病毒病具有持续的良好防治效果，从而有效解决了目前对于草果病害防治效果不佳或者无法实现持续防治的问题；
(2)本发明提供的有机碳肥原料采用炼油厂废弃油渣(油枯)和废弃茶渣、甘蔗渣等生产副产品(废弃物)作为原料，具有原料来源广、成本低、绿色环保并且制备方法简单的特点；
(3)本发明提供的防治草果病害的方法简单易行，并且不会对环境安全产生不利影响，能够促进农业生产可持续发展；
(4)本发明提供的有机碳肥采用农业生产废弃物为主要原料来源，成本低廉，并且实现了农业废弃物资源化，能够促进产业结构调整，对于农业总产值提高和农民增收具有积极意义。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明的发明人在研究的过程中巧妙地发现，某些木霉(例如木霉CGMCCNo.21023)施用于土壤中或将其与草果植株根茎接触能够对草果病害，尤其是草果真菌性病害起到较好的防治作用。而且，施用于土壤中时，所述木霉还能对土壤微生物群落结构进行调整和改善，使得有益菌种比例提高，从而提升土壤质量，使得草果病害的防治效果更加持久。
基于上述发现，本发明一方面提供木霉(Trichoderma sp)在草果病害防治中的应用。
根据本发明的一种优选实施方式，其中，所述木霉为保藏编号为CGMCC No.21023的木霉。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述草果病害选自为草果真菌性病害，优选为草果根茎类病害。
优选地，造成所述草果病害的病原体包括草果间座壳菌(Diaporthearezzoensis)、黄瓜织球壳菌(Plectosphaerella cucumerina)和疫霉菌(Phytophyhoracactorum)中的至少一种。优选为草果间座壳菌和/或黄瓜织球壳菌。。
本发明的发明人在研究中还发现，将油枯、茶渣、甘蔗渣等农业废弃物按照一定比例调配，并适量添加矿源黄腐酸钾后制成的有机碳肥施用于土壤中，能够有效的调节土壤中微生物种群丰度，改善土壤微生物群落结构，提高土壤中有益菌种比例，减少和消除有害菌种数量和比例，提升土壤质量，增强植株免疫能力，从而提高对草果病害，尤其是草果病真菌性病害的防控效果。
基于上述发现，本发明第二方面提供一种有机碳肥，所述有机碳肥包括油枯、矿源黄腐酸钾、茶渣、甘蔗渣和任选的木霉菌剂；
其中，以干物质计，所述有机碳肥中，油枯、矿源黄腐酸钾、茶渣和甘蔗渣的重量比为1:0.3-0.7:3-6:2-8。
也即，本发明提供的有机碳肥配方可以为以下任意一种：
(1)以干物质计，重量比为1:0.3-0.7:3-6:2-8的油枯、矿源黄腐酸钾、茶渣和甘蔗渣；
(2)以干物质计，重量比为1:0.3-0.7:3-6:2-8的油枯、矿源黄腐酸钾、茶渣和甘蔗渣，以及木霉菌剂。
本发明对于有机碳肥中的原料(例如油枯、茶渣、甘蔗渣等)没有特别限制，任意本领域中用于有机肥制备的上述原料均可适用于本发明。为了进一步提高有机碳肥对草果病害的防治效果，根据本发明的优选实施方式，其中，所述油枯中水分含量为15-30重量％。优选为15-20重量％。
优选地，所述油枯中，以干物质计，有机碳含量(以C计)为50-70重量％，腐殖酸含量为10-20重量％，全氮含量(以N计)为3-7重量％。优选所述油枯中全磷(以P2O5计)含量为1-5重量％，全钾(以K2O计)含量为1-5重量％。
更优选地，所述油枯中，以干物质计，有机碳含量(以C计)为60-70重量％，腐殖酸含量为15-20重量％，全氮含量(以N计)为4-6重量％。优选所述油枯中全磷(以P2O5计)含量为3-4重量％，全钾(以K2O计)含量为2-3重量％。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述茶渣中水分含量不超过30重量％。优选为10-20重量％。
优选地，所述茶渣中，以干物质计，有机碳含量(以C计)为40-60重量％，腐殖酸含量为15-25重量％，全氮含量(以N计)为2-8重量％。优选所述茶渣中全磷(以P2O5计)含量为0.1-1重量％，全钾(以K2O计)含量为1-5重量％。
更优选地，所述茶渣中，以干物质计，有机碳含量(以C计)为45-55重量％，腐殖酸含量为15-20重量％，全氮含量(以N计)为4-6重量％。优选所述茶渣中全磷(以P2O5计)含量为0.5-0.8重量％，全钾(以K2O计)含量为1-3重量％。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述甘蔗渣中水分含量为10-20重量％。优选为10-15重量％。
优选地，所述甘蔗渣中，以干物质计，有机碳含量(以C计)为40-60重量％，腐殖酸含量为10-15重量％，全氮含量(以N计)为1-3重量％。优选所述甘蔗渣中全磷(以P2O5计)含量为1-5重量％，全钾(以K2O计)含量为2-6重量％。
更优选地，所述甘蔗渣中，以干物质计，有机碳含量(以C计)为50-60重量％，腐殖酸含量为10-15重量％，全氮含量(以N计)为1-2重量％。优选所述甘蔗渣中全磷(以P2O5计)含量为2-3重量％，全钾(以K2O计)含量为4-5重量％。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述矿源黄腐酸钾中，以干物质计，黄腐酸含量为40-60重量％，腐殖酸含量为20-50重量％，全钾(以K2O计)含量为10-15重量％。
优选地，所述矿源黄腐酸钾中，以干物质计，黄腐酸含量为45-55重量％，腐殖酸含量为30-45重量％，全钾(以K2O计)含量为12-15重量％。
本发明的发明人在研究中还发现，当采用的木霉菌剂中含有能够产生铁载体的木霉时，能够进一步提高对草果病害的防治效果，而且还能促进草果的生长，提高产量和质量。
本发明中优选采用能够产生铁载体(优选为异羟肟酸盐型铁载体)的木霉。根据本发明的一种优选实施方式，其中，所述木霉为保藏编号为CGMCC No.21023的木霉。
本发明对于有机碳肥中木霉的添加量没有特别限制，只要加入的木霉能够进一步提高对草果病害的防治效果即可。优选地，以所述有机碳肥总重量计，所述木霉菌剂的用量为0.1-2重量％。优选所述木霉菌剂的用量使得所述有机碳肥中木霉的含量为1×109-5×109CFU/g。优选为1×109-3×109CFU/g。更优选为1×109-2×109CFU/g。
为了进一步促进对草果病害的防治效果，同时提高草果的种植效果(例如促进草果生长，提高产量、质量等)，优选地，所述有机碳肥中还含有辅料。优选以所述有机碳肥总重量计，所述辅料的总含量为1-5重量％，优选为1-3重量％。
优选地，所述辅料选自氮肥、磷肥和钾肥中的至少一种。
本发明第三方面提供如上所述的有机碳肥在草果病害防治中的应用。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述草果病害为草果真菌性病害，优选为草果根茎类病害。
优选地，造成所述草果病害的病原体包括草果间座壳菌、黄瓜织球壳菌和疫霉菌中的至少一种，优选为草果间座壳菌和/或黄瓜织球壳菌。
本发明第四方面提供一种防治草果病害的方法，所述方法包括将木霉或如上所述的有机碳肥施用于土壤中；
或者，将所述木霉与草果植株根茎接触。
也即，上述方法可以包括以下几种方式：
(1)将木霉施用于土壤中；
(2)将有机碳肥施用于土壤中；
(3)将木霉与草果植株根茎接触。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述草果病害为草果真菌性病害，优选为草果根茎类病害。
优选地，造成所述草果病害的病原体包括草果间座壳菌、黄瓜织球壳菌和疫霉菌中的至少一种。优选为草果间座壳菌和/或黄瓜织球壳菌。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述木霉为保藏编号为CGMCC No.21023的木霉。
根据本发明的优选实施方式，其中，对于上述方式(1)，所述木霉的用量为2×1013-2×1014CFU/株。优选为6×1013-1.2×1014CFU/株。更优选为9×1013-1.2×1014CFU/株。
根据本发明的优选实施方式，其中，对于上述方式(2)，所述有机碳肥的使用量为10000-25000kg·hm-2。
优选地，所述木霉或有机碳肥的施用频率为每茬作物施用1-2次。
优选地，所述方法还包括在施用前对所述有机碳肥进行堆肥，优选所述堆肥的条件包括：湿度40-45％，温度60-65℃，时间20-30天。
为了获得更好的堆肥效果，优选地，在堆肥过程中，每5-10天可以翻堆一次。
根据本发明的优选实施方式，其中，对于上述方式(3)，所述木霉的用量为2×1013-2×1014CFU/株。优选为6×1013-1.2×1014CFU/株。更优选为9×1013-1.2×1014CFU/株。
本发明中，对于上述方式(3)将木霉与草果植株接触的方式没有特别限制。本领域技术人员可以按照实际需要和操作进行选择。例如，采用常规木霉培养基(例如马铃薯葡萄糖培养基等)对前述木霉进行培养(扩培)，而后将获得的培养液浇淋在草果植株根茎部。或者也可以将适量木霉固体菌剂溶于水中或培养基中，再将获得的菌剂溶液浇淋在草果植株根茎部。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。应当能够理解的是，以下实施例仅用于进一步解释和说明本发明，而不用于限制本发明。
以下实施例中，矿源黄腐酸钾购自河南艾普生农业科技有限公司，茶渣采集自云南龙润茶业集团有限公司生产过程中产生的废弃茶渣，油枯采集自昆明明溪榨油厂生产过程中产生的废弃油枯(成分为菜籽油饼)，甘蔗渣来源于云南康丰糖业(集团)有限公司，尿素、过磷酸钙、硫酸钾等均为市售品。其中，尿素中N质量分数为46％，过磷酸钙中P2O5质量分数为16％，硫酸钾中K2O质量分数为50％。木霉(CGMCC No.21023，获得方式可以参考CN202011610974.3)菌剂为通过将该菌株扩培、干燥后制备的固体菌剂。其中，木霉菌含量为3×1011CFU/g。茶渣、甘蔗渣和油枯中的有机碳含量采用重铬酸钾外加热法测定，全氮含量采用凯氏定氮法测定，磷采用磷钼酸喹啉重量法测定，钾用四苯硼酸钾重量法测定，腐殖酸采用焦磷酸钠碱液提取法测定，pH采用电位法测定，矿源黄腐酸钾中的黄腐酸含量为按照其中其他成分的含量通过计算获得。其中主要成分如表1所示(水含量为以物料总重量为基准计算，其余成分为以物料中干物质为基准计算)。
表1有机碳肥物料成分
实施例1
取矿源黄腐酸钾70kg，茶渣330kg，甘蔗渣500kg，油枯100kg，而后将上述物料进行混合、堆制，堆好后用泥封严。堆肥期间控制堆肥物料中水分含量40±5％，温度60±5℃。堆肥第7天、第14天分别翻堆1次。堆肥持续20天，获得有机碳肥A1。
实施例2
取矿源黄腐酸钾50kg，茶渣350kg，甘蔗渣520kg，油枯80kg，而后将上述物料进行混合、堆制，堆好后用泥封严。堆肥期间控制堆肥物料中水分含量40±5％，温度60±5℃。堆肥第7天、第14天分别翻堆1次。堆肥持续20天，获得有机碳肥A2。
实施例3
取矿源黄腐酸钾30kg，茶渣370kg，甘蔗渣540kg，油枯60kg，而后将上述物料进行混合、堆制，堆好后用泥封严。堆肥期间控制堆肥物料中水分含量40±5％，温度60±5℃。堆肥第7天、第14天分别翻堆1次。堆肥持续20天，获得有机碳肥A3。
实施例4
将实施例1中的有机碳肥A1与以有机碳肥总重量为基准，含量为1重量％的肥料添加剂混合，获得有机碳肥B1。肥料添加剂为采用尿素、过磷酸钙和硫酸钾自行配制获得，其中N、P、K的重量比为8:16:26。
实施例5
将实施例1中的有机碳肥A1与以有机碳肥总重量为基准，含量为0.5重量％的木霉菌剂混合，获得有机碳肥B2。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的茶渣替换为等重量(以干物质计)的龙井茶生产过程中产生的废弃茶渣(主要成分的含量检测结果详见表2)。获得有机碳肥A4。
表2替换茶渣成分
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的茶渣和甘蔗渣替换为等重量的油枯。获得有机碳肥D1。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的油枯和甘蔗渣替换为等重量的茶渣。获得有机碳肥D2。
对比例3
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的茶渣和油枯替换为等重量的甘蔗渣。获得有机碳肥D3。
对比例4
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的油枯替换为等重量的茶渣。获得有机碳肥D4。
对比例5
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的甘蔗渣按照实施例1中的比例替换为等重量的茶渣和油枯。获得有机碳肥D5。
对比例6
按照实施例1的方法，不同的是，用主要成分如表3所示的生化黄腐酸钾70kg替换其中的矿源黄腐酸钾。获得有机碳肥D6。
表3替换生化黄腐酸钾成分
对比例7
按照实施例4的方法，不同的是，采用有机碳肥D1替换有机碳肥A1，获得有机碳肥B3。
对比例8
按照实施例4的方法，不同的是，采用有机碳肥D2替换有机碳肥A1，获得有机碳肥B4。
对比例9
按照实施例5的方法，不同的是，采用有机碳肥D3替换有机碳肥A1，获得有机碳肥B5。
对比例10
将实施例1中的有机碳肥A1与以有机碳肥总重量为基准，含量为0.5重量％的哈茨木霉(Trichoderma harzianum，购自北京百欧博伟生物技术有限公司，菌种号为bio-66560，经检测，该菌株不产生铁载体)混合，获得有机碳肥B6。
测试例1
将上述实施例和对比例中的有机碳肥按照表4中的用量于分别于秋季草果采收完后和春季萌芽期施用于土壤中，使用频率为每茬作物2次。同时在施用本发明提供的有机碳肥(处理组)和未施用该有机碳肥(对照组)的草果园中种植草果(每个试验组种植草果10株)，于收获期调查发病情况，计算防治效果。
草果根茎病害调查分级标准：
0级：根部和茎基部正常；
1级：根部和茎基部有少数病斑；
3级：根部和茎基部病斑多，面积点根部或茎基部总面积的25％-50％；
5级：根部和茎基部病斑较大，面积点根部或茎基部总面积的50％-75％；
7级：根部和茎基部病斑连片，形成绕根茎现象，但根系并未死亡；
9级：根系坏死，植株地上部萎蔫或死亡。
防治效果的计算采用下列两公式：
病情指数＝[(Σ(病级株数×代表级数))/(总株数×最高代表级值)]×100
防治效果(％)＝[(对照组病情指数-处理组病情指数)/对照组病情指数]×100％
表4生物有机碳肥对草果病害防治效果试验测试条件及结果
测试例2
采用马铃薯葡萄糖培养基(购自青岛高科技工业园海博生物技术有限公司，主要成分包括6％马铃薯浸出粉，20％葡萄糖)对木霉CGMCC No.21023进行培养，获得活菌数约为3×1011CFU/mL的木霉培养液。
按照以下方式对草果进行处理，每个处理包含10株草果：
实验组I：将木霉培养液浇淋至草果根茎部，分别于秋季草果采收完后和春季萌芽期施用一次。
实验组II：将木霉菌剂(固体菌剂，活菌数约为3×1011CFU/g)施用于种植了草果的土壤中，分别于秋季草果采收完后和春季萌芽期施用一次。
对照组：不喷洒木霉培养液也不在土壤中施用木霉菌剂。
按照测试例1中的计算方法，对各组草果病害防治效果进行计算和对比，结果详见表4。
表4木霉对草果病毒病防治效果试验测试条件及结果
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机碳肥，其特征在于，所述有机碳肥由油枯、矿源黄腐酸钾、茶渣、甘蔗渣和木霉菌剂组成，在施用前对所述有机碳肥进行堆肥，所述堆肥的条件包括：湿度40-45%，温度60-65℃，时间20-30天；
其中，以干物质计，所述有机碳肥中，油枯、矿源黄腐酸钾、茶渣和甘蔗渣的重量比为1:0.3-0.7:3-6:2-8；
所述木霉为保藏编号为CGMCC No.21023的木霉，所述木霉菌剂的用量使得所述有机碳肥中木霉的含量为1×109-5×109CFU/g；
所述油枯中，水分含量为15-30重量％，以干物质计，有机碳含量为50-70重量％，腐殖酸含量为10-20重量%，全氮含量为3-7重量％，全磷含量为1-5重量%，全钾含量为1-5重量%；
所述茶渣中，水分含量不超过30重量％，以干物质计，有机碳含量为40-60重量％，腐殖酸含量为15-25重量%，全氮含量为2-8重量％，全磷含量为0.1-1重量%，全钾含量为1-5重量%；
所述甘蔗渣中，水分含量为10-20重量％，以干物质计，有机碳含量为40-60重量％，腐殖酸含量为10-15重量%，全氮含量为1-3重量％，全磷含量为1-5重量%，全钾含量为2-6重量%；
所述矿源黄腐酸钾中，以干物质计，黄腐酸含量为40-60重量％，腐殖酸含量为20-50重量%，全钾含量为10-15重量％。
2.根据权利要求1所述的有机碳肥，其中，所述茶渣中水分含量为10-20重量%；
和/或，所述甘蔗渣中水分含量为10-15重量%。
3.根据权利要求2所述的有机碳肥，其中，以所述有机碳肥总重量计，所述木霉菌剂的用量为0.1-2重量％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的有机碳肥，其中，所述有机碳肥中还含有辅料。
5.根据权利要求4所述的有机碳肥，其中，以所述有机碳肥总重量计，所述辅料的总含量为1-5重量%。
6.根据权利要求5所述的有机碳肥，其中，以所述有机碳肥总重量计，所述辅料的总含量为1-3重量%。
7.根据权利要求4所述的有机碳肥，其中，所述辅料选自氮肥、磷肥和钾肥中的至少一种。
8.权利要求1-7中任意一项所述的有机碳肥在草果病害防治中的应用，造成所述草果病害的病原体为黄瓜织球壳菌（Plectosphaerella cucumerina）或疫霉菌（Phytophyhora cactorum）。
9.一种防治草果病害的方法，其特征在于，所述方法包括将权利要求1-7中任意一项所述的有机碳肥施用于土壤中；
其中，造成所述草果病害的病原体为黄瓜织球壳菌（Plectosphaerella cucumerina）或疫霉菌（Phytophyhora cactorum）；
所述有机碳肥的使用量为10000-25000kg·hm-2。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述有机碳肥的施用频率为每茬作物施用1-2次。
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| GR01 | Patent grant | ||
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