微生物菌剂农业生产中是如何应用的?

化学肥料在农业生产上的大量应用使土壤板结、土壤微生物区系发生变化、土壤质量严重退化,环境受到严重的污染。随着农业科学技术的进步,人们越来越重视安全、有效的生物防治手段。微生物菌剂是指一类含有特定微生物活体的制品,可通过其所含微生物的生命活动,增加植物养分的供应量或促进植物生长,提高产量,改善农产品品质及农业生态环境。研究表明,微生物菌剂的施入可使土壤中微生物量显著增加,而增加的这些微生物的活动又可以促进土壤酶活性的增强并且可以使土壤难溶性矿物养分得到分解并释放,与此同时这些微生物还能分泌植物激素,从而促进作物生长。


微生物菌剂的使用大大减少了化肥的用量及减少污染,而且可以通过微生物之间或与植物之间的互作来增强植物的抗病与抗逆能力,这对于提高农作物品质及产量、延长农产品的采收期和自然保鲜期有着重要意义。本文概括总结了蜡质芽孢杆菌菌剂、多粘类芽孢杆菌菌剂、哈茨木霉菌剂和5406菌剂,这4种微生物菌剂的来源、作用机理及防治效应,阐述了不同种类的微生物菌剂在农业生产上优劣势。  今天,绿保生物为大家介绍一下微生物菌剂在农业生产中的应用。


1.蜡质芽孢杆菌在农业生产上的应用 

蜡质芽孢杆菌是一种兼性厌氧菌,可作为微生物源杀菌剂使用,它低毒、低残留,且不污染环境,使用安全。主要用来防治土壤传播的细菌性病害,对姜瘟病、茄子和辣椒的青枯病等常见病害有良好的防治效果。王勇等研究结果表明:蜡质芽孢杆菌对辣椒青枯病的温室防治效果可高达73.31%,使辣椒植株干重增加22.3%,并可显著提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活力。作物在遇到病菌和逆境危害时,自身的抗逆机制作用时会产生一些损害作物体的游离态的氧,一些防御保护酶可以清除这些氧,SOD酶便是其中一种防御酶。蜡质芽孢杆菌能释放这种酶,从而提高作物清除这些氧的能力,调节作物细胞的微生态环境,维护细胞正常的生理代谢以及生化反应, 提高其抗逆能力,进而提高作物产量和品质。 


2.多粘类芽孢杆菌在农业生产上的应用 

多粘类芽孢杆菌原名多粘芽孢杆菌, 细胞呈杆状。在临床医学上,多粘类芽孢杆菌是少数能够产生具有临床应用价值的抗生素的细菌之一,在农业领域上,它是重要的植物生以防治细菌和植物根际促生菌。 

迄今,已发现能固氮的芽孢杆菌有3种,多粘芽孢杆菌(多粘类芽孢杆菌)就是其中之一。我国学者也从毛竹等作物根际土壤中分离得到多粘类芽孢杆菌并发现其有较高的固氮活性。另外,多粘类芽孢杆菌对由细菌引起的青枯病和枯萎病有极好的防治效果。徐玲等研究发现,多粘类芽孢杆菌HY96-2对番茄青枯病的田间可达81.8%。张中鸽等从宁夏春麦全蚀病等土传病害土样中分离获得生防菌株多粘类芽孢菌B48,对棉花黄萎、炭疽病菌、玉米全蚀病菌、水稻白叶枯病菌、花生青枯病菌、马铃薯软腐病菌等均具有强的抑制作用。 


3.哈茨木霉菌在农业生产上的应用 

近年来,在植物病害的生物防中,研究者越来越重视具有拮抗性的微生物的应用,其中最有希望的生物防治因子公认是木霉菌,在多个国家的生物防治课题中,大部分是有关于木霉的研究运用,而其中被最为广泛应用的木霉则为哈茨木霉。哈茨木霉是一种重要生防菌种,可寄生于多种植物病原菌中。研究发现,哈茨木霉田间防治的效果可高达70%以上,中药材最多可增产24.5%,对番茄的灰霉病、叶霉病、枯萎病等有良好的控制效果,对禾谷镰孢病原菌和葡萄胞菌等植物的病原菌有明显的抑制作用。 


哈茨木霉菌对植物病原菌的拮抗作用的主要作用机制有:竞争、重寄生以及抗生作用等。竞争作用主要表现在土壤中的微生物对于生存空间和所需营养的竞争,哈茨木霉相对于土壤中其他病原菌来说,对环境适应能力较强,繁殖速度快,它在植物的根围迅速抢占表面位点进而形成一个保护罩,以此达到阻止病原真菌接触植物根系的目的,从而保护植物根部免受病原菌的侵染,使植株健康成长;哈茨木霉对病原菌的重寄生作用过程较为复杂,它通过识别、接触、缠绕、穿透等一系列复杂过程,附着于病原菌上并分泌胞外酶来溶解细胞壁,穿透菌丝,吸取营养,进而将病原菌杀死,这是哈茨木霉的生防机制中最为本质也最为重要的作用;哈茨木霉的抗生作用则表现为:它可分泌部分抗生素,这些抗生素可以抑制并杀死病原菌并阻止它们生长定植,从而减轻病原菌对植物的危害,国内研究哈茨木霉菌最权威的机构在上海交通大学,拥有中国首家国家级木霉菌资源库,同时中国研究木霉菌领域最核心的科学家陈捷教授位列其中,该技术专利已在上海交大的农业高科企业---大井生物进行产业化。 


4.红黄链霉菌在农业生产上的应用 

红黄链霉菌是一种放线菌,是一种多功能菌种。一是可加速有机物的分解,进而释放作物所必须的各种营养物质。研究发现,其转化有效氮的效率为5%~13%,有效磷可达到7%~15%,有效钾的效率高达8%~16%;二是增强光合作用和诱发抗逆基因表达,提高作物对干旱,雨涝,低温等不良环境的抗病、抗逆能力;三是可以在一定程度上改善土壤的结构,这是由于它可以分泌一种有利于土壤团粒结构形成的胶性物质,使土壤疏松、透气、保水,进而增强土壤肥力。 

我国使用的5406放线菌菌剂就是细黄链霉菌的一种乳糖变种[16]。研究发现,“5406”放线菌适宜于在中性至微碱性的土壤中生长,在pH6.5~8.5之间均能生长良好。在多种大田和经济作物上作用的结果充分表明了这种微生物菌剂可以促进作物生长,提高作物产量。  


5.结语与展望 

微生物菌剂使用安全方便,且不污染环境,是未来代替化学肥料的一种新兴制剂。4种不同种类的微生物菌剂在田间防治上均有较好的增产效果,可抑制土壤中的有害病菌的生长,减少作物病虫害。蜡质芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌两类细菌类微生物菌剂耐热、耐酸等抗逆性较强,与其它细菌相比有较强的生长优势;哈茨木霉菌剂个头较大,繁殖速度快,环境适应能力强,又因其复杂的拮抗作用机制,对病原菌的杀菌抑制效果好;5406菌剂可加速有机物的分解,增加土壤养分含量,但由于其菌种老旧退化,对作物增产效果渐弱,又因其耐酸性差,在使用上受到一些限制。


山东绿保生物科技有限公司是一家专业从事前沿微生物技术研发、生物菌剂成果推广、提供整体解决方案于一体的高新科技企业。公司从成立之初,高度重视技术研发,人才储备,高效解决合作方痛点问题,从而发展迅速壮大,现有员工180人,其中技术人员30人。公司拥有现代化科学实验室,始终坚持技术是第一生产力的理念,产品主要技术指标始终位居全国同行业前列。企业配备了原料存储、菌剂生产、成品库等大型车间,并与物流配送形成了“严生产,速服务”的企业宗旨。

2021年01月30日 本文被阅读
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