拟球孢白僵菌和/或有机碳肥在苹果病害防治中的应用

1.本发明涉及作物病害生物防治技术领域，具体涉及拟球孢白僵菌和/或有机碳肥在苹果病害防治中的应用。


背景技术：

2.随着农业产业结构调整和种植制度和技术变革，我国苹果产业发展迅猛，近年来，我国苹果种植面积不断增加，苹果产业也随之迅速发展。但是在苹果种植生产领域仍然存在较多问题，例如苹果产量和质量不稳定，苹果病害问题也日益突出，严重影响产业的持续健康发展。
3.真菌性病害是苹果面临的主要病害之一，其危害不仅在于对于当季或当年苹果产量和质量造成严重不利影响，有些真菌性病害还会导致苹果连年减产、长势逐渐衰弱甚至枯死等持续性危害。另外，病原菌还可能侵染种植地土壤，进而导致后续种植的苹果甚至周围种植园的苹果产量和质量下降，给果农造成无法挽回的损失。
4.目前，针对苹果真菌性病害的主要处理方法是增施化肥以及喷洒农药，然而，对于化肥和化学农药的过度依赖以及单一作物连作的现代化生产模式会导致土壤污染以及土壤养分元素分布不平衡，导致土壤劣化，微生物群落分布失衡，使得苹果植株抵抗力下降，进而加剧病害发生，同时还对环境造成破坏，十分不利于产业的绿色、健康、可持续发展。因此，研发有效的苹果病害防治措施，尤其是长期有效的真菌性病害防治措施对于我国和世界的苹果生产都有着重要意义。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺乏长期持续有效的苹果真菌性病害防治措施等问题，提供拟球孢白僵菌和/或有机碳肥在苹果病害防治中的应用。本发明以拟球孢白僵菌以及生物有机碳肥的施用为主要防治手段，其具有原料经济易得，防治手段简单易行，且对多种苹果病害的防治效果优异等优点。
6.为了实现上述目的，本发明一方面提供拟球孢白僵菌(beauveria pseudobassiana)在苹果病害防治中的应用。
7.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、草炭、中药渣和任选的拟球孢白僵菌菌剂；
8.其中，以干物质计，所述有机碳肥中，油枯、矿源黄腐酸钾、草炭和中药渣的重量比为1:0.1-0.5:2-5:1-4。
9.本发明第三方面提供如上所述的有机碳肥在苹果病害防治中的应用。
10.本发明第四方面提供一种防治苹果病害的方法，所述方法包括将拟球孢白僵菌或如上所述的有机碳肥施用于土壤中；
11.或者，将所述拟球孢白僵菌与苹果植株根际和/或根部接触。
12.通过上述技术方案，本发明能够取得如下有益效果：
13.(1)本发明提供的技术方案中采用拟球孢白僵菌和/或生物有机碳肥对苹果病害进行防治，能够获得较好的持续防治效果，从而有效解决目前对于苹果病害，尤其是苹果真菌性病害的防治效果不佳或者无法实现持续防治的问题；
14.(2)本发明提供的有机碳肥原料采用炼油厂废弃油渣(油枯)和废弃中药渣等生产副产品(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；
15.(3)本发明提供的防治苹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，能够促进农业生产的绿色可持续发展；
16.(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
17.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。
18.本发明的发明人在研究的过程中巧妙地发现，某些拟球孢白僵菌(例如拟球孢白僵菌cgmcc no.21047)直接施用于土壤中或与苹果植株根际和/或根部接触(例如将拟球孢白僵菌培养物浇淋至苹果植株根部)时，对于苹果病害，尤其是苹果真菌性病害具有较好的持续防治效果。
19.基于上述发现，本发明一方面提供拟球孢白僵菌(beauveria pseudobassiana)在苹果病害防治中的应用。所述“苹果病害防治”可以包括未发生病害的苹果的病害预防，也可以包括对已发生病害的苹果进行相应病害的治疗，以减轻病害对苹果产量和/或质量的不利影响。
20.根据本发明的优选实施方式，其中，所述应用可以包括将拟球孢白僵菌施用于苹果种植的土壤中。和/或，将拟球孢白僵菌与苹果植株根际和/或根部接触。例如将拟球孢白僵菌进行培养，并将获得的培养物浇淋至苹果植株根际和/或根部。
21.根据本发明的优选实施方式，其中，所述拟球孢白僵菌为保藏编号为cgmcc no.21047的拟球孢白僵菌。
22.根据本发明的优选实施方式，其中，所述病害选自为苹果真菌性病害，优选为苹果根茎类病害。
23.优选地，造成所述苹果病害的病原体包括尖孢镰刀菌(fusarium oxysporum)、腐皮镰刀菌(fusarium solani)和弯角孢镰刀菌(fusarium camptoceras)中的至少一种，优选为尖孢镰刀菌。
24.本发明的发明人在研究的过程中还发现，将油枯、草炭和中药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，能够起到调节土壤中微生物种群丰度和群落结构，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，提高对苹果病害的防控效果的作用。经过进一步研究，在该有机碳肥中加入前述拟球孢白僵菌后，对于苹果病害，尤其是苹果真菌性病
害的防控效果能够得到进一步提高。
25.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、草炭、中药渣和任选的拟球孢白僵菌菌剂；
26.其中，以干物质计，所述有机碳肥中，油枯、矿源黄腐酸钾、草炭和中药渣的重量比为1:0.1-0.5:2-5:1-4。
27.也即，本发明提供的有机碳肥配方为以下任意一种：
28.(1)以干物质计，重量比为1:0.1-0.5:2-5:1-4的油枯、矿源黄腐酸钾、草炭和中药渣；
29.(2)以干物质计，重量比为1:0.1-0.5:2-5:1-4的油枯、矿源黄腐酸钾、草炭和中药渣，以及拟球孢白僵菌菌剂。
30.本发明的发明人在研究中还发现，当采用的拟球孢白僵菌菌剂中含有能够产生铁载体的拟球孢白僵菌时，能够进一步提高苹果病害的防治效果，而且还能促进苹果的生长，提高产量和质量。
31.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)的拟球孢白僵菌。根据本发明的一种优选实施方式，其中，所述拟球孢白僵菌为保藏编号为cgmcc no.21047的拟球孢白僵菌。
32.本发明中，对于用作有机碳肥的原料(如油枯、草炭、中药渣等)没有特别限制，其可以是本领域任意能够用于制备有机碳肥的相关产品，其既可以是商购获得的相关产品，也可以是按照现有技术自行制备的相关产品。
33.根据本发明的优选实施方式，其中，所述油枯中水分含量为15-25重量％。优选为15-20重量％。
34.优选地，所述油枯中，以干物质计，有机碳含量为45-65重量％，腐殖酸含量为10-20重量％，全氮含量为2-10重量％。优选所述油枯中全磷含量(以p2o5计)为1-10重量％，全钾含量(以k2o计)为1-5重量％。
35.更优选地，所述油枯中，以干物质计，有机碳含量为55-65重量％，腐殖酸含量为15-20重量％，全氮含量为3-7重量％。优选所述油枯中全磷含量(以p2o5计)为1-5重量％，全钾含量(以k2o计)为1-3重量％。
36.根据本发明的优选实施方式，其中，所述草炭中水分含量不超过20重量％，优选为10-15重量％。
37.优选地，所述草炭中，以干物质计，有机碳含量为40-50重量％，腐殖酸含量为20-35重量％，全氮含量为1-2重量％。优选所述草碳中全磷含量(以p2o5计)为0.1-1重量％，全钾含量(以k2o计)为1-5重量％。
38.更优选地，所述草炭中，以干物质计，有机碳含量为40-45重量％，腐殖酸含量为20-30重量％，全氮含量为1.5-2重量％。优选所述草碳中全磷含量(以p2o5计)为0.1-0.5重量％，全钾含量(以k2o计)为1-2重量％。
39.根据本发明的优选实施方式，其中，所述中药渣中水分含量为20-30重量％。优选为20-25重量％。
40.优选地，所述中药渣中，以干物质计，有机碳含量为30-60重量％，腐殖酸含量为15-25重量％，全氮含量为2-3重量％。优选所述中药渣中全磷含量(以p2o5计)为0.1-1重
量％，全钾含量(以k2o计)为1-2重量％。
41.更优选地，所述中药渣中，以干物质计，有机碳含量为50-60重量％，腐殖酸含量为20-25重量％，全氮含量为2-2.5重量％。优选所述中药渣中全磷含量(以p2o5计)为0.5-1重量％，全钾含量(以k2o计)为1-1.5重量％。
42.优选地，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25-50重量％，全钾含量(以k2o计)为10-15重量％。
43.更优选地，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30-40重量％，全钾含量(以k2o计)为12-14重量％。
44.根据本发明的优选实施方式，其中，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，所述辅料总含量为1-5重量％，优选为1-3重量％。
45.优选地，所述辅料选自氮肥、磷肥和钾肥中的至少一种。
46.本发明中，对于选用的氮肥、磷肥和钾肥没有特别限制，其可以为有机肥，也可以为无机肥，只要其能够提供n、p和k即可。其既可以是通过商购获得的相关产品，也可以是按照现有技术自行配制或制备的相关产品。
47.优选地，以所述有机碳肥总重量计，所述拟球孢白僵菌菌剂的用量为0.1-2重量％，优选所述拟球孢白僵菌菌剂的用量使得所述有机碳肥中拟球孢白僵菌的含量为1
×
10
9-5
×
109cfu/g。优选为1
×
10
9-3
×
109cfu/g。更优选为1
×
10
9-2
×
109cfu/g。
48.本发明第三方面提供如上所述的有机碳肥在苹果病害防治中的应用。
49.根据本发明的优选实施方式，其中，所述苹果病害为苹果真菌性病害，优选为苹果根茎类病害。
50.优选地，造成所述病害的病原体包括尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌和弯角孢镰刀菌中的至少一种，优选为尖孢镰刀菌。
51.本发明第四方面提供一种防治苹果病害的方法，所述方法包括将拟球孢白僵菌或如前所述的有机碳肥施用于土壤中；
52.或者，将所述拟球孢白僵菌与苹果植株根际和/或根部接触。
53.也即，上述方法可以包括以下几种方式：
54.(1)将拟球孢白僵菌(菌剂)施用于土壤中；
55.(2)将有机碳肥施用于土壤中；
56.(3)将拟球孢白僵菌(菌剂)与苹果植株根际和/或根部接触。
57.根据本发明的优选实施方式，其中，所述苹果病害为苹果真菌性病害，优选为苹果根茎类病害。
58.优选地，造成所述苹果病害的病原体包括尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌和弯角孢镰刀菌中的至少一种，优选为尖孢镰刀菌。
59.根据本发明的优选实施方式，其中，所述拟球孢白僵菌选自能够产生(异羟肟酸盐型)铁载体的拟球孢白僵菌，优选为保藏编号为cgmcc no.21047的拟球孢白僵菌。
60.根据本发明的优选实施方式，其中，对于上述方式(1)，所述拟球孢白僵菌的用量为3
×
10
12-3
×
10
13
cfu/株。优选为3
×
10
12-1.5
×
10
13
cfu/株。更优选为6
×
10
12-1.2
×
10
13
cfu/株。进一步优选为9
×
10
12-1.2
×
10
13
cfu/株。
61.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
15000-30000kg
·
hm-2
。
62.根据本发明的优选实施方式，其中，对于上述方式(3)，所述拟球孢白僵菌的用量为3
×
10
12-3
×
10
13
cfu/株。优选为3
×
10
12-1.5
×
10
13
cfu/株。更优选为6
×
10
12-1.2
×
10
13
cfu/株。进一步优选为9
×
10
12-1.2
×
10
13
cfu/株。
63.本发明中，对于上述方式(1)和(3)，所述拟球孢白僵菌(菌剂)的施用形式(菌剂剂型)没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。例如可以将拟球孢白僵菌固体菌剂直接施用于土壤中，或者将其溶解于水中再施用于土壤中，也可以采用适合拟球孢白僵菌的培养基对其进行培养，再将获得的培养液浇淋至土壤中或浇淋至苹果植株根际和/或根部。
64.优选地，所述拟球孢白僵菌或有机碳肥的施用频率为每茬作物施用2-3次。
65.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60-75℃，时间30-50天。为了获得更好的堆肥效果，在堆肥过程中还可以进行翻堆。优选堆肥过程中每过10-20天即可翻堆1次。
66.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。
67.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，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)，草炭以泥炭土和腐殖土为原料(重量比为6:4)，通过堆捂腐熟发酵制备获得中药渣采集自昆明中药制剂和/或中成药制剂生产过程中产生的废弃中药渣(成分：三七35重量％、党参30重量％、重楼25重量％、葛根10重量％)。尿素、过磷酸钙、硫酸钾等均为正规化学试剂公司购买的市售品。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％。拟球孢白僵菌(cgmcc no.21047，获得方式可以参考cn202011398784.x)菌剂为通过将该菌株扩培、干燥后制备的固体菌剂，其中，拟球孢白浆菌约为3
×
10
11
cfu/g。茶渣、中油枯和草炭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，矿源黄腐酸钾中的黄腐酸含量为按照其他物质含量计算获得，ph采用电位法测定，其中主要成分如表1所示(其中，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)。
68.表1有机碳肥物料成分
[0069][0070]
实施例1
[0071]
取矿源黄腐酸钾100kg，油枯100kg，草炭300kg，中药渣300kg，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45
±
5％，温度65
±
5℃。堆肥第15天、第30天分别翻堆1次。堆肥持续40天，获得有机碳肥a1。
[0072]
实施例2
[0073]
取矿源黄腐酸钾100kg，油枯80kg，草炭420kg，中药渣200kg，而后将上述物料进行混合、堆制，堆好后用塑料布覆盖。堆肥期间控制堆肥物料中水分含量45
±
5％，温度65
±
5℃，堆肥第15天、第30天分别翻堆1次。堆肥持续35天，获得有机碳肥a2。
[0074]
实施例3
[0075]
取矿源黄腐酸钾100kg，油枯50kg，草炭500kg，中药渣150kg，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45
±
5％，温度65
±
5℃，堆肥第15天翻堆1次，堆肥持续30天。获得有机碳肥a3。
[0076]
实施例4
[0077]
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。
[0078]
实施例5
[0079]
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％的拟球孢白僵菌菌剂混合，获得有机碳肥b2。
[0080]
实施例6
[0081]
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的矿源黄腐酸钾替换为等重量的主要成分(以干物质计)如表2所示的生化黄腐酸钾。获得有机碳肥a4。
[0082]
表2替换生化黄腐酸钾成分
[0083][0084]
对比例1
[0085]
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％的球孢白僵菌(beauveria bassiana，购自北京百欧博伟生物技术有限公司，菌种号为bio-19292，经检测，该球孢白僵菌菌株不产铁载体)菌剂混合，获得有机碳肥b3。
[0086]
对比例2
[0087]
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的油枯和草炭替换为等重量的中药渣。获得有机碳肥d1。
[0088]
对比例3
[0089]
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的草炭替换为等重量的中药渣。获得有机碳肥d2。
[0090]
对比例4
[0091]
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的中药渣和油枯替换为等重量的草炭。获得有机碳肥d3。
[0092]
对比例5
[0093]
按照实施例1的方法，不同的是，将其中的草炭按照实施例1中的比例替换为等重量的茶渣和油枯(茶渣和油枯的重量比与实施例1中相同)。获得有机碳肥d4。
[0094]
对比例6
[0095]
按照实施例1的方法，不同的是，用腐殖土250kg替换其中的草炭(腐殖土提供的有机碳量与实施例1中草炭提供的有机碳量基本相同)。获得有机碳肥d5。
[0096]
对比例7
[0097]
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b4。
[0098]
对比例8
[0099]
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b5。
[0100]
对比例9
[0101]
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b6。
[0102]
测试例1
[0103]
将上述实施例和对比例中的有机碳肥按照表3中的用量在受到不同真菌影响，导
致苹果根腐病发生的苹果园中施用本发明提供的有机碳肥，施用频率为分别于秋季苹果采收完后和春季萌芽期各施用于土壤中一次。
[0104]
在果园中的不同区域划分处理组(按照表3的试验测试条件施用有机碳肥)和对照组(不施用有机碳肥)，每个试验组处理10株苹果树，按照以下标准于收获期调查发病情况，并计算防治效果。
[0105]
苹果根腐病调查分级标准：
[0106]
0级：根部和茎基部正常；
[0107]
1级：根部和茎基部有少数病斑；
[0108]
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％；
[0109]
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％；
[0110]
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；
[0111]
9级：根系坏死，植株地上部萎蔫或死亡。
[0112]
防治效果的计算采用下列两公式：
[0113]
病情指数＝[(σ(病级株数
×
代表级数))/(总株数
×
最高代表级值)]
×
100
[0114]
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％
[0115]
表3生物有机碳肥对苹果真菌性病害防治效果试验测试条件及结果
[0116][0117]
测试例2
[0118]
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，主要成分组成：6％马铃薯浸出粉，20％葡萄糖)对拟球孢白僵菌cgmcc no.21047进行培养，获得活菌数约为3
×
10
11
cfu/ml的拟球孢白僵菌培养液。
[0119]
按照以下方式对苹果进行处理，每个处理包含10株苹果：
[0120]
实验组i：将拟球孢白僵菌培养液浇淋至苹果根际土壤中，分别于秋季苹果采收完
后和春季萌芽期各施用一次。
[0121]
实验组ii：将拟球孢白僵菌菌剂(固体菌剂，活菌数约为3
×
10
11
cfu/g)施用于种植了苹果的根际土壤中，分别于秋季苹果采收完后和春季萌芽期各施用一次。
[0122]
对照组：不施用拟球孢白僵菌培养液，也不施用拟球孢白僵菌菌剂。
[0123]
按照测试例1中的计算方法，对各组苹果病害防治效果进行计算和对比，结果详见表4。
[0124]
表4拟球孢白僵菌对苹果真菌性病害防治效果试验测试条件及结果
[0125][0126]
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。