一种增强生防菌定殖效率和活性的方法

1.本发明涉及农业可持续发展技术领域，尤其是涉及一种增强生防菌定殖效率和活性的方法。


背景技术：

2.绝大多数设施生产蔬菜、大田瓜果、烟草、马铃薯和中药材植物等都有极为严重的土传病害问题。土传病害是指土壤中土传病原菌和根结线虫大量繁殖，在条件适宜时入侵植物，最终导致植物发育不良甚至死亡的现象。在以高复种指数和高肥料投入为特点的现代集约化农业生产系统中，土传病害问题尤为突出，每年造成极大的经济损失，阻碍了我国现代农业的可持续发展。
3.为应对这一问题，目前农业生产中主要采用种植前的土壤化学熏蒸消毒方法，以杀灭土壤中的植物病原微生物，然而，化学熏蒸剂在杀灭有害致病菌的同时，也杀灭了土壤中的植物有益微生物，且目前人们对食品安全和环境保护的担忧日益增加，化学杀菌这一方法的使用逐渐受到限制。近年来，通过向土壤中添加人为筛选和培养的有益微生物，以此来抑制病原菌，保障植物健康的研究与应用逐渐受到关注。目前已开发出一系列含高效生防菌的产品，这些生防菌主要包括芽孢杆菌类和木霉类等。然而，由于生防菌属外来物种，添加到土壤后往往很难与土著微生物形成有效竞争，不能在土壤中有效定殖与存活，其抑制作物病害发生的能力也大幅降低。增强生防菌在土壤中的定殖效率是充分发挥其抗病作用的必要前提。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明公开了一种增强生防菌定殖效率和活性的方法。
5.技术方案：本发明的增强生防菌定殖效率和活性的方法，包括以下步骤：
6.s1、土壤强还原处理：
7.向土壤中添加易分解有机物；
8.灌溉土壤；
9.覆膜密封；
10.s2、施用生防菌剂；
11.s3、土壤混匀稳定后种植作物。
12.其中，所述易分解有机物为大宗作物秸秆或绿肥。
13.进一步的，所述易分解有机物需粉碎至4mm以下，用氮肥调节其碳氮比至(22
‑
28):1，用量为800
‑
1000kg/亩。
14.进一步的，灌溉土壤时需达到100％田间持水量。
15.进一步的，覆膜密封时将待处理土壤上方及四周用0.04mm以上厚度塑料薄膜覆盖，阻隔待处理土壤与空气的氧气交换。
16.在土壤强还原处理时，环境温度达到25℃以上，保持土壤覆膜3周方可揭膜结束处理；环境温度达到30℃以上，保持土壤覆膜2周方可揭膜结束处理。
17.进一步的，施用生防菌剂时，待强还原处理结束，揭膜晾晒土壤至30％
‑
50％田间持水量之后的2周内施用。
18.进一步的，需待施入生防菌剂1周之后种植作物。
19.本专利实现的原理：通过土壤强还原处理，其一改善土壤理化性质，使之适应于生防菌的定殖；其二改造土壤微生物群落，创造生防菌定殖所需的生存空间和生态位，最终实现提升生防菌定殖效率和活性的目的。
20.有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：通过土壤强还原处理与生防菌剂施用相结合的方式，增强生防菌在土壤中的定殖效率和活性，进而提高其对土传病害的防控效果，保障经济作物的可持续生产；过程中不涉及任何有毒有害化学品的使用，与目前主要采用的化学熏蒸相比，具有对土地和环境无任何污染、生态环保的优点。
附图说明
21.图1是本发明实施例中各处理生防菌n23活性细菌的数量；
22.图2是本发明实施例中各处理生防菌n23总细胞的数量；
23.图3是本发明实施例中各处理生防菌t15的数量；
24.图4是本发明实施例中各处理病原菌立枯丝核菌的数量。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
26.一种增强生防菌定殖效率和活性的方法，包括以下步骤：
27.s1、土壤强还原处理：
28.向土壤中添加易分解有机物，包括但不限于水稻、小麦和玉米等大宗作物秸秆和苜蓿等绿肥，需粉碎至4mm以下，用氮肥调节其碳氮比至(22
‑
28):1，用量为800
‑
1000kg/亩；
29.灌溉土壤，达到100％田间持水量；
30.覆膜密封，将待处理土壤上方及四周用0.04mm以上厚度塑料薄膜覆盖；
31.在土壤强还原处理时，环境温度达到25℃以上，保持土壤覆膜3周方可揭膜结束处理；环境温度达到30℃以上，保持土壤覆膜2周方可揭膜结束处理。
32.s2、施用生防菌剂；
33.包括但不限于芽孢杆菌和木霉；所施用的生防菌剂包括但不限于菌液和菌粉；
34.施用生防菌剂时，待强还原处理结束，揭膜晾晒土壤至30％
‑
50％田间持水量之后的2周内施用。
35.s3、土壤混匀稳定后种植作物；
36.需待施入生防菌剂1周之后种植作物。
37.所用材料
38.所用土壤采集自南京横溪，为黄瓜多年连作土壤，采集前其上所栽培黄瓜立枯病发病率在50％以上，土壤基础理化性质为ph 5.0、有机碳13.8g/kg、总氮2.06g/kg、硝态氮270mg/kg。黄瓜种子为津春4号。
39.实施例1(强还原+生防菌)
40.按照上述方法，土壤添加折合1000kg/亩的苜蓿粉，所用苜蓿粉的碳氮比为24:1，灌溉至田间持水量，覆膜密封，于30℃条件下培养15天，揭膜晾干至40％田间持水量，随后向其中加入生防菌枯草芽孢杆菌n23和哈慈木霉t15。生防菌n23和t15的接种浓度分别为每克土107cfu和1g鲜菌丝体，与土壤充分混匀。
41.实施例2(强还原+生防菌)
42.按照上述方法，土壤折合900kg/亩的水稻秸秆，用碳酸氢铵调节碳氮比为22:1，灌溉至田间持水量，覆膜密封，于30℃条件下培养15天，揭膜晾干至30％田间持水量，随后向其中加入生防菌n23和t15。生防菌n23和t15的接种浓度分别为每克土107cfu和1g鲜菌丝体，与土壤充分混匀。
43.实施例3(强还原+生防菌)
44.按照上述方法，土壤添加折合800kg/亩的玉米秸秆，用碳酸氢铵调节碳氮比为28:1，灌溉至田间持水量，覆膜密封，于30℃条件下培养15天，揭膜晾干至50％田间持水量，随后向其中加入生防菌n23和t15。生防菌n23和t15的接种浓度分别为每克土107cfu和1g鲜菌丝体，与土壤充分混匀。
45.对比例1(无处理对照)
46.不做任何土壤处理。
47.对比例2(生防菌)
48.土壤仅添加生防菌n23和t15的处理。
49.每个处理包含3个重复，每个重复在25
×
25
×
5cm的盆钵中装入2.5kg土壤。上述处理结束15天后，每盆栽种9棵发芽的黄瓜种子。温室中培养40天后统计黄瓜苗发病率和地上部生物量；在移栽前和收获后采集土壤样品，测定土壤中致病菌立枯丝核菌、生防菌n23和t15数量。
50.土壤中病原菌和生防菌数量的测定
51.生防菌n23总数的测定采用选择性平板稀释涂布法(添加30μg ml
‑1卡那霉素的牛肉膏蛋白胨培养基)，将土壤悬液通过80℃热处理15分钟，测定其芽孢数量；立枯丝核菌和生防菌t15数量的测定采用荧光定量pcr法，具体参照文献【trichoderma harzianum strain sqr
‑
t37 and its bio
‑
organic fertilizer could control rhizoctonia solani damping
‑
off disease in cucumber seedlings mainly by the mycoparasitism】实施。
52.试验结果
53.黄瓜苗种植前和种植后两个时间点上，实施例1
‑
3(强还原+生防菌)处理中n23的活性细胞数量和总数量(活性细胞和芽孢数量之和)均显著高于对比例2(仅施用生防菌处理，如图1和图2所示)；种植前实施例1
‑
3中n23活性细胞占比分别为72.4％、76.7％和68.0％，而对比例2中仅为35.0％；种植后实施例1
‑
3中n23活性细胞占比分别为41.4％、33.9％和48.0％，仍高于对比例2(13.3％)。黄瓜苗收获后，实施例1
‑
3中t15的数量分别是对比例2(仅施用生防菌处理)的7.27、4.41和8.38倍(如图3所示)。实施例1
‑
3中病原菌立枯丝核菌的数量显著低于对比例1和2(如图4所示)，其数量分别为对比例2的0.66％、1.09％和1.34％。实施例1
‑
3中黄瓜苗立枯病的防效和总地上部生物量显著高于对比例2(见表1)。
这些结果均表明强还原土壤处理联合施用生防菌能显著提高生防菌在土壤中的数量与活性，进而增强了病害的防控效果。
54.表1各处理黄瓜苗发病率和生物量
55.