蔣高華 彭興華 李宛晁
摘要:農(nóng)作物病害給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來非常大的危害,治理農(nóng)作物病害刻不容緩。本文綜述了生防菌的應(yīng)用研究,主要包括生防細(xì)菌、真菌、鏈霉菌,同時綜述了生防菌的主要作用機(jī)制,主要包括拮抗作用、競爭作用和誘導(dǎo)作用,并對生物有機(jī)肥生防菌的發(fā)展趨勢作出了展望。
關(guān)鍵詞:生物有機(jī)肥;生防菌;作用機(jī)制
中圖分類號:S963.91
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20191115007
基金項(xiàng)目:云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:2018YDXS04)
引言
農(nóng)作物在生長過程中會發(fā)生病害,給現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成較大影響。防止農(nóng)作物病害就變得迫在眉睫,防控病害的主要途徑有化學(xué)防治、物理防治、生物防治等。20世紀(jì)80年代開始,人們已經(jīng)將生物防治用于農(nóng)作物病除害處理和應(yīng)用,生物防治是指用一種生物與另一種生物進(jìn)行對抗,從而達(dá)到防治農(nóng)作物病害的目的。它具有高效、安全、環(huán)境友好等特點(diǎn),已被國內(nèi)外研究者關(guān)注[1,2]。關(guān)于生防菌防治農(nóng)作物病害的報道非常多,已在農(nóng)作物病害防治中取顯著效果[3]。
1 生防菌的應(yīng)用研究
目前應(yīng)用較多生防菌種主要包括細(xì)菌、真菌及放線菌3大類。
1.1 生防細(xì)菌
劉明[4]從自然堆積發(fā)酵的白酒糟中分離出枯草芽孢桿菌SD,在日糧中添加0.2%的枯草芽孢桿菌制劑,可使豬腹瀉率降低72.99%。何欣[5]從海南發(fā)病香蕉園土壤中初篩得到拮抗古巴?;图怄哏牭毒?1株,復(fù)篩得到2株(N-6和N-11)枯草芽孢桿菌,制備香蕉專用有機(jī)肥,其中含N-6和N-11混合生物有機(jī)肥和只含N-6菌株的生物有機(jī)肥,對香蕉枯萎病防治率分別達(dá)到82.0%和86.0%。李清飛[6]從福建煙田中分離出煙草青枯病原菌,其中菌株T5的拮抗帶最大,拮抗帶達(dá)10.2~21.4mm,用該菌混入牛糞制備有機(jī)肥進(jìn)行大田施用,對青枯病防治率在3%~5%。續(xù)彥龍[7]從新鮮豬糞中分離出13株優(yōu)勢細(xì)菌,優(yōu)選出5株芽孢桿菌屬細(xì)菌,利用5株菌制備有機(jī)肥,盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對小麥紋枯病防病率達(dá)到77.1%。侯園園[8]利用綠針假單胞菌G5菌株對苦瓜枯萎病SG-15菌株和黃瓜枯萎病菌FOC菌株試驗(yàn),具有明顯拮抗作用,抑制率分別達(dá)到60%以上和78.39%。利用G5菌株處理黃瓜幼苗,對溫室盆栽黃瓜枯萎病防病效果達(dá)72.88%。路平[9]從土壤中分離出熒光假單胞菌X-20菌株,利用該菌株制備的有機(jī)肥可以明顯減輕南方根結(jié)線蟲發(fā)病率,最高防治效果達(dá)到63.00%。王雅雅[10]分離得到1株解淀粉芽孢桿菌BS-17,該菌株對9種常見植物土傳疾病抑制率均在80%以上。
1.2 生防真菌
許華升等[11]采用平板對峙法篩選得到1株草酸青霉菌株,編號為Z47,該菌株對番茄灰霉病病原菌的抑制效果最好,抑制率高達(dá)74.8%。李清飛[6]從煙區(qū)土壤中分離得到6個真菌菌株,采用平板對峙法發(fā)現(xiàn),其中2株Ty-1和Ty-3對煙草黑脛病菌有明顯的抑制作用。陳杰等[12]探索灰黃青霉CF3對馬鈴薯土傳病害病原真菌立枯絲核菌、茄病鐮刀菌、硫色鐮刀菌、大麗輪枝菌,CF3發(fā)酵液對4株病原真菌菌絲生長抑菌率達(dá)53%~72.1%,對立枯絲核菌微菌核的抑制率達(dá)36.8%~100%。李聰[13]研究哈茨木霉TH對蘆筍立枯病的抑制作用,在不同溫度下都具有較高的穩(wěn)定性,在60℃的溫度處理后其對立枯病的抑菌率仍能保持在50%以上。楊春林[14]研究哈茨木霉菌株Th-30生產(chǎn)幾丁質(zhì)酶粗提物對番茄灰霉病菌生長的抑制率為67.61%~71.31%,對灰霉病菌孢子產(chǎn)生及萌發(fā)的抑制率分別為80.95%、81.43%,對病菌孢子致病性抑制率為65.22%~70.51%。張衡宇[15]從臺灣不同市縣13份土壤中分離到1株對鐮刀菌具有較強(qiáng)抑制作用的哈茨木霉FJAT-9040,它對4 株枯萎病病原菌FJAT-136、FJAT-141、FJAT-282 和FJAT-370 的抑制率均在80%~90%之間。
1.3 生防放線菌
崔鳴等[16]研究密旋鏈霉素菌對魔芋軟腐病的抑制作用,低量菌肥使得病株率下降20.45%。梁銀等[17]從土壤中分離1株白刺鏈霉菌菌株CT205,該菌株對對黃瓜枯萎病防治效果為51.85%,該菌液制備成復(fù)合生物有機(jī)肥,防治效果達(dá)81.85%。張思洋[18]從番茄種植地篩選出1株細(xì)黃鏈霉菌放線菌G33,該菌制成有機(jī)肥盆栽試驗(yàn)顯示對番茄青枯病的生防效果達(dá)到51.72%,田間試驗(yàn)結(jié)果表明,生防效果達(dá)到48.72%。陳潔[19]從不同生態(tài)條件土壤中分離篩選得到32株具有拮抗活性放線菌菌株,其中放線菌K5菌株(玫瑰產(chǎn)色鏈霉菌)對棉花枯萎病菌拮抗活性最強(qiáng),抑菌帶寬為8mm,其發(fā)酵濾液在盆栽條件下對棉花苗期枯萎病的防治效果達(dá)46.50%。王珊珊[20]從黑木耳栽培中的污染雜菌分離鑒定及拮抗菌篩選,發(fā)現(xiàn)生防鏈霉菌BUAS13-03 菌株抗性最佳,抑菌圈直徑為2.8±0.3cm。何斐[21]發(fā)現(xiàn)放線菌D74為樓徹氏鏈霉菌對魔芋軟腐病菌有較強(qiáng)拮抗作用,拮抗圈直徑為11.0~18.3mm,盆栽條件下,拌土單接菌D74和菌劑與病原菌混接處理對收獲期魔芋的相對防效分別為100%、17.0%。
2 生防機(jī)制
農(nóng)作物病害主要是因?yàn)樯L土壤中存在害病原菌。向土壤中加入含有生防功能菌的有機(jī)肥,其環(huán)境就會發(fā)生變化,就會改變土壤中微生物的多樣性,從而達(dá)到降低植物致病菌數(shù)量,提高土壤有益菌的數(shù)量,達(dá)到降低農(nóng)作物病害發(fā)生概率。目前,生防菌主要生防機(jī)制有:拮抗作用、競爭作用、誘導(dǎo)作用和寄生作用,其他還有致弱作用等。
2.1 拮抗作用
拮抗作用是生防菌中普遍應(yīng)用的情況,一般生防菌通過自身代謝作用產(chǎn)生抑制農(nóng)作物病原菌,生成具有拮抗性作用的代謝產(chǎn)物,如芽孢桿菌、假單胞菌及鏈霉菌可以產(chǎn)生抗生素、抗菌蛋白以及溶菌酶等[22]。
2.2 競爭作用
競爭作用是生防菌發(fā)揮作用的另一個主要機(jī)制,主要包括空間競爭和營養(yǎng)競爭。生防菌與植物病原菌之間的競爭主要集中在營養(yǎng)和空間2個位點(diǎn)上[23]。
2.3 誘導(dǎo)作用
誘導(dǎo)作用是植物啟動自身防御反應(yīng)的1種生防形式,主要通過誘導(dǎo)激發(fā)植物的抗性反應(yīng),增強(qiáng)植物整體防御能力。主要分為系統(tǒng)獲得抗性和誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性。
3 應(yīng)用展望
生防菌利用自身的特點(diǎn)可以抑制植物的病原菌,自然界存在較多有益非致病微生物,利用它們可以降低對環(huán)境的污染等諸多危害,所以受到研究專家的格外重視。隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展,生防菌的進(jìn)一步深入研究和開發(fā)利用將會越來越受到重視,生物防治將受到更多內(nèi)外研究專家的青睞。無公害、綠色農(nóng)業(yè)要不斷滿足人民日益增長的美好生活需要,生防菌制備的有機(jī)肥的使用量就會越來越大,也是生物防治最具潛力的途徑之一。
參考文獻(xiàn)
[1] 彭埃天,宋曉兵,凌金鋒,等.香蕉枯萎病菌4號生理小種分子檢測與枯萎病生物防治研究進(jìn)展[J]. 果樹學(xué)報,2009, 26(1): 77-81.
[2] BAKER K F, SNYDER W C. Ecology of soil-borne plant pathogens, prelude to biological control[M]. Los Angeles, CA, USA: University of Califorlinia Press Berkely, 1965.
[3] 周曉梅,劉強(qiáng),王瑛璐. 拮抗菌生物防治農(nóng)作物病害的研究進(jìn)展[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2010(4): 37-39.
[4] 劉明. 白酒糟固態(tài)發(fā)酵菌種篩選、發(fā)酵條件及應(yīng)用研究[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.
[5] 何欣.防治土傳香蕉枯萎病微生物有機(jī)肥研制與生物效應(yīng)研究[D]. 南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.
[6] 李清飛.具有生物農(nóng)藥功能的有機(jī)肥生產(chǎn)工藝的研究[D].鄭州:鄭州大學(xué),2006.
[7] 續(xù)彥龍.抗小麥紋枯病生物有機(jī)肥的制備及其效果評價[D].大連:大連理工大學(xué),2015.
[8] 侯圓圓.綠針假單胞菌G5菌株對苦瓜和黃瓜枯萎病防治技術(shù)初探[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.
[9] 路平. 生防細(xì)菌X-20對根結(jié)線蟲的生防機(jī)制及應(yīng)用研究[D].平谷:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.
[10] [ZK(#]王雅雅. 甜瓜土傳枯葉病拮抗菌的選育及其生防潛力的評價[D].西安:西北大學(xué),2015.
[11] 許華升,李呂木,詹凱,等.1株抗番茄灰霉病的生物有機(jī)肥菌種的篩選、發(fā)酵條件優(yōu)化及其應(yīng)用潛力[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版), 2014, 40(3): 281-292.
[12] 陳杰,郭天文,湯林,等. 灰黃青霉CF3對馬鈴薯土傳病原真菌的拮抗性及其促生作用[J]. 植物保護(hù)學(xué)報,2013, 40(4): 302-308.
[13] 李聰.蘆筍立枯病拮抗木霉菌的篩選及防效研究[D].洛陽:河南科技大學(xué),2014.
[14] 楊春林. 哈茨木霉(Trichodema harzianum)菌株Th-30生防特性評價[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.
[15] 張衡宇. 植病生防菌哈茨木霉(Trichoderma harzianum)的研究[D].福州: 福建農(nóng)林大學(xué), 2011.
[16] 崔鳴, 李建國,陳浩,等.魔芋抗病促生專用放線菌肥的抑病增產(chǎn)效應(yīng)[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2016, 62(9): 25-26.
[17] 梁銀, 張谷月,王辰,等.黃瓜枯萎病的生防效應(yīng)研究[J].土壤學(xué)報,2013, 50(4): 810-817.
[18] 張思洋.沼渣混合堆肥及其生物有機(jī)肥對番茄青枯病防控效應(yīng)研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2019.
[19] 陳潔.放線菌K5的種類鑒定及其對棉花枯萎病菌的拮抗和防病作用[D].揚(yáng)州: 揚(yáng)州大學(xué),2007.
[20] 王珊珊,楊佳玥,袁雪,等. 一種脈孢霉的分離鑒定及拮抗菌篩選[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2015,31(21): 157-161.
[21] 何斐,張忠良,崔鳴,等. 放線菌D74對魔芋的防病促生作用[J]. 園藝學(xué)報,2015,42(2): 376.
[22] 周芳如,羅志威,徐滔明,等. 生物有機(jī)肥中生防菌種的研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 43(34): 193-195.
[23] 毛良居,毛赫. 鏈霉菌生物防治研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 45(1): 145-147.
作者簡介:
蔣高華(1982-),男,碩士,講師。研究方向:有機(jī)資源綜合利用。