一种抗线虫促进农作物生长的复合微生物肥料的制作方法

文档序号:11123722阅读:1796来源:国知局

本发明涉及肥料,特别涉及到一种抗线虫促进农作物生长的复合微生物肥料。



背景技术:

植物线虫是一类寄生在植物体上的线虫,是世界范围内对植物生长威胁较大的有害生物,可以造成作物产量和品质下降。在世界范围内,线虫病害对小麦、水稻和玉米等20种主要粮食作物造成的损失平均为10.7%,对棉花、柑橘和番茄等20种重要经济作物造成的损失平均为14%,局部地区线虫对单一作物造成的损失可高达80%,甚至绝收川。线虫主要为害植株根部,造成植株矮小和顶端黄化,通常与缺肥、缺水、水淹和营养不良等症状难以区分,一般不易引起人们的重视;还可为害种子和块茎等,造成直接产量损失。此外,线虫还可作为病毒介体来传播病毒,使病毒成为害植物的主要病原。迁移性线虫对植株造成严重为害后,通常在植株枯萎或死亡前离开受害植株,造成线虫病害诊断困难,所以在评估线虫为害时,它造成的损失远比人们想象的要高。

目前给我国农业生产造成重大损失的主要线虫类别有根结线虫、孢抱囊线虫、茎线虫和短体线虫等。其中以孢囊线虫病和根结线虫危害最大。小麦孢囊线虫病,又称小麦禾谷孢囊线虫病(cereal cystnematode,CCN),是一类危害小麦等禾谷类作物的重要土传病害,主要危害小麦、大麦、燕麦和黑麦等禾谷类作物,以及紫羊茅、牛尾草、羊茅等40余种牧草。小麦孢囊线虫病目前国内分布范围已达湖北、河北、河南、北京、山西、陕西、内蒙古、青海、甘肃、山东、安徽、江苏和宁夏等13个省(市区),尤以黄淮麦区危害最为严重,在我国小麦主产区河南省已造成严重的产量损失。小麦孢囊线虫病作为土传病害,其发病面积通常比较大,有效的病害治理往往难度较大。因此,对小麦孢囊线虫病的防治,通常在小麦孢囊线虫病严重发生的地块,用氯化苦、D-D混剂和棉隆等土壤熏蒸剂能够在一定程度上有效防治小麦孢囊线虫,尤其在小麦返青前后,在病田施用具触杀或内吸作用的杀线剂,如涕灭威可降低卵和二龄幼虫的数量,处理效果较好。虽然采用化学药物防治效果显著,但是污染环境,对人畜健康造成极大危害。大豆孢囊线虫病是全世界大豆产区的重要病害之一,1899年由俄国人雅切夫斯基等在我国东北地区首次发现,在中国、美国、俄罗斯远东地区、阿根廷、巴西、加拿大、哥伦比亚、埃及、印度尼西亚、日本和韩国等国家普遍发生,危害严重。我国仅东北和黄淮海大豆产区每年发生面积就有150万hm2以上,受害大豆一般减产30%~50%,严重时甚至绝产。河南省每年胞囊线虫病发生31.1万亩以上,目前重点发生区主要是焦作、许昌、郑州和周口等地局部。另外,根结线虫也是一类对多种农作物造成严重危害的土传植物寄生线虫,全世界每年由根结线虫造成的经济损失就可达1000多亿美元。因为根结线虫寄主广泛,可侵染几乎所有的常见作物和杂草,根结线虫在土壤中以2龄幼虫和卵越冬,活虫体在离开寄主的的情况下,可以存活1—3年,节能温室中栽培的蔬菜主要是葫芦科的瓜类、茄果类和豆类蔬菜,这些蔬菜种类,都是根结线虫的嗜性寄主,它可以连续地、不间断地繁殖为害,所以土壤中的根结线虫数量越来越多,加之多数菜农迷信农药、只重视化学防治,而传统的防治方法(如作物轮作、抗病育种和化学农药的使用等)虽然在一定程度上减轻了线虫病害,但作物产量损失仍然很大。目前对孢囊线虫和根结线虫的防治,大多数采用化学杀虫剂,不但生产成本相对较高,而且毒性大、污染环境,对人畜健康存在潜在威胁。因此,综述所述,开发能有效控制孢囊线虫和根结线虫危害的安全、高效生物防治技术已成为近年来学者们研究的热点之一。

生防菌微生物肥料由于具有无污染,无公害,价格低,效果好等特点,目前采用生物防治的方法尤其是通过施用微生物肥料的方式,越来越受到人们的青睐,既能达到防治效果,又有一定的肥效作用。但据国内文献查新可知,多是化学制剂和微生物菌剂,还未见既能防治孢囊线虫病和根结线虫,又能促进农作物生长的复合微生物肥料的公开报道。



技术实现要素:

针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明之目的就是提供一种抗线虫促进农作物生长的复合微生物肥料,可有效解决既能抗线虫,又能促进农作物生长、增产增效和环保的问题。

本发明解决的技术方案是,该复合微生物肥料是由质量百分比计的:复合微生物菌剂35~45%、尿素8~15%、磷酸一铵30~35%、氯化钾5~10%和腐植酸钾5~10%混合均匀制成;所述的复合微生物菌剂是由淡紫拟青霉GCX2-1固体发酵物、黑曲霉J4固体发酵物和地衣芽孢杆菌DY-1发酵液泥炭土吸附物按质量比1︰1︰1组成;

所述淡紫拟青霉GCX2-1固体发酵物是,由淡紫拟青霉GCX2-1,分类命名为淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus),按固体发酵培养基基质的3-5%的接种量接种于产孢固体发酵培养基中,经20℃~30℃浅盘发酵4~6d,再经低温干燥而成,所述产孢固体发酵培养基成分为:麸皮︰玉米粉=4︰1作固体原料和水混合在一起,调pH 7.0制成,固体原料和水的质量比为1~2︰1;

所述黑曲霉J4固体发酵物是由将斜面菌种黑曲霉菌株J4,分类命名为黑曲霉(Aspergillus niger),接种于PDA培养基平板上,于25-32℃培养3-5天,孢子成熟后用灭菌的PDA培养基冲洗平板,配制成密度3×108个/ml的菌悬液,加入种子培养基中,25-35℃,150-200r/min 摇床培养6-24h后孢子萌发得孢子种子液,然后将孢子种子液按固体发酵培养基质量的5-10%接种于固体发酵培养基中,25-35℃浅盘培养4-7d,其间翻曲2~3次,待孢子长成后即得;所述固体发酵培养基组分为:麸皮与米糠的比例4︰1,加占麸皮和米糠总质量3-6%的硫酸铵,然后再加入2倍的固体发酵营养液拌匀,pH6.0-7.5;所述固体发酵营养液:MgSO4·7H2O0.5g,KH2PO4 1.0g,Na2HPO4 0.2g,MnSO4 0.035g,CuSO4·5H2O 0.007g,FeSO4·7H2O 0.007g,加蒸馏水至1 000mL,121℃灭菌20min,冷却后备用;

所述地衣芽孢杆菌DY-1发酵液泥炭土吸附物是,将斜面菌种地衣芽孢杆菌DY-1,分类命名为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),接种于PDA培养基平板上,于25-32℃培养3-5天,孢子成熟后用灭菌的PDA培养基冲洗平板,配制成密度3×108个/ml的菌悬液,DY-1地衣芽孢菌的菌悬液与加入的灭菌的泥炭土的比例为1︰1~2制成;

所用淡紫拟青霉GCX2-1保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC NO 12106,保藏时间2016年3月16日,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,为分离筛选出的具有抗孢囊线虫和根结线虫作用的真菌;

所述黑曲霉J4保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC NO 4219,保藏时间2010年10月12日,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,为分离筛选出的真菌菌株,不但具有高效降解有机磷农药的作用,而且还具有抗孢囊线虫和根结线虫作用;

所述地衣芽孢杆菌DY-1保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCCNO6028,保藏时间2012年4月23日,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,为分离筛选的具有较强溶解无机磷酸盐作用的细菌,能够促进磷灰石[Ca3(PO4)2]等难溶的磷酸盐释放出磷,提高土壤中可溶性磷的含量,从而可明显地促进农作物的生长,使其根系发达,增强农作物的抗病能力。

本发明提供发酵培养基及培养条件简单,操作方便,生产成本低,易于工业化生产,对小麦孢囊线虫和根结线虫防治效果良好,节能环保,经济和社会效益巨大。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。

本发明在具体实施中,可由以下实施例给出。

实施例1

一种抗线促生专用复合微生物肥料,由质量百分比计的:复合微生物菌剂38~42%、尿素12~14%、磷酸一铵32~34%、氯化钾6~8%和腐植酸钾6~8%混合均匀制成。

实施例2

一种抗线促生专用复合微生物肥料,由质量百分比计的:复合微生物菌剂35%,尿素15%,磷酸一铵30%,氯化钾10%和腐植酸钾10%混合均匀制成。

实施例3

一种抗线促生专用复合微生物肥料,由质量百分比计的:复合微生物菌剂45%,尿素10%,磷酸一铵35%,氯化钾5%和腐植酸钾5%混合均匀制成。

实施例4

一种抗线促生专用复合微生物肥料,由质量百分比计的:复合微生物菌剂40%,尿素8%,磷酸一铵32%,氯化钾10%和腐植酸钾10%混合均匀制成。

本发明经实验和实地施用,取得了非常好的有益技术效果,有关试验资料如下:

1材料与方法

1.1供试材料

试验于2014年10月安排在河南农业职业学院农业科技园试验田。供试土壤为壤土,肥力均匀。耕层土壤养分为:有机质7.9g/kg,水解氮87.5mg/kg,速效磷78.8mg/kg,速效钾230.1mg/kg。田块方正,田面平整,排灌方便,易于观察及管理,种植水平与当地生产水平相当。供试作物为小麦,品种为“周麦22”,试验地前茬作物为玉米,亩产量600kg。供试肥料“抗线促生专用复合生物肥料”(有效活菌数≥0.2亿/g,N+P2O5+K2O≥25%),由河南省科学院生物研究所有限责任公司提供。

1.2试验设计

本试验设4个处理,随机区组排列,每个处理重复3次,小区面积30m2

处理1:亩底施供试抗线促生专用复合生物肥料50kg,拔节期亩追施尿素10kg;

处理2:亩底施供试抗线促生专用复合生物肥料基质50kg,拔节期亩追施尿素10kg;

处理3:亩底施常规复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)40kg,拔节期亩追施尿素10kg;

处理4:空白对照(不施肥),拔节期亩追施尿素10kg。

前茬种植玉米,9月26日收获,10月4日精细整地,施入肥料,10月18日播种,10月27日出苗,2015年3月20日追施尿素,然后浇水,6月4日收获。收获时各小区单收计产并同时进行田间调查及考种。试验除按方案要求施肥外,其它管理措施同一般大田生产。

1.3试验方法

2015年01月,对试验田各小区随机10点取样,每取样点取10株小麦,采用次氯酸钠- 酸性品红染色法在显微镜下记录根内2龄幼虫数量,统计根内胞囊线虫幼虫数,并计算其侵染率和病情指数。侵染率(%)=侵染的小麦株数/调查的小麦总株数×100;病情严重分级标准:0级,每克根部有0条胞囊线虫幼虫;1级,每克根部有1~5条胞囊线虫幼虫;2级,每克根部有6~20条胞囊线虫幼虫;3级,每克根部有21~40条胞囊线虫幼虫;4级,每克根部有40条以上胞囊线虫幼虫或根结连成须根团。

小麦生长期间田间管理同当地农户操作保持一致,并按每小区随机10点进行土壤采样测试、田间记载。

收获时,随后进行室内考种测产,收获时,在每小区随机取12个点,取小麦根周宽5cm,深5~20cm土壤混合后风干过筛混匀量取100mL土壤,采用改良漂浮分离法漂洗查有效孢囊数。

1.4数据统计与分析

利用SPSS 17.0软件进行数据处理及方差分析,并用LSD法比较不同处理差异显著性。

2结果与分析

2.1越冬小麦根部胞囊线虫侵染情况统计结果

越冬小麦根部胞囊线虫侵染情况统计分析结果如表1所示,施用我所提供的抗线促生专用复合生物肥料处理1与处理2、3、4相比,每克根中含二龄线虫数量(NP)显著减少,差异极显著(P<0.01),侵染发病情况明显较轻,并与处理4空白对照、处理3常规施肥、处理2基质相比,侵染率显著减少;处理2基质和处理3常规施肥相比,每克根中含二龄线虫数量(NP)也显著减少,差异也极显著(P<0.01),但发病级别一致,并且侵染率和发病指数也差异不显著(P>0.01);而处理4空白对照与处理2、3相比,每克根中含二龄线虫数量(NP)差别不大,处理2基质中每克根中含二龄线虫数量(NP)最多,其次为处理3常规施肥和处理4空白对照,并且处理2、3、4的发病级别均为2级,为轻度感染,差异不显著(P>0.01);但处理2、3的发病侵染率和发病指数较高,与处理4空白对照相比差异极显著(P<0.01)。因此,该胞囊线虫侵染情况调查结果说明:施用我所提供的抗线促生专用复合生物肥料能显著地减少越冬小麦根部胞囊线虫侵染率,从而可以明显降低小麦胞囊线虫发病级别和发病指数。

表1越冬小麦根部胞囊线虫侵染情况统计表

注:表中数据为平均数±标准误;表中小写字母表示0.05显著水平,大写字母表示0.01显著水平,下同。

2.2底施“复合微生物肥料”对小麦生物学性状的影响

由表2可看出:处理1(底施抗线促生专用复合生物肥料)的千粒重与其它各组相比最大,并且差异显著(P<0.05),而处理1的株高、次生根数、三叶大蘖、穗粒数与其它三个处理相比差异不显著(P>0.05)。因此,底施M-14复合生物肥料可以显著增加小麦的千粒重。

表2不同处理对小麦性状的影响(基本苗为18万/亩)

2.3底施“复合微生物肥料”对小麦产量的影响

从表3可知:处理1与处理2、3、4相比显著增产,产量差异极显著(P<0.01),分别平均亩增产为55.8kg、53.8kg和89.7kg,增产率分别为10.3%、10%和16.6%。而处理2、3与处理4之间产量虽略有增加,但差异不显著(P>0.05)。

表3产量结果统计及多重比较表

(注:表中小写字母为0.05差异显著水平,大写字母为0.01差异显著水平)

2.4收获期筛查土壤小麦禾谷孢囊线虫的有效孢囊数统计结果

在小麦收获后,对不同处理小麦根际土壤中小麦禾谷孢囊线虫的有效孢囊数量进行调查,其结果(表4)表明:施用抗线促生专用复合生物肥料的处理1土壤中有效孢囊数几乎没有,与对照相比有效孢囊数减少了97.59%,与其它各处理相比差异极显著(P<0.01);而处理2、3与处理1对照相比有效孢囊数有所增加,但差异不显著(P>0.01),并且由于土壤中有效孢囊数较多,达到了轻微发病的级别。因此,施用抗线促生专用复合生物肥料可以有效地减少土壤中小麦禾谷孢囊线虫的有效孢囊数,从而防止小麦禾谷孢囊线虫病的发生,而施用常规肥料和基质均使土壤中有效孢囊数增加,增大了发病几率。

表3收获期不同处理土壤中小麦禾谷孢囊线虫的有效孢囊数量统计表

注:表中数据为平均数±标准误;每列中标注不同字母的数字之间差异显著(P<0.05或P<0.01),下同。

试验结果表明:施用本发明复合微生物肥料不仅可以显著增加小麦的千粒重和提高小麦产量,与亩底施常规复合肥相比增产效果显著,平均亩增产53.8kg,增产率达10%;而且还能显著地减少越冬小麦根部胞囊线虫侵染率和收获期土壤中小麦禾谷孢囊线虫的有效孢囊数,有效孢囊数减少97%以上,从而防止小麦禾谷孢囊线虫病的发生。施用本发明提供的复合微生物肥料不但能促进小麦生长,提高千粒重,进而达到增产效果,平均增产率达16.6%,而且还能明显降低小麦胞囊线虫发病率和发病指数,有效地防治小麦禾谷孢囊线虫病的发生。对染病较轻的土壤,亩施本发明复合微生物肥料可使小麦孢囊线虫的发病指数控制在1.1左右,侵染率可以降到4.4%左右,田间防效达70%以上,对严重发病的地块,田间防效可达60%左右。

另外,通过实验室试验还证明了本发明复合微生物肥料中所含微生物对小麦孢囊线虫卵寄生率达48.54%,校正死亡率达46.25%以上,对大豆包囊线虫卵寄生率和校正死亡率分别达59.9%以上和58.2%以上,同样对番茄根结线虫的寄生率达62%以上,校正死亡率达61%以上,效果均极显著。

综上所述,施用本发明提供的抗线促生专用复合微生物肥料,不仅可以增产增收、防治作物线虫病,而且还节能环保,经济和社会效益巨大。

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