本发明涉及农业微生物,具体涉及酿酒酵母aktivhefe 3混合发酵产物在减轻苹果连作障碍中的应用。
背景技术:
1、苹果作为我国主要经济作物,在全国范围内有着悠久的栽植历史且种植面积广泛,目前我国苹果产业正处于结构转型的关键时期,为保障农业增产增收,提高农业生产效益,老旧果园的更新再建成为苹果产业现代化发展的必然趋势(sun y等,2021)。苹果重茬障碍的发生严重降低苹果亩产量及果实品质,严重降低了果农的经济收益,制约了我国苹果产业的可持续高质量发展。国内外对于重茬障碍机制的研究发现,导致连作障碍发生的原因有很多,常归结于为环境中各因素间相互作用的结果,侯慧(2016)发现连作障碍的发生与苹果的连年栽植造成的土壤微生物结构恶化关系密切,微生物群落结构及其丰富度、多样性是评价土壤健康程度以及品质及植株抗性的主要环境因子(zhongxing z等,2022)。因此抑制土壤病原菌,优化土壤微生物群落结构,增加土壤有益微生物丰度对缓解苹果连作障碍具有重要意义。
2、目前针对果园连作障碍的缓解途径主要包括土壤灭菌、改良耕作制度、利用品种抗性以及生物防治等(肖宏等,2004;wang h等,2019)。其中生物防治作为一种新型绿色防治手段,有着广阔的发展前景。目前所用于苹果连作障碍防治的生防菌主要来自于健康苹果根际土壤或根内,通过培养根际有益菌以达到防治苹果连作障碍是非常有效的,而真菌发酵液作为微生物制剂应用于防控连作障碍作为生物防治的有效方法之一,能够有效缓解连作障碍对作物造成的危害,直接或间接的提高植物抗性,显著抑制土壤病原菌。左梅等人(2019)发现连作障碍显著降低了土壤酶活力,而连作症状缓解后土壤酶活力也表现出升高的现象。链霉菌fs-4发酵液既缓解了香蕉枯萎病又表现出促进香蕉生长的作用效果(duany等,2020)。谭娇娇(2021)等人的研究发现,哈茨木霉m-17固态发酵物对包括尖孢镰刀菌在内的多种连作障碍主要致病镰刀菌表现出显著的抑制效果。
3、菌体发酵产物具有防控连作障碍的原因就是菌体产生的多种有益物质作用产生效果,医学及微生物学目前广泛研究有益菌发酵产物的抗菌活性以解决目前所面临的抗生素耐药性(breijyeh,z.et al.2020)。酵母菌作为广泛存在的真菌品种之一,酿酒酵母发酵所产生的几丁质酶能够分解真菌细胞壁中的几丁质以破坏真菌致病菌细胞结构的完整性,从而对真菌型病原菌具有一定的生物防治功能。陈汝(2012)发现土壤中酵母菌有着影响土壤微生物群落结构以及植物生长的作用,且在维持土壤团聚体结构等方面具有重要作用。khairah等人(2023)经过研究后提出几丁质酶可以通过降解镰孢菌细胞壁以达到抑制镰孢菌的作用。罗伊氏乳杆菌作为一种广泛认可的有益菌,antónio machado(2023)发现其具有产生抗生素等杀菌物质的能力;乳酸菌发酵制作的新型抑菌剂,对耐药性金黄色葡萄球菌、沙门氏菌具有显著抑制效果(xiao et al.2006)。根霉常作为导致植物根腐病发生的主要原因,但部分根霉发酵产物可作为防控作物重茬的有力手段,范振权(2022)发现米根霉具有抑制镰孢菌生长,防控苹果连作障碍的能力。米根霉发酵作为目前富马酸的主要来源,其作为最强固体酸,具有很好的抑菌效果(陈晓佩,2015)。张荣(2022)发现普通青霉和罗伊氏乳杆菌混合发酵能够有效缓解苹果连作障碍;rakesh santhanam发现由五种细菌组成的核心菌群为植物提供了对真菌疾病的持久抵抗力。因此将复合菌应用于连作障碍的防治是十分有效且必要的。
4、但目前还未见有将酿酒酵母aktivhefe 3、罗伊氏乳杆菌(lactobacillusreuteri)和米根霉(rhizopus oryzae)xerf-1混合发酵产物应用于减轻苹果连作障碍的相关报道。
技术实现思路
1、针对上述现有技术,本发明的目的是提供酿酒酵母aktivhefe 3混合发酵产物在减轻苹果连作障碍中的应用。本发明研究发现,酿酒酵母aktivhefe 3、罗伊氏乳杆菌(lactobacillus reuteri)和米根霉(rhizopus oryzae)xerf-1混合发酵产物对苹果幼苗起到了促进地上地下部生长,改善根系结构的作用,同时提高了土壤中土壤酶活力,使得土壤中可培养细菌数量显著增多,显著减少了土壤中致病菌的相对丰度,对土壤微生物群落结构进行了优化,使土壤环境向着绿色健康的方向发展,因此可作为防控苹果连作障碍的有效措施。
2、具体的,本发明涉及以下技术方案:
3、本发明的第一方面,提供酿酒酵母aktivhefe 3混合发酵产物在如下(1)-(3)至少一项中的应用:
4、(1)减轻苹果连作障碍;
5、(2)制备减轻苹果连作障碍的微生物制剂;
6、(3)提高苹果连作土壤中脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活力;
7、进一步的,所述酿酒酵母aktivhefe 3混合发酵产物是由酿酒酵母aktivhefe 3发酵产物、罗伊式乳杆菌发酵产物和米根霉xerf-1发酵产物按体积比1∶1∶1混合而成。
8、进一步的,所述罗伊式乳杆菌发酵产物和酿酒酵母中活菌数分别大于或等于3×106cfu/ml;所述米根霉xerf-1发酵产物中活菌数大于或等于2×103cfu/ml。
9、进一步的,所述罗伊式乳杆菌(lactobacillus reuteri)的保藏编号为cicc6118;所述米根霉rhizopus oryzae)xerf-1的保藏编号为cgmcc no.15268。
10、进一步的,所述酿酒酵母aktivhefe 3发酵产物由如下方法制备而成:
11、将活化后的酿酒酵母aktivhefe 3接种入灭菌pda液体培养基中,25~30℃发酵培养4~6天得酿酒酵母发酵液,将酿酒酵母发酵液混匀至无沉淀,10000~12000rpm离心5~10min,取上清液即得酿酒酵母发酵产物。
12、进一步的,所述罗伊氏乳杆菌发酵产物由如下方法制备而成:
13、将活化后的罗伊氏乳杆菌接种入灭菌改良mrs液体培养基,30~35℃发酵培养4~6天得罗伊氏乳杆菌发酵液,将罗伊氏乳杆菌发酵液混匀至无沉淀,10000~12000rpm离心5~10min,取上清液即得罗伊氏乳杆菌发酵产物。
14、进一步的,所述米根霉xerf-1发酵产物由如下方法制备而成:
15、将活化后的米根霉xerf-1接种至pda液体培养基中,25-30℃发酵培养4~6天得米根霉xerf-1发酵液,将米根霉xerf-1发酵液混匀至无沉淀,8000~12000rpm离心5~10min,取上清液即得米根霉xerf-1发酵产物。
16、本发明的第二方面,提供一种减轻苹果连作障碍的微生物制剂,所述微生物制剂由酿酒酵母aktivhefe 3发酵产物、罗伊式乳杆菌(lactobacillus reuteri)发酵产物和米根霉(rhizopus oryzae)xerf-1发酵产物按体积比1∶1∶1混合而成;
17、所述罗伊式乳杆菌(lactobacillus reuteri)的保藏编号为cicc 6118;所述米根霉(rhizopus oryzae)xerf-1的保藏编号为cgmcc no.15268。
18、进一步的,所述罗伊式乳杆菌发酵产物和酿酒酵母中活菌数分别大于或等于3×106cfu/ml;所述米根霉xerf-1发酵产物中活菌数大于或等于2×103cfu/ml。
19、本发明的第三方面,提供一种减轻苹果连作障碍的方法,包括如下步骤:
20、将所述酿酒酵母aktivhefe 3混合发酵产物或所述的微生物制剂施于苹果树植株的根际土壤。
21、本发明的有益效果:
22、本研究发现,在根际土壤中施加酿酒酵母aktivhefe 3、罗伊氏乳杆菌、米根霉xerf-1混合发酵产物或微生物制剂对平邑甜茶幼苗表现出促进植株生长,显著优化植株根系结构,促进根际土土壤酶活性,降低可培养真菌数量,并且优化了土壤微生物群落结构,减少了土壤中致病微生物的相对丰度,使得土壤环境正往有利的方向发展,可以作为防控苹果连作障碍安全绿色的生防措施。