农药快讯:2020年第21期
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解淀粉芽孢杆菌DS-1菌剂的研制及田间应用效果
更新时间:2020-11-23 点击量:1221

近年来,由于人类对化学药剂的使用频率过高而且使用方法不当,导致了环境污染农药残留等一系列问题,因此,选择高效无毒的生物防治技术进行植物有害生物的防治已成为时代发展的必然趋势。用于生物防治的细菌真菌(生防菌)是一类资源丰富、对生物安全、环境友好、防治机理复杂多样的微生物类群,在植物病害生物防治中具有十分重要的作用。随着对生防菌的筛选、鉴定、特性及防治机理的深入研究,研究人员积极开展了生防菌剂的研制。

 

目前国内已有的大量研究表明,生防制剂在植物病害防治中具有突出的防效。国外早在20世纪末就开始了菌剂的商品化生产。美国已有多株枯草芽孢杆菌获得商品化或生产应用许可。德国、美国等国家对枯草芽孢杆菌FZB 24进行了注册,并由德国拜耳公司投入生产,用于防治番茄晚疫病、灰霉病等。目前,我国已开发成功并投入生产的商品制剂有亚宝、百抗、麦丰宁、纹曲宁等,利用枯草芽孢杆菌防治植物病害的应用研究也达到了世界先进水平。解淀粉芽孢杆菌DS-1筛选自丹参组织,是一株对多种植物病害具有防治作用的优良内生菌株。本文对该菌株的固体发酵和生产工艺进行了初步探索,用于两种常见蔬菜土传病害的防治,以期为蔬菜病害的田间防治提供参考,并为生防菌的产业化生产提供理论依据。

 

芽孢杆菌由于抗逆性强,易于在植物体内定殖,抗菌谱广,对人畜安全,并具有复杂的抗性机理而成为菌剂研制及商品化生产中广泛选用的对象。固态发酵是芽孢杆菌常用的培养工艺,它操作简单,便于储运,田间应用广泛。合适的固态培养基是菌株高效发酵的基础,影响着生防菌的开发与利用。不同的生防菌对基质的选择多不一致,试验中以玉米粉为基质添加可溶性淀粉和小米粉分别作为碳源和氮源,通过固态发酵的正交统计,最终优化了固态培养基,明显地提高了DS-1菌株的活菌数,由最初的107 cfu/g提升到109 cfu/g。微生物菌剂对湿度、温度和紫外等环境因素比较敏感,在实际使用中极易导致菌剂稳定性和效能的降低,因此往往添加一些助剂来提高菌剂的性能。如在假单胞菌、链霉菌、木霉等生防菌中添加不同的助剂均提升了菌剂的性能。本试验在固态发酵的基础上,筛选出了壳聚糖(载体)、糊精(保护剂)、聚四氟乙烯浓缩分散液(分散剂)3种不同助剂配方,进一步提高了DS-1菌株的活菌数,达到1.74×1010 cfu/g。芽孢杆菌不同剂型均会促进芽孢量或活菌数显著增加,如李西会等研制的解淀粉芽孢杆菌可湿性粉剂的芽孢数可达2.82×1010 cfu/g,王剑等研制的枯草芽孢杆菌可湿性粉剂芽孢芽孢含量为2.0×1010 cfu/g;明亮等研制的解淀粉芽孢杆菌水分散粒剂的活菌数为1.2×1010 cfu/g。本试验所得粉剂的活菌数介于各研究结果之间,但数量级一致,这也表明DS-1芽孢杆菌菌剂达到了目前菌剂的研制水平。

 

本文还采用单因素法和正交试验法优化该菌株的发酵条件和生产工艺,通过菌剂的研制测定了DS-1芽孢杆菌温室防效。结果表明DS-1芽孢杆菌最佳固态发酵为以玉米粉为基质,培养条件为可溶性淀粉200 mg/g,小米粉50 mg/g,接种量0.8 mL/g,培养时间96 h,pH 8.0;最适的菌株助剂为壳聚糖20 mg/g(载体),聚四氟乙烯浓缩分散液100 mg/g(分散剂)和糊精50 mg/g(保护剂)。粉剂与颗粒剂均能提高番茄和黄瓜的株高和鲜重,且颗粒剂效果更突出,并对辣椒枯萎病的防治效果可达60.75%和62.86%,对黄瓜枯萎病的防效达63.58%和66.12%,两种制剂的防效均显著高于发酵液的防效。

 

从DS-1制剂的田间应用中,可以看出粉剂与颗粒剂两种菌剂均能促进两种蔬菜幼苗的长势,尤其是颗粒剂的效果显著高于对照,并且提高了对两种枯萎病的防治效果,均达到60%以上。其中,颗粒剂防效更突出,显著高于发酵液的防效。颗粒剂的防效略好于粉剂的防效,推测可能是颗粒剂在土壤中释放较为缓慢,细菌可以持续定殖寄主,有利于调节土壤微生态环境,提高土壤微生物多样性,从而改善土壤性质,使植物整体处于良好生长状态。菌剂的耐热性、耐酸碱性、抗紫外、贮藏期等特性对其性能的发挥是至关重要的,其含水量、悬浮率、细度等指标是微生物菌型工业化生产的重要评价内容,因此本试验还需要进一步深入研究,为田间病害的科学防治做到精确调控。      (来源:《植物保护》2020年第5期)

 

农药快讯, 2020 (2`1): 27.


tag: 解淀粉芽胞杆菌;固态发酵;剂型;田间应用  

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