不同种类微生物菌剂在农业生产上优劣势
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化学肥料在农业生产上的大量应用使土壤板结、土壤微生物区系发生变化、土壤质量严重退化，环境受到严重的污染。随着农业科学技术的进步，人们越来越重视安全、有效的生物防治手段。微生物菌剂是指一类含有特定微生物活体的制品，可通过其所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境[1].研究表明，微生物菌剂的施入可使土壤中微生物量显着增加，而增加的这些微生物的活动又可以促进土壤酶活性的增强并且可以使土壤难溶性矿物养分得到分解并释放，与此同时这些微生物还能分泌植物激素，从而促进作物生长[2]. 微生物菌剂的使用大大减少了化肥的用量及减少污染，而且可以通过微生物之间或与植物之间的互作来增强植物的抗病与抗逆能力，这对于提高农作物品质及产量、延长农产品的采收期和自然保鲜期有着重要意义。本文概括总结了蜡质芽孢杆菌菌剂、多粘类芽孢杆菌菌剂、哈茨木霉菌剂和5406 菌剂，这 4 种微生物菌剂的来源、作用机理及防治效应，阐述了不同种类的微生物菌剂在农业生产上优劣势。 1 蜡质芽孢杆菌在农业生产上的应用 蜡质芽孢杆菌是一种兼性厌氧菌[3],可作为微生物源杀菌剂使用，它低毒、低残留，且不污染环境，使用安全。主要用来防治土壤传播的细菌性病害，对姜瘟病、茄子和辣椒的青枯病等常见病害有良好的防治效果。王勇等研究结果表明： 蜡质芽孢杆菌对辣椒青枯病的温室防治效果可高达 73.31%,使辣椒植株干重增加 22.3%,并可显着提高超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活力[4].作物在遇到病菌和逆境危害时，自身的抗逆机制作用时会产生一些损害作物体的游离态的氧，一些防御保护酶可以清除这些氧，SOD 酶便是其中一种防御酶。蜡质芽孢杆菌能释放这种酶，从而提高作物清除这些氧的能力，调节作物细胞的微生态环境，维护细胞正常的生理代谢以及生化反应， 提高其抗逆能力，进而提高作物产量和品质[5]. 2 多粘类芽孢杆菌在农业生产上的应用 多粘类芽孢杆菌原名多粘芽孢杆菌，细胞呈杆状。在临床医学上，多粘类芽孢杆菌是少数能够产生具有临床应用价值的抗生素的细菌之一，在农业领域上，它是重要的植物生以防治细菌和植物根际促生菌。 迄今，已发现能固氮的芽孢杆菌有 3 种，多粘芽孢杆菌（多粘类芽孢杆菌）就是其中之一。我国学者也从毛竹等作物根际土壤中分离得到多粘类芽孢杆菌并发现其有较高的固氮活性[6,7].另外，多粘类芽孢杆菌对由细菌引起的青枯病和枯萎病有极好的防治效果。徐玲等研究发现，多粘类芽孢杆菌 HY96-2 对番茄青枯病的田间可达 81.8%[8].张中鸽等从宁夏春麦全蚀病等土传病害土样中分离获得生防菌株多粘类芽孢菌 B48,对棉花黄萎、炭疽病菌、玉米全蚀病菌、水稻白叶枯病菌、花生青枯病菌、马铃薯软腐病菌等均具有强的抑制作用[9]. 3 哈茨木霉菌在农业生产上的应用 近年来，在植物病害的生物防中，研究者越来越重视具有拮抗性的微生物的应用，其中最有希望的生物防治因子公认是木霉菌，在多个国家的生物防治课题中，大部分是有关于木霉的研究运用，而其中被最为广泛应用的木霉则为哈茨木霉[10].哈茨木霉是一种重要生防菌种，可寄生于多种植物病原菌中[11].研究发现，哈茨木霉田间防治的效果可高达70%以上，中药材最多可增产 24.5%,对番茄的灰霉病、叶霉病、枯萎病等有良好的控制效果，对禾谷镰孢病原菌和葡萄胞菌等植物的病原菌有明显的抑制作用[12-14]. 哈茨木霉菌对植物病原菌的拮抗作用的主要作用机制有：竞争、重寄生以及抗生作用等。竞争作用主要表现在土壤中的微生物对于生存空间和所需营养的竞争，哈茨木霉相对于土壤中其他病原菌来说，对环境适应能力较强，繁殖速度快，它在植物的根围迅速抢占表面位点进而形成一个保护罩，以此达到阻止病原真菌接触植物根系的目的，从而保护植物根部免受病原菌的侵染，使植株健康成长；哈茨木霉对病原菌的重寄生作用过程较为复杂，它通过识别、接触、缠绕、穿透等一系列复杂过程，附着于病原菌上并分泌胞外酶来溶解细胞壁，穿透菌丝，吸取营养，进而将病原菌杀死，这是哈茨木霉的生防机制中最为本质也最为重要的作用；哈茨木霉的抗生作用则表现为：它可分泌部分抗生素，这些抗生素可以抑制并杀死病原菌并阻止它们生长定植，从而减轻病原菌对植物的危害[15]. 4 红黄链霉菌在农业生产上的应用 红黄链霉菌是一种放线菌，是一种多功能菌种。一是可加速有机物的分解，进而释放作物所必须的各种营养物质。研究发现，其转化有效氮的效率为 5%~13%,有效磷可达到7%~15%,有效钾的效率高达 8%~16%;二是增强光合作用和诱发抗逆基因表达，提高作物对干旱，雨涝，低温等不良环境的抗病、抗逆能力；三是可以在一定程度上改善土壤的结构，这是由于它可以分泌一种有利于土壤团粒结构形成的胶性物质，使土壤疏松、透气、保水，进而增强土壤肥力。 我国使用的 5406 放线菌菌剂就是细黄链霉菌的一种乳糖变种[16].研究发现，“5406”放线菌适宜于在中性至微碱性的土壤中生长，在 pH6.5~8.5 之间均能生长良好[17-18].在多种大田和经济作物上作用的结果充分表明了这种微生物菌剂可以促进作物生长，提高作物产量[19-20]. 5 结语与展望 微生物菌剂使用安全方便，且价格低廉且不污染环境，是未来代替化学肥料的一种新兴制剂。4 种不同种类的微生物菌剂在田间防治上均有较好的增产效果，可抑制土壤中的有害病菌的生长，减少作物病虫害。蜡质芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌两类细菌类微生物菌剂耐热、耐酸等抗逆性较强，与其它细菌相比有较强的生长优势；哈茨木霉菌剂个头较大，繁殖速度快，环境适应能力强，又因其复杂的拮抗作用机制，对病原菌的杀菌抑制效果好；5406 菌剂可加速有机物的分解，增加土壤养分含量，但由于其菌种老旧退化，对作物增产效果渐弱，又因其耐酸性差，在使用上受到一些限制。 参考文献 [1] 陈慧君。微生物肥料菌种应用与效果分析[D].中国农业科学院，2013. [2] 李海云，王静，吕福堂，等。生物菌肥发展现状与展望[J].中国农村小康科技，2008,（10）：53-54. [3] 刘国红，林乃铨，林营志，等。芽孢杆菌分类与应用研究进展[J].福建农业学报 2008,23（1）：92~99. [4] 王勇，周冬梅，郭坚华。蜡质芽孢杆菌 AR156 对辣椒的防病促生机理研究[J].植物病理学报，2014,44（2）：195-203. [5] 何永梅，刘中华。微生物源杀菌剂---蜡质芽孢杆菌及其应用[J].农药市场信息，2010,（23）：40. [6] 顾小平，吴晓丽。毛竹根际分离的多粘芽孢杆菌固氮特性的研究[J].林业科学研究，1998,11（4）：377-381. [7] 张高峡，卢振祖。从作物根际分离的多粘芽孢杆菌固氮作用的研究[J].武汉大学学报（自然科学版），1998,（6）： 82-85. [8] 徐玲，王伟，魏鸿刚，等。多粘类芽孢杆菌 HY96-2 对番茄青枯病的防治作用[J].中国生物防治，2006,22（3）：216-220. [9] 张中鸽，彭于发，张玉勋。多粘芽孢菌 B48 菌株抑菌作用[J].生物防治通报，1994,（2）：85-86. [10] 张衡宇。植病生防菌哈茨木霉（Trichoderma harzianum）的研究[D].福建农林大学，2011. [11] 彭可为，李婵。木霉菌的生物防治研究进展[J].安徽农业科学，2010（2）：780-782. [12] 李琼芳，曾华兰，叶鹏盛，等。哈茨 木霉（Trichoermaharzianum）T23 生防菌筛选及防治中药材根腐病的研究[J].西南大学学报（自然科学版），2007,（11）：119-122. [13] 姚彬，王傲雪，李景富。哈茨木霉对 4 种番茄病原真菌抑制作用的研究[J].东北农业大学学报，2009,（5）：26-31. [14] 韩勇军。 哈茨木霉对禾谷镰孢病原菌的抑菌活性研究[J].湖北农业科学，2010,（2）：356-358. [15] 哈茨木霉菌应用技术[J].农药市场信息，2011,（19）：36. [16] 谭之磊，王来福，肖湘政，等。细黄链霉菌 005 发酵条件优化及在玉米上的应用[J].中国土壤与肥料，2008,（2）：61-64. [17]“5406”在酸性水稻土上的应用[J].土壤肥料，1975,（4）：46-49. [18] 尹莘耘， 张均康， 荀培琪。5406 抗生菌肥料作用机制的研究Ⅲ。 抗生菌在不同土类中的适应性及其转化氮、磷元素的分析[J].微生物学报，1965,（2）：275-280. [19] 孙大鹏。重新认识 5406 菌肥在农业生产中的增产潜力[J].甘肃农业科技，1988,9:34-36. [20] 郭玉林“.5406”菌肥促使人参增产的肥效作用的研究[J].中国中药杂志，1985,10（2）：55-57.
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