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山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)術(shù)論文枯草芽孢桿菌在生物菌肥中的應(yīng)用作者:2007級(jí)生物工程4班 陳聰指導(dǎo)教師:馬傳營(yíng) 技術(shù)員 摘要:介紹了生物菌肥的種類和特點(diǎn),分析了菌肥在提高土壤肥力、協(xié)助營(yíng)養(yǎng)吸收、促進(jìn)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)釋放、改善品質(zhì)及增產(chǎn)和減少病蟲害等方面的作用。分析了生物菌肥相對(duì)于化肥的優(yōu)勢(shì)以及國(guó)內(nèi)外對(duì)生物菌肥的研究情況,并對(duì)其發(fā)展進(jìn)行了展望??莶菅挎邨U菌作為一種具有研究、應(yīng)用和商業(yè)價(jià)值的微生物菌種在生物菌肥的研究中起到了重要作用,近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)枯草芽孢桿菌的研究應(yīng)用有了很大的進(jìn)展,利用其對(duì)玉米小斑病菌的拮抗作用可研發(fā)生產(chǎn)有效防治玉米小斑病的生物菌劑。關(guān)鍵詞:生物菌肥;枯草芽孢桿菌;玉米小斑病菌;拮抗作用;生物防治The application of Bacillus subtilis in biofertilizerAbstract: Describes the types and characteristics of biofertilizer, analyses the function of fertilizer to improve soil fertility, help nutrient absorption, promote the release of mineral nutrients, improve crop quality, increase crop production and reduce pests and diseases etc. Analyses the advantages of the biological fertilizer pared to the chemical fertilizers and the research situation in China and abroad, also discussed its development in the future. Bacillus subtilis as a kind of microbial strains has played an important role in the study of biofertilizer because of its research, application and mercial value, in recent years,the research and application of Bacillus subtilis in China and abroad has gained a great progress, using its antagonistic mechanism on Bipolaris maydis can produce new biological agents to effectively prevent the southern leaf blight of corn.Key words: biofertilizer。 Bacillus subtilis。 Bipolaris maydis 。 Antagonism。 Biological Control 1 引言 生物菌肥的發(fā)展長(zhǎng)期以來,由于我國(guó)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化學(xué)肥料,使得所施肥料的利用率低,致使土壤板結(jié)、土壤微生物區(qū)系發(fā)生變化、食品質(zhì)量不安全,還造成大量的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境惡化等一系列的社會(huì)問題,由于化學(xué)農(nóng)藥的大量使用,使病蟲產(chǎn)生了抗藥性,化肥農(nóng)藥的殘留嚴(yán)重危害了人類健康。在當(dāng)前農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的形勢(shì)下,開辟微生物肥料部分替代化肥日益受到重視[1]。生物菌肥是近年來發(fā)展起來的一種新型肥料,它是一種多元素肥料,主要由固氮菌、解鉀菌及多種微量元素和腐殖酸組成。由于含有大量的微生物,生物菌肥主要以微生物生命活動(dòng)的產(chǎn)物來活化土壤,改善作物營(yíng)養(yǎng)條件和生長(zhǎng)環(huán)境,另外,生物菌肥還具有改良土壤、抗旱、培肥地力、促早熟、抵抗病蟲害等功效,還能解決土壤化肥農(nóng)藥殘留等問題,從而發(fā)揮土壤的潛在肥力,提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)??莶菅挎邨U菌是芽孢桿菌屬的一種。是一種好氧型、內(nèi)生抗逆孢子的桿狀細(xì)菌,廣泛存在于自然界中如土壤、湖泊、海洋和動(dòng)植物的體表,自身沒有致病性。該菌作為植物病害生防細(xì)菌之一,具有較強(qiáng)的防病作用,在極端的條件下,還可以誘導(dǎo)產(chǎn)生抗逆性很強(qiáng)的內(nèi)源孢子[2].由于該菌能產(chǎn)生耐熱的芽孢,既易于生產(chǎn),進(jìn)行劑型加工,又易于存活,定殖與繁殖[3]??莶菅挎邨U菌的批量生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,成本較低,施用方便,儲(chǔ)存期長(zhǎng),而且其制劑的穩(wěn)定性,與化學(xué)制劑的相容性和在不同植物、不同年份防治效果的一致性方面均優(yōu)于不產(chǎn)生芽孢的細(xì)菌和真菌生防菌株,是一種較理想的生防微生物。 生物菌肥的種類及特點(diǎn)狹義的生物肥料,是通過微生物生命活動(dòng),是農(nóng)作物得到特定的肥料效應(yīng)的制品,它本身不含營(yíng)養(yǎng)元素,不可替代化肥。廣義的生物肥料既含有作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素,又含有微生物制品,是生物、有機(jī)和無機(jī)的結(jié)合體,也可以說是利用高科技手段將野外環(huán)境中篩選出來的微生物經(jīng)誘變、復(fù)壯后,再經(jīng)工業(yè)發(fā)酵精加工而成的一種高含菌量的生物制品。 生物菌肥的分類生物菌肥從作用上可分為:生物固氮菌劑;分解土壤有機(jī)物菌劑(有機(jī)磷細(xì)菌肥、綜合細(xì)菌肥);分解土壤難溶性礦物質(zhì)的菌劑(硅酸鹽細(xì)菌肥料、無機(jī)磷細(xì)菌肥料);抗病與刺激作物生長(zhǎng)的菌劑(抗生菌肥料)。從成分上可分為:?jiǎn)渭兩锓屎陀袡C(jī)無機(jī)生物復(fù)合肥。單純生物肥只富含微生物,單獨(dú)使用不能給農(nóng)作物供給充足的營(yíng)養(yǎng),需與化肥或者有機(jī)肥混合使用;有機(jī)無機(jī)生物復(fù)合肥綜合了各類肥料的特點(diǎn),可以提供較為全面的營(yíng)養(yǎng)需要。 生物菌肥的特點(diǎn)生物菌肥作為一種生物制劑與化學(xué)肥料相比具有以下特點(diǎn):①不破壞土壤結(jié)構(gòu),保護(hù)生態(tài),不污染環(huán)境,對(duì)人、牲畜和植物無毒無害;②肥效持久;③提高作物產(chǎn)量和改進(jìn)作物產(chǎn)品品質(zhì);④成本低廉;⑤有些種類的生物菌肥對(duì)作物具有選擇性;⑥其效果往往受到土壤條件(如養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)、水分、酸堿度等)和環(huán)境因素(如溫度、通氣、光照等)制約;⑦一般不能與殺蟲劑、殺菌劑(殺真菌或殺細(xì)菌)混用;⑧易受紫外線的影響,不能長(zhǎng)期暴露于陽(yáng)光下照射[4]。 生物菌肥的作用 促進(jìn)土壤形成微生物在土壤形成過程中起到了至關(guān)重要的作用,土壤中含有的有機(jī)質(zhì)和微生物的活動(dòng)使土壤中含有豐富的礦物質(zhì)元素,從而可以培養(yǎng)農(nóng)作物,生物菌肥含有大量的微生物,進(jìn)一步提高了土壤培養(yǎng)農(nóng)作物的能力。 提高土壤肥力水平微生物在生命活動(dòng)中,不斷分解土壤中的有機(jī)質(zhì),產(chǎn)生多種有機(jī)酸(如腐殖酸),增強(qiáng)土壤的保肥能力。在改善土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)的同時(shí),生物菌肥的使用也很大程度提高了土壤的全氮量,使得土壤全量養(yǎng)分的含量提高。另外,生物菌肥使土壤養(yǎng)分可以重復(fù)利用,如氮、鉀、磷等,提高了土壤養(yǎng)分的有效性。 提高作物產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果顯示:生物菌肥在于化肥結(jié)合使用下,比傳統(tǒng)化肥施用方式增產(chǎn)5%10%,%,增產(chǎn)10%15%%,增產(chǎn)15%20%%,報(bào)道增產(chǎn)20%%。在生物菌肥進(jìn)入土壤之后,一方面有益菌在植物根際大量繁殖,在植物根區(qū)形成優(yōu)勢(shì)種群,同時(shí)有益菌在生長(zhǎng)繁殖過程中,還會(huì)分泌出多種有機(jī)酸和抗生素等物質(zhì),從而抑制病原菌等有害菌的繁殖;另一方面,有些有益菌群在植物根部形成一道生物屏障,以阻止有害菌的入侵和定殖[5]。 減少環(huán)境污染化肥的濫用、污水灌溉造成環(huán)境污染、土壤質(zhì)量下降、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題,