烟草主要土传病害生防菌的筛选、定殖及应用

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烟草青枯病、黑胫病和赤星病是危害极强的主要土传性病害,全世界每年造成了数千万美元的损失,一直以来烟草的土传病害的防治都无法从根本上解决。目前对于烟草土传病害的防治主要以化学防治为主,容易引起环境污染和病原菌产生抗药性。生物防治对自然环境无污染,病原菌不易产生抗性,逐渐成为世界研究的热点。本文主要进行了烟草青枯病、黑胫病和赤星病生防菌的筛选、鉴定,并对其进行了大田应用评价试验,考察了生防菌定殖能力及土壤环境因素对其定殖能力的影响。本研究以烟草青枯病原菌雷尔氏菌、烟草黑胫病病原菌烟草疫霉、烟草赤星病病原菌链格孢子为指示菌,从实验室保存的菌株和土壤中,通过平板对峙法,筛选出了246株拮抗性较强的菌株。经过复筛,从中筛选出来了分别抗青枯病、黑胫病、赤星病的ZM9、ZH和CX-20。经过生理生化实验和16S r DNA鉴定,筛选的3株菌株均为解淀粉芽胞杆菌。大田小区试验防效评价中,重点评价了解淀粉芽胞杆菌ZM9的大田防效。对照处理烟草成熟期青枯病的发病率为0.5%~2.56%,有机肥处理的防效为49.1%,ZM9豆粕发酵液的处理防效为66.7%,ZM9菜粕固体发酵物处理的防效为88.2%。对于黑胫病的防治,对照处理烟草成熟期黑胫病的发病率为11.0~52.8%,有机肥处理的防效为9.53%,ZM9的豆粕发酵液的处理防效为11.1%,ZM9菜粕固体发酵物处理的防效为24.7%。同时研究了ZM9在烟草种植不同时期烟草根部中的定殖变化。在烟草大田主要土传病害的大田示范实验中,选取恩施市晓关乡的当地农户烟草田10亩,恩施市利川市柏杨镇烟草科学研究院示范园烟田4亩,恩施市利川市柏杨镇当地农户烟田8亩。利用ZM9、ZH、CX-20混合发酵液进行大田的防治试验。(1)烟草研究院示范田生防示范试验结果如下:在烟草成熟时期,黑胫病CK的发病率为1.53%,生防组T的发病率为0.64%,防效为60.7%;生防组T烟田产量相比对照增产22.22%,产值增加了35.8%。(2)柏杨农户烟田生防示范实验结果如下:在烟草成熟时期,烟田黑胫病CK的发病率为1.03%,生防组T的发病率为0.13%,防效为87.9%;生防组T烟田产量相比对照增产6.95%,产值增加了13.24%。(3)晓关农户烟田生防示范试验结果如下:在烟草成熟时期,烟田黑胫病CK的发病率为2.48%,生防组T的发病率为0.16%,防效为89.1%;烟田青枯病CK的发病率为7.2%,处理组T的发病率为1.33%,防效为80.3%;烟田产量相比对照增产20.18%,产值增加了31.27%。生防细菌能在生态系统中稳定繁殖是决定生防效果的一个关键因素,生防细菌的定殖能力强弱决定着生防作用的大小。本研究利用利福平诱导ZM9和ZH,研究其在烟草土壤和烟草根、茎、叶的定殖能力。研究结果表明,ZM9和ZH在烟草土壤、烟草根际、茎、叶中都有很好的植物体内定殖能力和传导能力,最后在烟草叶中生物量分别达到了1.03±0.21×10~4 CFU/g和5.58±1.07×10~4 CFU/g。同时还研究了ZM9在烟草种子表面定殖能力,固体菜粕发酵物浸泡后的种子,每粒生物量是1.60×10~4CFU/粒,液体豆粕发酵液的每粒生物量小于10~3 CFU/粒。研究了饼粕有机肥的不同添加量对ZM9的定殖影响,实验结果显示,土壤中饼粕有机肥添加量为15%的条件下定殖能力最强。在第30天,ZM9在土壤中的总菌数为2.09±0.22×10~7CFU/g,芽胞数为9.56±1.12×10~6 CFU/g。为了探索土壤环境因子对解淀粉芽胞杆菌ZM9和青枯雷尔氏菌定殖能力的影响,本研究通过模拟环境温度、土壤p H值、土壤含水量、土壤中有机质的含量等因素,探讨这些因素对青枯雷尔氏菌和ZM9在土壤中存活的影响以及其生物量在土壤中的变化趋势。ZM9能够在土壤中产脂肽类抗菌物质Iturin A。研究发现,在环境温度25℃,土壤含水率为60%,土壤p H 8.5,有机质含量为2%的条件下更有利于ZM9的定殖。青枯病原菌在环境温度35℃,土壤含水率为40%,土壤p H 5.5的条件下更有利于其定殖。这些研究给烟草土传性病害综合防治提供了理论依据。
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