论文部分内容阅读
水稻在我国种植广泛,但其在实际生产中存在诸多问题,如育苗取土困难、病害严重等。其中水稻纹枯病(Rice sheath blight)是水稻三大病害之一,从苗期至穗期均能发病,造成水稻减产达50%。故为解决育苗取土困难、病害严重等问题,并结合我国近年来酒糟等农业废弃物资源丰富但利用率低等现状,针对主要病菌防治,从而研制出兼具促生及生防功能的高效生物水稻育苗基质,实现对酒糟等农业固体废弃物的资源化利用、提高水稻育苗效率。本研究首先以酒糟配合小麦秸秆、菇渣进行发酵腐熟,设酒糟、酒糟+秸秆、酒糟+菇渣三个处理,监测其腐熟过程中堆体温度、养分含量等指标的变化,从而得到腐熟基质原料。腐熟完成后以蛭石、珍珠岩作为辅助材料制成不同配比的基质进行水稻育苗试验,共设T1(酒糟堆肥100%)、T2(秸秆堆肥100%)、T3(菇渣堆肥100%)、T4(酒糟堆肥40%+秸秆堆肥20%+蛭石30%+珍珠岩10%)、T5(酒糟堆肥40%+菇渣堆肥20%+蛭石30%+珍珠岩10%)、T6((酒糟+秸秆)堆肥60%+蛭石30%+珍珠岩10%)、T7((酒糟+菇渣)堆肥60%+蛭石30%+珍珠岩10%)、T8(市售商品基质)8个处理,生长至第22天时取样,检测其秧苗农艺性状、基质理化性质等各方面的指标,探究水稻育苗基质的最适配比。其次,利用稀释涂布法从土壤样品中分离出对水稻纹枯病病原菌具有拮抗效果的菌株,并进行针对水稻纹枯病病原菌的抑菌率和固氮、溶磷能力的定量测定。然后,将筛选出的上述对水稻纹枯病病原菌具有拮抗作用的促生菌株扩大培养,添加至已筛选出的最适配比育苗基质中,进行水稻育苗,分别设置以下7个处理,A1(最适配比基质不加菌)、A2(最适配比基质+菌LY5)、A3(最适配比基质+菌LY11)、A4(最适配比基质+菌X2)、A5(最适配比基质+菌X3)、A6(最适配比基质+菌X8)、A7(普通商品基质),水稻育苗22天结束时,分别测定其秧苗农艺性状、养分含量、酶活性等各项理化指标,探究生物水稻育苗基质的促生效果;将所筛选出的上述五株拮抗促生菌与所筛选出的最适配比水稻育苗基质相结合,之后再添加水稻纹枯病病原菌,进行水稻育苗,分别设置以下7个处理,B1(最适配比基质+病原菌)、B2(最适配比基质+病原菌+菌LY5)、B3(最适配比基质+病原菌+菌LY11)、B4(最适配比基质+病原菌+菌X2)、B5(最适配比基质+病原菌+菌X3)、B6(最适配比基质+病原菌+菌X8)、B7(普通商品基质),水稻育苗22天结束时,分别测定其秧苗农艺性状、防御性相关酶活性等各项理化指标,以探究结合后的生物水稻育苗基质的生防效果。结合促生及生防等相关研究结果,研制出兼具促生及生防功能的功能型高效生物水稻育苗基质。主要结果如下:1.在堆肥发酵阶段,以农业废弃物酒糟为主要原料,配合小麦秸秆、菇渣进行堆肥发酵腐熟,在堆肥结束时,酒糟、酒糟+秸秆、酒糟+菇渣三个处理的温度在50℃以上的持续时间均超过7天,在堆肥第30-36天时,pH、EC、N、P、K、有机质、C/N、含水率等各指标均趋于平稳,结合堆肥无害化相关标准,可证明本堆肥试验在第36天结束时已完成堆肥腐熟,可用于下一步试验。2.以堆肥发酵阶段得到的腐熟堆肥为原料进行不同配比并进行水稻育苗,从而筛选水稻育苗基质的最适配比,其结果表明:(酒糟+秸秆)堆肥60%+蛭石30%+珍珠岩10%(T6)处理在水稻幼苗的株高、氮、磷、钾含量、根系活力等方面显著优于市售商品基质(T8)处理,分别比T8处理增加13.94%、12.68%、24.62%、5.77%、15.78%,为最优处理,是较理想的水稻育苗基质。3.根据抑菌率、固氮、溶磷能力的测定,共筛选出5个优势菌株,进一步分析所筛菌株的菌落形态特征、生理生化特性及16S rDNA保守序列鉴定,初步确定LY5菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),LY11菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),X2菌株为摩拉维亚假单胞菌(Pseudomonas moraviensis);X3菌株为沙芬西芽孢杆菌(Bacillus safensis);X8菌株为绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)。4.将所筛选出的上述五株拮抗促生菌与所筛选出的最适配比水稻育苗基质相结合,进行水稻育苗,以探究结合后的生物水稻育苗基质的促生效果。结果表明:在茎粗、SPAD值、百株全株干物质重、根系活力、根系总长、根总表面积、根平均直径、根总体积等方面A3(最适配比基质+菌LY11)处理均为最优处理,分别比A7(普通商品基质)处理提高10.34%、10.05%、3.35%、81.07%、31.30%、35.71%、51.05%、51.72%。5.将所筛选出的上述五株拮抗促生菌与所筛选出的最适配比水稻育苗基质相结合,之后再添加水稻纹枯病病原菌,进行水稻育苗,以探究结合后的生物水稻育苗基质的生防效果。结果表明,B3(最适配比基质+病原菌+菌LY11)处理较B1(最适配比基质+病原菌)处理的每盘出苗数显著增加了110.5%,而发病率显著降低了89.3%,差异达到显著水平;B3处理较B7(普通商品基质)处理在每盘出苗数、发病率方面虽无显著差异,但每盘出苗数增加了4.1%,而发病率降低了12.5%,说明B3处理即添加LY11菌株对水稻纹枯病在实际育苗中有明显的生防作用。在茎粗、SPAD值、百株全株干物质重、壮苗指数、根系活力、根系总长、根平均直径、根尖数等方面均为最优处理,分别比B7处理提高2.26%、6.01%、4.74%、2.57%、68.03%、15.87%、16.66%、7.83%。综上,本研究所筛选出的菌株LY11解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),兼具固氮解磷能力,且对水稻纹枯病病原菌具有较好的拮抗效果,将其扩大培养添加至已筛选出的最适配比育苗基质((酒糟+秸秆)堆肥60%+蛭石30%+珍珠岩10%)中制成功能型高效生物水稻育苗基质,对水稻纹枯病的生防效果显著,且可以显著提高水稻育苗效率,该结果为功能型高效生物水稻育苗基质的研制与应用奠定了理论与实践基础。