生态制剂枯草芽孢杆菌

(整期优先)网络出版时间:2021-10-08
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生态制剂 枯草芽孢杆菌

冯霞 张鹏 刘磊

山东省济宁市兖州区农业综合执法大队 山东 济宁 272100

摘要 枯草芽孢杆菌作为一种科学环保的生物制剂,被广泛应用于农业当中, 增强作物抗性、促进作物生长、改良土壤、提高作物品质

关键词 枯草芽孢杆菌 生物制剂 科学环保

枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种,广泛分布于土壤及腐败的有机物中,同时也是植物体内常见的内生细菌。目前枯草芽孢杆菌作为一种科学环保的生物制剂,被广泛应用于农业当中。当然,枯草芽孢被广泛运用还得益于它在增强作物抗性、促进作物生长、改良土壤、提高作物品质等方面的强大作用。还可以用于畜牧秸秆饲料的发酵,畜禽粪便的发酵除臭方面。可以说,用得好,它既是药,又是肥,还是植物生长调节剂。

下面我们介绍一下枯草芽孢杆菌的对于改善土壤、保护环境及调节植物生长的作用及原理:

抗生作用 抗生作用是指拈抗微生物通过产生代谢产物在低浓度下就能够对病原微生物的生长和 代谢产生抑制作用,从而来影响病原微生物的生存和活动。近半个世纪以来,人们从枯草芽孢杆菌不同菌株的代谢产物中分离纯化了多种有效的抗菌物质。

溶菌作用 枯草芽孢杆菌的溶菌作用主要表现在是通过吸附在病原菌的菌丝上,并随着菌丝生长 而生长,而后产生溶菌物质造成原生质泄露使得菌丝体断裂;或者是产生抗菌物质通过溶解病原菌孢子的细胞壁或细胞膜,致使细胞壁穿孔、畸形等现象从而抑制孢子孢子萌发。

可以诱导植物产生抗性及促进植物生长 其中以枯草芽孢杆菌的抗逆性最强、功能最多、适应性最广、效果最稳定。枯草芽孢杆菌能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质,促进植物的生长使植物抵抗病原菌的侵害。

保护环境的作用 枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。当作用于作物或土壤时,能够在作物根际或体内定殖,并起到特定肥料效应。目前,微生物肥料在培肥地力,提高化肥利用率,抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收,净化和修复土壤,降低农作物病害发生,促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用。提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。

枯草芽孢杆菌对土壤中的菲与苯并芘的吸附及生物降解功能 土壤与其相连的水环境称为土壤-水环境系统,其中存在着大量的土壤固有微生物,并在表面存在生物膜,因为生物膜形成了隔离层,有机污染物在接触到支撑生物膜的固体基底之前,必须首先到达并且穿过这个隔离层,这样就强烈地改变矿物颗粒或基底的吸附行为,对吸附作用有重要的影响。

研究表明以枯草芽孢杆菌为接种微生物,对菲与苯并芘都可进行吸附或生物降解,48h液相PAHs浓度达到平衡时,微生物对菲消除了98%,对苯并芘消除85%。接种的样品48h吸附等温线均呈线形,能较好地符合线性方程。

枯草芽孢杆菌对土壤微生物的呼吸强度的影响 土壤呼吸强度作为土壤生物活性指标之一,能够在一定程度上反应土壤营养物的转化和供应能力,其呼吸速率变化及变化方向也反应了生态系统对胁迫的敏感程度和响应模式,是环境安全评价的一项重要指标,当土壤受到外来污染物污染时,微生物为了维持生存可能需要更多的能量,而使土壤微生物的代谢活性发生不同程度的响应。

枯草芽孢杆菌对土壤脲酶活性的影响 应用土壤酶作为监测指标,评价农药的生态毒理效应已成为环境科学领域的研究热点之一。而脲酶属于土壤中研究得比较深入的一种水解酶类,是惟一对尿素在土壤中转化及尿素利用率有重大影响的酶。

尿素施人土壤后,在脲酶的催化作用下,迅速分解成二氧化碳和氨,所以土壤脲酶活性的降低,不仅可使尿素水解减缓,令其水解产物更多地被土壤吸附而有效减少尿素水解产物氨的挥发损失,也可能相应减少水解产物NH硝化作用潜势。

枯草芽孢杆菌对盐碱地的改良 土壤内盐分积累的危害 土壤结构黏滞,通气性差,容重高,土温上升,好气性微生物活动差,养分释放慢,渗透系数低,毛细作用强等,导致表层土壤盐渍化进一步加剧,造成土壤冷、硬、板现象。一般说来,当土壤表层或亚表层中的水溶性盐类累积累超过0.1%,或土壤碱化层的碱化度超过5%,就属于盐渍土。

使用枯草芽孢杆菌的作为生态肥的优点

改良土壤 枯草芽孢杆菌改良土壤主要表现在调节土壤养分、改变土壤微生物菌群结构、分解土壤残留农药等方面。

调节土壤养分:枯草芽孢杆菌及其分泌物可加速氮、磷与钾的矿化与释放,从而提高土壤养分。不过枯草芽孢杆菌自身生长和繁殖会消耗土壤中的有机质,所以建议和有机肥一同使用。

改变土壤为生物菌落结构:健康土壤中一般是细菌数量>放线菌数量>真菌数量,但在土壤问题严重时,会使部分真菌如镰刀菌、灰葡萄孢、大丽轮枝菌数量上升,而诱发土传多种土传病害,枯草芽孢杆菌的入驻定殖可改变作物根域土壤微生物的结构和多样性,细菌、放线菌数量明显增加,真菌数量明显降低。

分解土壤残留农药:枯草芽孢杆菌可通过提高土壤中脲酶、蛋白酶、蔗糖酶等的活性,来帮助降解对植物生长有害的物质如部分除草剂、辛硫磷、丙溴磷等。

调节作物生长 一方面,枯草芽孢杆菌可促进作物生长;另一方面,枯草芽孢杆菌可提升抗病能力。

促进作物生长:枯草芽孢柑橘通过改良土壤,为作物的根系创造良好的环境及营养条件。此外,枯草芽孢杆菌分泌活性物质可刺激作物生长型内源激素占比上升,如吲哚乙酸、赤霉素等含量增加,脱落酸含量降低等,有助于增产增收。

提升抗病能力:前面我们提到过,枯草芽孢杆菌可降低土壤中病原微生物的数量,但这只是其抗病作用的一部分。

枯草芽孢杆菌具备定殖能力,可以在作物根、茎、叶内部和土壤中成功定殖,当定殖量达到一定水平时(10^4 CFU/g),可通过抢占空间与营养,阻碍病原菌对作物的侵染与伤害。

同时,枯草芽孢杆菌在定殖后可以产生抗生素、抗菌蛋白等活性物质使菌丝发生扭曲、肿胀和变形,进而抑制病原菌的生长,实现对病害的防治。

提高作物品质 枯草芽孢杆菌在土壤中定殖后,会产生大量的植物激素和有机酸,刺激根系的生长,改良土壤质量,促进作物生理代谢,形成良性的植物-土壤-微生物生态系统,从而有效提高作物品质。

枯草芽孢杆菌的使用方法

要选用符合国家标准的枯草芽孢杆菌制剂,重点关注含孢量(>2亿/g)、杂菌率(<3%)、贮存稳定性等,如活土君枯草芽孢杆菌就是比较优质的产品,活土君枯草芽孢杆菌(400亿/克)以“真活菌,全水溶”著称,下面我们活土君枯草芽孢杆菌(400亿/克)为例来说明一下使用方法,由于有效菌不同,各种菌剂使用剂量也是不同的。

育苗:每平方米用2~5g拌土撒入苗床,与适量化肥混合为好。

滴灌:稀释200~400克每亩, 整个生育期滴灌2~3次。菌种加入适量的营养液中滴灌。大田作物用量为200克/亩,经济作物用量为200~400克/亩,果树用量为2~5克/株。

喷雾:在病害发生前或发病初期,兑水200-500倍,对叶面及根茎部进行喷施,尽量做到均匀周到,每隔5~7天喷雾一次,可以连续使用。

冲施:兑水形成母液后随水冲施,亩用量200~400克。

撒施:单独使用或者与细土、农家肥、化肥等混合均匀后施用,施后及时翻耕入土,每亩用量200~400克。

灌根:在作物移栽后,500~1000倍液兑水灌根。

拌种:每亩用用量为50~200克,当每亩种子用量超过10公斤时将菌剂用量加倍。若拌块根、块茎一般不加大用量。

使用时的应该注意的事项

不能和杀菌剂、杀虫剂、除草剂和含硫化肥(如硫酸钾、稻草灰)等混用,容易使菌剂失活。

根施时注意与氮肥、有机肥搭配使用,因为枯草芽孢杆菌自身生长和繁殖需要消耗氮营养及有机质。

提早使用,并尽量靠近根部,保持土壤潮湿,同时注意使用的连续性,以保证效果。

避免阳光直射,应在干燥、阴凉处贮藏。随配随用,采用二次稀释法配置。

枯草芽孢杆菌在畜牧水产养殖上的应用前景

添加饲料 同时,枯草芽孢杆菌是我国允许使用的饲料微生物菌种,因其无毒、无害,经常被制成微生物添加剂,用于改善动物肠道功能、促进动物生长和预防疾病。枯草芽孢杆菌在制剂中以内生孢子形式存在,孢子进入动物肠道后,在肠道上部能迅速复活并分泌高活性的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,有助于降解植物性饲料中复杂的碳水化合物,产生具有拮抗肠道致病菌的多肽类物质等,起到抑菌和预防作用。

水产养殖中的作用 由于它能分泌蛋白酶等多种酶类和抗生素,使池底积累的大量残余饵料、排泄废物、动植物残体及有害气体(氨、硫化氢等) ,使之先分解为小分子(多肽、高级脂肪酸等) ,后分解为更小分子的有机物 ,最终分解为二氧化碳、硝酸盐和硫酸盐等,有效降低了水中的COD、BOD ,使水体中氨基氮(NH3-N) 、亚硝基氮(NO2-N) 和硫化物浓度降低,从而有效地改善水质,同时还能为以单细胞藻类为主的浮游植物提供营养物质,促进繁殖。浮游植物的光合作用,又为池内底栖水产动物的呼吸、有机物的分解提供氧气,从而使养殖水体形成一个良性的生态循环;另外,它们分泌的多种酶类和抗生素可以抑制其他细菌的生长,进而减少甚至消灭水产养殖动物的病原体。枯草芽孢杆菌可在水产养殖中发挥重要的作用。


参考文献:

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[2]陈明丽,于涵,高虹等,浅谈枯草芽孢杆菌的研究进展,现代化农业2014

[3]李明,双宝,李海涛,王晴,高继国,枯草芽孢杆菌的研究与应用,东北农业大学学报2009(040)009

[4]巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌混合对马铃薯生长及土壤微生物含量的影响[J], 邢嘉韵,兰时乐,李姣等

[5]彭霞,枯草芽孢杆菌在养猪生产上的应用[C],广东饲料

第一作者简历:

姓名:冯霞

出生年月:1975.8

性别:女

民族:汉

工作单位:山东省济宁市兖州区农业综合执法大队

职称:高级兽医师

邮编:272100


第二作者简历

张鹏 山东省济宁市农业综合执法大队 272100

第三作者简历

刘磊 山东省济宁市农业综合执法大队 272100