微生物菌劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

楊頌 楊利民

摘要：本文概括總結(jié)了蠟質(zhì)芽孢桿菌菌劑、多粘類芽孢桿菌菌劑、哈茨木霉菌劑和5406菌劑，這4種微生物菌劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。4種微生物菌劑在田間防治上均有較好的增產(chǎn)效果，可抑制土壤中的有害病菌的生長(zhǎng)，減少作物病蟲害。并且微生物菌劑使用安全方便，價(jià)格低廉且不污染環(huán)境，是未來代替化學(xué)肥料的一種新興制劑。

關(guān)鍵詞：微生物；菌劑；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： S153 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.12.054

化學(xué)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的大量應(yīng)用使土壤板結(jié)、土壤微生物區(qū)系發(fā)生變化、土壤質(zhì)量嚴(yán)重退化，環(huán)境受到嚴(yán)重的污染。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們?cè)絹碓街匾暟踩?、有效的生物防治手段。微生物菌劑是指一類含有特定微生物活體的制品，可通過其所含微生物的生命活動(dòng)，增加植物養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境[1]。研究表明，微生物菌劑的施入可使土壤中微生物量顯著增加，而增加的這些微生物的活動(dòng)又可以促進(jìn)土壤酶活性的增強(qiáng)并且可以使土壤難溶性礦物養(yǎng)分得到分解并釋放，與此同時(shí)這些微生物還能分泌植物激素，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)[2]。

微生物菌劑的使用大大減少了化肥的用量及減少污染，而且可以通過微生物之間或與植物之間的互作來增強(qiáng)植物的抗病與抗逆能力，這對(duì)于提高農(nóng)作物品質(zhì)及產(chǎn)量、延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品的采收期和自然保鮮期有著重要意義。本文概括總結(jié)了蠟質(zhì)芽孢桿菌菌劑、多粘類芽孢桿菌菌劑、哈茨木霉菌劑和5406菌劑，這4種微生物菌劑的來源、作用機(jī)理及防治效應(yīng)，闡述了不同種類的微生物菌劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上優(yōu)劣勢(shì)。

1 蠟質(zhì)芽孢桿菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

蠟質(zhì)芽孢桿菌是一種兼性厭氧菌[3]，可作為微生物源殺菌劑使用，它低毒、低殘留，且不污染環(huán)境，使用安全。主要用來防治土壤傳播的細(xì)菌性病害，對(duì)姜瘟病、茄子和辣椒的青枯病等常見病害有良好的防治效果。王勇等研究結(jié)果表明：蠟質(zhì)芽孢桿菌對(duì)辣椒青枯病的溫室防治效果可高達(dá)73.31%，使辣椒植株干重增加22.3%，并可顯著提高超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）的活力[4]。作物在遇到病菌和逆境危害時(shí)，自身的抗逆機(jī)制作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些損害作物體的游離態(tài)的氧，一些防御保護(hù)酶可以清除這些氧，SOD酶便是其中一種防御酶。蠟質(zhì)芽孢桿菌能釋放這種酶，從而提高作物清除這些氧的能力，調(diào)節(jié)作物細(xì)胞的微生態(tài)環(huán)境，維護(hù)細(xì)胞正常的生理代謝以及生化反應(yīng)， 提高其抗逆能力，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。

2 多粘類芽孢桿菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

多粘類芽孢桿菌原名多粘芽孢桿菌， 細(xì)胞呈桿狀。在臨床醫(yī)學(xué)上，多粘類芽孢桿菌是少數(shù)能夠產(chǎn)生具有臨床應(yīng)用價(jià)值的抗生素的細(xì)菌之一，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上，它是重要的植物生以防治細(xì)菌和植物根際促生菌。

迄今，已發(fā)現(xiàn)能固氮的芽孢桿菌有3種，多粘芽孢桿菌（多粘類芽孢桿菌）就是其中之一。我國(guó)學(xué)者也從毛竹等作物根際土壤中分離得到多粘類芽孢桿菌并發(fā)現(xiàn)其有較高的固氮活性[6，7]。另外，多粘類芽孢桿菌對(duì)由細(xì)菌引起的青枯病和枯萎病有極好的防治效果。徐玲等研究發(fā)現(xiàn)，多粘類芽孢桿菌HY96-2對(duì)番茄青枯病的田間可達(dá)81.8%[8]。張中鴿等從寧夏春麥全蝕病等土傳病害土樣中分離獲得生防菌株多粘類芽孢菌B48，對(duì)棉花黃萎、炭疽病菌、玉米全蝕病菌、水稻白葉枯病菌、花生青枯病菌、馬鈴薯軟腐病菌等均具有強(qiáng)的抑制作用[9]。

3 哈茨木霉菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

近年來，在植物病害的生物防中，研究者越來越重視具有拮抗性的微生物的應(yīng)用，其中最有希望的生物防治因子公認(rèn)是木霉菌，在多個(gè)國(guó)家的生物防治課題中，大部分是有關(guān)于木霉的研究運(yùn)用，而其中被最為廣泛應(yīng)用的木霉則為哈茨木霉[10]。哈茨木霉是一種重要生防菌種，可寄生于多種植物病原菌中[11]。研究發(fā)現(xiàn)，哈茨木霉田間防治的效果可高達(dá)70%以上，中藥材最多可增產(chǎn)24.5%，對(duì)番茄的灰霉病、葉霉病、枯萎病等有良好的控制效果，對(duì)禾谷鐮孢病原菌和葡萄胞菌等植物的病原菌有明顯的抑制作用[12-14]。

哈茨木霉菌對(duì)植物病原菌的拮抗作用的主要作用機(jī)制有：競(jìng)爭(zhēng)、重寄生以及抗生作用等。競(jìng)爭(zhēng)作用主要表現(xiàn)在土壤中的微生物對(duì)于生存空間和所需營(yíng)養(yǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，哈茨木霉相對(duì)于土壤中其他病原菌來說，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，繁殖速度快，它在植物的根圍迅速搶占表面位點(diǎn)進(jìn)而形成一個(gè)保護(hù)罩，以此達(dá)到阻止病原真菌接觸植物根系的目的，從而保護(hù)植物根部免受病原菌的侵染，使植株健康成長(zhǎng)；哈茨木霉對(duì)病原菌的重寄生作用過程較為復(fù)雜，它通過識(shí)別、接觸、纏繞、穿透等一系列復(fù)雜過程，附著于病原菌上并分泌胞外酶來溶解細(xì)胞壁，穿透菌絲，吸取營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而將病原菌殺死，這是哈茨木霉的生防機(jī)制中最為本質(zhì)也最為重要的作用；哈茨木霉的抗生作用則表現(xiàn)為：它可分泌部分抗生素，這些抗生素可以抑制并殺死病原菌并阻止它們生長(zhǎng)定植，從而減輕病原菌對(duì)植物的危害[15]。

4 紅黃鏈霉菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

紅黃鏈霉菌是一種放線菌，是一種多功能菌種。一是可加速有機(jī)物的分解，進(jìn)而釋放作物所必須的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，其轉(zhuǎn)化有效氮的效率為5%～13%，有效磷可達(dá)到7%～15%，有效鉀的效率高達(dá)8%～16%；二是增強(qiáng)光合作用和誘發(fā)抗逆基因表達(dá)，提高作物對(duì)干旱，雨澇，低溫等不良環(huán)境的抗病、抗逆能力；三是可以在一定程度上改善土壤的結(jié)構(gòu)，這是由于它可以分泌一種有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的膠性物質(zhì)，使土壤疏松、透氣、保水，進(jìn)而增強(qiáng)土壤肥力。

我國(guó)使用的5406放線菌菌劑就是細(xì)黃鏈霉菌的一種乳糖變種[16]。研究發(fā)現(xiàn)，“5406”放線菌適宜于在中性至微堿性的土壤中生長(zhǎng)，在pH6.5～8.5之間均能生長(zhǎng)良好[17-18]。在多種大田和經(jīng)濟(jì)作物上作用的結(jié)果充分表明了這種微生物菌劑可以促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量[19-20]。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

微生物菌劑使用安全方便，且價(jià)格低廉且不污染環(huán)境，是未來代替化學(xué)肥料的一種新興制劑。4種不同種類的微生物菌劑在田間防治上均有較好的增產(chǎn)效果，可抑制土壤中的有害病菌的生長(zhǎng)，減少作物病蟲害。蠟質(zhì)芽孢桿菌和多粘類芽孢桿菌兩類細(xì)菌類微生物菌劑耐熱、耐酸等抗逆性較強(qiáng)，與其它細(xì)菌相比有較強(qiáng)的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)；哈茨木霉菌劑個(gè)頭較大，繁殖速度快，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，又因其復(fù)雜的拮抗作用機(jī)制，對(duì)病原菌的殺菌抑制效果好；5406菌劑可加速有機(jī)物的分解，增加土壤養(yǎng)分含量，但由于其菌種老舊退化，對(duì)作物增產(chǎn)效果漸弱，又因其耐酸性差，在使用上受到一些限制。

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作者簡(jiǎn)介：楊頌，碩士研究生在讀，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，研究方向：老參地土壤改良及再利用研究。