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在中国北方小麦-玉米两熟种植制度下,秸秆还田在生产中已被广泛采用,但是近年来发现秸秆还田地块小麦土传病害发生呈逐年加重趋势;另外,玉米秸秆还田也导致了其它一些耕作问题。本研究旨在充分利用自然界多种微生物的协同关系,室内筛选出对小麦土传病菌有拮抗作用、对玉米秸秆有较强适应性和分解能力的有益微生物,并制作成微生物土壤添加剂施用到玉米秸秆还田地块,使其加速分解玉米秸秆,同时利用分解玉米秸秆产生的营养快速增殖形成优势菌群,充分发挥群体优势抑制小麦土传病害病原菌的增长,达到预防和控制小麦土传病害发生的目的。
从河北、辽宁、江苏、山东、河南等地采集的50份秸秆还田土样,进行了小麦纹枯病菌、全蚀病菌、根腐病菌的拮抗菌筛选。得拮抗真菌1782株,拮抗细菌1274株。其中对小麦全蚀病菌、纹枯病菌和根腐病菌抑菌率分别大于65%、65%和60%的拮抗细菌菌株6株、真菌菌株5株。对该11株拮抗菌进行玉米秸秆分解特性的测定,复筛得9株拮抗菌对玉米秸秆有降解能力,降解率在2.01%-11.05%之间。其中细菌B1514具有较强的拮抗作用和分解秸秆能力,根据菌株B1514形态观察、生理生化反应及16SrDNA序列分析,初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。
通过固态发酵条件优化试验确定了枯草芽孢杆菌B1514的最佳发酵培养基为A、B、C(4:3:2)培养基和最佳培养条件(D在D3、E在E2、F在F4、G在G3)。运用最优固态发酵培养基和最优固态发酵培养条件,制做以菌株B1514为功能菌的微生物土壤添加剂AD-1。
通过2007~2009年的田间微区试验测定了微生物土壤添加剂AD-1对3种小麦土传病害的防效和玉米秸秆分解率。结果表明,2007~2008年度AD-1对小麦纹枯病、全蚀病和根腐病的防效分别为68.08%、79.98%和70.52%,小麦成熟期时玉米秸秆分解率较对照地块提高了20.89%;2008~2009年度AD-1对小麦纹枯病、全蚀病和根腐病的防效分别为72.41%、70.52%和67.65%,在纹枯地块、全蚀地块和根腐地块的玉米秸秆分解率较对照地块提高了20.89%、16.29%和18.94%。