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新疆属干旱半干旱地区,现有耕地面积的31.1%受到盐碱危害,而盐渍化耕地的80%属次生盐渍化,严重影响了棉花和番茄种子的萌发与出苗,成为制约新疆棉花和番茄发展的主要因素。为了解决这一地区性问题,本文在微生物对棉花、番茄促生防病的前期工作基础上,研究5株菌的混合培养,旨在为复合菌剂的规模化生产和应用提供科学理论依据。其中,2株细菌为耐盐促生细菌,能够提高农作物在盐碱土壤环境下的耐受性;3株细菌为生防细菌,能够防治农作物苗期病害。实验主要包含以下5方面内容:
1、菌株的鉴定和拮抗共生性研究:利用菌株的形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列同源性对具有耐盐促生和防病作用的细菌Rs-198、SL-13、SL-14和SL-44进行鉴定。初步鉴定结果表明,Rs-198为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),SL-13、SL-14和SL-44均为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus);将Rs-5、Rs-198、SL-13、SL-14和SL-44五株细菌两两组合测试菌株问的相互作用,结果显示Rs-5拮抗SL-13; Rs-198拮抗SL-13、SL-14; SL-13拮抗SL-14; SL-44拮抗SL-13、SL-14;其余任意组合均能共生。
2、混合培养条件研究:选取可以共生的耐盐促生细菌Rs-198和Rs-5组合进行混合培养。首先,根据菌株Rs-5和Rs-198在不同温度和不同初始pH培养基中的生长情况,确定混合培养温度为28℃和初始pH为6.5;其次,通过分析Rs-198和Rs-5在不同比例混合方式下,葡萄糖的残余量、生物量的生成及pH的变化,揭示菌株间具有协同增长作用,确定最佳混合浓度比为106:106。
3、培养基优化:Rs-198和Rs-5以每毫升含活菌数106:106的浓度配比混合,通过多因素正交实验优化混合培养基为:葡萄糖25g/L;蛋白胨35g/L;酵母粉15g/L;Na2 HPO4·12H2O10g/L; MgSO4-7H2O1.2g/L; KH2PO43.63g/L。
4、混合防效试验:盆栽试验表明,使用混合菌剂可提高发芽率22.1%,大田实验表明,混合菌剂可使亩产量提高10.05%,进而验证了混合菌剂的防效作用。
5、混合菌剂的货架期:将不同菌体制成水剂置于常温避光处保存,每隔一个月检测一次活菌数。结果表明,贮存5个月后,Rs-5、SL-14、BCL-8水体菌剂的活菌浓度分别升高1.63、1.72、1.20个对数级;而Rs-198、SL-13、SL-44的水体菌剂的活菌浓度分别下降0.56、0.55、0.28个对数级。