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枯草芽孢桿菌在自然界中廣泛存在,不僅活躍于土壤、植物根際、體表等外界環(huán)境中,同時(shí)還是植物體內(nèi)常見(jiàn)的內(nèi)生細(xì)菌,對(duì)人畜無(wú)毒無(wú)害,不污染環(huán)境,具有顯著的抗菌活性和極強(qiáng)的抗逆能力。
枯草芽孢桿菌生長(zhǎng)快、營(yíng)養(yǎng)簡(jiǎn)單,能產(chǎn)生耐熱、抗逆的芽孢,可以制成各種劑型;與化學(xué)農(nóng)藥混用而不失活,而且批量生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,成本也較低,施用方便,儲(chǔ)存期長(zhǎng),目前幾乎90%的生物菌肥都添加了枯草芽孢桿菌!
枯草芽孢桿菌的功效
枯草芽孢桿菌對(duì)植物的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、營(yíng)養(yǎng)和空間位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)
枯草芽孢桿菌的競(jìng)爭(zhēng)作用主要包括營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)和空間位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)??梢栽谥参锔H、 體表或體內(nèi)及土壤中快速、大量繁衍和定殖,有效地排斥、阻止和干擾植物病原微生物在植物上的定殖與侵染,從而達(dá)到抑菌和防病的效果。
競(jìng)爭(zhēng)作用的意義:拌種或灌根后,枯草芽孢桿菌能夠通過(guò)植物導(dǎo)管傳導(dǎo)到地上部分而在作物根表、根內(nèi)、莖部、葉部等部位定殖和繁殖,保護(hù)作物根部不受病菌侵染、抑制作物體內(nèi)病原菌擴(kuò)散,從而達(dá)到防病作用。
2、產(chǎn)生抑菌物質(zhì)
枯草芽孢桿菌在生長(zhǎng)過(guò)程中能產(chǎn)生多種具有抑菌、溶菌作用的物質(zhì),如枯草菌素、有機(jī)酸、抗菌蛋白等等,這些物質(zhì)可以抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖,甚至破壞細(xì)菌結(jié)構(gòu),殺死病原菌。因此,枯草芽孢桿菌對(duì)于重茬病、根腐病、灰霉病等疾病防治效果很好。
殺菌作用:枯草芽孢桿菌在作物根表、根內(nèi)、莖部、葉部等部位定殖和繁殖過(guò)程中,能產(chǎn)生脂肽類和蛋白類等殺菌物質(zhì),從而殺死作物病原菌,達(dá)到防病效果。
3、增強(qiáng)免疫、促進(jìn)生長(zhǎng)
枯草芽孢桿菌可以分泌活性物質(zhì),激活植物防御系統(tǒng),增強(qiáng)作物的免疫力與抗病性,減輕或消除病原菌對(duì)植株的危害。
還可促進(jìn)多種植物種子、幼苗和根系的生長(zhǎng)發(fā)育,增強(qiáng)了植物的抗病性, 從而間接地減少病害發(fā)生。如增加吲哚乙酸等生長(zhǎng)素的形成,刺激作物根系發(fā)育,增強(qiáng)光合作用。同時(shí)將土壤中難吸收的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于作物吸收的物質(zhì),促進(jìn)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用,提高肥料利用率。
促生作用:枯草芽孢桿菌具有解磷作用,可以將土壤中無(wú)效磷轉(zhuǎn)化為能被作物吸收的有效磷,促進(jìn)作物根系及植株生長(zhǎng),提高了作物的抗病性。
4、誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性
枯草芽孢桿菌不但能直接抑制植物病原菌,而且能通過(guò)誘發(fā)植物自身的抗病潛能從而增強(qiáng)植物的抗病性。如水稻紋枯病生防菌枯草芽孢桿菌,能誘導(dǎo)水稻葉鞘細(xì)胞抗病相關(guān)的酶(POD、PPO和SOD)活性增強(qiáng),達(dá)到抗病效果。
5、改善土壤結(jié)構(gòu)
枯草芽孢桿菌在土壤中形成益生菌環(huán)境,促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成,提高土壤保肥保水能力,增加土壤疏松度,促進(jìn)根系生長(zhǎng)。具體表現(xiàn)在,加速養(yǎng)料礦質(zhì)化,將養(yǎng)分由無(wú)效態(tài)和緩效態(tài)變?yōu)橛行B(tài)和速效態(tài)。同時(shí),加速養(yǎng)料腐殖化,分泌植酸酶,降解土壤中大部分的植酸鹽;產(chǎn)生生長(zhǎng)素,刺激作物生長(zhǎng),提高種子的成活率和出苗率。
微生物肥料,之所以比有機(jī)肥貴,是因?yàn)樘砑恿松锘钚跃?!所以菌種的作用對(duì)于微生物肥料來(lái)說(shuō)是最重要的。目前市場(chǎng)上的微生物肥料菌種添加主要都以枯草芽孢桿菌為主,所以了解枯草芽孢桿菌的作用非常重要,今天我們就一起來(lái)看看!
枯草芽孢桿菌的作用
1. 抗生作用
抗生作用是指拈抗微生物通過(guò)產(chǎn)生代謝產(chǎn)物在低濃度下就能夠?qū)Σ≡⑸锏纳L(zhǎng)和 代謝產(chǎn)生抑制作用,從而來(lái)影響病原微生物的生存和活動(dòng)。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),人們從枯草芽孢桿菌不同菌株的代謝產(chǎn)物中分離純化了多種有效的抗菌物質(zhì)。
2. 溶菌作用
枯草芽孢桿菌的溶菌作用主要表現(xiàn)在是通過(guò)吸附在病原菌的菌絲上,并隨著菌絲生長(zhǎng) 而生長(zhǎng),而后產(chǎn)生溶菌物質(zhì)造成原生質(zhì)泄露使得菌絲體斷裂;或者是產(chǎn)生抗菌物質(zhì)通過(guò)溶解病原菌孢子的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜,致使細(xì)胞壁穿孔、畸形等現(xiàn)象從而抑制孢子萌發(fā)。
3. 誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性及促進(jìn)植物生長(zhǎng)
誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性作用是指枯草芽孢桿菌不但能夠抑制植物病原菌,而且還能夠誘 發(fā)植物自身抗病機(jī)制從而增強(qiáng)植物的抗病性能的作用。什么是PGPR國(guó)際上把土壤中能促進(jìn)植物生長(zhǎng)的根際自生細(xì)菌通稱為植物促生根圈細(xì)菌 (Plant growth promoting rhizobaceria),簡(jiǎn)稱為PGPR。
其中以枯草芽孢桿菌的抗逆性最強(qiáng)、功能最多、適應(yīng)性最廣、效果最穩(wěn)定??莶菅挎邨U菌能夠產(chǎn)生類似細(xì)胞分裂素、植物生長(zhǎng)激素的物質(zhì),促進(jìn)植物的生長(zhǎng)使植物抵抗病原菌的侵害。
4. 保護(hù)環(huán)境
枯草芽孢桿菌大量應(yīng)用于生物肥料。當(dāng)作用于作物或土壤時(shí),能夠在作物根際或體內(nèi)定殖,并起到特定肥料效應(yīng)。目前,微生物肥料在培肥地力,提高化肥利用率,抑制農(nóng)作物對(duì)硝態(tài)氮、重金屬、農(nóng)藥的吸收,凈化和修復(fù)土壤,降低農(nóng)作物病害發(fā)生,促進(jìn)農(nóng)作物秸稈和城市垃圾的腐熟利用。提高農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)和食品安全等方面表現(xiàn)出了不可替代的作用。
5. 枯草芽孢桿菌對(duì)土壤中的菲與苯并芘的吸附及生物降解功能
土壤與其相連的水環(huán)境稱為土壤-水環(huán)境系統(tǒng),其中存在著大量的土壤固有微生物,并在表面存在生物膜,因?yàn)樯锬ば纬闪烁綦x層,有機(jī)污染物在接觸到支撐生物膜的固體基底之前,必須首先到達(dá)并且穿過(guò)這個(gè)隔離層,這樣就強(qiáng)烈地改變礦物顆粒或基底的吸附行為,對(duì)吸附作用有重要的影響,近年的研究表明,由于受污染影響,導(dǎo)致土壤中含有多環(huán)芳烴(PAHs),沉積物中PAHs主要為原油污染以及工業(yè)或民用煤不完全燃燒所致,枯草芽孢桿菌對(duì)菲與苯并芘的吸附及生物降解研究,研究表明以枯草芽孢桿菌為接種微生物,對(duì)菲與苯并芘都可進(jìn)行吸附或生物降解,48h液相PAHs濃度達(dá)到平衡時(shí),微生物對(duì)菲消除了98%,對(duì)苯并芘消除85%;接種的樣品48h吸附等溫線均呈線形,能較好地符合線性方程;在接種微生物情況下,沉積物與土壤對(duì)菲和苯并芘吸附特征均發(fā)生較大變化,對(duì)菲的吸附量增大約35倍,而對(duì)苯并芘的吸附量卻降低了2/3左右;
6. 枯草芽孢桿菌對(duì)土壤微生物的呼吸強(qiáng)度的影響
土壤呼吸強(qiáng)度作為土壤生物活性指標(biāo)之一,能夠在一定程度上反應(yīng)土壤營(yíng)養(yǎng)物的轉(zhuǎn)化和供應(yīng)能力,其呼吸速率變化及變化方向也反應(yīng)了生態(tài)系統(tǒng)對(duì)脅迫的敏感程度和響應(yīng)模式,是環(huán)境安全評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo),當(dāng)土壤受到外來(lái)污染物污染時(shí),微生物為了維持生存可能需要更多的能量,而使土壤微生物的代謝活性發(fā)生不同程度的響應(yīng)。研究表明各質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理的枯草芽孢桿菌均表現(xiàn)為對(duì)土壤呼吸作用的刺激效應(yīng),并且土壤中枯草芽孢桿菌質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,對(duì)土壤呼吸強(qiáng)度的刺激作用越大,即刺激強(qiáng)度和施藥質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)。
7. 枯草芽孢桿菌對(duì)土壤脲酶活性的影響
應(yīng)用土壤酶作為監(jiān)測(cè)指標(biāo),評(píng)價(jià)農(nóng)藥的生態(tài)毒理效應(yīng)已成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。而脲酶屬于土壤中研究得比較深入的一種水解酶類,是惟一對(duì)尿素在土壤中轉(zhuǎn)化及尿素利用率有重大影響的酶。
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,不僅可使尿素水解減緩,令其水解產(chǎn)物更多地被土壤吸附而有效減少尿素水解產(chǎn)物氨的揮發(fā)損失,也可能相應(yīng)減少水解產(chǎn)物NH硝化作用潛勢(shì)。
研究表明所有處理用枯草芽孢桿菌處理過(guò)的土壤對(duì)土壤脲酶均表現(xiàn)出刺激效應(yīng)。其中最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理(3200mg/kg干土)在第28天脲酶活性上升到最高,刺激率達(dá)到101.07%。枯草芽孢桿菌對(duì)脲酶刺激的機(jī)理,可能是由于微生物農(nóng)藥的加人為微生物的生長(zhǎng)提供了碳源和營(yíng)養(yǎng),從而使產(chǎn)生該種酶的微生物數(shù)量增長(zhǎng),活性增強(qiáng),因而土壤中脲酶的活性也相應(yīng)增強(qiáng)。
8. 枯草芽孢桿菌對(duì)鹽堿地的改良
土壤內(nèi)鹽分積累的危害 土壤結(jié)構(gòu)黏滯,通氣性差,容重高,土溫上升,好氣性微生物活動(dòng)差,養(yǎng)分釋放慢,滲透系數(shù)低,毛細(xì)作用強(qiáng)等,導(dǎo)致表層土壤鹽漬化進(jìn)一步加劇,造成土壤冷、硬、板現(xiàn)象。一般說(shuō)來(lái),當(dāng)土壤表層或亞表層中的水溶性鹽類累積累超過(guò)0.1%,或土壤堿化層的堿化度超過(guò)5%,就屬于鹽漬土。