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生物源
 
 
生物农药之枯草芽孢杆菌篇

什么是枯草芽孢杆菌
  (1)革兰氏阳性杆状细菌,可产生内生芽孢,耐热抗逆性强,在土壤和植物的表面普遍存在。 
  (2)是植物体内常见的一种内生菌,对人畜无毒无害,不污染环境。生长速度快、营养需求简单,在植物的表面易于存活、定殖与繁殖。 
  (3)生产工艺简单,制剂稳定,施用方便,储存期长。因此是一种理想的生防微生物。

枯草芽孢杆菌特点
  1、绿色环保——对人畜微毒、对环境无污染、对作物安全(本剂虽属细菌活体杀菌剂,但不会侵染作物引起病害,亦不会对作物产生药害)。
  2、高效广谱——对水稻稻瘟病,西瓜、黄瓜、草莓、番茄等多种作物白粉病、灰霉病,马铃薯晚疫病,大豆、油菜菌核病,瓜类、谷物、三七等作物根腐病等多种真菌性病害具有优良防效。
  3、增产提质——枯草芽孢杆菌还能够分泌促进作物生长的活性物质,使植株叶片浓绿肥厚,提高作物免疫力,增产提质效果显著,发酵过程中产生多种氨基酸,对作物有生长调节的作用。

枯草芽孢杆菌防治机理
  1、通过生物间争夺氧气、营养物质及竞争排它性,形成局部生物优势种群,防止其它菌侵入;同时争夺周围菌的营养,抑制病原菌生长―起到疫苗的作用。
  2、枯草芽孢杆菌吸附于病原菌的菌丝上,随着菌丝生长而生长,从而消耗病原菌的营养,使病原菌菌丝发生断裂、解体、细胞质消解,使病原菌失去进一步侵染能力―起到寄生作用。
  3、枯草芽孢杆菌生长过程中能产生细菌素(枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌素)、有机酸、天然脂肽类化合物等,对病原菌抑制其生长或溶解其细胞壁、使细胞穿孔、畸形,最终杀死病原菌。
  4、诱导作物产生抗病性、促进作物生长,增产提质。据统计,使用枯草芽孢杆菌可有效增产5.6%~20.2%。

使用方法及注意事项
  1、稻瘟病、纹枯病、稻曲病。施药方法:水稻孕穗破口期和齐穗期各施药一次。每亩用枯草芽孢杆菌10克均匀喷雾,喷药药间隔7-12天,
  2、枯草芽孢杆菌与咪鲜胺、三环唑、井冈霉素等混用,有明显的相互增效作用。在病害集中、急性暴发时,更能显示出混用的效果。
  注意事项:
  1、本品用量少,为减少浪费,兑药时应用小容器将所需用量药剂充分溶解后再倒入喷雾器中,加水至喷雾器最佳水平线进行喷雾;
  2、早上10点前或下午4点后施药,避免阳光直射,杀死芽孢。尤其是4点后用药,夜间潮湿的环境更有利于芽孢萌发;
  3、不能与铜制剂、链霉素等杀菌剂及碱性农药混用;
  4、病害初期或发病前施药效果较好,施药时注意使药液均匀喷至作物各部位。

枯草芽孢杆菌在土壤中的应用
1、生防机制 
  对植物病菌的作用机制和方式是多样的,主要包括竞争作用、抗生作用、溶菌作用和促进植物生长等几个方面。 
  (1)竞争作用  
  竞争方式:主要包括营养竞争和位点竞争。 
  营养和空间位点的竞争是指存在于同一微小生物环境中的两个或两个以上微生物之间争夺这一环境内的空间、营养、氧气等的现象。枯草芽抱杆菌具有较强的竞争和定殖能力,从而抢占病原菌的侵染位点,消耗其周围养分,阻止和干扰病原菌对植物叶面和其他器官的侵染,起到防病抑菌的作用。 
  (2)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。 
  (3)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萌发。 
  (4)诱导植物产生抗性及促进植物生长 
  诱导植物产生抗性作用是指枯草芽孢杆菌不但能够抑制植物病原菌,而且还能够诱发植物自身抗病机制从而增强植物的抗病性能的作用。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。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,保护环境。以及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。 
2、枯草芽孢杆菌应用于土壤
  (1)、枯草芽孢杆菌对土壤中的菲与苯并[a]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。近年的研究表明,由于受污染影响,导致土壤中含有多环芳烃(PAHs),沉积物中PAHs主要为原油污染以及工业或民用煤不完全燃烧所致。 
  枯草芽孢杆菌对菲与苯并[a]芘的吸附及生物降解研究:研究表明以枯草芽孢杆菌为接种微生物,对菲与苯并[a]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[a]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;在接种微生物情况下,沉积物与土壤对菲和苯并[a]芘吸附特征均发生较大变化,对菲的吸附量增大约35倍,而对苯并[a]芘的吸附量却降低了2/3左右;未接种微生物的土壤和沉积物对菲解吸率为20%,接种的样品组为2.9%,而对苯并[a]芘的解吸结果与菲相反,未接种的对照组为4%,接种的样品组为l3%。 
  (2)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。研究表明各质量分数处理的枯草芽孢杆菌均表现为对土壤呼吸作用的刺激效应,并且土壤中枯草芽孢杆菌质量分数越大,对土壤呼吸强度的刺激作用越大,即刺激强度和施药质量分数呈正相关。  
  (3)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。研究表明所有处理用枯草芽孢杆菌处理过的土壤对土壤脲酶均表现出刺激效应。其中最高质量分数处理(3200mg/kg干土)在第28天脲酶活性上升到最高,刺激率达到101.07%。枯草芽孢杆菌对脲酶刺激的机理,可能是由于微生物农药的加人为微生物的生长提供了碳源和营养,从而使产生该种酶的微生物数量增长,活性增强,因而土壤中脲酶的活性也相应增强。 
  (4)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。 
  盐碱地对植物的危害: 
  ①引起植物的生理干旱。过多的可溶性盐类,可提高土壤溶液的渗透压,引起植物的干旱。 
  ②危害植物组织。干旱季节,表土层盐分过量积聚易伤下胚轴。在高pH值下,还会导致OH一对植物的直接毒害。植物组织内盐分过量积聚,会使原生质受害,蛋白质合成受阻,含氮的中间代谢产物积累,造成细胞中毒。 
  ③影响植物正常营养吸收。由于交换性Na+的竞争,使植物对钾、磷和其他营养元素的吸收减少,磷的转移也会受到抑制,从而影响植物的营养状况。 
  ④影响植物的气空开闭。在高浓度盐类作用下,气孔保卫细胞内的淀粉形成受到阻碍,使细胞不能关闭,植物容易干旱枯萎。 
  选择耐盐的巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌优势菌株,生产出生物有机肥,用于植物生产,在投入成本相同的情况下,植物生长发育良好,产量增加,而且盐碱地土壤理化性状得到改善,土壤微生物数量增多。 
在农业中应用存在的问题
  枯草芽孢杆菌的产业化应用尚不成熟。在农业方面一些相应的生物农药和饲料也没有得到大范围的应用。这主是由于科技的不均衡性和理论转化为实际的考察期较长造成的。枯草芽孢杆菌自身有需要克服的问题。枯草芽孢杆菌虽然可以直接作用于农业来抗一些植物病虫害,然而,天然野生型微生物菌剂存在天生的不足,如产品持效期短、见效慢、用对象比较单一、易受自然环境影响、竞争存活能力有限等。尽管枯草芽孢杆菌已经作为表达系统并在试验中应用,但是其自身具有的多酶体系使得转入它的外源质粒不太稳定,从而使其作为表达系统有一定的困难。

展 望
  尽管枯草芽孢杆菌在应用中存在一些问题,但是人们也在不断地研究克服其缺点的方法,例如陈乃用早在1993年就详细地分析了枯草芽孢杆菌的质粒稳定性问题,并提出了一些相应的解决措施,可以说枯草芽孢杆菌成为像大肠杆菌那样成熟的表达系统只是时间问题。国内一些单位对具有生防作用的枯草芽孢杆菌进行了研究,涉及的防治对象有大田作物的叶部病害、土传病害和果实病害等。不同菌株的抑菌谱、抑菌作用乃至抑菌机理等亦有较大差异。现已从作物的根际土壤、根表、植株及叶片上分离筛选出多株对不同作物的真菌和细菌病害具有拮抗作用的枯草芽他杆菌菌株,并采用人工诱变方法提高了菌株的防病效率,对这些菌株进行了发酵条件的研究,分离出一些抗菌物质并对其特性进行了研究,同时开展了生防菌剂的温室和大田试验。同时枯草芽孢杆菌中的其他酶,如淀粉酶和蛋白酶也逐渐成为了人们关注的热点。这些都将会为枯草芽孢杆菌的应用开拓新的领域。随着科学技术的不断进步,那些限制枯草芽孢杆菌应用的问题将逐一被解决,而枯草芽孢杆菌也必将迎来一个更宽广的应用空间!

*枯草芽孢杆菌国内企业登记详情*

 

生产厂家

登记证号

登记名称

总含量

剂型

有效起始日

有效截止日

江苏苏滨生物农化有限公司

PD20096038

井冈·枯芽菌

/

水剂

2014.06.15

2019.06.15

湖北省武汉天惠生物工程有限公司

PD20096823

枯草芽孢杆菌

2000亿孢子/

母药

2014.09.21

2019.09.21

湖北省武汉天惠生物工程有限公司

PD20096824

枯草芽孢杆菌

1000亿孢子/

可湿性粉剂

2014.09.21

2019.09.21

江苏省苏科农化有限责任公司

PD20097178

井冈·枯芽菌

/

水剂

2014.10.16

2019.10.16

云南星耀生物制品有限公司

PD20097312

枯草芽孢杆菌

10亿个/

可湿性粉剂

2014.10.27

2019.10.27

河北省保定市科绿丰生化科技有限公司

PD20101654

枯草芽孢杆菌

10亿活芽孢/

可湿性粉剂

2015.06.03

2020.06.03

德强生物股份有限公司

PD20110793

枯草芽孢杆菌

1万亿芽孢/

母药

2011.07.26

2016.07.26

德强生物股份有限公司

PD20110973

枯草芽孢杆菌

1000亿芽孢/

可湿性粉剂

2011.09.14

2016.09.14

广东省佛山市盈辉作物科学有限公司

PD20121084

枯草芽孢杆菌

100亿孢子/

可湿性粉剂

2012.07.19

2017.07.19

大连瑞泽生物科技有限公司

PD20121139

枯草芽孢杆菌

1000亿活芽孢/

可湿性粉剂

2012.07.20

2017.07.20

台湾百泰生物科技股份有限公司

PD20121487

枯草芽孢杆菌

100亿孢子/

母药

2012.10.09

2017.10.09

台湾百泰生物科技股份有限公司

PD20121632

枯草芽孢杆菌

10亿孢子/

可湿性粉剂

2012.10.30

2017.10.30

宁国市百立德生物科技有限公司

PD20130477

枯草芽胞杆菌

10亿CUF/

可湿性粉剂

2013.03.20

2018.03.20

福建浦城绿安生物农药有限公司

PD20130544

枯草芽孢杆菌

200亿孢子/

可湿性粉剂

2013.04.01

2018.04.01

山东省济南仕邦农化有限公司

PD20130761

枯草芽孢杆菌

1000亿活芽孢/

可湿性粉剂

2013.04.16

2018.04.16

江苏省苏科农化有限责任公司

PD20130927

井冈·枯芽菌

/

可湿性粉剂

2013.04.28

2018.04.28

江西威力特生物科技有限公司

PD20131432

枯草芽孢杆菌

1000亿活芽孢/

可湿性粉剂

2013.07.03

2018.07.03

海南利蒙特生物农药有限公司

PD20131476

枯草芽孢杆菌

200亿活芽孢/

可湿性粉剂

2013.07.05

2018.07.05

山东玉成生化农药有限公司

PD20132105

枯草芽孢杆菌

1000亿活芽孢/

可湿性粉剂

2013.10.24

2018.10.24

江苏苏滨生物农化有限公司

PD20132228

枯草芽孢杆菌

1000亿个/

可湿性粉剂

2013.11.05

2018.11.05

山东潍坊万胜生物农药有限公司

PD20132408

枯草芽孢杆菌

10亿个/

可湿性粉剂

2013.11.20

2018.11.20

江西田友生化有限公司

PD20140066

枯草芽孢杆菌

1000亿芽孢/

可湿性粉剂

2014.01.20

2019.01.20

武汉科诺生物科技股份有限公司

PD20140209

枯草芽孢杆菌

1000亿芽孢/

可湿性粉剂

2014.01.29

2019.01.29

德强生物股份有限公司

PD20140340

枯草芽孢杆菌

100亿芽孢/

可湿性粉剂

2014.02.18

2019.02.18

江西省新龙生物科技有限公司

PD20140497

枯草芽孢杆菌

10亿芽孢/

可湿性粉剂

2014.03.06

2019.03.06

武汉科诺生物科技股份有限公司

PD20140609

井冈·枯芽菌

20%

可湿性粉剂

2014.03.07

2019.03.07

武汉科诺生物科技股份有限公司

PD20140612

枯草芽孢杆菌

10000亿活芽孢/

母药

2014.03.07

2019.03.07

江西顺泉生物科技有限公司

PD20140633

枯草芽孢杆菌

3000亿活芽孢/

母药

2014.03.07

2019.03.07

江西天人生态股份有限公司

PD20140934

枯草芽孢杆菌

1000亿个/

可湿性粉剂

2014.04.14

2019.04.14

山东省乳山韩威生物科技有限公司

PD20141011

枯草芽孢杆菌

1000亿孢子/

可湿性粉剂

2014.04.21

2019.04.21

江西天人生态股份有限公司

PD20141358

枯草芽孢杆菌

1万亿芽孢/

母药

2014.06.04

2019.06.04

安徽喜丰收农业科技有限公司

PD20141451

枯草芽孢杆菌

10亿芽孢/

可湿性粉剂

2014.06.09

2019.06.09

江西顺泉生物科技有限公司

PD20141516

枯草芽孢杆菌

1000亿芽孢/

可湿性粉剂

2014.06.16

2019.06.16

山东惠民中联生物科技有限公司

PD20141737

枯草芽孢杆菌

1000亿芽孢/

可湿性粉剂

2014.06.30

2019.06.30

福建浦城绿安生物农药有限公司

PD20142128

枯草芽孢杆菌

10000亿芽孢/

母药

2014.09.03

2019.09.03

山东玥鸣生物科技有限公司

PD20142156

枯草芽孢杆菌

1000亿个/

可湿性粉剂

2014.09.18

2019.09.18

郑州福瑞得化工有限公司

PD20142245

枯草芽孢杆菌

1000亿芽孢/

可湿性粉剂

2014.09.28

2019.09.28

撒尔夫(河南)农化有限公司

PD20142501

枯草芽孢杆菌

10亿活芽孢/

可湿性粉剂

2014.11.21

2019.11.21

中国农科院植保所廊坊农药中试厂

PD20150091

枯草芽孢杆菌

1000亿个/

可湿性粉剂

2015.01.05

2020.01.05

江西众和化工有限公司

PD20150180

井冈·枯芽菌

5%

水剂

2015.01.15

2020.01.15

江苏省新沂中凯农用化工有限公司

PD20150190

枯草芽孢杆菌

80亿CFU/毫升

悬浮剂

2015.01.15

2020.01.15

浙江省桐庐汇丰生物科技有限公司

PD20150337

枯草芽孢杆菌

10000亿CFU/

母药

2015.03.03

2020.03.03

江苏苏滨生物农化有限公司

PD20151111

枯草芽孢杆菌

1000亿CFU/

母药

2015.06.25

2020.06.25

重庆市众力生物工程有限公司

PD20151129

枯草芽孢杆菌

1000亿个/

可湿性粉剂

2015.06.25

2020.06.25

山东中诺药业有限公司

PD20151456

枯草芽孢杆菌

1000亿个/

可湿性粉剂

2015.07.31

2020.07.31

韩国生物株式会社

PD20151486

枯草芽孢杆菌

10亿个/

水乳剂

2015.07.31

2020.07.31

成都特普科技发展有限公司

PD20151514

枯草芽孢杆菌

1亿活芽孢/

微囊粒剂

2015.07.31

2020.07.31

 

 

 
 
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