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蚯蚓粪中拮抗菌的发酵条件优化及其在防治植物病害中的应用

王东辉  
【摘要】: 本研究是国家863项目“农业、畜禽废弃物资源的高质化产品研制和开发”课题(2001AA246092)和国家十五科技攻关课题“利用秸秆畜禽粪便开发生物有机肥技术研究”(2002BA516AD3)中的部分内容。以蚯蚓养殖为基础,明确蚯蚓对畜禽粪便等有机废弃物的生态处理作用,侧重于对蚯蚓处理有机废弃物后的产物进行综合的资源化利用,研究开发蚯蚓系列产品。 (1)在本研究中,采用培养皿生物测定、盆栽试验确定了蚯蚓粪中抑菌物质的存在,并对部分植物病害有抑制作用;蚯蚓粪与病土混合后其中的微生物区系的变化情况;单因素设计、多因素正交设计对分离出的两株拮抗菌的发酵培养基,得出球孢链霉菌发酵(Streptomyces globisporus)培养基为每1000ml培养基中山梨醇10g、酵母膏5g、牛肉膏5g、CaCO_35g、MgSO_45g、NaCl 0.5g、FeSO_4 0.01g,丁香苷链霉菌(Streptomyces syringini)培养基为每1000ml培养基中葡萄糖30g、淀粉30g、蛋白胨5g、KNO_3 0.4g、CaCO_3 5g、MgSO_4 0.5g、NaCl 0.5g、FeSO_40.01g。 (2)单因素试验进行培养条件优化,确定较为高效的培养条件,对球孢链霉菌(Streptomyces globisporus):发酵过程保持的最适温度为30℃,种龄为36h,初始pH值为7.5,摇床转速为150r/min,发酵时间为36-48h,接种量为10%;对丁香苷链霉菌(Streptomyces syringini):发酵过程保持的最适温度为30℃,种龄为48h,初始pH值为7.0,摇床转速为150r/min,发酵时间为36-48h,接种量为15%。 (3)对培养基进行再次优化,对其中部分原料以成本较低的玉米粉和黄豆饼粉进行替代,对于球孢链霉菌,以玉米粉和黄豆饼粉不同比例取代山梨醇和牛肉膏,采用抑菌活性最强的处理水平,玉米粉与黄豆饼粉质量比为15/5,得到的抑菌结果显著小于原培养基结果。对于丁香苷链霉菌,原培养基中的淀粉和蛋白胨被玉米粉和黄豆饼粉以不同比例替代,并且降低葡萄糖含量,采用抑菌活性最强的处理水平,玉米粉与黄豆饼粉质量比为20/10,得到了与原培养基相当的结果。发酵罐培养与摇瓶培养作对照试验,初步探索了在进行大量生产时的影响因素。 (4)对影响拮抗菌发酵液抑菌活性的因素进行研究,试验结果显示,在高温、紫外照射以及在4℃冰箱内保存,随着时间的延长,发酵液抑菌活性出现不同程度的下降。进行不同倍数的浓度稀释,球孢链霉菌发酵液稀释到超过130倍,丁香苷链霉菌发酵液稀释到超过100倍的时候,不再显示出明显的抑菌作用。 (5)黄瓜、西红柿的盆栽、田间试验研究两株拮抗菌对防治植物病害的效果。在发酵液稀释不同倍数后经过喷施叶面或者灌根处理,一定程度上降低了病害的发生。


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