微生物肥料和生物农药应用案例
第一节 微生物肥料的应用案例
一、大田作物应用效果案例
苗足苗壮是丰收的关键，促进小麦生长的措施有多种，其中利用微生物菌剂对促进作物生长、提高作物产量、提高养分利用率是有很好作用的。洪坚平（2008）于2001年9～11月在德国霍恩海姆大学研究了分别施用易溶性磷肥（过磷酸钙）和难溶性磷肥（磷矿粉）的土壤（生黄土）上接种SPll（芽孢杆菌，菌数>1010个/g植物生长促进剂）、T50（毛霉，菌数>109个/g）后对小麦（印度小麦品种，“Tritieum BDME-10”）幼苗余生长和磷吸收利用的影响，试验采用盆栽法，将SPll细菌菌剂[1g（菌剂）/kg（土）]和T50真菌菌剂[1g（菌剂）/kg（土）]分别接种在不施磷、施易溶性磷[过磷酸钙，80mg（P）/kg（土）]和施难溶性磷[磷矿粉，5mg（P）/kg（土）]的容积为1L的盆中。研究结果表明，T50和SPll两种生物菌剂相比，T50在缺磷和施难溶性磷肥土壤上不能很好地满足磷的需要和刺激小麦生长。
固氮菌能产生促进植物生长的物质，特别是根系生长的生理活性物质，为了探索该类菌在高寒地区的增产效果，席琳乔（2007）研究了固氮菌对兰州地区燕麦不同生育期促生作用，试验设计包括：①接种剂（菌株）和接种剂（菌株）+半量尿素处理；②全量尿素：296kg/hm2；③半量尿素：148kg/hm2，撒播。研究结果表明，假单胞菌属Pseudomonas sp.N4，动胶杆菌属Zoogloea sp.W6，生脂固氮螺菌Azospirillus lipofPrum C6，固氮菌属Azotobacter sp.05和Azotobacter sp.w5对燕麦有促生作用。拔节期，接种固氮菌后燕麦株高增加0.73%～12.11%，叶绿素增加1.14%～39.43%，地上植物量增加21.45%～43.55%，地下植物量增加51.85%～130.86%，根冠比增加7.7%～76.9%，总植物量增加2.00%～45.36%，粗蛋白增加3.02%～25.57%；半量化肥+固氮菌处理的株高增加1.96%～5.82%，叶绿素和地上植物量没有增加，地下植物量增加3.47%～33.17%，根冠比增加15.38%～30.76%。成熟期，各个处理促生作用降低，处理间差距缩小，Pseudomonas sp.N4和Azotobacter sp.O5促生效果好。
在中国100多种间作体系的组合中，70%的组合有豆科作物参与，豆科作物与非豆科作物间作在间作体系中占绝对统治地位。房增国（2009）研究了接种根瘤菌对蚕豆和玉米间作系统氮营养的影响，试验设在甘肃省武威市永昌镇白云村，属于典型的两季不足、一季有余的自然生态区。供试土壤为灰棕漠土，供试作物及菌种：玉米为中单2号，蚕豆为临蚕2号，供试蚕豆根瘤菌为Rhizobium leguminosarum biovar viciae GS374，玉米为中单2号，4月16日播种，5月5日出苗，10月1日收获。供试蚕豆为临蚕2号，3月24日播种，4月18日出苗，8月1日收获。播种时，将蚕豆固氮根瘤菌液（GS374，约含根瘤菌3.2×107个/ml）稀释20倍，装入喷雾器，喷洒在蚕豆种子表层，每颗喷洒10ml，对照区喷洒等量清水，然后覆土盖种。试验结果表明，不施氮处理接种根瘤菌所获得的单作或间作系统产量与不接种但施N 225kg/hm2的相应系统产量相当，且施N 225kg/hm2处理接种仍能促进蚕豆的结瘤作用。统计分析表明，与不接种根瘤菌、蚕豆单作、不施氮相比，接种、蚕豆/玉米间作、施氮均极显著地提高了蚕豆生物学产量。但只有间作能显著增加其籽粒产量；施氮显著增加玉米生物量和籽粒产量。施N 225kg/hm2后，蚕豆接种、间作对玉米生物量无显著影响；但不施氮时蚕豆接种显著提高了与之间作的玉米籽粒和生物学产量，增幅分别为34.3%和25.6%。接种根瘤菌显著提高了不同氮处理以籽粒产量为基础计算的土地当量比和不施氮处理以生物学产量为基础计算的土地当量比。蚕豆接种根瘤菌与不接种相比，其单株根瘤数和根瘤干重均显著增加；间作与蚕豆单作相比对根瘤数的影响较小，但显著促进了蚕豆单株根瘤干重的增加。因此，本研究认为，豆科作物接种合适的根瘤菌，是进一步提高豆科/禾本科作物间作系统间作优势的又一重要途径。
青稞即裸大麦，是我国青藏高原及西北高寒地区极为重要的粮食作物及优质饲草，张堃（2010）研究了不同剂型联合固氮菌肥对青稞促生效应和固氮能力，通过温室盆栽实验，利用15N稳定性同位素稀释法，测定其对青稞生长及固氮能力的影响。供试青稞为甘肃省天祝地区当地品种，试验用固氮菌株是从高寒地区燕麦（甘肃天祝）和盐碱地小麦（甘肃兰州）根际分离所得，制成菌肥后有效联合固氮菌数量均在5.00×108个/g以上，供试土壤取自甘肃农业大学草业学院兰州试验站，盆栽试验于2007年1月上旬至2007年5月上旬在甘肃农业大学草业学院人工温室进行。设7个处理：CK1（基质对照，泥炭拌种，用量为种子重量的10%）、CK2（15N尿素对照，半量尿素，丰度为2.24%）、1N（全量氮肥对照）、1/2NL（半量15N尿素+液态菌肥）、NL（液态菌肥）、1/2NS（半量15N尿素+固态菌肥）、NS（固态菌肥处理）。全量氮肥施用量为每盆0.5（相当于220kg/hm2，参考当地农田氮肥施用量），为普通尿素，半量氮肥用量为全量氮肥用量的一半。试验结果表明，对于株高、地上生物量、地下生物量、根冠比来说，联合固氮菌肥与半量氮肥（110kg/hm2）配合施用，表现出与全量氮肥相近的促生效果，即可节约近一半的氮肥用量（110kg/hm2）；固体菌肥和液体菌肥的固氮百分率和固氮量分别为17.44%、14.03%和22.87kg/hm2、21.29kg/hm2。并且，固体菌肥对青稞生长的促进作用优于液体菌肥。
胡江春（2002）研究了海洋放线菌MB-97促进连作大豆增产机理，他从渤海海水中分离海洋放线菌—细黄链霉菌（MB-97），在重茬大豆根际成功定殖，对克服重茬大豆连作障碍具有显著作用：抑制大豆根际致害微生物（DRMO）紫青霉菌的生长繁殖达80%，减轻了土壤毒素的危害；防治因大豆连作而加重的土传真菌性病害如镰刀菌等引起的根腐病达50%以上；调节优化大豆根际土壤微生物区系，B/F值显著上升，使土壤由低肥力的“真菌型”向高肥力的“细菌型”转化；MB-97对大豆有生长刺激作用，田间试验结果平均增产大豆15.2%，表明海洋放线菌（MB-97）是一株优良的植物根际促生菌（PGPR）。
二、大棚蔬菜应用效果案例
郑卓辉（2007）研究了光合细菌对菜心农药残留的降解效果，供试光合细菌制剂为光合细菌菌肥和光合细菌净水剂。供试作物为柳叶早菜心和高脚菜心。光合细菌净水剂降解农药残留试验于2006年12月在增城市小楼镇种植高脚菜心的大棚菜田进行，增城高脚菜心于11月15日播种，12月15日移栽，移栽30d后菜心具7～9片叶时喷施三唑磷500倍液，每667m2对水45kg。药后2d后喷施光合细菌净水剂60倍液，每667m2对水45kg，3次重复。在喷施光合细菌60倍稀释液的2d、7d、9d后，采摘菜心叶片样本，计算农残抑制率。光合细菌菌肥降解农药残留试验试验于2006年7～9月在广州市白云区人和镇种植柳叶早菜心的菜田进行，对具7～9片叶的菜心喷施三唑磷800倍、马拉硫磷600倍、三氯杀螨醇800倍和集琦虫螨克2000倍的杀虫剂，每667m2对水45kg，药后2d喷施光合细菌菌肥60倍和120倍稀释液，每667m2对水45kg，喷施后2d分3次抽取新鲜菜心检测农药残留情况，计算农残抑制率。试验结果表明，已施用三唑磷的增城高脚菜心在喷施光合细菌净水剂2d、7d、9d后的农残抑制率分别为99.07%、70.26%和40.23%，说明三唑磷在菜心上农药残留可迅速降解，而据田间观察结果，其自然降解速度非常缓慢。在夏天（7月、9月）应用光合细菌菌肥对柳叶早菜心进行农药降解试验，施用三唑磷800倍、马拉硫磷600倍、三氯杀螨醇800倍和集琦虫螨克2000倍2d后，开始喷施光合细菌菌肥，结果表明，柳叶早菜心药残留抑制率开始逐渐下降。据田间观察结果，农药残留会自然降解，但速度较慢，施用光合细菌菌肥60倍降解效果明显优于120倍液。说明光合细菌浓度越高，菌的生长繁殖越快，降解农药残留效果越好。
贺冰（2010）研究了微生物菌剂与化学肥料配施对番茄幼苗生长的影响，试验于2009-03-24至2009-05-12在河南农业大学园艺学院试验站塑料大棚内进行，供试的番茄品种为“中杂9号”；化学肥料为氮、磷、钾复合肥，含N 15%，P2O5 15%，K2O 15%。微生物菌剂是含有放线菌、光合细菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌的混合发酵液。每立方米育苗土中微生物菌剂和化学肥料配施量设置4个处理，分别为CB1：微生物菌剂0.3kg+复合肥325g，CB2：微生物菌剂0.3kg+复合肥260g，CB3：微生物菌剂0.3kg+复合肥227.5g，CB4：微生物菌剂0.3kg+复合肥195g，CF：复合肥325g，以单施微生物菌剂0.3kg为对照。不同处理的化学肥料混施到分苗土中，微生物菌剂稀释50倍液作为分苗底水施入，试验采用完全随机排列，测定了番茄幼苗的形态指标、生理指标和育苗后土壤的速效氮、速效磷、速效钾含量，研究了有益微生物菌剂与化学肥料配施对番茄幼苗生长的影响。结果表明，微生物菌剂与化学肥料配施能够促进番茄幼苗地上部的生长，增加根体积，根鲜重和根干重，提高幼苗叶片可溶性糖含量，提高土壤速效氮含量，这些效果与化学肥料的配施量有关；微生物菌剂和化学肥料配施对番茄幼苗叶绿素含量和土壤速效磷、速效钾的影响不明显。
甲氰菊酯作为一种广谱高效的菊酯类杀虫剂，在我国被广泛用于粮食、蔬菜和果树等多种作物，该类农药是，目前，我国出口蔬菜、水果中主要的3类农药残留之一，严重地影响了我国农产品的出口创汇以及国际竞争力。戴建平（2010）研究了光合细菌PSB07-15对辣椒及土壤中甲氰菊酯残留的生物修复作用，试验地设在湖南省蔬菜研究所，供试辣椒品种为湘研19号，光合细菌菌株为沼泽红假单胞菌PSB07-15，试验共设5个处理：PSB07-15菌液7500ml/hm2、3750ml/hm2和1875ml/hm2，光合细菌培养基2250ml/hm2，清水对照（空白CK）。辣椒定植缓苗后喷施40%甲氰菊酯乳油2000倍液，喷施农药10d后开始喷菌液，每隔5～7d喷1次，共喷菌液3次。第3次喷施菌液后7d采集辣椒样品及相应的土壤样品。3次施菌液当天均为阴或晴天，施菌液后24h内均未降雨；田间试验期间日平均温度25.2℃。研究结果表明：菌株PSB07-15施用1875ml/hm2、3750ml/hm2、7500ml/hm2，辣椒鲜质量分别增加15.12%、21.68%和14.79%；菌株PSB07-15能够有效降解辣椒和土壤中甲氰菊酯残留（辣椒中大于47.20%，土壤中大于50.73%）。
菜蛾属鳞翅目菜蛾科害虫，是十字花科蔬菜最重要的害虫之一，严重影响十字花科蔬菜的生产。于洪春（2005）研究了苏云金杆菌与生物杀虫剂（2.5%Success胶悬剂）混用对菜蛾防治效果，供试菌株为苏云金杆菌DP和20菌株，用蒸馏水将2.5%功夫菊酯乳油稀释2000倍液，将2.5%Success胶悬剂稀释6000倍液和9000倍液，将DP和20菌株配制成5×107芽孢/ml和1×108芽孢/ml的菌液，并将DP和20分别与Success混配成5×107芽孢/ml+6000倍Success，5×107芽孢/ml+9000倍Success，1×108芽孢/ml+6000倍Success，1×108芽孢/ml+9000倍Success的混合液。然后分别喷雾功夫菊酯2000倍液，Success 6000倍和9000倍液，20菌株1×108芽孢/ml菌液及与Success 6000倍和9000倍液的混合液，并设清水为对照。统计药后24h、48h、72h幼虫死亡率和校正死亡率。研究结果表明，菌株20与生物杀虫剂Success混用后在田间对菜蛾幼虫的杀虫效果明显高于菌株20和Success单独使用的防治效果，施药后48h校正死亡率可达69.4%，72h后校正死亡率达91.2%混用后的杀虫效果也明显高于菌株单用和化学杀虫剂功夫的防治效果。Success对Bt芽孢的存活和萌发无影响。这些为黑龙江地区Bt与Suceess复配制剂的制备和田间混用提供了试验依据。
在温室生产中，由于复种指数高，土壤利用强度大，导致土壤微生物多样性降低，微生物群落失衡，土壤盐渍化酸化严重，作物产量和品质降低。黄瓜作为一种大众蔬菜，是温室栽培的主要蔬菜之一。李玉奇（2010）研究了微生物菌肥对温室黄瓜生长、产量及品质的影响，本试验于2008年8月中旬至11月中旬在上海崇明现代农业园区内的塑料温室大棚中进行（30m×70m）。供试黄瓜品种为“春秋王”；3种供试微生物菌肥分别为连茬王、护根宝及木霉菌，试验设计1个对照和9个处理，即：对照（CK）、木霉菌100kg/hm2（M1）、木霉菌200kg/hm2（M2）、木霉菌300kg/hm2（M3）、连茬王100kg/hm2（L1）、连茬王200kg/hm2（L2）、连茬王300kg/hm2（L3）、护根宝60kg/hm2（H1）、护根宝120kg/hm2（H2）、护根宝240kg/hm2（H3）。同时，尿素按225kg/hm2（46%N）施入所有小区。2008年9月10日，将预培养15d且生长均一的黄瓜幼苗，按45000株/hm2移入每个小区。在黄瓜生长期间采用沟灌，保持田间持水70%～80%。结果表明：①木霉菌以200kg/hm2处理效果较好，显著增加了温室黄瓜总生物量、蔓长、茎粗、叶面积指数和叶片数（P<0.05）；连茬王处理总体上均能提高温室黄瓜的生长，其中以200kg/hm2处理效果较好；护根宝处理对温室黄瓜总生物量、蔓长、茎粗、叶面积指数和叶片数无显著的影响。各处理均能提高黄瓜的根活力，显著提高黄瓜光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度。同时，各微生物菌肥均能显著降低温室黄瓜中硝酸盐含量（P<0.05）。②木霉菌能显著增加温室黄瓜的产量（P<0.05），M1、M2和M3处理分别增加产量49.7%、54.1%和48.5%；连茬王和护根宝也均能增加温室黄瓜的产量，并且L1和H1处理达到了显著水平（P<0.05），分别提高黄瓜产量28.4%和41.5%。根据投入产出效益分析可知，M2的处理增加利润最多，达33847元/hm2。此外，连茬王处理中以L2水平处理增加利润最多，为17766元/hm2，护根宝处理中以H1处理水平增加利润最多，为27746元/hm2。
何小凤（2006）研究了在石灰性土壤上不同施氮水平下（0.05mg/kg、0.10mg/kg、0.15mg/kg、0.20mg/kg、0.25mg/kg、0.30mg/kg和0.35mg/kg）固氮菌肥对油菜盆栽土壤微生物量碳、氮的影响，研究结果表明：在一定施肥范围内，施氮量不同，固氮菌的肥效也不同。在中等氮水平（N为0.10mg/kg）时施效最佳，对土壤微生物量碳氮的影响最大，菌群数量也明显增加。当土壤氮水平过高（N为0.15～0.30mg/kg）或过低（N为0.05mg/kg）时，固氮菌肥对土壤微生物量碳氮及微生物数量的影响均受到抑制。马红梅（2011）也研究了固氮菌与氮配施对生菜及油菜产量和品质的影响，结果表明：施加固氮菌（M2）后，生菜、油菜的鲜重和干重较之不加固氮菌（M1）有显著增加趋势，生菜、油菜的维生素C含量分别提高4.2%～18.6%、17.6%～35.0%，还原糖含量分别提高17.6%～35.0%、6.7%～41.3%，硝酸盐含量分别降低40.5%～57.2%和22.8%～40.8%。
梁建根（2007）研究了植物根围促生细菌（PGPR）对黄瓜生长及生理生化特性的影响，植物促生细菌CH1和CH2分离自多年种植黄瓜的蔬菜地，CH1鉴定为短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis），CH2鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。种子消毒后，在CH1与CH2的菌液（109cfu/ml）中浸泡30min后，播种于装有2次高压灭菌的肥沃菜园土基质的塑料钵中，种子处理1周后，再用同等浓度的菌液灌根处理，每钵30ml，待子叶完全展开后，进行各项生理指标的测定，结果表明，CH1与CH2对黄瓜种子萌发、根与植株的生长有显著促进作用，根部与叶部中超氧阴离子产生速率、H2O2和丙二醛（MDA）含量显著减少，与品质相关的叶绿素、蛋白质、可溶性糖和维生素C含量显著增加。
三、林业、草业上的应用效果案例
红树林生态系统具有很高的生态、社会和经济价值，尤其在固岸护堤、发展滩涂养殖与近海渔业、维持生物多样性、净化环境、提取海洋药物、发展生态旅游以及维持海岸带生态平衡等方面具有重大的价值。红树林造林的成活率低一直是我国进行红树林恢复和发展中存在的难题，为了解决这一难题，李玫（2008）通过溶磷菌与固氮菌双接种对红海榄幼苗生长效应影响的研究，探讨PGPB（根际促生菌）双接种在红树林人工营造上应用的可能性，研究了固氮菌（Phy）、溶磷菌（Vib）单接种及双接种对红树植物红海榄植株生长和氮、磷营养的影响。接种后6个月对试验苗的生长指标等测定及分析表明，Phy、Vib单接种或Phy+Vib双接种均能改善红海榄氮、磷素营养，增强其光合作用，进而明显促进植株的生长和生物量的增加；其中，Phy+Vib双接种的促生效果最显著，其苗高、茎径、地下生物量、总生物量、根全氮含量、根全磷含量和叶片叶绿素总量分别比未接种的对照苗提高43.3%、11.6%、44.8%、29.9%、29.3%、27.0%和16.8%。固氮菌（Phy）、溶磷菌（Vib）双接种在促进红海榄植株生长方面表现出一定的正交互效应，可用于苗期接种。
甘肃中部地区干旱少雨，沟壑纵横，植被稀少，水土流失严重，生态环境脆弱，是国家实施西部大开发和生态环境建设的重点地区，大量种植紫花苜蓿对于改善当地生态环境意义重大。刘彦江（2005）研究了在甘肃中部地区退耕还林示范点的退耕地上紫花苜蓿应用根瘤菌剂和稀土肥料效果试验，试验设在山才口镇金盆山流域退耕还林示范点的退耕地中，海拔2010m，年降水量350mm，主要集中在7～9月，春季干旱少雨。试验地为梯田，黄绵土，肥力中等，供试稀土旱地宝、根瘤菌种衣剂由宁夏中天技术创新工程有限公司提供，全元稀土微肥（巨源植物全营养素），生物活性稀土微肥由北京巨源高科公司提供，试验通过根瘤菌种衣剂包衣、根瘤菌种衣剂包衣+稀土旱地宝50倍液喷施、全元稀土微肥400倍液、全元稀土微肥400倍液+生物活性稀土微肥600倍液喷施；根瘤菌种衣剂包衣+全元稀土微肥400倍液喷施、根瘤菌种衣剂包衣+全元稀土微肥400倍液+生物活性稀土微肥600倍液喷施，3种方法对紫花苜蓿播种当年出苗、生长情况及鲜草产量的比较，结果表明，施用以根瘤菌剂和稀土微肥配合效果优于单施，其中以根瘤菌种衣剂+全元稀土微肥+活性稀土微肥效果最好，根瘤菌种衣剂包衣+全元稀土微肥400倍液喷施和全元稀土微肥400倍液+活性稀土微肥600倍液次之，产草量分别达到3597.0kg/hm2、3574.5kg/hm2和3822.0kg/hm2；比CK提高26.9%、19.4%和18.7%。由此得出，根瘤菌种衣剂能促进苜蓿出苗，稀土微肥能促进紫花苜蓿生长，并以根瘤菌种衣剂包衣+全元稀土微肥400倍液+活性稀土微肥600倍液喷施效果最佳。
韩光（2011）在重庆北碚新垦坡耕地中性土壤上研究了种植紫花苜蓿并接种根瘤菌和其他根际有益微生物（PGPR）（如联合固氮菌、解磷菌和解钾菌等）对土壤养分的影响，试验地位于西南大学后山，为新垦坡耕地，坡度约为25度。土壤为紫色土，紫花苜蓿为美国引进品种三得利，供试菌株包括苜蓿根瘤菌、巨大芽孢杆菌（中国菌保中心菌株号ACCC10008）、联合固氮菌和硅酸盐细菌，试验设4个处理水平：种植紫花苜蓿不接种（M）、种植紫花苜蓿接种根瘤菌（M+R）、种植紫花苜蓿接种根瘤菌和其他PGPR（M+R+PGPR）、不种植紫花苜蓿不接种（W）。结果显示：接种根瘤菌+其他PGPR的处理对土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾的提高均达到显著水平，较只接种根瘤菌的处理分别提高33.5%、22.7%、3.8%、11.5%、11.4%和22.3%，较不接种根瘤菌和PGPR的处理分别高42.2%、58.8%、8%、12.6%、37.2%和40.2%，接种根瘤菌+其他PGPR的效果优于只接种根瘤菌和不接种的。同时，上述处理对豆科植物苜蓿植株瘤重、株高、根鲜重、地上部鲜重以及植株全氮含量的提高均达到显著水平，比只接种根瘤菌的处理分别高44.5%、33.2%、77.3%、76.7%和17.7%。将苜蓿和相应的PGPR两者联合使用有更好的土壤改良效果，加速了新垦地贫瘠土壤的培肥过程。
黄河三角洲地区地多人少，地势平坦，适于紫花苜蓿规模化种植。但是，该地区干旱少雨土壤贫瘠、盐碱化严重，对紫花苜蓿生长十分不利，李富宽（2005）通过田间试验研究了施磷肥和接种根瘤菌对黄河三角洲地区紫花苜蓿生长及品质的影响，试验在山东省东营市大汶流草场进行，土壤为滨海盐碱土，含盐量0.34%，施磷处理设施过磷酸钙0kg/hm2、375kg/hm2、750kg/hm2和1175kg/hm2 4个水平，在播种前一次性施于小区土表。根瘤菌接种处理设接种与不接种2个水平，接种根瘤菌处理在播种时每千克紫花苜蓿种子拌根瘤菌粉8.5g，结果表明，播种前施磷肥能明显提高紫花苜蓿的出苗和成苗率，显著提高紫花苜蓿的叶茎比、叶面积指数、叶绿素含量，并提高干物质产量12.9%～85.5%，施磷肥还显著提高了紫花苜蓿地上部可溶性碳水化合物和粗蛋白质的含量，降低了中性洗涤纤维含量，使饲草体外干物质消化率增加0.73%～8.49%，播种时接种根瘤菌能显著增加紫花苜蓿单株根瘤结瘤数和平均根瘤重，并能改善苗期的生长，但对干物质产量影响不明显。试验结果显示，黄河三角洲地区种植紫花苜蓿施用过磷酸钙750kg/hm2，并接种根瘤菌可获得较好的提高产量和改善品质的效果。
高羊茅作为一种冷季型草种，但在干旱胁迫下，其萌发受到严重影响导致应用受到很大限制。徐妙芳（2009）将硅酸盐细菌菌液浓度设3个梯度，即为103CFU/ml、105CFU/ml和107CFU/ml，将高羊茅种子分置于硅酸盐细菌VKPM7519、VKPM7517菌液中浸种3h，对照以无菌水代替硅酸盐细菌浸种，浸种后的种子于PEG水分胁迫下萌发。研究表明，在同等干旱胁迫的条件下，硅酸盐细菌菌液处理的盆栽高羊茅表现出不同的受旱程度，其中，经胶质芽孢杆菌BM5和土壤芽孢杆菌VKPM7517处理的高羊茅的叶片相对含水量较高，叶片脯氨酸含量、可溶性糖含量、相对电导率和根冠都比较小，可见受旱程度较弱，表明硅酸盐细菌对提高高羊茅的抗旱性方面具有一定的作用。原因是硅酸盐细菌的荚膜由多糖组成，荚膜多糖为高度水合分子，含水量在95%以上，可帮助细菌抵抗干旱对生存的威胁。荚膜多糖可以减慢水分运动的速度，从而减缓土壤水分的蒸发，而小的荚膜会结合水分以保证细菌本身的生命活动，造成土壤干旱更加严重。
四、经济作物的应用案例
烟草是一种需钾、磷较多的经济作物，特别是钾，不仅影响烟株的生长发育，而且直接影响烟叶的质量，在减施肥料的情况下施用PGPR菌肥，能否获得作物的优质高产呢？王豹祥（2011）研究了应用PGPR菌肥减少烤烟生产化肥的施用量，利用从环神农架烟区烤烟根际筛选的抗生菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌菌株，经形态和生理生化特征及16S rDNA序列分析，分别为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）、阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）和阿氏肠杆菌（Enterobacter asburiae）。将此4菌株的菌剂以相同的菌数和灭菌草炭混合制成PGPR菌肥，在湖北省房县湖北中烟工业有限责任公司试验基地进行，土壤类型为黄棕壤，种植烤烟品种为云烟89，菌肥施用量30kg/hm2，于烤烟移栽时溶于生根水中一起施入。该试验共设4个处理，分别是：①常规施肥同时施用PGPR菌肥；②NPK肥为常规施肥的80%同时施用PGPR菌肥；③常规施肥；④NPK肥为常规施肥的80%。结果表明，施用菌肥的二处理与未施用菌肥的二处理相比，施用菌肥不同生长期烤烟根际放线菌的数量显著降低17%～27%（P＜0.05），根际微生物生物量碳含量提高3%～16%，现蕾期根际解磷菌的数量显著提高24%（P＜0.05），并可提高烤烟的抗病性，烤后烟外观质量好。
王曙光（2002）研究了丛枝菌根对无性繁殖茶苗生长及茶叶品质的影响，该试验中接种的AM真菌分别为：分离于中国科学院鹰潭红壤丘陵开放实验站茶园的Acaulosporalavis（光壁无梗球囊霉，菌号：34）；分离于中国科学院鹰潭红壤丘陵开放实验站耕地的Glomusmanihot（木薯球囊酶，菌号：38）和分离于中国科学院封丘开放实验站耕地的Glomus caledonium（苏格兰球囊霉，菌号：90036）。菌剂是以三叶草为宿主植物的根—土混合物，使用前用MPN法测每种菌剂的繁殖体含量（包括孢子、菌丝和被侵染的根段），插穗生根后选大小一致的苗木，接种AM菌剂，试验持续14个月。结果表明，接种AM真菌明显促进了无性繁殖茶苗的生长，无论是株高还是地上、地下干重都高于不接种者，且差异达极显著水平。对茶树吸收无机元素有明显的促进作用，尤其是对P、Ca、Mg等的吸收。接种AM真菌的茶苗根际细菌、放线菌数量和酸性磷酸酶活性都明显高于对照。接种AM真菌还提高了茶叶水浸出物、氨基酸、咖啡碱和茶多酚的浓度，改善了茶叶的品质。
五、土壤改良的应用效果案例
菌根菌对煤矸石环境的间接作用，即接种菌根真菌之后，菌根真菌对煤矸石土壤改善并不是直接作用于煤矸石，而是通过植物作为介质，通过促进植物对矿质元素的吸收，改善植物的生长状况，即改善了煤矸石的环境。毕银丽等（2007）在自然状况下用白蜡接种丛枝菌根真菌，研究丛枝菌根真菌对煤矸石山土地复垦的生态效应，以宁夏回族自治区大武口洗煤厂煤矸石山复垦地为实验点，在煤矸石山上铺了0.8～1m厚的河沙作为生长基质，属于极贫瘠的沙土。供试菌种为实验室增殖培养的Glomus mosseae和Glomus etunicatum的混合菌剂（按质量1：1混合），简称“Glomus”spp.。供试植物是宁夏回族自治区石嘴山市当地苗圃提供的先锋植株白蜡幼苗，株高1m左右，每株穴播接种50g混合菌根菌剂。结果表明，接种菌根真菌13个月后，植被成活率可提高15%，植被的盖度高于对照9%，促进了植株生长和发育，使植物生长加速，增加了生物物种的丰度；而且试验结果还发现，接种菌根真菌后，植物的侵染率高达90%以上，菌丝的长度比对照伸长了1.4倍，从而使根系的范围被扩大，这有利于生态系统稳定性的维持。
第二节 微生物农药应用案例
一、大田作物的应用案例
茆振川（2004）研究了苏云金杆菌B24-14及其外毒素对植物寄生线虫的作用，试验中用于分离植物寄生线虫生防菌的土壤样品取自甘肃敦煌戈壁滩地表5～15cm土壤；自北京马连洼采集根结线虫病病土，以黄瓜品种中农12号为寄主植物，进行B24-14的防治线虫病温室试验。供试线虫为松材萎蔫线虫，用漏斗法将培养在灰葡萄孢菌上的松材线虫分离出来；用乙醇分级沉淀和紫外扫描方法，提取B24-14菌株的外毒素。用细胞培养板法检测其对松材线虫的毒杀效果，称取B24-14菌株粗提外毒素0.1g，分别用无离子水等比稀释为4mg/ml、2mg/ml、1mg/ml、0.5mg/ml、0.25mg/ml和0.125mg/ml溶液；按每穴0.5ml加入细胞培养板孔中，每孔中加入约100条松材线虫。
检查线虫死亡率，结果表明，在4mg/L质量浓度下处理8h，线虫的杀死率可以达到93.75%，致死中质量浓度为574μg/ml；随处理时间延长和外毒素质量浓度的提高，毒杀效果也明显增强；6种质量浓度的外毒素处理线虫，其死亡率与毒素质量浓度的自然对数呈正相关，相关系数为0.981。温室防病试验表明，B24-14菌株的液体菌剂可以有效地防治根结线虫，处理21d黄瓜苗根结减退率达到71.6%～84.6%，经多次试验其防治效果均与对照呈显著差异。
甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）是近年来爆发危害的重要夜蛾科害虫，对Bt的敏感性较差。马谈斌（2011）研究了苏云金杆菌与黏虫颗粒体病毒联合作用对甜菜夜蛾的影响，以甜菜夜蛾为试虫，研究黏虫颗粒体病毒（PuGu-Ps）对苏云金杆菌（Bt）毒力的增效作用。用蒸馏水将Bt、Bt+PuGUPs配制成一定浓度悬浮液，按照生物杀虫剂药效测定的浸液饲喂法，在病死率为10%～90%的范围内，以等比法将上述悬浮液用蒸馏水稀释成500倍、1000倍、2000倍、4000倍、8000倍和16000倍等6个浓度。甜菜夜蛾饲喂人工饲料，每处理取人工饲料3g，滴加200μl不同浓度药液，充分混合后，分装于直径6cm培养皿中，接入初孵的甜菜夜蛾幼虫，每皿接虫20头，重复3次，设蒸馏水处理的人工饲料为对照。各处理置于（25±0.5）℃光照培养箱中饲养，48h后检查病死率，计算致死中浓度和共毒系数。结果表明：PuGv-Ps对甜菜夜蛾无致毒作用，但Bt中加入PuGv-Ps后可提高Bt对甜菜夜蛾的毒力，甜菜夜蛾致死中量LC50由Bt单剂的1.094mg/ml下降到0.862mg/ml，共毒系数达127。亚致死剂量Bt处理甜菜夜蛾能影响昆虫的生长发育，表现为幼虫生长量相对减少、蛹重下降、化蛹率降低和化蛹历期延长，添加PuGV-Ps后可进一步增强Bt对甜菜夜蛾生长发育的抑制作用。甜菜夜蛾中肠蛋白酶活性测定结果表明，PuGV-Ps对甜菜夜蛾中肠酶活性具有抑制作用；昆虫同时取食PuGv-Ps和Bt后，中肠酶液总蛋白酶活力均有所下降，在中肠酶液最适pH值范围内蛋白酶活力抑制作用最明显。
球孢白僵菌是一种在国内外已被广泛深入研究的重要杀虫真菌，用于多种农林害虫尤其是刺吸式口器害虫的微生物防治，应盛华（2003）研究了球孢白僵菌分生孢子乳悬剂对甘蓝上桃蚜的田间控制效果，试验在云南昆明市郊官渡区选取肥力和长势均匀的4～5叶期甘蓝（莲花白）菜地0.1hm2进行，利用液—酵法生产球孢白僵菌悬乳剂，首先将孢子粉为有效活性成份和由生物学相容的惰性液载体、乳化剂、稳定剂及紫外保护剂等助剂组成的配方优化乳液，按1/10的比例（W/V）配制成孢子乳悬剂，使含孢量达到1010个/ml配制时按配方比例称量孢子粉和各种助剂，先将惰性液（一种石化产品）加热到30～35℃，然后将上述助剂加入少量惰性液中，充分搅拌均匀，再加入全部惰性液，混匀后即成乳液，最后将称量好的孢子粉分批次加入乳液中，充分搅拌均匀即成球孢白僵菌孢子乳悬剂Ⅰ同时，在配制好的孢子乳悬剂Ⅰ中按1%的比例（W/V）加入与该菌孢子相容的10%吡虫啉可湿性粉剂，搅拌混匀即得孢子乳悬剂Ⅱ，然后用普通背负式喷雾器逐一从清水对照、低浓度至高浓度对甘蓝植株进行喷雾，喷雾量控制在22～50kg以内，结果表明：用含孢量106个/ml和105个/ml的菌液喷雾乳悬剂Ⅰ仍表现出明显的控蚜效果Ⅱ，而添加微量吡虫啉的乳悬剂Ⅱ的控蚜效果总是优于同一浓度下的乳悬剂Ⅰ，昆明地区夏季温和而多小雨的气候有利于孢子乳悬剂发挥作用。
二、大棚蔬菜的应用案例
在实际应用中，真菌杀虫剂的防治效果受环境因子的影响较大，防治效果不大稳定，且杀虫速度相对较慢，影响使用的积极性。在白僵菌油剂中加入适量的化学农药来提高杀虫效果和杀虫速率是一项有益的尝试。王滨（2003）就对不同浓度白僵菌油剂与溴氰菊酯混合超低量喷雾防治马毛松毛虫的效果进行了研究，试验在安徽省桐城市林场一片高约4m的幼林进行，林内松毛虫虫株率100%，平均虫口密度每株180头以上，松毛虫4龄。在每平方米使用量1500ml白僵菌油剂、1.5ml 2.5%溴氰菊酯时，48h内的死亡率为28.1%；在用量为6000ml白僵菌油剂、12ml 2.5%溴氰菊酯时，48h内的死亡率高达94.4%。到松毛虫化蛹时以上两处理的总体防治效果分别为48.8%和99.6%。各防区的白僵率从7.5%～31.5%不等，与白僵菌油剂的用量呈相关性。结果表明，白僵菌与溴氰菊酯混合的方法是快速而持续控制松毛虫的有效手段。
叶斌（2005）研究了金龟子绿僵菌对马尾松林节肢动物群落多样性的影响，该林区为中亚热带季风气候，林场地貌属低山丘陵，郁闭度约0.6，优势树种为马尾松，林龄为7～8年。土壤以地带性红壤为主，土层一般分布在1m左右，土壤中等肥沃，植被以铁芒萁、野杜鹃、五节茅、禾草及杂灌为主。分别于2004年2月下旬、4月上旬、6月下旬和9月下旬在福建省上杭县旧县村林场对施菌前后各样地施菌区和对照区马尾松毛虫虫口密度及其他节肢动物群落进行调查，将调查对象分为植食性昆虫、捕食性昆虫、寄生性昆虫、蜘蛛，调查分4个层次进行：①乔木层；②灌木草本层；③枯枝落叶层；④土壤层。试验结果表明：林间施菌区的物种总数及群落个体总数均较对照区要略少；垂直分布格局中，灌木层的物种数和多样性指数最大；时序动态分析中，6月份的多样性指数达最大值（1.6683）；改善了整个马尾松林节肢动物群落的多样性和稳定性。我国研制的绿僵菌油悬浮剂已大面积用于防治蝗虫，但控制时间常需10～15d，防效在70%～90%，适用于中低密度蝗虫的防治，这些缺点极大限制了绿僵菌防治蝗虫的效率。
白僵菌已成为我国南方各省防治马尾松毛虫的一个主要菌种。在林间温度高或相对湿度低时，白僵菌的防效较差，而绿僵菌属广谱性虫生真菌，寄主范围广，宋漳（2006）在同一地区就将绿僵菌与白僵菌混合使用对马尾松毛虫的毒力，绿僵菌和白僵菌菌粉的含孢量分别为每克含40个和107个，分别制成绿僵菌粉炮、白僵菌粉炮以及绿僵菌与白僵菌混剂粉炮（70%绿僵菌+30%白僵菌），每个粉炮净重125g。采取投放粉炮方式进行防治，每公顷施75～90个。单独使用绿僵菌和白僵菌防治越冬代马尾松毛虫试验，在上杭县旧县乡水东村18年生马尾松林中进行，防治面积10hm2，绿僵菌与白僵菌混合使用防治越冬代马尾松毛虫试验在上杭县湖洋乡湖洋村15年生马尾松林中进行，防治面积8.2hm2。防治时间为2004年3月4日至3月24日，防治期间日平均气温15.2℃，日平均相对湿度77%，处理后20d内定期调查死亡情况。共毒系数分析表明，绿僵菌和白僵菌混合使用对马尾松毛虫幼虫的毒力比单独使用提高了1.75倍，林间防治试验结果也表明，绿僵菌与白僵菌混合使用对马尾松毛虫的防治效果显著优于单独使用。
三、松林的应用案例
陈祝安（2000）研究评价了田间施放绿僵菌防治稻水象甲效果，WZW3菌株于1995年从铜绿丽金龟（Anomala corpulentaMotschlsky）虫尸上分离纯化获得。2029菌株由中国农业科学院生物防治研究所提供，分离于土壤。测试用虫采自瑞安市场桥，系越冬成虫，室内饲养3d。田间放菌分孢子悬浮液喷雾、喷粉、菌药合用、先菌后药、先药后菌、超低量喷雾、空白对照7种处理。除超低量喷雾1333m2外，其他均为4000m2。菌剂为中国农业科学院生物防治研究所提供的绿僵菌2029菌株高孢粉，每克含孢量5×1010/g，孢子萌发率50%左右。①菌剂喷雾前孢子经Tween-80 3000倍液乳化，使用剂量为1×1014个孢子/hm2；②喷粉时将菌剂+CaCO3粉稀释到预定浓度，均用动力喷雾器喷施；③菌药合用采用当地农民常用的三唑磷农药，每公顷用药750g+菌剂（1kg/hm2），使用前化学农药和菌剂先进行相溶性检测；④先菌后药为放菌后24h喷药；⑤先药后菌为喷化学农药后24h放菌；⑥超低量喷雾工具选用电动喷雾器。选在成虫抱卵期、早稻插秧后3～5d内进行放菌，放菌前统计成虫虫口基数，放菌后隔10d和15d，检查虫口数。次代成虫羽化后，每点取10丛稻株，统计成虫。结果表明，在稻水象甲成虫怀卵期，田间用绿僵菌（1014孢子/hm2）喷雾防治，13d后对成虫的防治效果达92.5%。经防治后的幼虫和次代成虫平均虫口分别为2.12头/丛和0.30头/丛，而对照分别为8.40头/丛和4.17头/丛，差异均达极显著（t>0.01）。对虫口密度高发地块，若采取菌剂和化学农药配合使用，效果则更佳。稻水象甲在该试验区一年一代，主要为害早稻。4月中旬到5月上旬为成虫抱卵期。早稻插秧后，成虫由越冬场所陆续转移到稻田产卵，此时只要搞好除虫工作，有效控制成虫数量，就能减少幼虫为害和次代成虫发生数。因此，必须把握时机，于成虫产卵前放菌，一般为插秧后3～5d为宜。
甜玉米属于甜质型菜果用玉米，由于甜玉米富含糖分（含糖量比普通玉米高10%以上），因此，在其生长发育期间更易受亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）的为害，从而影响甜玉米的产量和品质。胡学难（2004）在深圳龙岗生态示范农场甜玉米地研究了斯氏线虫颗粒剂对亚洲玉米螟的控制作用，研究内容主要包括：①斯氏线虫在玉米心叶中的存活时间，选择处于心叶中期未被亚洲玉米螟侵染的玉米共20株，每株接线虫悬浮液2ml，浓度为500条/ml，每隔2d取3株玉米进行剖查，剖查后充分用水冲洗玉米植株（特别是心叶）以收集线虫，记载线虫数直到查不到线虫为止。②玉米心叶中不同存留时间的斯氏线虫对亚洲玉米螟侵染力的影响，选择没有感染亚洲玉米螟的处于心叶中期的玉米40株，每株接线虫悬浮液5ml，浓度为1000条/ml，对照喷清水，置于养虫笼内观察，每隔2d选择上述处理的5株玉米，每株接3龄亚洲玉米螟幼虫5头，9d后检查死亡率和虫孔数。
试验研究结果得出：①接线虫2d、4d、6d、8d和10d后，在玉米心叶内回收的线虫数分别为：788.7条/株、412.3条/株、380.4条/株、287.0条/株和24.1条/株，16d后检查，玉米心叶内仍能回收到线虫，从这一试验结果可以得出：在应用斯氏线虫对亚洲玉米螟进行生态控制时，所施用的线虫对田间陆续迟发生的亚洲玉米螟幼虫仍有感染的可能，这就为建立亚洲玉米螟生态控制系统提供了一定的依据。②在玉米心叶中施用斯氏线虫4～10d后再分别接入亚洲玉米螟，线虫对亚洲玉米螟仍具有侵染力，在线虫施用剂量为1000条/ml时，10d后进入心叶中的亚洲玉米螟幼虫，其虫口减退率仍达41.9%。虽然虫口减退率随施线虫后时间的延长而下降，但是，线虫在4～10d之内仍未丧失它的侵染力。试验还得出了应用斯氏线虫在甜玉米地控制亚洲玉米螟的最佳施用剂量和施用次数组合，即施用剂量为1.0万条/株，施用次数为2次（心叶中期喷第1次，5d后喷第2次）。
蛴螬已成为花生田毁灭性害虫，一般可使花生减产20%～30%，严重者达50%以上，部分地块甚至绝收，为了解决生产上的难题，李俊秀（2007）研究了昆虫病原线虫对花生田蛴螬的防治效果，试验设在开封市农林科学研究所试验田，前茬小麦，土壤质地淤土，蛴螬发生严重。麦垅点种花生，品种为豫花10号，种植密度150000穴/hm2。供试药剂为病原线虫1号、2号制剂（中国农业大学研制），线虫2.8万条/ml；以上两个制剂均为小杆线虫，是分别从黄瓜和小麦的根际土壤中分离所得；50%辛硫磷EC。试验设4个处理，即处理1：施病原线虫1号制剂；处理2：施病原线虫2号制剂，施药浓度为22.5万～30万条/m2；处理3：施50%辛硫磷EC 22.5kg/hm2；处理4：为对照，不施任何农药。施药方法：花生初花期后的6月20日用药。线虫制剂施用前镜检线虫含量28万条/ml，保证每穴花生施用线虫1.5万～2万条，达22.5万～30万条/m2，将制剂稀释150倍后，每穴花生浇施药液100ml；施药后浇水，保持湿度。辛硫磷乳油按22.5kg/hm2的用量稀释500倍，后随灌溉施于小区内。对照不用药。
试验结果得出：①病原线虫1号和病原线虫2号防治花生田蛴螬效果特别突出，防虫效果均达到96%以上，使荚果危害率降低至2%和2.8%，完好荚果保持在97%～98%，使花生增产91%以上，比施用辛硫磷防治增产率提高20%。同时，线虫农药还避免了化学农药的残毒，使用方便，是极具开发价值和推广前景的新农药。②施用病原线虫防治花生田蛴螬提高了花生荚果的质量和产量。病原线虫2号处理的荚果数量虽然较少，但其充分发挥了豫花10号的特征，其好果中三粒者居多，且荚果饱满，单穴荚果称重为24.3g，超过其他3个处理，致使产量最高。对照由于秕果较多，单穴称重只有12.7g，致使小区产量最低。
四、草原上的应用案例
目前，草原蝗虫的防治受到国家及地方高度重视，而因化学农药对生态的破坏严重，生物农药越来越受到各界人士的青睐。朱聿振（2006）研究了绿僵菌防治低密度草原蝗虫对蝗虫多样性的影响，试验区位于内蒙古自治区锡林郭勒盟白音锡勒牧场桃林塔拉分场，该区草原类型为典型草原，海拔1215m；属温带半干旱大陆性气候，年均气温0℃，气温日较差大，年均降水量300～450mm，降水变率大，70%的降水集中在7～9月。试验地分3个区，分别是化防区、生防区和对照区。这3个区域的划分均以2003年草原蝗虫大发生以后的防治情况而定的，分别是自2003年大发生以后每年使用25%虫胆畏乳油、绿僵菌制剂防治和对照区。在每个小区内选择生长状况相对较一致为取样点，每小区内设6个取样点。取样方法为样框法，样框为无底样方。研究结果得出：化学药剂对草原蝗虫多样性指数H′的影响是一个持续降低的过程，直至其药力失效。而生物药剂绿僵菌在防治后略有降低后保持在一个稳定的水平，在防治蝗虫的前提下，绿僵菌的使用对草原生态系统的稳定和持续发展有一定的保护作用。
