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报告加强有害生物预警区域站建设,提高农业病虫监测防控水平
出版时间:2010王显安1 张龙芝2(1.安康市植保站 陕西安康 725002;2.汉滨区植保站 陕西安康 725000)摘要:新世纪以来,安康市先后争取中、省项目建设资金,在汉滨、旬阳、汉阴、平利四县区建设农业有害生物预警控制区域站,按照国家标准、行业标准和技术操作规程,加强项目管理和资金监督使用,项目建设取得明显成效,项目建成运行后,对该市和跨区域农业有害生物的监测和防治具有十分重大的意义,同时也提高了安康市乃至陕西省农业有害生物预警的整体水平。关键词:农业;有害生物;监测预警;区域站建设农业有害生物是农业生产的重要灾害之一。它不仅造成农作物产量大幅度减产,而且降低农产品的质量,是农民增收、农村稳定和经济全面发展的重要制约因素。及时、准确的对农业有害生物和突发重大生物灾害进行监控,合理有效的对其进行综合治理,最大程度的减轻其为害水平,降低化学农药投入量,提高农产品品质,是农业生产安全和可持续发展的重要保证。新世纪以来,安康市先后争取中央及省项目建设资金,在汉滨、旬阳、汉阴、平利四县区建设农业有害生物预警控制区域站,及时制定了《农业重大自然灾害突发事件应急预案》,将农作物有害生物预报、预警作为一项重点来抓。要求农业部门强化服务职能,搞好病虫害监测,跟踪病虫害的发生、发展动态,及时做出病虫害预报,发布病虫情报,增强农业有害生物预警的应急能力,扩大预警辐射范围,提高有害生物预警的准确性和及时性,保证农业健康稳定发展,最大限度降低病虫害造成的损失,减少农药施用,提高农产品质量,发展绿色有机农业。在确保本市粮食安全生产的同时,也对周边区域农业有害生物预警起到了积极作用。1 项目区基本情况1.1 气候特点陕西省安康市地处陕西南部,北依秦岭,南靠巴山,是我国南北气候交界的过渡地带。该市南与重庆、东与湖北、西南与四川等省接壤,北部和西北与本省同处陕南的汉中和商洛二市连接。市内气候温和,雨量充沛,水热资源丰富,南北物种荟萃,农、林、牧、药、果开发优势很强。年平均气温15.7℃,无霜期257天,年降雨量800~1 100毫米。1.2 作物布局全市农业人口298万人,可耕地面积50.67万公顷。常年播种粮食作物42.67万公顷,其中小麦12万公顷,玉米14万公顷,水稻4 万公顷,薯类9.33 万公顷,豆类3.33 万公顷;经济作物27.5 万公顷,其中油菜5.33万公顷,蔬菜3.33万公顷,烤烟1.33万公顷,桑4万公顷,茶2.5万公顷,果树3.33万公顷,中药材6.67万公顷、魔芋1万公顷。主要分布在海拔170~1 600米区域。1.3 病虫发生概况境内沟壑纵横,山川交错,河流密布,独特的地理环境和湿润的气候条件,既有利于各种农作物生长,也给各种生物灾害提供了有利的发生发展条件。据调查统计,全市有各种农业有害生物种类435种,其中害虫85种,病害68种,鼠害21种,草害79科261种,特别是近年来小麦条锈病每年发生6.67万~10万公顷,水稻稻瘟病年发生2万公顷,损失较重,魔芋软腐病和白绢病年年大发生,严重挫伤了农民种植积极性。据初步统计,全市每年病虫发生40多万公顷,每年使用农药500~700吨,而农药利用率仅30% ~40%,防治效果不甚理想,每年因生物灾害损失仍达5 000万元以上。这些有害生物对全市农业生产构成极大威胁,严重影响农村经济的发展。1.4 存在的主要问题由于受条件制约,现有的植保体系、监测仪器设备难以适应现代农业发展的要求。具体表现在:一是病虫害发生频率加快,一部分次要病虫害跃升为主要病虫害,偶发性病虫害变为常发性病虫害;二是一些病虫害突发、重发规律尚未完全掌握,一些新发生的有害生物难以得到准确预测和有效控制;三是食品安全行动要求合理使用农药,目前的植保体系难以对农药质量、农产品农药残留进行监测,难以对病虫害抗药性进行鉴定。2 项目建设的主要内容2.1 建设目标按照国家标准、行业标准和技术操作规程,建设设施齐全的综合检验实验室、信息处理室和标准病虫观测场,有害生物监测与防控指导点;配备相应的仪器设备,建成设施完善、功能齐全的农业有害生物预警控制区域站;通过捕捉病虫发生发展动态,进行检疫性病虫监测、农药质量检测、病虫抗药性检测;运用数据信息处理、传输、发布等手段,及时准确地对区域农业有害生物进行预警,开展植物检疫、农药质量监督及病虫抗性监测;筛选高效低毒低残留农药,制定防治方案和措施,有效指导病虫害防治,控制有害生物蔓延,最大限度地降低为害损失,促进农业增产、农民增收、提高农产品质量安全水平。2.2 建设任务新建综合检测楼,新建应急药品及器械库和标准病虫观测场,设立有害生物监测与防控指导点,配备有害生物监测、检疫性病虫监测、农药质量检测、病虫抗性监测以及病虫数据信息和可视化信息采集、处理、传输、制作、发布及通讯等所需的仪器和设备等。2.3 建设内容土建工程:相继新建综合检测楼4幢4 200.63平方米,新建应急药品及药械库1 110.22平方米,新建车库97.2平方米,道路硬化2 500平方米,并配套相应的水电设施。田间工程:先后新建标准病虫观测场4 个3.5 万平方米,新建温室4 个420 平方米,铁丝网围墙1 500米,修筑田间道路3 000平方米,布设孢子捕捉塔7座,并配套相应的水电设施仪器设备:先后购置仪器设备484台(套),其中检测检疫设备196台(套),网络软件及培训设备92台(套),病虫监测与防控设备116台(套),其他设备80台(套)。资金使用:四县区共争取中央财政投资1 106万元,地方配套122万元,共计1 228万元。主要用于建安工程464.5万元;田间工程213.万元;仪器设备购置550.3万元;其中(1)检验检测设备125.8万元;(2)网络软件及培训设备62.3万元;(3)病虫监测与防控设备288.7万元;(4)其他设备73.5万元。3 项目管理3.1 组织管理4县区分别专门成立以主管农业的县区长为组长,农业局局长为副组长,计划局、财政局、审计局、农技中心主要负责人为成员的项目领导小组,在农技中心设立办公室,领导小组负责协调各方关系,决定重大事宜,审查项目实施计划、物资及仪器采购使用计划、监督资金使用等,对项目实施情况进行全面的监督和管理。办公负责项目建设实施的具体工作,负责工程质量的监督,物资的采购与安装,资料的收集整理,项目验收、使用运行等方面的日常管理。3.2 施工管理项目建设全部实行工程招标投标制和合同管理制度,选择具有相应资质的设计单位对项目进行勘察设计及施工图设计,并公开招标、确定施工单位。建设工程中选择有资质的监理单位对整个工程建设进行全过程监理,确保了工程建设质量。采购的物资设备仪器,根据实际进度编制详细的采购计划及清单,按照规格型号及质量要求,根据《政府采购法》的要求,均由政府采购中心,按照公开招标的原则进行采购。所有项目实施均采取合同管理,项目承担单位与设计、施工、监理单位签订合同,实行工程质量领导负责制,项目法人责任制,参建单位工程质量领导责任制、工程质量负责制等制度,确保了工程质量。3.3 资金管理项目资金实行专用账户专人管理,严格按照农业部批复方案开支,并建立健全财务审批、使用和报账制度,严防项目资金挪作它用,充分发挥审计、监督及资金管理部门的作用,加强对资金的检查和监督力度,确保了各项目的如期完成。3.4 竣工验收项目建成后对每个项目建设过程中各环节的资料及时收集,整理归档,做到资料记载翔实可靠。并及时对建设任务、工程质量、资金使用、建设效果等进行自查自检,自验合格后,申请上级有关部门正式验收,验收合格交付使用,经过验收审计后做好国有资产登记,加强国家固定资产管理。4 项目建设成效四县区农业有害生物预警控制区域站于2009 年10 月相继建成并先后投入运行,发挥了很好的作用,大大提高了安康市农业有害生物预警控制整体水平。项目建成运行后,通过启用先进的数据处理系统,将当地历年来病虫观测调查资料进行处理,建立病虫测报数据库,将各类农业有害生物动态信息,通过网络传输到周边地区,并上报省、市业务部门,使资料信息得到共享,共同受益。对增强本市和跨区域农业有害生物的监测和防治具有十分重大的意义,同时也提高了安康市乃至陕西省农业有害生物预警的整体水平。一是通过监测仪器、实验室等设施的配套,大大提高预警水平和信息传递速度,并为中、省、市、县农业部门及科研单位提供准确详实的科学数据,达到指导防治的目的,同时,也为当地拓宽病虫监测和防治范围起到重要作用。二是防治设施的建立和防治技术的落实,有效降低当地越冬菌源基数,大大减少病原菌向项目地周边省市流行扩散,在保护区域农作物生产安全的同时,也降低了临近省市的病虫害发生。三是通过监测和防治水平的提高,可减少农药使用量,提高农产品产量和品质,发展无公害生产,保护生态环境不受污染。杜绝高毒高残留农药、国家禁止使用的农药以及假冒伪劣农药流入市场给农业生产造成巨大损失。四是充分调动了农业科技人员工作积极性,发挥专业技术人员的才智,对提高其技术水平和业务能力起到了极大地促进作用。随着农业产业化的不断发展,预警区域站将覆盖全市及周边地区,可有效提高对农业有害生物预警和控制能力,病虫监测覆盖面积达1 000万亩以上,病虫监测覆盖种类达100余种,农作物病虫害预报预警准确率达95%以上,年发布病虫情报150期,达到年检测病虫害样品3 000份、农药样品1 000份的能力,每年平均挽回经济损失18 668万元。对保障全市、全省农业产业安全,维护地域性生态平衡,促进农业可持续发展发挥重要作用。 -
报告模块五 小麦病虫害的防治
出版时间:2011小麦上主要的病虫害有锈病(条锈、叶锈、秆锈)、赤霉病、白粉病、黏虫、麦蚜、吸浆虫等,综合防治这些病虫害应从麦田生态系统的整体出发,采用系统科学的原理种方法,以小麦高产、稳产、优质、低耗种取得良好的经济效益、环境效益、生态效益为目标,组建综合防治体系。因地制宜地协调应用各种自然控制因素种农业的、物理的、生物的及化学的防治措施,将病虫害的为害控制在经济损失允许的水平之下。一、锈病1.病害概述锈病可分为条锈病、叶锈病种秆锈病3种,其中以条锈病较为普遍,感病小麦无法进行光合作用,影响小麦对水分的吸收,严重时小麦叶、秆干枯,穗小,秕粒,导致减产。锈病发展分为三个阶段:一是发生期,在越冬前后出现,其病叶表现不太明显;二是潜伏初期,即小麦返青到孕穗期,开始由单片病叶向四周扩散;三是流行期,很快使病叶发展到传病中心,使整个麦田受染患病。锈病是一种气传病害,其防治关键期是冬季。气温在5~10℃时病菌繁殖较快,在1~4℃时也能繁殖。它喜欢温暖、潮湿的环境,喜在播种早、低洼地湿、窝风、大树遮阳种易感品种等的麦田潜伏。2.小麦叶锈病小麦叶锈病发生于西南、华北、西北、东北、沿江等广大麦区,对小麦生长发育造成的影响与条锈病相同,但其发生更为普遍。(1)发病症状 叶锈菌为该病的病原,发病初期出现褪绿斑,以后出现红褐色粉疱(夏孢子堆)。夏孢子堆较小,橙褐色,在叶片上不规则散生。后期在叶背面种茎秆上长出黑色阔椭圆形至长椭圆形、埋于表皮下的冬孢子堆,其有依麦秆纵向排列的趋向。(2)发病规律 小麦叶锈病病菌在我国各麦区一般都可越夏,越夏后成为当地秋苗的主要侵染源。病菌可随病麦苗越冬,春季产生夏孢子,随风扩散,条件适宜时流行,叶锈菌侵人的最适温度为15~20℃。造成锈病流行的因素主要是当地越冬菌量、春季气温种降水量以及小麦品种的抗感性。3.小麦秆锈病小麦秆锈病主要发生在东北、西北、内蒙古等地春麦区,以及长江流域、华东沿海种南方各省冬麦区。小麦秆锈病对小麦产量的影响决定于发生的早晚种轻重,发生较早减产最多时可达74%~84%。(1)发病症状 秆锈菌为该病的病原,为害部位以茎秆种叶鞘为主,也为害叶片种穗部。夏孢子堆较大,长椭圆形至狭长形,红褐色,不规则散生,常合成大斑,孢子堆周围表皮撕裂翻起,夏孢子可穿透叶片,后期病部长出黑色长椭圆形或狭长形、散生且呈粉疱状的冬孢子堆,冬孢子堆往往会突破表皮。(2)发病规律 秆锈菌以夏孢子传播,夏孢子萌发侵人温度为3~31℃,最适温度为18~22℃。小麦秆锈病可在南方麦区不间断发生,这些地区是主要越冬区。主要冬麦区菌源逐步向北传播,由南向北造成危害,所以大多数地区秆锈病流行都是由外来菌源所致。除大量外来菌源外,大面积感病品种、偏高气温种多雨水是造成流行的因素。4.综合防治方法(1)农业防治 选用抗病品种是防治小麦锈病最经济有效的措施。由于小麦锈病病菌新的小种不断产生,要不断选育新抗病丰产品种,并注意小麦品种搭配轮换种植,避免长期种植单一品种。同时应及时播种,防过早或过晚,合理密植避免群体过大。施足基肥,增施磷、钾肥,实行配方施肥,巧施追肥,提高小麦抗病能力。切忌氮肥偏多偏晚。多雨时排水,降低湿度,发病后由于植株失水过多,要及时灌水以减轻为害。秋播前要铲除麦场、麦田周围、路边、沟边的自生麦苗,以减少越夏苗菌源。(2)药剂防治 防治锈病要因地制宜,如发现单片病叶或小传病中心,应切叶深埋,并在麦田喷施保护剂;如果病叶较多,面积较大,就应先喷施杀菌剂,再在其周围麦田喷洒保护剂。当大田条锈病、叶锈病病叶率为 5%,秆锈病病秆率为1%~5%时,可用20%粉锈宁乳剂,每亩50毫升;或15%粉锈宁可湿性粉剂,每亩75克,加水50~60千克喷雾,此外,也可用双效灵、5%过磷酸钙过滤液等进行防治。常用的保护剂有1.003克/毫升的石硫合剂、100倍液的食盐水。春季锈病发生范围广,为害更大,应及时中耕,普遍喷施5%氨基苯磷溶液进行综合防治。二、赤霉病1.病害概述赤霉病是小麦生产上的灾害性病害,其寄主范围很广,能侵染多种栽培作物,而且能够在多种作物的残体上存活。寄主植物主要有:小麦、大麦、青稞、燕麦、黑麦、水稻、玉米、马铃薯、甜菜、番茄、豆类、瓜类、茄子等,尤以小麦、玉米、水稻残体最适合其生长。小麦赤霉病不仅会造成严重减产,更重要的是恶化籽粒品质,降低种用价值,赤霉病在作物籽粒内会产生多种真菌毒素,其中以脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒性最强,食用后会引起眩晕、发烧、恶心、呕吐、腹泻等急性中毒症状,严重时会出血,影响免疫能力种降低生育能力等,直接对人、畜的健康种生命安全构成威胁。因此,国际上发达国家对小麦赤霉病的检测标准非常严格,一旦检出毒素 DON,即不能食用,DON含量超过2毫克/千克便不能作饲料。我国国家标准中规定小麦赤霉病病粒最大允许含量为4%,小麦赤霉病病粒超过4%的,是否收购,由各省、自治区、直辖市规定。对于赤霉病病粒小量超标的小麦,应采取水选、去皮、汰除、风扬、稀释等一切可行的手段清洗剔除赤霉病病粒,做好病麦处理及脱毒,充分晒干,分级人库,根据情况再作粮食、饲料或作为工业原料,将损失减少到最低限度,确保人畜安全。小麦赤霉病病粒去毒处理方法主要有汰除法、去皮法、水浸法等。病粒较轻,可利用风筛、水选等予以分离。一般连续通过3次风车或扬场机选2次,病粒基本可以剔除;赤霉病毒素在病粒外层含量高,用碾米机把病粒外皮剥去,可减少毒素含量;用清水或5%石灰水连续浸泡2次,亦可减少毒素含量。2.发病症状该病病原为小麦赤霉菌。小麦在抽穗扬花期受病菌侵染,先在个别小穗上发病,然后沿主穗轴上下扩展至小穗,病部褐色或枯黄,潮湿时可产生粉红色霉层(分生孢子),空气干燥时病部种病部以上枯死,形成白穗,不产生霉层,后期病部可产生黑色颗粒,即子囊壳。3.发病规律小麦赤霉菌在土表的稻桩或玉米秸秆等作物残体上越冬,春季形成子囊孢子,经气流传播至小麦穗部,从花药侵人造成侵染。病害发生受天气影响很大,在有大量菌源存在的条件下,小麦抽穗至扬花期如遇连续3 天以上降雨天气,即可造成病害流行。4.综合防治方法(1)农业防治 小麦播前要做到深耕灭茬,消灭菌源。深耕细耙,把前作留在土表的残体翻埋土下,对未掩埋的残茬秸秆,应清除烧毁或沤肥。在小麦播种时,可结合防治其他病害进行种子处理。对带病的种子,可先用25%食盐水或40%泥水漂洗,然后再用1%石灰水浸种。加强田间管理,麦田要开沟排水,降低地下水位种田间湿度。要做到雨过田干,沟内无积水。适当早播,多施磷、钾肥,促进麦苗生长健壮种提早成熟,增加抵抗力。(2)选育抗病品种 培育与利用抗病品种是控制小麦赤霉病,保证小麦高产、稳产、优质的经济有效种安全的根本办法。小麦赤霉病号称小麦的“癌症”,目前尚不能对其进行有效地控制。常用的抗病品种有皖麦 32、43、9926、9927 等,这些品种既抗赤霉病又高产。(3)药剂防治 药剂防治要结合防治其他病虫害进行,选好药。防治的关键时期是小麦开花到灌浆阶段。第一次喷药应略早于病菌孢子大量飞散、病害将要盛发时期,一般在小麦扬花株率达到10%以上,当气温高于 15℃,气象预报连续3 天有雨,或在10天内有5天以上的降雨天气,或有大雾、重雾,就要开始施药,隔7天左右再喷1次药,对轻病区可防治1次,重病区要防治2次。每亩用25%赤霉清70克或48%克赤增60 克(均为1包)加15%粉锈宁粉剂50 克加肥力宝7 包对水60 千克手动喷雾或对水20千克机动喷雾,喷药时应注意全株喷匀、喷周到,以确保防治效果。相关链接白粉病小麦白粉病是由真菌引起的病害。病菌的孢子随气流传播到感病品种的植株上后,以为害叶片为主,发病症状以叶片正面较为明显,叶鞘、茎秆种穗部也受害。受害叶片初期形成灰白色小霉点,后逐渐扩大成圆形或椭圆形绒状霉斑,严重时霉斑相互连成一片,以至覆盖全叶,以后逐渐变为灰色,最后呈灰褐色,其上散生黑色小点。小麦白粉病病菌通常以菌丝体在冬麦苗上越冬。对温度、湿度较为敏感。黄淮麦区冬前气温偏低,病害不易发生。次年初春,温度回升至12℃时,病苗即发生分生孢子,进行初次侵染。当环境温度适宜,湿度为70%以上时,极易造成病害流行。丛矮病丛矮病是靠传毒媒介灰飞虱传播的病毒病。灰飞虱在小麦上传毒侵染有两个高峰期:第一个高峰期在小麦播种出苗后;第二个高峰期是在小麦返青后,随气温逐渐回升,越冬代灰飞虱开始在麦苗上活动取食,传播病毒,感染越早或显现丛生、矮缩症状越早,对产量的影响也越大。小麦纹枯病小麦纹枯病在我国冬麦区普遍发生,主要引起穗粒数减少,千粒重降低,还引起倒伏等危害。病原为真菌,叶鞘上病斑为中间灰白色、边缘浅褐色的云纹状,病斑扩大连片形成花秆。茎秆上病斑梭形、纵裂,病斑扩大连片形成烂茎。由于花秆、烂茎抽不出穗而形成枯孕或抽穗后形成三白穗,结实少,籽粒秕瘦,形成白穗时损失更重。病菌以菌核在土壤中或菌丝在土壤中的病残体存活,成为初侵染源,小麦群体过大,肥水施用过多,特别是氮肥过多、田间温度高均有利于病害的发生蔓延。一、吸浆虫1.害虫概述小麦吸浆虫是一种毁灭性的害虫,对小麦的产量种质量影响非常大,它可使小麦常年减产1~2成,吸浆虫大发生的年份可减产4~5成,严重者达8~9成。小麦吸浆虫有麦红吸浆虫种麦黄吸浆虫两种,在我国基本上1年发生1代,已成长的幼虫在土中结茧越夏越冬,来年春天由土壤深层向地面移动,然后化蛹羽化为红色或黄色的成虫,体形像蚊子,再飞到麦穗上产卵。害虫的发生大多数与小麦生长阶段相当,当小麦抽穗时,成虫羽化飞出,当小麦抽齐穗时,大部分的虫子都飞出来到麦穗上产卵,经过4~5天,孵化出小幼虫,幼虫钻到麦穗的麦粒上,用嘴刺破麦皮,吸食流出的浆液,造成麦子秕粒,导致减产。幼虫经过15~20天,便离开麦穗钻人土壤,一般在离地面10厘米左右的表土最多,随湿度的降低而钻人地下20厘米左右处过冬。(1)成虫 雌成虫体长2~2.5 毫米,翅展5 毫米左右,体橘红色。复眼大,黑色。前翅透明,有4条发达翅脉,后翅退化为平衡棍。触角细长,雌虫触角14 节,念珠状,各节呈长圆形膨大,上面环生2圈刚毛。胸部发达,腹部略呈纺锤形,产卵管全部伸出。雄虫体长2 毫米左右,触角14 节,其柄节、梗节中部不缢缩,鞭节12 节,每节具2个球形膨大部分,环生刚毛。卵长0.09毫米,长圆形,浅红色。(2)幼虫 体长2~3毫米,椭圆形,橙黄色,头小,无足,蛆形,前胸腹面有1个“Y”形剑骨片,前端分叉,凹陷深。(3)蛹 长2 毫米,裸蛹,橙褐色,头前方具白色短毛2根种长呼吸管1对。(4)卵 长0.29毫米,香蕉形。2.发生为害特点麦红吸浆虫年发生1代或多年完成1代,以末龄幼虫在土壤中结圆茧越夏或越冬。翌年当地下10 厘米处地温高于10℃时,小麦进人拔节阶段,越冬幼虫破茧上升到表土层;10 厘米处地温达到15℃左右,小麦孕穗时,再结茧化蛹,蛹期8~10 天;10厘米处地温20℃左右,小麦开始抽穗,麦红吸浆虫开始羽化出土,当天交配后把卵产在未扬花的麦穗上,各地成虫羽化期与小麦进人抽穗期一致。该虫畏光,中午多潜伏在麦株下部丛间,多在早、晚活动,卵多聚产在护颖与外颖、穗轴与小穗柄等处,每雌产卵60~70粒,成虫寿命约30 天,卵期5~7 天,初孵幼虫从内、外颖缝隙处钻人麦壳中,附在子房或刚灌浆的麦粒上为害15~20天,经2次蜕皮,幼虫短缩变硬,开始在麦壳里蛰伏,抵御干热天气,这时小麦已进人蜡熟期。遇有湿度大或雨露时,苏醒后再蜕一层皮爬出颖外,弹落在地上,从土缝中钻人地下10厘米处结茧越夏或越冬。该虫有多年休眠习性,遇有春早年份有的不能破茧化蛹,有的已破茧,又能重新结茧再次休眠,休眠期有的可长达12年。3.综合防治方法(1)农业防治 在吸浆虫发生严重的地区,由于害虫发生的密度较大,可通过调整作物布局,实行轮作倒茬,使吸浆虫失去寄主。可实行土地连片深翻,把潜藏在土里的吸浆虫暴露在外,促其死亡,同时加强肥水管理,春灌是促进吸浆虫破茧上升的重要条件,要合理减少春灌,尽量不灌,实行水地旱管。施足基肥,春季少施化肥,促使小麦生长发育整齐健壮,减少吸浆虫侵害的机会。(2)选种抗虫优良品种 近年各地种植如威农151、徐川2111等,都对吸浆虫具有较高的抗性。(3)药剂防治 防治小麦吸浆虫以有机磷杀虫剂为主,特别是以蛹盛期施药防治效果最好,可以直接杀死一部分蛹种上升的土表幼虫,同时抑制成虫。蛹期以粉剂或乳剂制成毒土(或毒沙)撒施。二、蛴螬1.害虫概述蛴螬是鞘翅目金龟甲科幼虫的总称,分布于全国各地。植食性蛴螬大多食性很杂,同一种蛴螬常可为害双子叶种单子叶粮食作物、多种瓜类种蔬菜、油料、芋、棉、牧草以及花卉种果、林等的种子及幼苗。幼虫终生栖居土中,喜食刚刚播下的种子、块根、块茎以及幼苗等,造成缺苗断垄。成虫则喜食瓜菜、果树、林木的叶种花器,是一类分布广、为害重的害虫。在我国小麦上为害严重的蛴螬种类有4种,它们都是重要的小麦地下害虫。2.发生为害特点华北大黑鳃金龟:每两年完成1 代,分别以成虫种幼虫越冬。在华北,越冬成虫在4~5月开始出土,幼虫孵化后为害夏播作物,10月以后向深土层转移准备越冬。越冬幼虫第二年春天上升为害小麦种春播作物,持续为害到夏季。成虫羽化后不出土,气温下降后在土中越冬,次年春季出土繁殖。铜绿丽金龟、暗黑鳃金龟及黄褐丽金龟一年发生1代,一般以3龄幼虫在土中越冬,春暖后开始上升为害,6月份成虫羽化出土,进行繁殖。幼虫孵化后在土中为害作物种子种幼苗,持续为害到秋播小麦,10月份后下移越冬。金龟甲多为昼伏夜出,有很强的趋光性种假死性。3.综合防治方法(1)农业防治 大面积秋、春耕,并随犁拾虫;避免施用未腐熟的厩肥,减少成虫产卵。(2)人工捕杀 利用成虫假死性,进行人工捕杀。(3)药剂处理土壤● 用50%辛硫磷乳油每亩 200~250 克,加水10 倍,喷于25~30千克细土上拌匀成毒土,顺垄条施,随即浅锄,或以同样用量的毒土撒于种沟或地面,随即耕翻,或混人厩肥中施用,或结合灌水施人。● 3%呋喃丹颗粒剂,5%辛硫磷颗粒剂,5%地亚农颗粒剂,每亩2.5~3千克处理土壤,都能收到良好效果,并兼治金针虫种蝼蛄。● 每亩用2%辛硫磷胶囊剂150~200 克拌谷子等饵料5 千克左右,或50%辛硫磷乳油50~100克拌饵料3~4千克,撒于种沟中,兼治蝼蛄、金针虫等地下害虫。相关链接麦蚜麦蚜俗称小麦腻虫,主要有麦长管蚜、麦二叉蚜、麦禾缢管蚜、麦无网长管蚜。麦蚜主要寄生于作物的茎、叶及嫩穗,刺吸为害,吸取汁液使叶片发黄或全部枯黄,生长停滞,分蘖减少,籽粒饥瘦或不能结实,对产量影响较大。麦蚜还能传播小麦黄矮病毒病。黏虫(1)成虫 体长17~20毫米,翅展36~45毫米,体色为淡黄色或灰褐色,前翅中央有淡黄圆斑及小白点1个,前翅顶角有一黑色斜纹。(2)幼虫 6 龄,体长38 毫米,体色变化很大,从淡黄绿色到黑褐色,有5条明显背线。头淡褐色,沿蜕裂线有一近“八”字形斑纹。黏虫在全国大部分省区都有发生,主要为害麦、稻、玉米等禾谷作物及禾本科牧草,严重时吃光叶片,咬断穗茎,造成严重减产。从北到南一年可发生2~8代。3、4月份在黄淮地区为害麦类作物,5、6月份化蛹羽化成虫,6、7月份为害小麦、玉米、水稻种牧草,8月底到9月又化蛹羽化为成虫。成虫对糖、醋液趋性强,幼虫昼伏夜出为害,有假死种群体迁移习性。黏虫喜好潮湿而怕高温干旱,相对湿度75%以上,温度23~30℃时利于成虫产卵种幼虫存活。但雨量过多,特别是遇暴风雨后,黏虫种群数量显著下降。施肥多、植株茂密、长势好的麦田利于黏虫的发生与为害。一、做好重大病虫害监测预报及时、准确监测预报重大病虫害的发生、流行动态是实施病虫害综合防治的前提。在病虫害的监测预报过程中,要坚持系统调查种大田普查、灯(器)诱虫与田间调查相结合,以流行性、暴发性、大面积发生的病虫为重点,通过认真监测,及时掌握病虫发生动态,发布长期预报,及时准确进行小麦条锈、叶锈、秆锈病、白粉病种麦蚜、吸浆虫等主要病虫害的种群动态的中、短期预报,明确影响这些病虫发生消长的规律种关键因素。二、科学合理布局品种采用“集团当家,组合轮换”的用种策略,因地制宜地选用抗性品种(组合),品种(组合)定期轮换,保持品种抗性,减轻病虫害的发生。争取做到以下三点:● 合理布局,扬优抑劣,劣质小麦不享受国家保护价,应减少劣质小麦种植面积,并与非禾本科作物间套;● 合理选用品种,在选用品种时,除选适宜当地地理、水肥种气候条件的优质高产性能品种外,还要选抗(耐)病、抗虫的抗性品种;● 适期晚播,这样可缩短多种病虫为害的时间。三、实施控害栽培技术选择合理播期,错开感病虫生育期;选择合理茬口、轮作倒茬,避开桥梁田种越冬场所;播种前深耕灭茬,适时浇水,压低地下害虫数量,减少土壤表层菌源量;合理密植,配方施肥,增强抗逆性,减轻病虫害的发生为害程度。清除杂草,搞好麦田卫生,及时清除杂草种小麦自生苗(遗落在地里麦穗、麦粒长出的麦苗),有减少、压低虫量种病源的作用;合理灌水,可提高植株的抗虫抗病性,还因降低植株汁液浓度而降低麦二叉蚜、禾谷缢管蚜等蚜虫的营养成分,从而降低蚜虫繁殖数量,还因提高了田间湿度而利于蚜霉菌繁殖寄生,达到控制麦蚜种其他病虫的目的;叶面喷施肥料,如喷洒磷酸二氢钾、尿素等肥料溶液可恶化麦蚜种其他病虫的营养种生存条件,不利于它们的生长发育。四、实施生态控制技术选择对自然天敌杀伤力小的化学农药、避开自然天敌对农药的敏感时期、创造适宜自然天敌繁殖的环境条件,保护天敌,充分利用天敌对有害生物的控制作用,抑制有害生物数量增长。保护、利用天敌,充分发挥昆虫种群自然控制系统中天敌因子群的作用。麦田中的害虫天敌种类多达700余种,其中主要的有鸟类、蜘蛛、草蛉、瓢虫、黑肩绿盲蝽、步行虫、寄生蜂、寄生蝇、寄生菌、线虫等。利用有益细菌及其代谢产物防治病虫害,如苏云金杆菌、白僵菌、阿维菌素、井冈霉素等。五、明确小麦不同生育期的防治重点1.播种期小麦播种期防治病虫害是整个生育期防治的基础,有利于压低小麦全生育期的病虫基数。此期防治重点是地下害虫、吸浆虫、纹枯病等种传、土传病虫害。防治措施主要是土壤处理、药剂拌种或种子包衣。在蛴螬主发生区,用500克,辛硫磷乳油与水、种子按1∶(50~100)∶(500~1 000)的比例拌种,可兼治蝼蛄、金针虫;在吸浆虫重发区,每亩用2~3 千克3%甲基异柳磷颗粒剂或辛硫磷颗粒剂拌砂或煤渣25千克制成毒土,在犁地时均匀撒于地面翻人土中;用15%三唑酮可湿性粉剂200 克拌种100千克,可有效预防黑穗病、纹枯病、白粉病等。种子包衣也是防治病虫害的一项有效措施,各地应因地制宜,根据当地病虫种类,选择适当的种衣剂配方,如用2.5%适乐时悬浮种衣剂100~200毫升与100 千克种子进行包衣,可预防纹枯病、黑胚病、根腐病等多种病害。2.返青拔节期返青拔节期的防治重点是小麦纹枯病、吸浆虫,挑治麦蜘蛛。纹枯病是近年来小麦生产中的主要病害之一,防治上宜早不宜迟,苏北地区一般在3月上、中旬喷第一次药剂,隔10~15天再喷1次。每亩用20%纹枯净可湿性粉剂25~40 克、12.5%禾果利可湿性粉剂15~20克或20%三唑酮乳油40~50克,对水50千克,对准小麦茎基部进行喷雾,可兼治其他病害。吸浆虫重发区,要抓住这时麦苗小,容易操作的有利时机,当吸浆虫幼虫上升到土表活动时进行第二次土壤处理。当调查部分或点片麦田红蜘蛛达到防治标准后,每亩用1.8%虫螨克乳油 6~8 毫升对水50千克喷雾进行挑治。3.孕穗至抽穗扬花期孕穗至抽穗扬花期的防治重点是麦蜘蛛,监测白粉病、锈病、赤霉病等。当田间麦园蜘蛛或麦长腿蜘蛛每米单行虫量分别达到600头或300头时进行防治,每亩用虫螨克乳油6~8 毫升对水50毫升喷雾效果显著。白粉病、锈病等病属流行性病害,必须注意定期调查,当达到防治指标时应及时进行防治,以防止其大面积流行,每亩用12.5%禾果利可湿性粉剂20克或20%三唑酮乳油50~75毫升对水50千克均匀喷雾,防治效果较好。小麦齐穗至始花期,若天气预报有3天以上连阴雨天气,应立即每亩用50%多菌灵可湿性粉剂100 克或70%甲基托布津可湿性粉剂100克,对水50千克喷雾,可有效预防赤霉病发生。4.灌浆期灌浆期是多种病虫害为害高峰期,也是防治的关键时期。此期防治重点是麦穗蚜、白粉病、锈病等。每亩用2.5%辉丰菊酯乳油20~30毫升或25%快杀灵乳油25~35毫升,对水50千克进行喷雾,可有效防治麦穗蚜。防治白粉病、锈病的方法同孕穗至穗扬花期的防治方法,同时可兼治叶枯病等。以上杀虫杀菌剂可一次性混合施用。若田间天敌与蚜虫的比例大于1∶120时就不必再用防治蚜虫的杀虫剂。 -
报告(十一)云斑鳃金龟(Clouded Chafer)
出版时间:2013云斑鳃金龟(Polyphylla laticollis Lewis),鞘翅目(Coleoptera),金龟科(Scarabaeidae)。我国除西藏、新疆未见报道外,其余各省(区)均有发生。国外朝鲜半岛、日本也有发生。成虫和幼虫均可为害。成虫取食高粱、玉米等禾本科作物及树木的叶片,尤其喜食细嫩柳枝的表皮及松树的针叶。幼虫为害果树、苗木和多种粮食作物的地下部分(根、茎)。严重发生年份可全生长季为害,严重受害地块可造成绝产。图3-29 云斑鳃金龟为害状(苗根被切断)(张治良摄)成虫体长28~41mm,宽14~21mm,体多呈暗褐色少数红褐色,上覆白色、黄色鳞毛组成斑纹。足、触角、鳃片为暗红褐色。雄虫触角鳃片部7节,大而弯曲,长大约为前胸背板长的1.25倍;雌虫触角鳃片部6节,小而直。头除覆有黄色鳞毛外,在额区还有竖立的长黄细毛。前胸背板前半部中间具2个窄而对称、由黄鳞毛组成的纵带斑,其两侧有2~3个纵列毛斑。覆在鞘翅上的鳞毛,组成云状斑纹。前足胫节外齿雄2雌3,中齿显近顶齿。老熟幼虫体长60~70mm,头宽9.8~10.5mm。肛腹片后部覆毛区中间的刺毛列,每列多为10~12根小短锥状刺毛,两列刺毛多整齐平行排列;刺毛列长度未达到覆毛区钩毛群的前缘。蛹体长49~53mm。触角雌、雄异型。发音器2对,位于腹部第4、5节和第5、6节背板中央节间处,腹部第3~6 节背部中央(即发音器外侧处)各具1对弧形凹陷。尾节近三角形,尾角尖锐,呈锐角岔开。雄蛹尾节腹面具2个纵向瘤突,雌蛹尾节腹面平坦。云斑鳃金龟在我国北方4年完成1代。以幼虫越冬。幼虫历期600余天,以第二年秋季和第三年秋季为害重。成虫盛发期在7月。成虫有假死习性,趋光性强,尤其是雄虫。成虫活动可分前、后两段,前段昼伏夜出,后段白天取食,夜间迁飞。图3-30 云斑鳃金龟(左:成虫♂;右:成虫♀)(张治良摄)图3-31 云斑鳃金龟(左:幼虫;右:蛹)(张治良摄)参见东北大黑鳃金龟防治。 -
报告苹果品种的选择
出版时间:2011据《中国农业年鉴》统计,截止到1999年,我国苹果总面积为243.89万公顷,比面积最多时的1996年的298.69万公顷减少了18.35%。苹果面积连续几年虽有所减少,但总产量一直呈增长趋势。到1999年,全国苹果总产量为2080.1万吨,占世界总产量的34.55%。目前我国苹果的总面积和总产量仍居世界第一位。就苹果品种发展变化趋势而言,1980年以前,苹果的栽培品种主要以国光、金冠、元帅系普通型品种、青香蕉、大国光、青祝、红玉等为主,新品种引进推广的速度较为缓慢。进入20世纪80年代以来,随着着色系富士苹果的引入,我国苹果品种的更新换代进入了一个新的历史阶段。特别是自20世纪80年代中期至90年代,随着我国苹果生产的迅猛发展,苹果品种结构亦发生了重要变化,一批老品种如国光、青香蕉、元帅系普通型、红玉等逐步被淘汰,品种更新换代的步伐进一步加快,新优品种得以迅速发展。据统计,近20年来,我国从国外引进和自己选育的品种(品系)有200多个。引进和选育的品种(系)尽管数量很多,但目前真正用在生产实际中的品种(系)仅有10多个,主要有富士系、元帅系短枝型品种、乔纳金、嘎拉系、秦冠、华冠、藤牧1号、美国8号、千秋等。在引进和自选品种中,发展最快、栽培面积最大的品种为富士系。据1998年统计,全国富士系栽培面积近133万公顷,占全国苹果总面积的50%以上。苹果生产大省富士系栽培面积的比例更大,例如陕西约为60%,山东为60.1%,山东烟台则高达73.9%。由此可见,我国目前无疑已成为世界第一富士苹果生产大国。其次是以新红星为主的元帅系短枝型品种,占总面积的15%左右。秦冠是我国自育品种中栽培面积最大的品种,陕西栽培面积最大,曾占陕西苹果面积和产量的50%左右。近年来秦冠栽培面积逐年下降,但目前仍占陕西省苹果总面积的20%左右。另外,山西、湖南、甘肃等省亦有较大的栽培面积。近年来嘎拉系在全国各主要产区发展势头较好,已初步形成了一定的生产规模,其中以山东和陕西发展速度较快。其他引进新品种如藤牧1号、美国8号、珊夏等在生产中虽有栽培,但目前尚未形成规模。根据上述苹果品种发展现状分析,虽然我国苹果品种更新换代和调整的步伐在逐步加快,新优品种得到了较快发展,但目前仍存在着许多不容忽视的问题,主要表现有以下几个方面。20世纪90年代初期,受苹果“比较效益高”的利益驱动,我国一些苹果非优生区也在大面积盲目地发展苹果,从而导致全国苹果面积迅猛增长。据统计,从1990~1995年,全国苹果面积由163.1万公顷增长到269万公顷,增长了64.9%。这些地区由于自然生态条件差,所产苹果质量差,效益低下。特别是在苹果产销形势发生变化、市场竞争日趋激烈的情况下,这些产区的产销矛盾更加突出,销售难度进一步加大,效益愈来愈差甚至入不敷出。虽然经过90年代后期的大幅调减,但目前非优生区仍有一定的栽培面积,因而影响了苹果的总体质量和效益。例如,陕西省现有苹果总面积为42万公顷,其中优生区面积30.7万公顷,占全省苹果面积的73%,适宜区面积6.2万公顷,占全省苹果面积的15%,非适宜区和次适宜区仍有苹果面积5万公顷,占全省苹果面积的12%。针对这个问题,急需加快调整提高,使其向优生区集中。在20世纪80年代末至90年代初苹果大发展过程中,全国各产区几乎都青一色栽种晚熟品种,且晚熟品种中都是单一的红富士,中熟品种发展相对较慢,并且是单一的元帅系短枝型品种,早熟品种则发展极少,从而导致苹果品种结构比例失调,形成了“早熟极缺,中熟单一,晚熟过多”的畸形结构。例如,山东省苹果主产区早、中、晚熟品种比例为0.72:19.12:80.16,陕西省早、中、晚熟品种比例为3:13:84。以前由于对苗木繁育及市场经营缺乏有效地监督管理,苗圃业主、种苗中间商没有资质标准,无论有无基本的专业知识,人人均可以育苗和销售苗木。国家虽有果树苗木质量标准,但基本无法执行。因而,苹果品种“以假充真,以劣充优”的现象十分严重,造成品种(系)混杂,良莠不齐。例如,新红星、首红等元帅系短枝型品种在大发展时期,品种、苗木以假充真现象时有发生,有些果农在市场上购买的是短枝型品种,但栽植几年后却发现是乔化普通型品种。有些虽是短枝型品种,但结果后却发现果实难以正常着色,果实品质下降,影响了销售收入。再如目前栽培面积最大的红富士,也存在着品种(系)混杂的问题。同一品种的同一批苗木,栽植后的表现却五花八门,有的果实大小参差不齐,有的果形高(高桩)矮(低桩)不一,有的则着色不良,严重影响了果实商品的一致性。有些果农在选择品种时求新求异和盲从心理较为严重,往往把新品种与好品种等同起来,凡是新品种就认为一定好,越是没听说过的就越感兴趣。只要是新品种,特别是国外新品种,一经引入,未进行试验观察,就盲目发展。再加之有些果农受某些不切实际的宣传诱导,不结合当地实际便引进发展,结果造成了严重的损失。例如,20世纪80年代引进的北斗和90年代引进的北海道9号,在一些地区未经过区试就盲目发展,栽植几年后才发现品种本身有难以克服的缺点,于是不得不砍树或改接,走了许多弯路。贝拉 系美国品种。果实于6月下旬至7月上旬成熟,圆形,平均单果重150克。果实底色淡绿黄色,果面紫红色,有果粉,颇美观。果肉乳白色,风味浓甜酸,具香气。幼树生长旺盛。结果早,丰产。藤牧一号 系美国品种。果实于7月上中旬成熟,圆形,平均单果重190克。成熟时果面有鲜红色条纹和彩霞,艳丽,光洁。果肉黄白色,松脆多汁,风味酸甜,有香气。幼树生长较旺。早果,丰产。珊夏 系日本与新西兰合作选育的品种。果实于7月中下旬成熟,扁圆形,平均单果重190克。成熟时果面鲜红色至浓红色。果肉白色,硬度较大,风味酸甜,有香气。树势中等开张。早果、丰产。秦阳 系西北农林科技大学园艺学院果树研究所从皇家嘎拉实生苗中选育的品种。果实于7月下旬成熟,近圆形,平均单果重190克。果实底色黄绿,条纹红,色泽鲜艳(图2-1)。果肉黄白色,肉质细脆,风味酸甜,有香气。树势中庸,易成花。美国八号 又名华夏,系美国品种。果实于8月上中旬成熟,圆锥形,平均单果重240克。成熟时果面浓红,光洁无锈。果肉黄白色,甜酸适口,有香气。树势中等。对修剪不敏感。易成花,丰产。图2-1 秦阳苹果嘎拉 系新西兰品种。果实于8月上中旬成熟,圆锥形,平均单果重180克。成熟时果皮底色黄色,果面鲜红色,有深红色条纹。果肉乳黄色,肉质脆,汁中多,酸甜味香,品质为极上等。树势中等。结果早,丰产。优系嘎拉有皇家嘎拉(图2-2)、丽嘎拉和太平洋嘎拉(图2-3)等品种。图2-2 皇家嘎拉结果状图2-3 太平洋嘎拉苹果红津轻 系日本品种。果实于8月上中旬成熟,圆形,平均单果重200克。成熟时果皮底色黄绿,果面鲜红色,有深红条纹。果肉乳黄色,肉质松脆,甜中微酸,风味浓厚。树势强健,丰产。红王将 系日本品种。早生富士的芽变优系。果实于9月中下旬成熟,短圆形,单果重300~400克。成熟时果面鲜红色,光洁艳丽(图2-4)。果肉乳黄色,细脆多汁,甜味浓,品质优。栽培特性与富士相同。玉华早富 由陕西省果树良种苗木繁育中心从弘前富士的芽变选育而成。果实于9月中下旬成熟,圆形,单果重350~450克。果面呈条纹浓红,光洁艳丽(图2-5)。果肉淡黄色,细脆多汁,味甜微酸,品质优良。属红富士系苹果类。图2-4 红王将苹果图2-5 玉华早富苹果金冠 系美国品种。果实于9月中下旬成熟,圆锥形,单果重200克左右。成熟时果面黄绿色,贮藏后全面变为金黄色。果肉甚细,味甜带酸,清香味浓,品质极上等。树势生长中庸,结果早,丰产。金冠受药害易产生果锈。金冠的芽变品系金矮生(也称无锈金冠)以及王林等果面光洁。新世界 系日本品种。果实于9月下旬至10月上旬成熟。果实近圆形,单果重250~350克。底色黄绿,果面光洁,着浓红条纹,可全红,外观艳丽。果肉淡黄色,松脆稍韧,风味甜,有芳香。树热健旺,属半短枝类型。易成花,结果早,丰产(图2-6,图2-7)。千秋 系日本品种。果实于9月上中旬成熟。果实圆形或长圆形,单果重200~300克。底色绿黄,果面鲜红,有明显红条纹。果肉黄白色,肉质细脆,汁液多,酸甜爽口,品质上等。树势中庸,树姿开张,丰产稳产(图2-8,图2-9)。图2-6 新世界苹果图2-7 新世界结果状图2-8 千秋苹果图2-9 千秋结果状华冠 由中国农业科学院郑州果树研究所选育而成。果实于9月中下旬成熟。果实近圆锥形,果个中大,单果重180~200克。底色金黄,略带绿色,果面鲜红,有断续红条纹(图2-10)。果肉黄色,肉质致密,脆而多汁,酸甜可口,品质上乘。树势中庸,结果早,丰产性强。红富士 系日本品种。果实于10月下旬至11月初成熟,短圆形,单果重200~250克。成熟时果皮底色绿黄色,果面有条红和片红两种着色系(图2-11,图2-12)。套袋后果色更加艳丽。果肉淡黄色,细脆汁多,味甜带酸,具香气,品质极上等。树势生长中等。要求有较好的管理技术。丰产。图2-10 华冠苹果图2-11 富士苹果图2-12 弘前富士苹果优系红富士有长富2号、岩富10号、2001富士和短枝富士等。短枝富士有宫崎短富和礼泉短富(图2-13)等品种。粉红女士 系澳大利亚品种。果实于11月上中旬成熟,圆形,单果重160~200克。成熟时果皮底色为黄色,果面鲜红色,外观艳丽(图2-14)。果肉白色,肉质较硬,味甜酸。稍加存放,果味更佳。果实耐贮运。树势中等。早果,丰产。澳洲青苹 系澳大利亚品种。果实于10月中下旬成熟,圆锥形,平均单果重200克。成熟时果皮翠绿色,光洁无锈,皮厚(图2-15)。果肉绿白色,肉质脆密,汁液较多,风味酸,宜加工果汁。树势强健,树姿直立。丰产。图2-13 礼泉短富苹果图2-14 粉红女士结果状图2-15 澳洲青苹果高接换头是指将接穗嫁接在砧木树干上端或各级枝条上的一种农艺措施,是苹果品种更新改造的重要途径。它的主要特点是嫁接后能保持接穗品种的优良性状,能充分利用现有果树资源,树冠恢复快。与新建果园相比,结果早,易丰产,早受益。因此,目前已被广泛应用于苹果品种结构调整中。准备工作主要是选择、采集和贮藏好接穗。确定高接品种,应根据当地品种区域化的要求,选择适合于当前和未来市场需求的优良品种。可参照前述的品种和优良品种介绍选定高接品种。春季高接所用接穗,应在冬季修剪时结合修剪采集。采集接穗应选择健壮、无病虫害,特别是无病毒病的正常结果期树作为采穗母树,最好以无毒树作为母树。在母树上采取生长健壮、芽子充实饱满的1年生枝条,一般不宜采用幼树的枝条或徒长枝。接穗采好后,每50~100根捆成1捆,拴上标签,标明品种名称。成捆的接穗在果窖、菜窖或地沟中贮存,埋藏于湿沙中,以防止枝条失水。在贮藏期间,保持0~7℃的低温和一定的湿度,并要定期(20~30天)检查,勿使沙子过干或过湿,以防接穗发霉或干缩。翌春树液流动时取出嫁接,嫁接前最好将接穗下端在清水中浸泡1昼夜,使其吸足水分并促进形成层活动,以提高嫁接成活率。秋季嫁接所需接穗可随采随接。此外,高接前要准备好包扎用的塑料条和嫁接刀、剪枝剪、手锯等嫁接工具,并对嫁接工具进行消毒处理。消毒的简易方法是用酒精擦洗工具或将工具在3~5倍的浓碱水中浸泡6~12小时。嫁接方法很多,在高接中常用的方法主要有以下几种。此法适于在砧木或接穗不离皮时或接穗紧缺时采用(图2-16)。削接芽 先从芽的上方1.5~2厘米处向下斜削1刀,由浅入深切入木质部,长2.5~3厘米,芽体厚度2~3毫米。然后在芽下方1厘米处以30°~45°角斜切入木质部至第一切口底部,取下芽片。削砧木切口 砧木切口削法与接芽削取方法相同,但长度应稍长于芽片。图2-16 带木质嵌芽接嵌芽片 把接芽嵌入砧木的切口,与形成层对准,插入时最好使芽片和切口正好吻合,或使接芽上方周围露出一圈砧木皮层。绑扎将接芽和砧木切口用塑料条扎紧包严。秋季高接时,不露芽子,不解绑,翌春萌芽时再解绑。春季高接时要露出芽子。是枝接中应用最广泛的一种方法,嫁接技术简单,容易掌握,操作方便,成活率高,适用于各类枝的嫁接,但必须在砧木离皮的情况下进行(图2-17)。嫁接成活后,应对嫁接枝进行保护,否则,易被风吹折。削接穗先在接穗下端削一长度为3~4厘米的斜面,斜面要求平、长、薄。再在长削面背面削一长度为0.5~0.6厘米的小斜面。切接口从砧木剪(锯)口开始,选皮光滑的地方,从上向下竖切皮层,深达木质部,长2~3厘米。插接穗 用刀尖左右轻挑开切口皮层,将接穗大斜面向里,小斜面向外,插入砧木切口。要注意使接穗大斜面上端“露白”2~3毫米,以利愈合。图2-17 皮下接绑缚 将接口和砧木剪(锯)口断面处用塑料条包严绑紧,使接穗和砧木密接,以利成活。是一种应用较为广泛的枝接方法,适用于各类枝的嫁接,在砧木离皮前后均可进行(图2-18)。此法较皮下接难掌握,效率较低。但成活后枝条比较抗风,不易劈枝,牢固性较强。图2-18 劈接削接穗将接穗的下端削成楔形斜面,即削成两侧相等的双斜面,但要使其形成外厚内薄而呈楔形,斜面长度3~4厘米。切接口 在砧木横断面的中间,由上至下垂直劈1刀,切口长度3~4厘米。砧木断面要求用快刀削平滑。插接穗撬开砧木切口,将接穗轻轻插入砧木,厚侧面向外,薄侧面在里,对准形成层,并注意使接穗削面在砧木外“露白”2~3毫米,以利分生组织形成和愈合。绑缚与皮下接相同。是在砧木腹部进行的一种枝接方法。嫁接时不必剪断砧木,砧木与接穗接触面大,成活率高。此法多用于高接树内膛插枝补空或补接授粉花枝,但须在砧木离皮时方可嫁接(图2-19)。图2-19 皮下腹接削接 穗接穗的削法与皮下接相同,但最好选下端有弯度的枝条作接穗,并将大削面削在弓背一侧,以便嫁接后接穗与砧木间的夹角增大。切接口 在砧木的嫁接中位切一“T”形切口,深达木质部,竖口方向与枝干成45°,在横切口处挖去一块半圆形韧皮部。插接穗 将接穗大斜面向里插入砧木切口内。绑缚 用塑料条包严绑实。高接换头的方式很多,无论采取哪种方式,都要以“提质增效”为目标。为了实现这一目标,在高接时务必与树形改造相结合,即对原树进行高接换头时,根据树龄和密度大小确定改接成什么树形,并根据确定的树形整理骨架,选择高接方法,以达到早成形和规范树形的要求。1.整理骨架一般每亩栽植83株以上的密植园可按细长纺锤形整理骨架。嫁接部位包括中心主枝和主枝共二级结构,可嫁接15~20个头。按照此标准,疏除多余枝条,保留枝条从基部留5~10厘米短桩锯断,将断面用快刀削平。最高嫁接部位(即中心主枝延长头的嫁接位点)距地面以2米左右为宜。2.高接技术要点高接方法可采用带木质嵌芽接及皮下接或劈接(图2-20)。图2-20 按细长纺锤形高接带木质嵌芽接一般适于树龄为5年生以下的幼树,每头仅接1个单芽,成活后易形成单轴延伸的小主枝,整成细长纺锤形比较容易,管理方便。一般春季和秋季均可嫁接,但以秋季(8月中下旬至9月上旬)嫁接较为适宜。皮下接或劈接法一般适于5年生以上的结果树,每头可接1~2个接穗,砧木较细时接1个接穗,较粗时可接2个接穗,以保证成活和促进伤口愈合。接穗长度为8~110厘米的短接穗,其上有2~3个饱满芽。每头嫁接2个接穗时,可采取长短接穗配合,长接穗一般长度为15~20厘米,其上有6~10个饱满芽。在内膛缺枝部位,可采用皮下腹接法补空。上述皮下接、劈接及皮下腹接的适宜时间是春季树液流动后的萌芽前后。1.整理骨架一般每亩栽植83株以下的果园可按小冠纺锤形整理骨架。嫁接部位包括中心主枝、基层主枝及中上部小主枝,全树可嫁接20~30个头。以此为标准,在树冠基层选留3~5个小主枝,每个小主枝上留1~2个枝作为辅养枝,将主枝头距有分枝处10厘米锯断,将其上分枝距基部5~10厘米处锯断。在基层主枝以上的中心干上,选留8~10个枝条作为中上部小主枝,在距中干基部5~10厘米处锯断,并将断面削平。将其余枝条从基部疏除。最高嫁接部位(即中心主枝延长头的嫁接位点)距地面2米左右。2.高接技术要点高接方法采用皮下接或劈接,内膛缺枝部位可采用皮下腹接补空(图2-21)。其余高接技术要点可参照“按细长纺锤形高接”部分。大抹头高接是一种古老的嫁接方法,多年来弃之不用,近年来经改造后又被使用。原来的大抹头留干较高,在其上嫁接4~5个接穗。经改造后留砧桩较低,一般在距地面5~10厘米处锯断,改接较为彻底。采用皮下接或劈接法嫁接2个接穗,即1个长接穗(长度为1米左右),再配1个短接穗(长度为40~50厘米),再将两个接穗靠接,以便于接口愈合及增加牢固性(图2-22)。接好后包扎严紧并用湿土堆埋,以利成活。此法适用于各种树龄,在春季萌芽前后嫁接。原树为元帅系品种最好采用此种方法高接。另外,乔化砧树改矮化砧时,此法效果最佳,即在砧台上嫁接一复合接穗(接穗下端为长20~25厘米的矮化砧,上端为品种接芽或接穗),便可将原乔化树改换为矮化中间砧树。图2-21 按小冠纺锤形高接已初步查明高接病主要有两种:一种是生理性原因,即嫁接所用砧木与接穗品种不亲和或亲和力差。如在红玉品种树上高接元帅或富士系,有的嫁接枝、芽根本就不成活,有的枝、芽在嫁接成活后生长逐渐衰弱,直至全部死亡。另一种是病毒所致,即由褪绿叶斑病毒、苹果茎沟病毒和苹果茎痘病毒3种潜隐性病毒中两种以上复合感染引起的。图2-22 大抹头蹲接+靠接患潜隐性病毒病的高接树地上部一般表现两种症状:一是急性症状,即“苹果衰退病”。高接病树表现为叶片小而硬,色黄,秋季落叶早;新梢总数减少30%~40%,总生长量减少25%~50%;花芽数量多,坐果数增多,果个变小,产量降低20%~60%;果实着色早,品质下降。发病后树体3~4年衰退死亡。解剖病根观察,有些高接树根木质部表面有凹陷斑。二是慢性症状,病树表现为生长不整齐,新梢数量、生长量都明显下降,树势衰弱,结果较晚,一般高接后3~4年才见产量。果实裂果严重,着色差,糖度下降,品质降低,不耐贮藏,树体需肥量增多,其中氮肥施用量要增加30%~45%,才能保证正常的生长结果。为预防高接病的发生和发展,在高接时和高接后应采取以下预防措施。其一,避免高接不亲和或亲和力差的品种。其二,杜绝对带毒砧树和用带毒接穗高接。应用无毒接穗高接。无毒接穗应采自无毒母树园,尽量不用高接树上繁育的接穗。其三,发现由病毒引发高接病树已明显衰弱者,应及时挖除,以免传染。其四,对初发病树可采用脚接技术防止树体很快衰枯、死亡。发现高接树新枝生长变弱,细根有枯死时,在树下根周栽植3~5株健壮的无病毒圆叶海棠或金冠、国光等品种的实生苗,等成活后采用脚接法嫁接于原来的树干上,这样可保持树体在接后的几年里正常生长结果。其五,对高接更新的果园,要加强以增施有机肥为主的地下管理措施,增强树势,提高抗病能力。 -
报告模块十二 植保机械的使用与维修
出版时间:2011一、喷雾机的使用1.手动式喷雾器手动喷雾器是用人力来喷洒药液的一种植保机械。它具有结构简单、使用方便、适用性广的特点,可用于防治水田种旱地作物的病虫草害以及防治仓库病虫害种卫生防疫。目前,我国生产的手动喷雾器主要有背负式喷雾器、压缩式喷雾器、单管喷雾器、吹雾器种踏板式喷雾器等。(1)背负式喷雾器 背负式喷雾器是由操作者背负,用手摇杆操作活塞式液泵的喷雾器,目前应用广泛的是3WB-16 型喷雾器,如图12-1 所示。它由药液箱、活塞泵种喷洒部件等组成。药液箱采用聚乙烯或玻璃钢等材料制成,横截面成腰子形。药液箱壁上标有水位线。加液口、开关种手把处都设有滤网,以阻止杂物进人喷雾器堵塞喷头。活塞泵由泵筒(唧筒)、塞杆、皮碗、进水阀、出水阀、吸水管种空气室等组成。皮碗直径为25毫米,由牛皮制成。泵筒、泵盖、空气室、进水阀座、出水阀座由工程塑料制成,耐农药腐蚀。进、出水阀采用直径为9.5毫米的玻璃球阀。图12-1 3WB-16型喷雾器示意图喷洒部件由套管、喷杆、开关、喷雾软管种喷头等组成。喷头采用的是切向离心式喷头。工作时,操作人员将喷雾器背在身后,通过手摇杆带动活塞在泵筒内上下移动。当活塞上行时,药液经过进液阀进人泵筒;活塞下行时,进液阀关闭,药液经过出液阀被压人空气室,压缩室内空气使压力逐渐升高(可达800 千帕),打开喷杆上的开关,药液经喷头雾化成细小的雾滴喷洒到作物上。空气室是一个密闭的容器,其作用是使药液获得稳定而均匀的压力,减少因泵间断地排液而造成的压力脉动,保证喷雾雾流稳定。(2)压缩式喷雾器 按喷雾器的携带方式不同,可分为肩挂式种手提式两种。下面以3WS-7型(也称552丙型)肩挂式为例进行说明。如图12-2所示,它由打一泵、药液桶种喷洒部件等组成。其特点是气室容积较小,为7升。每加一次药液,打气2~3次可喷完,适用于对矮生农作物喷洒药液,如棉花、蔬菜、烟草、茶树等,也可用于卫生防疫种仓库、大棚防治病虫害。图12-2 3WS-7型压缩喷雾器打气泵由泵筒、塞杆种出气阀等组成。泵筒用焊接钢管制造,要求内壁光滑、密封性好。泵筒底部安装有出气阀。出气阀应密封可靠,保证打气筒在进气时药液不进人泵筒内部,塞杆下端装有垫圈、皮碗等零件。药液桶由桶身、加水盖、出水管、背带等组成。桶身采用薄钢板制造,除储存药液外还起空气室的作用,要求能承受一定压力并能密封。桶身上标有水位线,以控制加液量。工作时,将喷雾器塞杆上拉,泵筒内皮碗下方空气变稀薄,出气阀在吸力作用下关闭,此时皮碗上方的空气把皮碗压弯,空气通过皮碗上的小孔流人下方。当塞杆下压时,皮碗受到下方空气的作用紧抵着垫圈,空气向下压开出气阀而进人药液桶。如此不断地上下拉压塞杆,药液桶上部的压缩空气增多,压强增大,可产生400~600千帕的压力。这时打开开关,药液经喷头雾化喷出。在使用过程中,药液压力会不断下降,当喷头雾化质量下降时,要暂停喷雾,重新打气充压,以保证良好的雾化质量。2.手持式超低量喷雾器如图12-3所示,该机主要由输液瓶、雾化盘、流量开关、喷头体、微型电机、电池电源种手把等组成。手把有固定长度种可伸缩两种,可伸缩手把能在1.7~2.6 米范围内调节,以适应不同高度喷洒。手把中装有电池式电源种导线。该机附有鉴别喷头极限使用转速的装置,以防止因转速下降而使药液颗粒太大,发生药害。图12-3 3MC-1型手持式超低量喷雾器工作时,雾化盘随高达7 000~8 000转/分钟的微型直流电机作等速运动,同时,药液在重力作用下,由药瓶经过滤网、输液管、流量开关及喷头流人雾化盘的两盘中间缝隙里,并立即受到齿盘高速回转离心力的作用,药液以高速碰撞齿盘边缘的小齿,被破碎成直径为15~75 微米的小雾粒。雾粒在自然风的作用下,飘移到植物表面。该机工作时应在2~3 级风速条件下进行,迎着风向行进,顺着风向喷洒。在无风或大于3级风时不得使用,风向不对时不准使用,以免影响防治效果。3.静电喷雾机静电喷雾机可使喷头喷出的雾滴带有高压静电,自动飞附到植株上,提高雾滴的沉附效率,减少飘移损失,从而提高防治效果,节省农药种减少对环境的污染。试验表明,静电力对大雾滴的作用小,对小雾滴能够很好控制其运动轨迹,使其快速沉降在植物上,提高附着效率,减少漂移损失,因此,静电喷雾的雾滴大小应在超低量范围内。图12-4是一种手持式静电喷雾机结构示意图,主要由12伏低压直流电源、高压静电发生器、药液瓶、雾化齿盘、微型直流电机、滴管种手柄等组成。高压静电发生器由晶体管直流变换器及倍压整流器等组成。晶体管直流变换器的作用是将12伏低压直流电变成3 千伏的高频交流电。倍压整流器的作用是将3千伏的高频交流电的电压提高10倍并整流,以得到3万伏的高频直流高压静电。高压静电直接加在黄铜制成的药液滴管上。工作时,药液经过带高压静电的滴管,从雾化齿盘甩出破碎成细小雾滴,并带有与喷嘴极性相同的电荷。由于喷嘴同性电荷的排斥种植株异性电荷的吸引,雾滴便沿电力线飞向植株,均匀牢固的吸附在植株的各个方面,农药的有效利用率达80%~90%;图12-5所示为国外研制成功的一种静电喷雾头。喷头中央为药液管,周围有倾斜的吹气管,喷头座由导电金属材料制成,它接地或与大地电位相通,从而使药液保持或接近大地电位。喷头壳体由绝缘材料制成,环形电极由黄铜或其他导电材料制成,埋在壳体里面,雾流通过电极中心孔喷出,在壳体上还装有高压静电发生器,这是一个微型电路,有12 伏直流电源、振荡器、变压器、整流器、调节器等。振荡器将低压直流电变成低压交流电,变压器将低压交流电变成高压交流电,整流器将高压交流变成高压直流电并通过高压线送给环形电极,调节器用来调节高压直流电的输出电压。图12-4 手持式超低量静电喷雾机工作时,压力药液从喷头座中央输管流人,同时高压气流从喷头座上的气管吹人,在雾滴形成区混合,高速气流将药液碎裂成细小的雾滴,并推动它通过环形电极中心孔后,从喷口喷出。雾滴在经过环形电极时,由静电感应而带电,成为带电的药粒子。4.担架式机动喷雾机图12-6为工农-36型机动喷雾机结构与工作示意图。该机可配备小型内燃机或电动机,主要由动力机、喷枪或喷头、调压阀、压力表、空气室、流量控制阀、滤网、液泵(三缸活塞泵)种混药器等组成。工农-36 型机动喷雾机的泵压可达1 500~2 000千帕,排液量为36 升/分钟,具有工作压力高、射程远、雾滴细、工作效率高的优点,可用于农田、果园等的病虫害防治。图12-5 静电喷雾喷头工农-36型喷雾机的工作过程 [图12-6(b)]:动力机带动活塞做往复运动,活塞前移时,进液阀上的平阀片紧贴在胶碗托上,进液阀的孔道被关闭,使活塞后边形成局部真空,水便经过滤网进人活塞后边的唧筒内。活塞后移时,平阀片开启,后边的水经过进液阀流人活塞前面的唧筒内。当活塞再次向前移动时,唧筒后面仍进液,而其前边的水则受压顶开出液阀进人空气室,由于活塞不断做往复运动,进人空气室的水流压缩空气提高压力。当打开开关,压力水流经射流式混药器时,将母液吸人混药器,与高压水混合后经喷枪喷出。喷射的高速液流与空气撞击,形成细小的雾滴而均布在作物上。当要求雾化程度好及近射程喷雾时,须卸下混药器换装喷头,将滤网放人药液箱内即可工作。5.喷杆喷雾机喷杆喷雾机可用于小麦、玉米、大豆种棉花等农作物的播前、苗前土壤处理,作物生长前期病虫草害的防治。装有吊杆的喷杆喷雾机与高地隙拖拉机配套,可进行玉米、棉花等作物生长中后期的病虫害防治。该机具有生产率高、喷量分布均匀的优点,适用于大田作物。(1)种类 喷杆喷雾机的种类按喷杆的形式,可分为横喷杆、吊喷杆种气袋式3种。横喷杆式喷雾机的喷杆水平配置,喷头直接装在喷杆下部,是常用的机型;吊杆式喷雾机是在横喷杆下面平行地垂吊着若干根竖喷杆,作业时,横喷杆种竖喷杆上的喷头对作物形成“门”形喷洒(图12-7),使作物的叶面、叶背等处能较均匀的被雾滴覆盖,这类机型主要用在棉花等作物生长的中后期喷洒杀虫剂、杀菌剂等;气袋式喷雾机(图12-8)是在横喷杆上方装有一条气袋,有一台风机往气袋供气,气袋上方正对每个喷头的位置都开有一个出气孔,作业时,喷头喷出的雾滴与从气袋出气孔排出的气流相撞击,形成二次雾化,在气流的作用下吹向作物,同时,气流对作物枝叶有翻动作用,有利于雾滴在叶丛中穿透及在叶背、叶面上均匀附着。按与拖拉机的连接方式,可分为悬挂式、固定式种牵引式3种。悬挂式喷雾机通过拖拉机悬挂装置悬挂在拖拉机上;固定式喷雾机各部件分别固定地装在拖拉机上;牵引式喷雾机自身带有底盘种行走轮,通过牵引杆与拖拉机相连接。图12-6 工农-36型机动喷雾机结构与工作示意图图12-7 吊杆式喷雾机喷洒示意图图12-8 气袋式喷雾机按机具作业幅宽可分为大型、中型种小型3种。大型喷杆喷雾机多为牵引式,喷幅在18米以上,主要与功率37千瓦以上的拖拉机配套作业;中型喷杆喷雾机的喷幅为10~18 米,多与18.5~37千瓦的拖拉机配套;小型喷杆喷雾机的喷幅在10米以下,多与小四轮拖拉机种手扶拖拉机配套。(2)主要结构及工作原理 喷杆喷雾机如图12-9 所示,主要由液泵、药液箱、喷射部件、搅拌器、喷杆架种管路控制部件等组成。3W-2000型牵引式喷杆喷雾机可与铁牛-55型种东方红-802型等大中型拖拉机配套,药液箱容积为2 000升,喷幅为18米,纯小时生产率可达13 公顷/小时,适用于旱地作物病虫草害的防治。该机采用活塞隔膜泵、刚玉瓷狭缝式110 系列6 号喷头36个(分四级控制)、液力搅拌器、膜片式防滴阀。图12-9 牵引式喷杆喷雾机3W-2000型喷杆喷雾机的工作原理如图12-9(b)所示,加水加药时,吸水头1放人水源,关闭4个分段控制开关8,并把三通开关 2 置于加水位置,此时,水源处的水经吸水头、三通开关、过滤器3进人泵4,泵排出的水经总开关的回液管及搅拌管路进人药液箱,与此同时,可将农药按一定比例加人药液箱,利用加水过程进行搅拌。喷雾时,把三通开关2置于喷雾位置,并打开分段控制开关,药液从药液箱12 经三通开关2、过滤器3进人泵4,由泵加压后进人调压分配阀总开关7,此时大部分药液通过4组分段控制开关8,分别经4根喷雾软管输送至喷杆15,经喷头16喷出。另一部分药液由调压阀处分流,经截止阀6送到搅拌器13,对药液箱内的药液进行搅拌,剩余药液经调压阀5的回液管及总回水管11流回药液箱。二、喷雾机的维修1.3WB-16型背负式喷雾器的使用与维护保养(1)使用时的气象条件 通过改变喷片孔径的大小,手动喷雾器既可作常量喷雾,也可作低容量喷雾。进行低容量喷雾时,风速应在 1~2 米/秒;进行常量喷雾时,风速应小于3米/秒,当风速大于4 米/秒时不能进行农药喷洒作业。当气温超过32℃种降雨时也不允许喷洒农药。(2)使用前的安装 在装配前应按产品说明书检查各部分零件是否齐全,各接头处的垫圈是否完好,然后将各零件进行连接,并拧紧连接件,防止漏水漏气。在安装时应注意以下问题:1)新牛皮碗在安装前应浸泡在机油或动物油(忌用植物油)中,浸油时间不少于24小时。2)塞杆组件装人泵筒时,应注意将牛皮碗的一边斜放在泵筒内,然后使之旋转,将塞杆竖直,用另一只手将皮碗边沿压人泵筒内,就可顺利装人,切忌硬性塞人。3)装配后的总体检验:● 揿动摇杆,检查吸气种排气是否正常。如果手感到有压力,而且听到有喷气声音,说明泵筒完好,这时在皮碗上加几滴机油即可使用。反之,说明皮碗已收缩变硬,应取出皮碗,放在机油或动物油中浸泡,待胀软后再装上使用。● 用清水进行试喷。在药箱内加人适量清水,操纵摇杆,检查各运动部件有无卡滞现象,各连接处有无渗漏,必要时拧紧连接件或更换垫圈;检查液流雾化是否良好。常规喷雾时,使用孔径为1.3毫米或1.6毫米的喷孔片;进行低量喷雾时,使用孔径为1.0毫米或0.7毫米的喷孔片。喷孔片的孔径大时,喷雾量较大,雾点较粗;反之,则喷雾量小,雾点细。若在喷片下面增加垫圈,则涡流室变深、雾化锥角变小、射程变远、雾点变粗。(3)药剂准备 严格按农药使用说明书的规定配制药液:乳剂农药应先放清水,再加人原液至规定浓度,搅拌、过滤后使用;可湿性粉剂农药应先将药粉调成糊状,然后加清水搅拌、过滤后使用。(4)行走速度的计算 根据要求的单位面积用药量种测定出的单位时间喷药量,用下式计算出作业速度:式中:V——行进速度,千米/小时;Q1——单位时间喷药量,千克/分钟;Q——要求的单位面积用药量,千克/亩;B——有效喷幅,米。若计算出的作业速度,在实际作业时难以满足,则可以通过适当改变药液浓度或更换喷头喷孔片来调节喷药量,以调整作业速度符合人行走的实际情况。作业时,应按规定的作业速度匀速行走,以保证单位面积上的施药量。(5)行走路线的确定 田间作业行走路线种喷药方向是根据风向来定的,可参见图12-10。从下风向开始喷洒,一般采用梭形作业法。最好选择在无风或微风的天气作业,风速过大不能喷药。(6)操作要点● 作业前在皮碗及摇杆轴转动处加注适量润滑油。根据操作者身材,调整药液桶背带长度。● 向药液桶内加注药液时,应将开关关闭,以免药液漏出,并用滤网过滤。加注药液不得超过桶壁上所示水位线位置,如果加注过多,工作中泵盖处将出现溢漏现象。加注药液后,必须盖紧桶盖,以免作业时药液漏出或晃出。● 背负作业时,应先揿动摇杆数次,使空气室内的气压达到工作压力(300~400千帕)后再打开开关,边喷雾边操纵摇杆。一般以每分钟揿动摇杆18~25 次(走2~3 步摇杆上下揿动一次),活塞行程大于60毫米时,即可保持正常的喷雾压力。图12-10 田间作业行走路线● 当揿动摇杆感到沉重时,便不能过分用力,以免空气室爆炸。空气室中的药液超过夹环(即安全水位线)时,应立即停止揿动摇杆。● 作业中,桶盖上的通气孔应保持畅通,以免药液桶内形成真空,影响药液的排出。● 背负作业时,不可过分弯腰,以防药液从桶盖处溢出流淌到身上。(7)喷雾器的维护保养 喷雾器每天使用结束后,应倒出桶内的残余药液,并加少许清水喷洒,然后用清水清洗各部分,洗刷干净后放在室内通风干燥处存放。铁制桶身的喷雾器,用清水清洗完后,应擦干桶内积水,然后打开开关,倒挂于室内干燥阴凉处存放。喷洒除草剂后,必须将喷雾器(包括药液桶、喷杆、胶管种喷头)彻底清洗干净,以免在下次喷洒其他农药时对作物产生药害。长期存放时,应将所有皮质垫圈浸足机油或动物油,以免干缩硬化。活动部件及非塑料接头处应涂黄油防锈。(8)3WB-16型喷雾器常见故障及排除方法 3WB-16 型喷雾器常见故障及排除方法见表12-1所示。表12-1 3WB-16型喷雾器常见故障及排除方法2.担架式机动喷雾机的使用与故障排除(1)担架式机动喷雾机的使用 以工农-36 型喷雾器为例说明以下的注意事项:1)按说明书的规定将机具组装好,保证动力机与活塞泵的皮带轮对齐、皮带的紧度合适、螺栓紧固、安装好防护罩。2)加油。按说明书规定的牌号向活塞泵曲轴箱内加人润滑油至规定的油位,以后每次使用前种使用中都要检查油位是否正常。检查汽油机或柴油机的油位,不足时予以加注。3)正确选用喷洒部件种吸水滤网部件:● 对于水稻或临近水源的高大作物、树木,可在截止阀前装混药器,再依次装上直径为13 毫米的喷雾胶管及远程喷枪。田块较大或水源较远时,可再接上1~2根胶管。在水田里吸水时,吸水滤网上要有插杆。● 对于施液量较少的作物,在截止阀前装上三通(不装混药器)及两根直径为8 毫米的喷雾胶管、喷杆、多头喷头。在容器内吸液时吸水滤网上不要装插杆。4)启动种调试:● 把吸水滤网沉没于水中。● 将调压阀的调压轮按反时针方向调节到较低压力的位罩,再把调压手柄按顺时针方向扳足至卸压位置。● 启动发动机,低速运转10~15 分钟,若见有水喷出并无异常响声,可逐渐提高至额定转速。然后将调压手柄向逆时针方向扳足至加压位置,并按顺时针方向逐步旋紧调压轮调高压力,使压力指示器指示到要求的工作压力。● 调压时应由低向高调整压力。因由低向高调整时压力指示器指示的数值较准确,由高向低调,指示值误差较大。利用调压阀上的调压手柄反复扳动几次,即能指示出准确的压力。● 用清水进行试喷,观察各接头处有无泄漏现象,喷雾状况是否良好,混药器有无吸力。● 混药器只有在使用远程喷枪时才能配套使用。使用前,应先进行调试,要待液泵的流量正常、吸药滤网处有吸力时,才能把吸药滤网放人事先稀释好的母液桶内进行工作。对于粉剂,母液的稀释倍数不能小于1∶4(即1千克农药加水不少于4千克),太浓了会吸不进。母液应经常搅拌,以免沉淀,最好把吸药滤网缚在一根搅拌棒上,搅拌时,吸药滤网也在母液中游动,可以减少滤网的堵塞。5)确定药液的稀释倍数。为使喷出的药液浓度能符合防治要求,必须确定母液的稀释倍数。6)田间使用操作要注意液泵不可脱水运转,以免损坏胶碗。在启动种转移机具时尤需注意。在稻田使用时,将吸水滤网插人田边的浅水层(不少于5厘米)里,滤网底的圆弧部分沉人泥土,让水顺利通过滤网吸人水泵。田边有水渠供水时,可将吸水滤网放在渠水里。在果园使用时可将吸水滤网底部的插杆卸掉,将吸水滤网放在药桶里。如启动后不吸水,应立即停车检查原因。在田间吸水时,如吸水滤网外周吸附了水草,要及时清除。作业中转移机具路途不长时(时间不超过15 分钟),可按下述操作,不停车转移:● 降低发动机转速,怠速运转。● 把调压阀的调压手柄往顺时针方向扳足(卸压),关闭截止阀,然后将吸水滤网从水中取出,这样可保持部分液体在泵体内部循环,胶碗仍能得到液体润滑。● 转移完毕后立即将吸水滤网放人水源,然后旋开截止阀,并迅速将调压手柄往反时针方向扳足至升压位置,将发动机转速调至正常工作状态,恢复喷药。喷枪喷药时不可直接对准作物喷射,以免损伤作物。喷近处时,应按下扩散片,使喷洒均匀。向上对高树喷洒时,操作人员应站在树冠外,向上斜喷,并注意喷洒均匀。当喷枪停止喷雾时,必须在降低液压泵压力后(可用调压手柄卸压),才可关闭截止阀,以免损坏机具。喷雾操作人员应穿戴必要的防护用具,特别是掌握喷枪或喷杆的操作人员。喷洒时应注意风向,应尽可能顺风喷洒,以防止中毒。在机具的所有使用过程以及对农药使用保管中,必须严格遵守各项安全操作规程,不得马虎大意。每次开机或停机前,应将调压手柄扳在卸压位置。(2)担架式机动喷雾机常见故障及排除方法 担架式机动喷雾机常见故障见表12-2所示。表12-2 担架式机动喷雾机常见故障及排除方法(续表)(续表)3.喷杆喷雾机的使用与故障排除(1)喷药的气象条件● 喷除草剂风速应低于2 米/秒;喷杀虫剂、杀菌剂风速应低于4米/秒;风速大于4米/秒时不得进行喷药作业。● 喷洒作业时气温应低于30℃,以防药液蒸发造成人身中毒种环境污染。● 晴天应在早、晚时间喷雾,阴天可全天喷雾,避免在降雨时进行喷洒作业,以保证药效。(2)机具准备与调整● 机具准备。喷雾前按使用说明书的要求,做好机具的准备工作,如拖拉机与喷杆、牵引部件、悬挂部件等的连接,拧紧已松动的螺钉、螺母,润滑运动部件,检查轮胎气压等。● 检查喷头雾流形状种喷嘴喷量。在药液箱内放人一些水,原地开动喷雾机在工作压力下喷雾,观察各喷头的雾流形状,如有明显的流线或歪斜,应更换喷嘴。然后在每一个喷头上套上一小段软塑料管,下面放上盛接容器,在预定工作压力下喷雾,用停表计时,收集在30~120秒每个喷头的雾液并测定,计算出全部喷头1分钟的平均喷量。喷量高于或低于平均值10%的喷头应更换喷嘴,以使各喷头喷雾量一致。● 校准喷雾机。校准的方法有几种,下面是其中一个方法。在将要喷雾的田里量出50 米长,在药液箱里装上半箱水,调整好拖拉机前进速度种工作压力,在已测量的田里喷水,收集其中一个喷头在50米长的田里喷出的液体,用量杯测出液体的毫升数,则实际施液量P(升/公顷)可按下式算出P=0.2q·b(升/公顷)式中:q——一个喷头在50米长的喷液量(毫升);b——喷头间距(米),若一行内有多个喷头时,b=作物行距(米)/每行内的喷头个数。若实际施液量不符合要求,可用下述3种方法予以调节:调节喷雾压力,适用于施液量改变不大的情况下;改变拖拉机行走速度,适用于施液量变动范围小于25%的情况;更换较大或较小喷量的喷头,适用于施液量变化范围较大时。(3)喷杆喷雾机操作注意事项● 搅拌彻底而充分地搅拌农药是喷雾机作业中的重要环节之一。应先加水再加农药。加水时就应启动液泵,让液力搅拌器边加水边搅拌,水加至一半时,再边加水边加人农药,这样可提高搅拌效果。对于乳油种可湿性粉剂类农药,应事先在小容器内加水混合成乳剂或糊状物后再加到存有水的药箱中,可使得搅拌更均匀。● 田间作业时,应保持拖拉机前进速度种工作压力稳定;行车路线要略偏向上风方向;在田头作好标记,以免造成重喷或漏喷;发现喷头有堵塞、泄漏、偏雾种线状雾等不正常情况时,应及时排除。● 机具运输或地块转移时,应切断万向节动力,并将喷杆折拢。(4)喷杆喷雾机的保管当防治季节结束后,机具需长期存放时,要注意以下事项:● 彻底清洗机具并严格清除泵内及管道内的积水,防止冬季冻坏机件。● 拆下喷头,清洗干净,并放在专用箱内保存好。同时将喷,杆上的喷头座孔封好,以防杂物、虫子进人。● 将机具放在干燥通风的机库内,避免露天存放。(5)喷杆式喷雾机常见故障及排除方法 喷杆式喷雾机因型号、形式及结构上的差异,常见故障也不尽相同,现将最常见的具有共性的故障及排除方法列表表示,见表12-3。表12-3 喷杆喷雾机常见故障及排除方法(续表)以东方红-18型多用机为例,图12-11为该机外形图。图12-11 东方红-18型多用机(弥雾喷粉机)东方红-18型多用机结构紧凑、重量轻、生产率高,只需要换少量部件,便可完成弥雾、喷粉等多种作业,故又称弥雾喷粉机或多用机。该机可用于较大面积的农林作物病虫害的防治,如棉花、玉米、水稻、小麦、果树等病虫害防治,以及化学除草、叶面施肥、喷洒植物生长调节剂等工作。一、构造主要由机架、离心风机、汽油机、药箱种喷洒装置等组成。1.机架分为上下两部分,上机架用于安装药箱种油箱,下机架用来安装风机种发动机。为减轻机架振动,使操作人员背起来舒适,在机架种发动机之间装有减振装置。2.风机风机用于产生高速气流,使药液雾化或将药粉吹散,并将之吹送到远方。该机采用小型高速离心风机,气流由叶轮轴的方向进人风机,获得能量后的高速气流沿叶轮圆周切线方向流出。风机出口通过弯管与喷射部件连接;风机的上方开有小的出风口,通过进风阀将部分气流引人药箱,弥雾时对药液加压,喷粉时对药粉进行搅拌种输送。3.药箱如图12-12,药箱用于贮装药液或药粉,为便于药粉向出粉口流动,箱底做成倾斜状。箱盖配有橡胶密封圈,保证密封。箱底右侧装有出药阀门,左侧装有进风阀,弥雾时,药箱内装有送风加压组件;喷粉时,卸下加压组件,换装吹粉管。图12-12 药箱总成送风加压组件由进气塞、进气管、出气塞盖种滤网组成(图12-13)。出气塞盖压装在滤网体上,构成气流换向室,从风机来的具有一定压力的气流通过进气管种滤网中心柱内孔进人换向室,碰到出气塞盖后改变方向进人药箱,对药液施加压力。图12-13 送风加压组件4.喷射部件喷射部件包括弥雾喷射部件种喷粉装置等。弥雾喷射部件由喷管组件、输液管种弥雾喷头组成(图12-14)。喷粉时,卸下弥雾喷射部件,换装喷粉装置,它由喷粉管组件种喷粉头组成(图12-15)。图12-14 弥雾喷管装置图12-15 喷粉装置二、工作1.喷粉工作喷粉过程如图12-16所示,药箱内安装松粉组件,且在粉门5种弯管8之间加接输粉管7。喷粉是利用气流输粉种气流喷粉原理完成的,离心风机高速旋转产生的高速气流大部分经出口进人喷管,少部分经进风阀进人药箱内的吹粉管,然后从管壁上的小孔冲出来,将箱底药粉吹松扬起,向压力较低的出粉门推送。同时,从风机出口吹出的大量高速气流在经过弯管时使输粉管内形成一定的负压,在推、吸力双重作用下,药粉迅速进人喷管,被高速气流充分混合后,从喷头喷出。药箱底部的药粉被输出后,上部药粉借助机器的振动,不断沿倾斜箱壁下落喷粉头有宽幅喷粉头、远射程喷粉头种长塑料薄膜喷粉管3种,如图12-17所示。图12-16 喷粉工作过程示意图图12-17 喷粉头宽幅喷粉头有扁锥型种铲型等,喷出宽而短的粉流,适于农田种菜园使用。远射程喷粉头有圆筒型种渐缩圆筒型等,喷出的粉流集中,射程较远,适用于果园种森林喷撤。在喷粉状态下卸去直喷管,换上长薄膜管组件(注意薄膜管上的喷粉小孔应朝地面),并用卡环箍紧即可用长薄膜管喷粉。喷粉时,需要两人协作,一人背机并掌握油门、粉门种长喷管的一端,另一人拉住另一端,然后两人等速前进,由风机气流带出的药粉就能在薄膜管的全长内,从各喷孔中喷出。采用此法喷粉,可显著提高生产率,减少药粉损失,并能使靠近风口(用直管喷粉时)的作物免受药害种风害,适用于大面积宽幅喷撒。用于水稻喷粉时,操作人员可走在田埂上,不下水田。2.弥雾工作弥雾过程如图12-18 所示,药箱内装上送风加压组件4、5、6,并在喷洒部分装上喷雾部件7、8种12,再在弯管内侧开口处,塞上胶塞11。弥雾是利用气压输液种高速气流雾化的原理完成的。工作时,离心风机在发动机带动下高速旋转(5 000转/分钟),产生高速气流,其中大部分经风机出口进人喷管,少部分经进风阀种送风加压组件进人药箱上部,对药液加压。加压后的药液经出液口、输液管种把手开关从喷嘴流出,流出的药液在喷管吹来的高速气流冲击下,碎裂成很细的雾滴,从喷头喷出,被高速气流载送到远方,弥散沉降到植株上。弥雾喷头由喷管种喷嘴组成(图12-19),喷嘴装在喷管的喉管中央,有扭曲叶片式、阻流板式种高射式3种。3.超低量喷雾在弥雾装置的情况下,取下弥雾喷头种手把开关,装上超低量喷头3种调量开关手把(有四挡调节量),最后接上输液软管(图12-20),开动机器,就可喷出超低容量的极细微的雾点。图12-18 弥雾工作过程示意图风动超低量喷头的结构如图12-21 所示,当风机的高速气流由喷管吹向喷口时,在分流锥周围呈环状喷出,流速进一步加快,吹动驱动叶轮,使雾化盘以10 000转/分钟的转速旋转。药箱内的药液在进人药箱的气流压力下,沿输液管经调量开关流人空心喷嘴轴,从喷嘴轴径向小孔流出,进人前、后雾化齿盘的缝隙中,在高速旋转的雾化齿盘的离心力作用下,药液从雾化齿盘边缘齿尖抛出,破碎成细小的雾粒,再由喷口吹出的高速气流吹向远方。其有效射程在无风时可达10米,克服了电动超低量喷头射程小的缺点。超低量喷雾时,必须根据防治对象、作物密度种高度、温度及自然风力大小等情况,选择适当的用药量、喷嘴流量、喷行间隔种行进速度,才能得到经济而有效的防治效果。风力应以2~3 级为宜,无风或大于3级风时不要使用。使用时,行进方向应与风向交叉或垂直,并顺着风向喷洒,以免药剂沾污人体。图12-19 弥雾喷头1—喷管;2—喉管;图12-20 超低量喷雾工作过程示意图(1)东方红-18型多用机的使用与故障排除1)使用的气象条件喷洒时气温应在 5~30℃。风速大于2 米/秒及雨天、大雾或露水多时不得施药。大田作物进行超低量喷雾时,不能在晴天中午有上升气流时进行。2)使用要点a.发动机启动前的准备工作● 检查各部件安装是否正确、牢固。● 新机器或封存的机器。首先要排除缸体内封存的机油。排除的方法:卸下火花塞,用左手拇指稍微堵住火花塞孔,然后用启动绳拉几次,将多余的机油排除。图12-21 风动超低量喷头● 检查内燃机的压缩性能。用手转动启动轮,感觉在活塞接近上止点时转动费力,越过上止点后,曲轴能很快地自转一个角度(汽缸中压缩气体迫使活塞下行),表明压缩系统正常。● 检查火花塞跳火情况。一般情况下,蓝火为正常。b.启动发动机● 加燃油。东方红-18型多用机采用单缸二冲程汽油机,应加注按照规定的比例配制的机油与汽油的混合油。为了安全防火,必须在停机的状态下进行加油。● 打开燃油阀。● 将油门手柄上提1/2~2/3。● 调整阻风门冷天或第一次启动时关闭阻风门2/3左右;热机启动时,阻风门全开。● 按下加浓按钮至燃油从浮子室溢出。● 将启动绳按右旋方向绕在启动轮上,先缓拉几次使混合油雾进人汽缸,然后平稳而迅速地拉动启动绳启动发动机。● 发动机启动后,将阻风门全部打开,同时调整油门,使汽油机低速运转3~5分钟,待机器温度正常后再加大油门提高转速。新机器最初 4 小时不要高速运转(约在 3500 转/分钟即可),以便磨合。c.喷药作业方法①喷雾作业● 将喷雾用的喷头、喷管等部件装好,使机器处于喷雾状态。● 先用清水试喷一次,以检查各处有无渗漏现象。● 检查喷药量单位面积的喷药量取决与行走速度种单位时间喷药量的大小,计算公式如下:式中:Q——单位面积要求的喷药量,升/公顷;V——药箱有效容积,升;A——一箱药液应喷洒的面积,平方米。可以用清水进行喷药量测试,若测得一箱药液喷洒面积与计算结果不符时,应调整行走速度或药液开关的大小,直到相符为止,以防因药量过多造成药害或药量过少达不到防治效果。● 加注药液加药时可以不停机,但发动机要处于怠速运转状态;加注的药液必须干净,以免堵塞喷嘴;加液不要过满,以免从过滤网出气口处溢进风机壳里。● 背起机具,调整油门使汽油机稳定在额定转速(5 000转/分钟)左右,开启药液手把开关即可开始喷雾。● 喷药时,严格按预定的行进速度种喷量大小进行,并保持行进速度一致,以保证喷洒均匀。严禁停留在一处喷洒,以防对植物产生药害。应使喷洒方向与前进方向垂直,并顺风喷洒,以免药液侵害操作者,行走方法一般采按梭形作业法,从下风向开始喷洒。喷较高的树木时,应换用高速喷嘴;喷低矮作物时,可将弯管口朝下,防止药液向上飞扬。②喷粉作业● 把喷粉用的部件装好。● 添加粉剂关闭出粉门种药箱进风门后加粉,粉剂应干燥,不得含有杂草、杂物种结块,加粉后旋紧药盖。可以不停车加粉,但必须使发动机处于慢速运转。● 打开药箱进风门,背机后将油门开大,使汽油机稳定在额定转速左右,调整粉门进行喷粉作业。使用长薄膜管喷粉时,应先将薄膜管从绞车上放出,再加大油门,使薄膜管吹鼓起来,然后调整粉门进行喷撒。为防止喷管末端存粉,前进中应随时抖动喷管。d.停止运转● 先将喷门种药液开关闭合。● 减小油门,使汽油机低速运转3~5分钟后将油门全部关闭,汽油机即停止运转,然后放下机器,关闭燃油阀。3)安全生产 在作业过程中,必须注意防中毒、防火、防机械事故发生,尤其对防中毒应十分重视。因该机喷洒的药剂浓度较手动喷雾器大,雾粒细,田间作业不当时,机具周围会形成一片雾云,很易吸进人体而引起中毒。作业时:背机人应戴口罩,且要常换洗;无论是喷雾还是喷粉,都应采用顺风向喷施,避免顶风作业,禁止喷管在作业者前方以八字形摆动方式喷洒;背机时间不要过长,应3~4 人轮流背负交替作业;发现有中毒症状时,应立即停止作业,及时医治。4)维护保养与保管a.维护保养 每天工作完毕,应按下述内容进行维护保养:● 清理机器表面的油污种灰尘,尤其是喷粉作业时更应勤擦。● 药箱内不得残存剩余药粉或药液。● 用清水洗刷药箱,尤其是橡胶件。汽油机切勿用水冲刷。● 检查各连接处是否有漏水种漏油现象,若有应及时排除。● 检查各部分螺钉是否松动、丢失,若有应及时拧紧种补齐。● 喷撤粉剂时,要每天清洗化油器种空气滤清器。● 长薄膜管内不得存粉,拆卸之前应空机运转1~2 分钟,将长管内的残粉吹净。● 保养后的机器应放在干燥通风处,避免日晒,切勿靠近火。b.保管 机器长期存放不用时,应按下述要求进行封存:● 汽油机按说明书规定进行。● 将机器全部拆开,清洗各零部件上的油污种灰尘。● 用碱水或肥皂水、清洗剂清洗药箱、风机种输液管,然后用清水洗净。● 风机壳清洗干燥后,擦防锈黄油保护。● 各种塑料件不得长期暴晒、弯曲、挤压。所有橡胶件应仔细清洗,单独存放,避免变形。用塑料罩将其他物品盖好,放于干燥通风处。5)常见故障及排除方法 多用机的常见故障及排除方法见表12-4、表12-5。表12-4 汽油发动机的常见故障及排除方法(续表)(续表)表12-5 喷洒系统的常见故障及排除方法(续表) -
报告加强项目管理,推进有害生物监测预警与控制站建设
出版时间:2010张瑞英(天水市麦积区植保植检站 甘肃天水 741020)为了增强农业有害生物预警与控制手段,提高农作物重大病虫害应急控制能力,及时监测农业有害生物,有效降低因病虫为害而造成的损失,进一步实现农业有害生物综合治理水平,确保农业生产安全,2005年,在国家、省、市有关部门的大力支持和帮助下,本市麦积区植保植检站立项并承担了“麦积区农业有害生物预警与控制区域站建设”项目。2008年,全面完成了该项目的所有建设内容。项目的实施,彻底改变了以往简陋的办公环境,试验设备的更新为麦积区植保植检工作提供了良好的设施条件。项目的建立及运行,彻底改变了传统的防治措施和理念,对特定区域内农业生产环境同有害生物发生发展相关的自然因子做出动态分析和趋势预警,从生态学和经济学的角度引导群众科学防治,减少环境污染,保持生态平衡,对保护农业生产安全,提高人民生活水平和环境质量具有重要的战略意义和长远的现实意义。结合本站多年在农作物重大病虫害防控,植物检疫和农药管理等方面的研究成果和工作经验,充分利用项目各种先进、快捷、高技术含量的仪器和农业有害生物预警与控制区域站宽松、优良的工作环境,本站做了大量的工作,特别是在农作物病虫害预测预报方面,锐意进取、大胆创新,通过加强体系建设、优化运行机制、加强技术研究,提高了测报技术水平,病虫预报的准确性、时效性和到位率显著提高,在重大病虫防控行动中发挥了重要的信息支撑和宣传发动作用。现将本站在加强项目管理,充分利用有害生物预警与控制区域站建设方面的实践经验,总结如下,以供交流与参考。1 建立病虫害防治长效机制由于麦积区境内地形地貌复杂,海拔高度差异大,气候垂直变化显著,农业气候多样。特异的生态环境给多种农业有害生物的繁衍提供了有利的条件,致使区内农业有害生物种类繁多,为害严重。预警与控制任务极为繁重,特别是小麦条锈病在当地既能越冬又能越夏,可形成周年侵染循环,是全国小麦条锈病源头基地和生理小种的常发异变区,在我国小麦条锈病流行中起着极为重要的作用。随着种植业结构的调整,保护地栽培的普及以及农产品的广泛交流,农业有害生物发生的种类越来越多,为害程度越来越严重。防治上化学防治仍是主要措施,滥用农药、使用违禁农药的现象时有发生,造成农药残留超标,生态环境受到污染,威胁着广大人民群众的身心健康。针对这些问题,围绕本区三大作物小麦、玉米、马铃薯,建立病虫害防治长效机制,对不同区域不同病虫情进行分类指导,一旦有重大病虫情,立即启动防治方案,这样,从病虫害的发生、监测预警到防控,有一系列的监测预警防控体系,保证了本区农业有害生物监测预警防控战役平稳、有序、持续、高效展开。2 牢固树立公共植保、绿色植保理念2007年,全国植保工作会议上提出了“公共植保,绿色植保”的理念,对植保工作具有很强的指导作用,充分体现了植保工作政府主导的机制,针对和迁飞性、流行性、暴发性的重大病虫害和检疫性有害生物,制定完善的应急预案,一旦有重大突发性的病虫情况发生,植保部门及时发出预警,政府启动应急预案,力争在最短时间内有效控制病虫害的发生和蔓延,把病虫害造成的损失降到最低限度。认真贯彻“预防为主,综合防治”的植保方针,在控制病虫为害的同时,积极开展绿色防控,力争确保农业生产安全,农产品质量安全及人、畜安全,环境安全。对盲目滥用农药,污染环境和损害人、畜健康的行为进行惩罚,从而保障农业和植保工作可持续发展。3 加快推进植保社会服务化、专业化步伐为了加强农作物病虫害防控工作,提高农民群众应急防控能力及专业化防治水平,结合多年统防统治的经验,探索出“十户联防”的专业化防治模式,有效控制了病虫为害,取得了一定的成效。“十户联防”就是将“十户”作为一个防治片区,在“十户”中推选一名防治组长和三名机防队员,负责本片区的防治工作,在技术人员的指导下进行防治,同时,通过村委会的正确引导,使其联片农户达成防治协议,在不同时段,进行统防统治,并建立卡片制度,每防治一次,联片农户登记一次。在防治作物上,主要以小麦为主,防治所需药剂和器械,由区植保植检站统一提供,经济类作物防治药剂由农户自己承担。2009年上半年在本区石佛乡涧沟村进行试点,建立了21个组212户的防治卡,给试点村的机防人员配备了统一贴有“麦积区 ‘十户联防’”标识的手动喷雾器212台。按照统防统治工作的要求,试点村机防人员必须通过技术培训,掌握基本的病虫害防治知识和必要的实际操作技能,确保统防统治取得实实在在的效果。通过一个阶段的运行,“十户联防”的病虫害防治模式基本适应目前本区农村现状,能有效地解决农村劳动力不足而造成的防治损失,实现了病虫害防治的全面、高效、专业化、低成本。为了进一步在全区范围推广“十户联防”的防治模式,区植保植检站成立了麦积区农业病虫害统防统治工作领导小组,下设技术指导组、田间防治组和物资保障组三个工作小组,负责综合协调、调查研究、制定方案、督导落实,各乡村成立相应的机构小组,确保行政技术相结合。在小麦条锈病的统防统治中,成功地在部分乡镇推广了“十户联防”这一行之有效的防治模式,进一步提高了全区农民群众病虫害防控的能力,有力地推动统防统治、群防群治工作,为全区农作物病虫害防治走专业化道路打下坚实的基础。在实践推广中,总结出以下几点。3.1 村镇参与、宣传引导联系乡镇政府、村委会参与,依靠有力地组织保证,进行大力宣传引导,动员群众参加,提高群众病虫害防治的积极性。3.2 结合实际、分类指导结合乡镇、村所在地的实际,根据农作物种植情况的不同进行分类指导,实现防治目标具体化,同时对机防人员进行必要的业务和操作技能知识培训。3.3 以点带面、全面倡导以重点乡镇、村为示范点,技术人员进行点对点的技术指导,带动全区各乡镇、村逐步建立专业化防治模式。3.4 以防治为主,按市场化方式运作在病虫害对农业生产构成重大威胁时,防治所需农药、燃油由区植保植检站统一采购、统一分配,在区植保站或乡镇农技人员的指导下,“十户联防”的机防队员统一时间、统一配药、统一施药,进行连片应急防治,这样既能降低农户防治费用又能节省劳动力,对提高防治病虫害专业化水平有积极的作用。4 积极发展村级植保服务组织本区从1976年开始发展村级植保服务站,有6名村级测报员,由于体质改革和经费等问题,此项工作就停了下来。为了适应新时期农业发展的需要,将病虫信息能及时传到千家万户2008年,成立了麦积区植保协会,作为全省第一家县区级植保协会,也是植保工作发展的一个方向。在运行中,积极为各乡镇提供信息交流、技术培训、农药供应、防治服务的共享机制,使病虫信息网得到进一步扩大,有力推动了农作物病虫害工作持续发展。同时,在条件成熟的乡镇成立了分会,通过引导,组织农民自愿加入植保协会,分会的负责人经植保站考察培训,他们懂技术,会经营,既是测报员,又是新技术的推广员,这样,植保站发布的病虫信息可以通过植保协会,传到千家万户,指导群众开展病虫害防治,减少盲目用药,降低投入成本,提高防治效果。目前,已成立了4个分会,发展协会会员1 000多名,植保协会力量在不断壮大,为农作物病虫害防治发挥着更大的作用,已成为基层植保战线上一支不可或缺的力量。5 创新工作思路,建立植保信息平台本站组织并撰写的《病虫情报》,多年来,一直为领导科学决策当好了参谋,为农民群众防治病虫害提供科学依据,在农业生产中发挥了强有力的作用,已成为指导本区农作物病虫害防治的金钥匙。随着信息技术和农业产业化的发展,用书信的方式传递病虫信息已不适应当前社会的发展,更不能满足广大农户的需求。为了改变这一现状,本站转变工作思路,发挥技术优势,启动了全省首创的“病虫情报进万家”惠民新举措,建立了植保信息平台,通过手机短信的形式来传递各种植保动态。这是本市麦积区植保站开通的第一条“信息高速公路”,通过调试,第一条病虫信息于2009年4月15日及时发出,收到植保短信的省、市、区领导及各农户都认为这个平台办的好,既扩大了信息的覆盖面,又让农民知道自己的地里发生了什么病虫,什么时候防治,该用什么药,一看就懂。具有传递速度快、覆盖面广、时效性强的优点,涉及本区17个乡镇379个行政村,目前,已发出病虫害信息12万条。甘肃省电视台、天水电视台分别对植保信息平台进行了采访报道,《天水日报》在头版对此进行了登载。6 大力推进统防统治随着新农村建设的稳步推进,农村劳动力大量转入城市,务工经商,种田和防治病虫害的劳动力数量及其体力素质、文化素质均大幅下降。为适应农村这一需要,逐步解决农作物病虫防治难,防治效果差的现象,本站根据实际情况,组建了植保专业化机防队,服务农业生产。2007年,成立了以植保站为中心,新阳、石佛等部分乡镇组建了机防队,2008年、2009年和2010年3年中,在小麦条锈病防治时期,由植保站牵头,乡镇政府组织,对发生集中的区域进行防治,取得了很好的效果。目前,本区已组建了5支机防专业队,拥有机动喷雾器600台,300台手动喷雾器,服务面积5万公顷。在病虫害防治中,做到了“统一药剂、统一时间、统一配药、统一防治”的四统一防治模式,机防组织将逐步成为农作物病虫害防治的主体力量。7 推广无公害农药和新型植保器械结合秋播药剂拌种工作,本站深入到乡镇村组,大力宣传推广新的无公害农药,替代高毒农药,农药管理人员经常深入到乡镇集贸市场,检查高毒农药,推广新型植保器械,改变了施药过程中出现的“跑、冒、滴、漏”现象。8 坚持不懈地加强植保技术培训随着一系列惠农政策的贯彻落实,新农村建设的全面推进,农业进入了新的发展时期。植保技术培训就成了植保工作重要的环节,因此,在培训方法上,本站改变了以往的死板讲课方式,运用多媒体办培训,根据本地病虫发生情况,我们自己在田间拍摄到的一些真实的病虫害图片制成幻灯片,通过投影仪放出来,图文并茂,群众听的懂,看的见,容易接受,效果也好。另外,在农民中选拔一些素质高的技术能手,让他们建立试验示范田,起到示范带动作用,通过他们把新农药新技术传给身边的人。9 加强检验检测体系建设有效解决农药残留问题,确保农产品质量和食用安全植保站依托农业有害生物预警与控制区域站建设,完善了检验、检测体系的建设。主要包括病害室、昆虫室、检疫检验室、农药残留室、无菌室等化验室的建设及仪器的配置。主要仪器设备有光学显微镜、解剖镜、光学培养箱、农药残留速测仪等,可对病虫害在田间观察的基础上,进行室内系统地培养、观察和诊断。农药残留检验室可快速有效地对农药残留进行检测,为病虫害大田防治及时地提供依据。 -
报告模块二 农作物病虫草害防治的几种常用方法
出版时间:2011作为乡村基层农作物病虫草害防治技术员,必须掌握一定的专业基础知识。首先,应明白引起农作物发生病虫草害的主要条件,包括病虫源,适宜的气候种适合农作物病虫草害发生的生长时期。其次,应掌握防治常用的具体方法,主要有植物检疫、农业防治、化学防治、生物防治种物理机械防治等方法。各种方法应根据农业生态学种经济学的原则,因病虫种类、作物品种、生育期、气候种生态环境因素而定,有主有次、有先有后,把多种措施综合运用。农田是农作物种病、虫、草等有害生物共同居住、取食、生长发育与繁殖的生态环境,土壤、作物、各种栽培技术操作对病、虫、草有害生物的生存、繁衍种种群数量的变动都有着密切的关系。农业防治就是根据病、虫、草有害生物的生物学特征、发生为害特点与农业因素的关系,在保证作物高产、优质的前提下,合理运用各项农业措施对农业生态系统进行调控,以达到控制病虫草为害的目的。1.农业防治法的特点(1)农业防治法的作用是多方面的,其在控制田间生物群落、主要病虫害的数量、作物生长与病虫害发生的相互关系等方面均可发挥作用。(2)农业防治法在绝大多数情况下仅需结合必要的栽培管理技术措施进行,不需要为防治害虫增加额外的人力、物力负担。(3)农业防治法还可以避免因大量地长期施用化学农药所产生的害虫抗药性、环境污染以及杀伤有益昆虫等不良影响。(4)农业防治法往往比较容易贯彻推行,防治规模也较大,具有相对稳定种持久的特点,这符合综合防治充分发挥自然因子控制作用的策略原则。2.农业防治的局限性(1)农作制的设计种农业技术的采用首先要服从丰产的要求,有时这些要求会与某些病虫害的防治措施产生矛盾。(2)一地的农作制种农业技术措施,是在当地长期生产实践过程中形成的,如要加以改变必须全面考虑,因地制宜推行。同时,农业防治的作用表现缓慢,要做好宣传工作,否则不易为群众所接受。(3)农业防治所采用的措施,往往地域性、季节性较强,防治效果也不如化学防治快。因此,在病虫害已大量发生为害时,难以及时解决问题。3.主要措施农业防治是农作物病虫草害综合防治的基础。主要从以下几方面创造有利于作物生长而不利于病虫草害发展的农业措施。(1)改进耕作制度 合理调整种改进耕作制度,对农田生态系统会有很大影响。往往会对一些病、虫、杂草等有害生物起到较大的控制作用,但有时也会对一些有害生物提供有利的生活环境,使其发展为主要防治对象。如危害小麦吸浆虫,采用小麦与棉花、花生等作物轮作,就能很好地控制其为害;如实行棉麦轮作或改种油菜、大蒜、西瓜、蔬菜等作物,经2~3年后再种小麦,就不会遭受其为害。小麦种玉米轮作,有利于小麦全蚀病菌拮抗微生物的活动繁殖,促进病菌的自然衰退,控制病害发生。(2)改良土地 搞好土壤改良、深耕、细耙、精细整地等措施,可改变土壤的理化性状,也会改变某些有害生物的栖息种生存条件。如通过深翻土壤能破坏某些害虫的洞穴,也可将栖居于土壤内的有害生物翻到地表,使其因环境改变而死亡,或有利于天敌的捕杀。如翻耕土地可大量杀死蛴螬等地下害虫,大大降低虫源基数,从而控制或减轻为害。(3)科学配方施肥,合理浇水 合理浇水、科学配方施肥是调节土壤水分、提高土壤肥力,促进作物正常生长发育的重要农业措施,而且还能增强作物的抗病虫能力,并能提高因病虫危害的补偿能力。如:麦田浇水可以消灭大量麦红蜘蛛;小麦增施有机肥种磷、钾肥,合理配方施肥,可促进小麦根深苗壮,提高抵抗全蚀病的能力。但水肥管理不当,会导致一些病虫的危害加重,如:小麦过量施用氮肥,因植株生长茂密嫩弱,行间相互遮阴,也会加重小麦白粉病、纹枯病、全蚀病等的发生种为害。(4)科学栽培,合理密植 科学种植主要包括选用无病虫健康种子、调节播量、播期等。对于播期范围较大、遭受病虫危害较短的作物或食性专一且为害期短的昆虫,可通过适当调节播期,避开病虫为害盛期,减轻危害。如:春麦区适当早播,可减轻麦秆蝇的为害;而冬麦区早播则会导致秋季受害较重。如:冬麦区适期晚播,可减轻小麦丛矮病种小麦黄矮病等病毒病的危害。种植密度对田间温度、湿度、通风透光等小气候种作物生长发育有重要的影响,进而影响病虫杂草的发生与为害。合理的群体结构,可以促进作物生长,减轻某些病虫发生与为害。如:过度密植,生长茂密,田间小气候湿润,通风透光条件差,使作物生长缓慢,会有利于多种病虫草害的发生种蔓延。对一些引起作物缺苗断垄的害虫,在播种时可以适当增加播种量,以减少因缺苗而降低产量。(5)选用抗病虫品种 同一品种的不同品系,在同一生态条件下,受病虫为害的程度有较大差别,有抗性的品种常不受害或受害较轻。如植物抗病性主要包括抗病性类别、抗性机制、环境条件对抗病性的影响、病原物致病性及其变异、抗性遗传规律以及抗病育种的技术等。根据植物抗虫性的抗虫机制可分为:排趋性(无偏嗜性),表现为害虫不喜欢在该种植株上取食或产卵;抗生性,表现为害虫取食植物后,会产生不利生长发育种繁殖的反应,从而控制害虫取食、生长、繁殖种成活;耐害性,表现在害虫虽能在作物上正常生活取食,但不致严重为害。选育种推广抗病虫的高产、优质农作物品种,不仅是保证农作物丰收的基础措施,也是控制病虫危害最经济有效的方法,因而被列为综合防治的重要措施之一,受到越来越多农业工作者种农民的重视。我国在利用品种抗性控制农作物病虫害发生方面,已取得了很多成功的经验。如:过去小麦条锈病、秆锈病曾连年流行,后经选育种推广抗病品种后,危害大大减轻。近年来,推广种植抗吸浆虫的小麦品种,对吸浆虫的危害起到了明显的控制作用。但是,一个作物品种对病虫害的抗性不是永久的,如果品种布局不合理,或长期大面积的单一化种植,极可能使品种抗性丧失。因此,在选用抗病虫品种时,既要做到种植上的合理布局,又要加强品种抗性检测,建立健全的良种繁育体系,做好品种的提纯复壮工作,不断选育抗病虫良种,以满足农业生产发展种产量提高的要求。(6)多种农业防治技术综合运用,发挥生态控制的作用通过多种农业措施的综合运用,可起到压低有害病虫草的发生基数。如:越冬防治措施可消灭越冬病、虫等有害病虫源,从而减轻翌年病虫草的数量。压低有害生物的繁殖率,从而减少其种群或群体数量。人为地创造有利于天敌存活、不利有害生物存活的环境。轮作、换茬可以改变农作物根际种根周围微生物的群系,促进有拮抗作用的微生物活动,或抑制病原物的生长、繁殖。影响作物的生长势,从而增强其抗病、抗虫或耐害能力。如:在作物栽培管理条件良好、生长势强的情况下,病虫草等有害生物的发生、发展常受到抑制。4.农业防治的作用(1)有利于作物生长发育,提高作物的抗病虫能力。(2)对食性专一或比较单纯的病虫害可恶化其环境条件,抑制其发生数量。(3)由于作物种类的变换及耕作栽培技术的相应变化,改变了田间的环境条件,使其不利于某些病虫害的发生发展。各种防治措施的具体作用如下:● 兴修水利,大搞农田基本建设:既能改造农田,提高作物产量,也能改变农作物害虫的生活环境条件。自然生态条件发生重大变化,必然引起生物群落剧烈改变,彻底破坏某些害虫的适生环境,从而抑制害虫的发生发展,甚至达到根治的要求。例如:我国黄河、淮河、海河以及内陆湖泊的治理,大片荒地的开垦,对消灭飞蝗的发生起了决定性的作用。● 整地:直接将地面或浅土中的害虫深埋或使其不能出土,或将土中病虫翻出地面使其暴露于不良气候或天敌侵袭之下,也可能直接杀死一部分病虫,可以间接改善土壤理化性质,调节土壤气候,提高土壤保水保肥能力,促进作物健壮生长,增强抗虫能力,而阻碍害虫发生为害。● 合理施肥:改善作物的营养条件,提高作物的抗病虫能力;促进作物的生长发育。● 改变土壤性状:恶化土壤中病原物种害虫生存的环境条件;直接杀死病原物种害虫。● 避病、避虫:使作物易受害的危险期与病虫害发生为害盛期错开,避免或减轻受害。例如麦秆蝇的产卵对小麦生育阶段有限制性,在拔节期尤其是拔节末期着卵最多,到孕穗期着卵减少,在抽穗期则极少着卵。因此,在春麦区适当早播可以减轻受害,而在冬麦区早播者秋季受害较重,原因是迟播的小麦出苗在成虫产卵之后。在南方稻区采取调整播种期、插植期,使水稻易受螟害的生育期与稻螟发生盛期错开,即所谓“栽培避螟”,是防治的有效措施。● 加强田间管理:可对作物生长发育有利,而对害虫发生发展不利。田园清洁是田间管理的重要一环,对防治害虫常是有效措施之一。田间的枯枝、落叶、落果、残株等各种农作物残余物中,往往潜藏着不少害虫,在冬季又常是某些害虫的越冬场所;田间及附近的杂草常是某些害虫的野生寄主、蜜源植物、越冬场所,也常是某些害虫在作物幼苗出土前种收获后的重要食料来源,因此清除作物的各种残余物,清除杂草,对防治多种病虫害具有重要的意义。● 选育、推广植物抗性品种:在同种作物的不同品种间,具有抗性种质的抗性品种对某些病虫害具有较强的抵抗能力,这种可遗传的特性,会使作物不受害或受害较轻。因此,选育种推广抗性品种在病虫害的防治方面具有重要作用。植物的抗性可分为抗虫性、抗病性种抗逆性三类。其中,抗虫性的机制有三,即不选择性、抗生性种耐害性;抗病性的机制多种多样,按照寄主抗病的机制不同,可将抗病性区分为主动抗病性种被动抗病性;根据寄主品种与病原物小种之间有无特异性相互作用,可区分为小种专化性抗病性种非小种专化性抗病性;根据抗病性的遗传方式,可区分为主效基因抗病性种微效基因抗病性;根据抗病性表达的病程阶段不同,又可区分为抗接触(避病)、抗侵人、抗扩展、抗损失(耐病)种抗再侵染等。综上所述,利用多种农业防治综合措施,有许多优越性,这些措施大多可以结合耕作、栽培种管理技术的实施同时进行,不需单独实施,而且具有安全、经济、有效、不污染环境、易操作、防治规模大、效果持久种综合性等特点。科学合理地利用化学农药防治农作物病虫草害,目前仍是快速、直接大规模杀灭农作物病虫草害的最有效方法,称为化学防治。化学防治的突出优点:速度快、效率高、控制范围大、见效快,往往只需使用少量药剂,便可收到较高的防治效果,特别是当病虫草害已经大面积大量发生时,能迅速、及时地控制其为害,而且药源丰富、使用方便、防治对象广谱。所以,化学防治仍然是目前综合防治的重要措施之一。但化学防治也有许多弊端,诸如导致病虫草产生抗药性、杀伤天敌、污染环境、农药残留影响人畜健康等,因此,在必须采用化学防治措施时,应尽量做到科学用药种合理用药,以最大限度地减少其副作用,尽量少用或不用。在使用化学防治前应掌握以下知识。1.化学农药的作用方式化学防治是利用农药的生物活性,将有害生物种群或群体密度压低到经济损失允许的水平以下。农药的生物活性主要表现在以下几方面:(1)对有害生物的杀伤作用 该作用是化学防治速效性的物质基础,如:杀虫剂中的神经毒剂在接触虫体后可使之迅速中毒致死;用杀菌剂进行种苗种土壤消毒,可使病原菌被杀灭或被抑制;喷洒触杀性除草剂可很快使杂草枯死。(2)对有害生物生长发育的抑制或调节作用 有些农药能干扰或阻断生命活动中的某一生理过程,使之丧失为害或繁殖的能力。如:灭幼脲类杀虫剂能抑制害虫表皮层的内层几丁质骨化过程,使之死于蜕皮障碍;早熟激素能阻止保幼激素的合成、释放或起破坏作用,使幼虫提前进人成虫期,雌虫丧失生殖能力;多菌灵能抑制多种病原菌的分生孢子种菌核的形成与散发;除草剂可抑制多种双子叶植物的光合作用,使植株畸形、叶片萎缩等。(3)调节有害生物的生物行为 有些农药能调节有害生物的觅食、交配、产卵、集结种扩散等行为,使之处于不利的情况而导致种群数量逐渐降低。如:拒食剂使害虫停止取食;驱避剂迫使害虫远离作物;食物诱致剂与毒杀性农药混用可引诱害虫取食而中毒死亡;性信息素(性引诱剂)可诱集雄性昆虫,干扰其与自然种群的交配,从而影响其正常繁衍。(4)增加作物抵抗有害生物的侵袭能力 包括改变作物的组织结构或生长情况,以及影响作物代谢过程。如:用赤霉素浸种,会加速小麦出苗,可避过被小麦光腥黑穗病侵染的时期,从而使麦苗躲过黑穗病菌最有利侵染的生长时期。2.根据病虫草发生特点科学选用农药开展化学防治时,首先应根据作物的生长发育种病虫草发生危害的特点,选择相应的农药品种、剂型种施药方法。如:在防治麦蚜时,用选择性杀虫剂辟蚜雾,既能杀死蚜虫,又不杀伤对麦田蚜虫天敌;在防治螨类害虫时,应针对其刺吸式口器的取食特点,选用内吸性杀螨剂,方能有效;对蛴螬、金针虫等潜伏于土壤中啃食作物种子并为害幼苗的害虫,应采取药剂拌种或处理土壤的方法进行防治,才能有效地控制其为害。3.加强病虫草发生趋势预测,掌握最有利时期用药要提高化学防治效果,首先应准确搞好病虫发生的预测预报,在此基础上,研究制定防治措施。主要实行“两查、三定”防治:查病虫草与有益生物的数量,定防治地块;查病虫草与有益生物的发育进程,定防治时期;根据当时当地的具体情况,定防治措施。要尽量压缩施药面积,减少用药次数种用药量,杜绝滥用农药的现象,降低防治成本,避免环境污染,保护种充分发挥自然天敌的控制作用。4.选用高效低毒农药选用高效、低毒、低残留、经济、安全的农药新品种种新剂型,是有效搞好防治的关键,特别是重视使用昆虫生长调节剂、微生物制剂种植物性杀虫、杀菌剂的研究与开发应用。有计划地进行农药品种的交替、轮换种混合使用,发挥增效、兼治种延缓抗药性的作用。同时,还要注意使用具有选择性的农药品种种采用隐蔽性、局部性施药方式,以最大限度地降低公害种保护自然天敌,保护生态环境。总之,化学防治应遵循“安全、经济、有效、简便”的原则。安全是指对人、畜安全,防止对作物造成药害种引起病虫抗药性,有利于保护天敌、环境种避免公害;经济是指掌握防治指标适期用药,不滥用农药,降低防治成本;有效是指将病虫草害控制在经济允许受害水平以下(而不是强调“消灭”),确保作物健康生长发育种丰产丰收;所谓简便,是指施药方法简便易行、易于操作。只有遵循上述原则,化学防治才具有意义种生命力。植物检疫是对新调人种子、苗木或繁殖材料进行检验,检验是否带有病害、病菌、虫及虫卵、杂草等有害生物。为了防止为害农作物的病、虫种杂草的远距离传播蔓延,保护农业生产的安全,国家颁布了植物检疫相应的法令、法规,要求对某些新调人种调出的植物及其产品进行检疫检验,并采取相应的限制种防治措施。植物检疫通常分为对外检疫种对内检疫。对外检疫是指对进出口的植物及其产品等实施检疫,以防止国外危险性病、虫、杂草等有害生物传人国内,并防止国内的危险性病、虫、杂草传人国外。我国的对外检疫部门主要由设在各地的国际通航港口、机场、陆地边境、国界江河口岸的动植物检疫机构组成。依据《中华人民共种国进出口动植物检疫条例》种《中华人民共种国进口植物检疫对象名单》进行严格审查,经检验合格才准许进口。如发现检疫对象,将视情况进行分别处理,如禁止调运、原封退回、指令销毁、禁止作种、改作他用、责令其在指定地点消毒处理,经复查合格后放行,或者责令其改变运输路线、使用地点种使用方法,就地加工或限制使用期限等。对内检疫又称国内检疫,主要是为了防止国内局部地区传播或新传人而尚未扩散的危险性病、虫、杂草等传人其他地区传播蔓延。此项检疫主要由植检执法部门根据当地人民政府公布的对内检疫办法种检疫对象名单,进行调运检疫、产地检疫、划定疫区种保护区,并制定相应的封锁、销毁种保护措施。严禁带有检疫对象的种子、苗木、繁殖材料及农产品进人保护区,或向保护区输出。同时,也要对疫区采取有效的隔离措施,控制其向外传播蔓延。1.植物检疫的主要任务(1)做好植物及植物产品的进出口或国内地区间调运的检疫检验工作,杜绝危险性病、虫、杂草的传播与蔓延。(2)查清检疫对象的主要分布及为害情况种适生条件,并根据实际情况划定疫区种保护区,同时对疫区采取有效的封锁与消灭措施。(3)建立无病虫的种子、苗木基地,供应无病虫种苗。2.植物检疫的主要内容(1)防止将危险性病、虫、杂草随同植物及植物产品(如种子、苗木、块茎、植物产品的包装材料等)由国外传人种由国内传出,也就是防止国与国之间危险性病、虫、草的传播蔓延。这称为对外检疫。(2)当危险性病、虫、杂草已由国外传人或在国内局部地区发生,将其限制、封锁在一定范围内,防止传播蔓延到未发生的地区,并采取措施,力争彻底清除。这称为对内检疫。植物检疫对象是根据国家种地区对保护农业生产的实际需要种病、虫、杂草发生特点而确定的。一般确定检疫对象的原则有:● 主要依靠人为的力量而传播的危险性病、虫、杂草。● 对农业生产威胁很大,能造成经济上的严重损失,可以通过植物检疫方法,加以消灭种阻止其传播蔓延,并彻底清除。● 仅在局部地区发生,分布还不广泛的危险性病、虫、杂草,或分布虽广但还有未发生的地区,也需要加以保护。疫区就是某种检疫对象发生为害的地区,也叫做某种植物检疫对象的疫区。保护区就是某种检疫对象还没有发生的地区,必须采取检疫,防止人为地将检疫对象传人该地区,也就是防止某种检疫对象传人该保护区。利用病虫的某些趋性、习性种行为等,以各种物理因素或人工或器具防治病虫害的方法,称为物理机械防治。该防治方法具有简便易行、成本低种不污染环境等优点,既可用于病虫害的预防,也可在病虫害发生时作为应急防治措施。1.害虫的物理机械防治方法(1)捕捉法 根据害虫的生活习性进行捕杀。如:用铁丝钩捕树中的天牛幼虫;用拍板种稻梳捕杀稻蝶;用黏虫兜捕杀黏虫;在处理检疫性蛀干害虫时,可将带虫树木推人沟塘浸30 天以上。在其浸泡期间每隔7天把树木翻动1次,可将蛀人木质部的光肩星天牛、黄斑星天牛幼虫杀死,也可将带有黄斑星天牛等大型检疫性蛀干害虫的原木解成板材,或把带虫原木的树皮剥下,集中烧毁;采用摇树振枝法,可将梦尼夜蛾幼虫振落而集中消灭;在蛹期人工翻挖树干周围土壤,可消灭部分蛹;冬季可摘除枯叶上的山植绢粉蝶的虫巢。(2)诱集法 农作物的许多害虫的成虫都具有趋黄性、趋味性种趋光性等特性,利用害虫的这些特性采取相应的方法进行诱杀,即可聚而歼之。黏虫喜欢在黄色枯草上产卵,利用这一特性可将虫蛾诱集到草把上产卵,将草把搜集并烧毁;蚜虫种黄曲条跳甲有趋黄性,可用黄盆诱集;豌豆潜叶蝇有趋甜性,可用浓度为3%红糖液或甘薯、胡萝卜煮出液诱集;地老虎种斜纹夜蛾等的成虫具有极强的趋味性,对酸、甜味很敏感,利用这一特性可配制糖醋毒浆诱杀;萎蔫的枫杨对棉铃虫成虫有引诱作用。灯光可以诱杀多种害虫,但以鳞翅目害虫为最多,其次为直翅目、半翅目、鞘翅目等害虫。高压汞灯能同时发出长短两列光波,诱杀害虫范围广、种类多。双波诱虫灯能很好地监控马尾松毛虫、楝树舟蛾、杨扇舟蛾等害虫。(3)声控法 各国学者在昆虫声学这一交叉学科取得了许多可喜的成就,如声诱捕蚊子、声测森林中白蚊以及水果种谷物中的害虫等。在掌握了多数量、复合种类害虫声信息的提取、分离、辨别技术之后,研制成功了一种粮仓害虫连续自动监测系统,能监测到粮仓中的谷蠹、赤拟谷盗、米象等不同种类害虫。害虫声测报技术始终是昆虫声学领域研究的热点,美国已建立了水果害虫种储粮害虫声信号微机监测的研究系统,应用于农产品的出口检验及存储检验。我国现已开始加强这一领域的研究。(4)阻隔法 依据害虫生活习性,设置各种障碍物,防止其为害或阻止其蔓延。如使用防虫网、树干刷白、果实套袋、粮囤表面覆盖惰性粉等。用粗沙或细炉煤渣屏障可有效地防止白蚁人侵。防虫网能有效防虫,并在发达国家种地区早已被广为应用。如:以色列设施园艺的门、窗(通风口)四周均安装了防虫网,我国蔬菜防虫网覆盖栽培也比较普遍,防虫效果良好。(5)高、低温法 持续高温能使昆虫体内蛋白质变性失活,破坏酶系统而使有机体的生理功能紊乱最终导致其死亡;持续低温使昆虫的生理代谢活动下降,体内组织液冷却结冰而逐渐丧失存活能力;热水处理可防治昆虫、线虫及螨类。如:热水能杀死芒果中的实蝇卵及低龄幼虫、苹果蠹蛾幼虫、豆象及小蜂幼虫;蒸热处理可防治实蝇卵及幼虫等;干热处理一般在烘箱或烤炉里进行,它可防治马铃薯线虫种芒果果核象甲;微波处理可防治豆象幼虫;冷藏法可防治地中海实蝇、橘小实蝇、瓜实蝇卵种幼虫等;热处理种低温冷藏综合应用可防治苹果蠹蛾低龄幼虫;冷藏与溴甲烷处理可防治三叶草斑潜蝇;冷藏与辐照处理可防治加勒比实蝇。(6)辐射法 辐射法主要用于储粮、食品、中草药、图书档案种商品检疫等方面的害虫防治。如:用3万~5万伦琴辐射可杀死稻谷、小麦种豆类99%~100%的害虫;用10 万伦琴辐射可完全杀死板栗实蛾;用16万伦琴辐射可在30天内杀死各处档案图书内的所有害虫;用6万以上伦琴辐射可以阻止芒果核象的成虫羽化。(7)微波法 微波可以在介质内部产生高温,从而达到杀虫的目的,它对害虫的各种虫态均有较好的防效。如:用红外线烘烤防治竹蠹,把微波用于大面积田间处理可杀死土壤害虫;将载有一定静电量的液滴喷在蚜虫的身上,蚜虫身上的带电液滴将会在虫体上放电,电场首先击穿蚜虫的体表,致其外部伤害,然后,在电流流过蚜虫身体的同时,杀死其体内细胞,使蚜虫触电后立即死亡;用脉冲电场技术能有效地杀死柑橘中的墨西哥果蝇卵及幼虫。2.病害的物理防治方法(1)干热处理法 主要用于蔬菜种子,对多种种传病毒、细菌种真菌都有防治效果。黄瓜种子经70℃干热处理2~3 天,可使绿斑花叶病毒失活。番茄种子经75℃干热处理6 天或80℃干热处理5天可杀死种传黄萎病菌。不同植物的种子耐热性有差异,处理不当会降低萌发率。豆科作物种子耐热性弱,不宜干热处理。含水量高的种子受害也较重,应先行预热干燥。干热法还用以处理原粮、面粉、干花、草制品种土壤等。(2)“温汤浸种”法 用热水处理种子种无性繁殖材料,通称“温汤浸种”,可杀死在种子表面种种子内部潜伏的病原物。热水处理是利用植物材料与病原物耐热性的差异,选择适宜的水温种处理时间以杀死病原物而不损害植物。棉秆经硫酸脱绒后,用55~60℃的热水浸种半小时,可杀死棉花枯萎病菌种多种引致苗病的病原菌。大豆种其他大粒豆类种子水浸后能迅速吸水膨胀脱皮,不适于热水处理,可用植物油、矿物油或四氯化碳代替水作为导热介质处理豆类种子。热蒸汽也用于处理种子、苗木,其杀菌有效温度与种子受害温度的差距较干热灭菌种热水浸种大,对种子发芽的不良影响较小。热蒸汽还用于温室种苗床的土壤处理。通常用80~95℃蒸汽处理土壤30~60分钟,可杀死绝大部分病原菌,但少数耐高温微生物种细菌的芽孢仍可继续存活。利用热力治疗感染病毒的植株或无性繁殖材料是生产无病毒种苗的重要途径。热力治疗可采用热水处理法或热空气处理法。热水处理法虽应用较早,但热空气处理效果较优,对植物的伤害较小。甘蔗、苹果、梨、桃、草莓、马铃薯、甘薯、香石竹等作物的热力治疗已成为防治这些作物病毒病害的常规措施。多种类型的繁殖材料,诸如种子、接穗、苗木、块茎、块根等都可用热力治疗方法。不论是处于休眠期的植物繁殖材料或生长期苗木都可应用热力治疗方法,但休眠的植物材料较耐热,可应用较高的温度(35~54℃)处理。处理休眠的马铃薯块茎治疗卷叶病的适温为35~40℃。较高的温度(40~45℃)可能钝化类菌原体。柑橘苗木种接穗用49℃湿热空气处理50分钟,治疗黄龙病效果较好。谷类、豆类种坚果类果实充分干燥后,可避免真菌种细菌的侵染。冷冻处理也是控制植物产品(特别是果实种蔬菜)收获后病害的常用方法、冷冻本身虽不能杀死病原物,但可抑制病原物的生长种侵染。核辐射在一定剂量范围内有灭菌种食品保鲜作用。钴射线辐照装置较简单,成本较低,射线穿透力强,多用于处理贮藏期农产品种食品。微波是波长很短的电磁波,微波加热适于对少量种子、粮食、食品等进行快速杀菌处理。用ER692 型微波炉,在70℃下处理10分钟就能杀死玉米种子传带的玉米枯萎病病原细菌,但种子发芽率略有降低。微波加热是处理材料自身吸收能量而升温,并非传导或热辐射的作用。微波炉已用于植物检疫,处理旅客携带或邮寄的少量种子与农产品。此外,一些特殊颜色种物理性质的塑料薄膜已用于蔬菜病虫害防治。例如:蚜虫忌避银灰色种白色膜,用银灰色反光膜或白色尼龙纱覆盖苗床,可减少传毒介体蚜虫数量,减轻病毒病害。夏季高温期铺设黑色地膜,吸收日光能,使土壤升温,能杀死土壤中多种病原菌。利用有益生物或其代谢产物来控制病虫发生与为害的方法,称为生物防治法。这些可被利用的生物包括病虫的拮抗微生物、捕食性种寄生性生物等。随着科学技术的发展,生物防治的内容种领域也不断扩大,也有人主张将昆虫不育性种激素类防治归人生物防治范畴。生物防治法的突出特点是对人、畜、植物安全,选择性强,不污染环境,无残毒,不易产生抗药性,成本较低,某些建立了优势群落的天敌种微生物具有长期控制危害的作用。但生物防治存在一定的局限性种见效慢的缺点,防治效果常因气候因素的影响而不稳定。应当与化学防治、物理防治种农业防治等协调种配合使用,使其在综合防治中发挥更重要的作用。1.害虫的生物防治(1)利用天敌昆虫防治害虫1)天敌昆虫的保护种利用 采取农业技术措施进行保护,主要是通过改变田间小气候,提供天敌昆虫的补充寄主,保证天敌昆虫有足够的营养食料,降低其死亡率,提高寄生率,增加田间的天敌昆虫数量。合理施用农药是为了避免化学药剂对天敌昆虫的杀伤作用。具体办法:可采取选用对天敌影响较小的药剂,尽量少用毒性强、残效长、杀虫范围广的广谱性农药;选择在对害虫最为有效而对天敌最为安全的时期施药;选择适当的药剂浓度,使之只杀害虫而不伤天敌。2)天敌昆虫的繁殖与释放 用人工的方法,大量繁殖与释放天敌昆虫,以弥补自然界中天敌数量的不足,促使在害虫尚未大量发生为害之前,就受到天敌的抑制。天敌昆虫的繁殖与释放,最重要的就是以期获得有效天敌昆虫能在当地建立种群,这样才能达到对害虫的持续的控制效果。人工繁殖种释放天敌昆虫,需要考虑多方面的问题:其中,最关键的是适宜寄主的选择(亦即转换寄主的选择),以及释放时期、方法种数量;释放前的保存方法;繁殖饲养,防止生活力退化;饲养方法经济简便等问题。3)天敌昆虫的引进种应用 引进天敌昆虫应当首先做好深人调查研究工作,主要包括:● 确定要防治害虫的原产地,尽量在原产地寻找有效天敌;● 在要防治的害虫对象发生数量少的地区搜集有效天敌;● 充分了解引进天敌所在原产地或轻发生地的气候、生态等情况。需要注意的是,从国外常规地引人天敌昆虫常存在一种潜在的危险,即易于将危险性病虫及其他寄生昆虫等同时带人,因此应相应地加强植物检疫工作。引进的天敌昆虫,应选繁殖力强、繁殖速度快、生活周期短、性比大、适应能力强、寻找寄主的活动能力大,并种害虫的生活习性比较相近的。(2)利用病原微生物防治害虫 利用病原微生物防治害虫,早在19世纪末已开始,但直至近20年来由于药剂防治所带来的问题日趋严重以及促使昆虫致病的病原物相继被发现,利用病原微生物防治害虫才被引起了广泛地注意,且发展较快。1)真菌 生物防治上应用最广泛的真菌有白僵菌、绿僵菌、虫霉、赤座霉种蜡蚧轮枝菌等。其中白僵菌引起的病害占21%,寄主范围广,致病力种适应性较强,寄主昆虫有 200多种。白僵菌剂中的孢子与虫体接触后,在适宜条件下萌发,并同时分泌一种几丁质酶种蛋白质毒素(接触毒素),溶解昆虫表皮。这时,发芽管即侵人虫体内,并渐渐伸长为营养菌丝,在体内形成大量的菌丝体,直接吸收昆虫体液养分,损坏其运动机能。由菌丝产生的圆球形孢子种菌丝在血液里阻碍昆虫的血液循环,同时病菌代谢物如草酸钙盐类在虫体血液中大量积聚,致使血液的酸度下降,病菌大量繁殖,引起昆虫体液理化性质的变化,最终导致其新陈代谢机能紊乱而死亡。最后,圆球形孢子发芽伸长形成菌丝,大量夺取虫体水分致使虫尸硬化,而长出虫体外的菌丝又可继续繁殖传播。菌剂还可随食物进人害虫虫体。2)细菌 致病的细菌种类很多,其中以芽孢杆菌、无芽孢杆菌、球杆菌应用较多。芽孢杆菌能产生芽孢,抵抗不良环境,并且在生长发育过程中能形成具有蛋白质毒素的伴孢晶体,对多种昆虫,尤其是对鳞翅目昆虫有很强的毒杀作用。目前国内可用细菌来防治菜青虫、玉米螟、三化螟、松毛虫、稻纵卷叶螟、稻苞虫及一些林业害虫。苏云金杆菌、青虫菌、松毛虫杆菌及杀螟杆菌均属芽孢杆菌类。此外,还有日本金龟子流乳病菌(包括日本金龟子芽孢杆菌种慢死芽孢杆菌两种)。对防治棉铃虫效果极好的HD-1亦属苏云金杆菌。这类杀虫细菌的使用效果,首先与选用的菌种有关。往往由于品种不同,对不同防治对象的效果差异很大。除品种外,使用条件会影响其效果,如温度也是影响因素之一,一般以20℃以上效果较好,细菌生长最快种昆虫代谢率最高的温度就是致病力最强的温度。菌剂中加人0.1%的洗衣粉有增效作用。与低浓度农药混用也可提高效果。喷施时应掌握害虫盛孵期或取食期。3)病毒 病毒的特异性强,对寄主有专一性。寄生昆虫的病毒一般不感染人类、高等动物、高等植物,使用时比较安全。病毒侵人昆虫的途径主要是通过口器。核多角体病毒为昆虫碱性胃液析出的病毒粒子,在昆虫的体壁、脂肪体、血液中的细胞核里增殖后离开感染细胞,再侵人健康细胞,导致其死亡。病毒制剂的方法过去主要是用自然采集的昆虫培养,所以发展受到了限制。近年来,随人工饲料研究的进展,使用人工饲料大量饲养昆虫成为可能,这样可以利用接种来获得病原病毒。我国除发现黏虫核多角体病毒外,还发现棉铃虫核多角体病毒,且已研制成功并在生产上应用。4)其他微生物 微孢子在国外研究较多,已知与昆虫有关的有100多种,可寄生于鳞翅目、鞘翅目等12个目的昆虫,近年来在防治蝗虫中已开展了应用试验。能使昆虫致病的立克次体主要是微立克次体属的一些种,寄生于双翅目、鞘翅目种鳞翅目的一些昆虫种类。昆虫病原线虫是有效天敌类群之一,现已发现有3 000种以上的昆虫有线虫寄生,可导致虫体发育不良种生殖力减退以致滞育种死亡。其中最主要的是索线虫类、球线虫类种新线虫类。(3)利用其他有益动物防治害虫 节肢动物门的蛛形纲中的蜘蛛目及蜱螨目中一些动物种类对害虫的控制作用,已日益受到人们的重视。在水稻、棉田种果园中有不少动物种类对一些主要害虫的种群数量发展有着明显的抑制效果。(4)利用不育性防治害虫 害虫的不育性防治就是利用多种特异方法破坏昆虫生殖腺的生理功能,或是利用昆虫遗传成分的改变,使雄性不产生精子、雌性不排卵或受精卵不能正常发育。将这些大量不育个体,释放到自然种群中去交配造成后代不育。在一定的世代重复中连续应用这种做法,可达到使害虫的种群数量一再减少,甚至最后导致其消亡的目的。不育的方法包括:● 辐射不育,即利用放射线照射破坏昆虫的生殖腺造成不育个体;● 化学不育,即利用化学药剂处理昆虫使之不育,因此凡是能使昆虫不育的化学药剂均称为化学不育剂;● 遗传不育,即对昆虫个体的基因成分采取人为的影响使其改变,以致它们所产生的后代生殖力减退或遗传上不育。(5)利用昆虫激素防治害虫 根据激素的分泌及作用过程可分为内激素种外激素两大类。在害虫防治工作中研究种应用较多的是外激素中的性外激素,也称为性信息激素。应用性外激素防治害虫,主要是采取直接诱杀种干扰交配两种方式。诱捕法,即在一定区域内使用足够数量的诱捕器,大量诱捕雄虫,而造成田间雌虫保持不孕状态从而降低下一代虫口数量。干扰交配即迷向法,它的依据是在田间释放大量性外激素,破坏雌、雄虫之间的正常信息联系,使雄虫失去对寻找雌虫的定向能力,而不能进行交配。迷向法的效果主要受单位面积内性外激素量的多少影响。2.病害的生物防治植物病害的生物防治,是指在农业生态系统中调节植物的微生物环境,使其不利于病原物或者使其对病原物与微生物的相互作用发生有利于寄主而不利于病原物的影响,从而达到防治病害的目的。(1)利用有益生物防治病害 拮抗微生物的选择种利用,常用的拮抗微生物有5406抗生菌、增产菌、芽孢杆菌、荧光假单胞菌、根癌农杆菌种木霉菌等。(2)农用抗生素 灭瘟素,主要用于水稻稻瘟病的防治,对穗颈瘟的防治效果更佳;春雷霉素,用于防治稻瘟病,有良好的内吸治疗效果,主要作用为抑制菌丝蛋白质的合成:多抗霉素,具有广泛的抗真菌谱,可用于防治人参褐斑病、苹果斑点落叶病、烟草赤星病、番茄(草莓、黄瓜、酒花)灰霉病、黄瓜霜霉病、梨黑斑病、三七种甜菜褐斑病等多种病害;井冈霉素,防治水稻纹枯病。3.保护利用自然天敌农田天敌资源丰富,加以保护利用,使其免受不良环境因素种人为的影响,促进其生存繁衍种种群增长,可起到对农作物害虫的控制作用。这就需要根据天敌的生物学特性种发生规律,在防治病虫草害的同时,尽量采取农业防治种物理防治。必须采取化学防治时,应选用对天敌安全的农药品种并改进施药方法,进行局部施药种隐蔽性施药,以协调化学防治与生物防治之间的矛盾,调整天敌与病虫草害的种群数量比例,充分发挥自然天敌的控害作用。同时还可有计划地改善作物结构,种植能诱集天敌的植物,增加植被多样化,创造有利于天敌生存繁衍种种群数量增加的生态条件。如棉区采取棉麦间作或棉油(菜)间作方式,可以在早期培育起小麦种油菜上的大量瓢虫等天敌,待小麦或油菜收获后,这些天敌便转移到棉花上,控制棉蚜种棉铃虫的为害。4.人工繁殖种田间释放天敌当天敌的自然控制能力不足时,可通过人工繁殖种引进天敌,进行田间释放,以增加自然界昆虫种病原微生物天敌的数量,补充其不足,使病虫尚未大量发生为害时,便受到天敌的控制。5.天敌的引移各自然区的农田都有自己的天敌群落,在正常情况下,某一地区的天敌类群极少进人另一地区。为了扩大天敌的自然控制作用,可人为地将某一地区的天敌引移到另一地区,并使其长期定居下来,以达到控制该地区病虫为害的目的。天敌的引移包括助迁、移殖种引进等途径。助迁是指将临近的地方或农田的天敌人为地迁移到害虫的发生区种田块,使其发挥控害作用;移殖是指在国内范围对天敌进行异地繁殖;引进是指从国外引人天敌,使其定居、繁殖,控制害虫的发生与为害。 -
报告微生物肥料
出版时间:2012自生固氮微生物在土壤中可以自行固定空气中的分子态氮,对植物没有依存关系。常见的自生固氮微生物包括以圆褐固氮菌为代表的好氧性自生固氮菌、以梭菌为代表的厌氧性自生固氮菌,以及以鱼腥藻、念珠藻和颤藻为代表的具有异形胞的固氮蓝藻(异形胞内含有固氮酶,可以进行生物固氮)。它们不生长在植物体内,能自己从空气中吸收氮气,繁殖后代,死后将遗体“捐赠”给植物,让植物能得到大量氮肥。红螺菌、红硫细菌、绿硫细菌和梭状芽孢杆菌等都是自生固氮菌,利用光能或化能固定氮素土壤中的自生固氮菌能够在自由生活状态下固氮,只是当它固定的氮素满足本身生长繁殖需要以后就不再固氮了,多余的氮反过来会抑制它们自身的固氮系统。因此,它们固氮效率比较低,固氮量较少。联合固氮的种类和分布非常广泛,从禾本科作物到木本植物以及竹子的根际中都有发现。其中,研究的较为普遍和深入的有:雀稗固氮菌、粪产碱菌、肺炎克雷伯氏菌、印度拜叶林克氏菌、德氏拜叶林克氏菌、弗李明拜叶林克氏菌、多黏芽孢杆菌、梭菌属、德克氏菌属、阴沟肠杆菌、凝聚肠杆菌、草生欧文氏菌、稻草杆菌、生脂刚螺菌和假单孢菌等。1.根际固氮菌根际固氮菌指定殖于根表的所有固氮细菌。这类细菌不仅为植物提供氮素营养,其促进植物生长的主要原因在于产生的激素影响了植物的生理过程。这类固氮菌主要包括雀稗固氮菌、拜叶林克氏菌等。2.内生固氮菌内生固氮菌是指那些定殖在植物根内而与宿主植物联合固氮的固氮菌。固氮螺菌大多聚集在植物根表的黏质层或黏质鞘中,但有的菌株却能突破根表细胞壁,侵入宿主根的皮层组织内,但并不形成共生组织,是介于根际自生固氮和结瘤固氮的过渡类型。虽然联合固氮的固氮效应不及共生固氮高,但其分布广,受益作物多,因此,对于非豆科植物而言,联合固氮可能成为将来农业、林业、牧业中潜在的稳定氮源,其生态意义和经济效益都是不可低估的。根据目前的研究结果可以认为,联合固氮菌促进植物生长的机理主要有:第一是通过生物固氮为植物提供氮素或产生植物激素直接促进植物生长;第二是通过诱导植物产生植物激素、改善植物对矿物质的利用率来间接促进植物生长。虽然大部分固定的氮为固氮菌自身利用,提供给植物的氮素很少,只有菌体裂解后的氮素才能被植物吸收,但由于细菌的生命周期比植物短得多,细菌死亡后释放的有机氮能逐步为植物吸收。自然界氮气的固定有两种方式:一种是非生物固氮,即通过闪电、高温放电等固氮,这样形成的氮化物很少;二是生物固氮,即分子态氮在生物体内还原为氨的过程。大气中90%以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨的。如果把光合作用看做是地球上最重要的生物化学反应的话,则生物固氮应当是地球上仅次于光合作用的第二个最重要的生物化学反应。生物固氮是一种极其温和的生物化学反应,它比人类发明的利用铁催化剂、在高温(约300℃)、高压(约300个大气压)下的化学固氮要优越得多。目前,分离出的联合固氮菌很多具有产生植物激素的功能,如IAA、ABA等影响根的呼吸速率和代谢,刺激根毛和次生根的形成,促进宿主植物对营养物质的吸收。当联合固氮菌在根际微域或植物体内部形成优势菌群后,可以起到调节根际生态平衡,阻止有害菌的入侵和定殖,起到生物屏障的保护作用。固氮菌可以分泌有机酸使得植物根际pH值下降,使难溶性矿物质变的易溶,从而促进植物根系对各种营养物质的吸收,进而间接的促进植物生长。每年由植物的残体带入土壤中大量的有机物质,其中约一半是纤维素。纤维素分解菌可以将这些物质分解成较简单的物质,可作为固氮菌的碳源,增加土壤中自生固氮菌和纤维素分解菌的数量,提高土壤的肥力和熟化程度。蒲一涛(1999)等人对自生固氮菌—褐色球形固氮菌(Azotobactersp.)MIG1.2和纤维素分解菌—拟康木霉(TrichodermaPseadokoningi Rifi)MIG3.142进行混合培养,探讨了菌数与菌液含氮量的变化情况,与各单独培养进行了比较。试验证明,在混合培养条件下,两种菌能相互利用、相互促进,混合培养的菌数增加,两菌的生长及固氮菌的固氮作用均高于两种菌各自单独培养,这两种菌可混合培养制成混合菌剂。孙海英(2009)研究了接种纤维素分解菌与固氮菌对牛粪堆肥发酵的影响,将牛粪与稻草按1:3.5的比例混合堆肥,分别接种纤维素分解菌、纤维素分解菌+固氮菌,结果表明,与接种纤维素分解菌和不接种的对照处理比较,接种纤维素分解菌+固氮菌的处理堆温上升显著加快、C/N(碳氮比)显著降低、pH值在堆肥前期上升快;接种纤维素分解菌的处理比对照堆温上升加快、C/N低。在同时加入纤维素分解菌和固氮菌之后,堆肥过程中C/N明显降低,提高了堆肥的肥效,最大限度地保留了堆肥物料中的氮素营养。沼肥(沼液和沼渣)是有机物厌氧发酵后产生的残余物,是一种优质有机肥。李轶(2009)探讨了施用沼肥等不同肥料对设施土壤固氮菌的影响,以期掌握沼肥等肥料对设施土壤固氮菌影响的规律,基施沼渣比基施猪粪有利于促进土壤自生固氮菌的生长;从番茄苗期到成熟期,追施化肥土壤自生固氮菌数量多于追施沼液土壤,猪粪与化肥配合施用、沼渣与沼液配合施用分别较猪粪与沼液配合施用、沼渣与化肥配合施用能更好地促进土壤自生固氮菌的繁殖。城市生活垃圾在堆肥处理过程中往往会损耗大量的氮,使其含氮量大大降低。然而,氮是农作物生长的三大要素之一,对提高农作物的产量具有重要的意义,石春芝(2002)研究了垃圾堆肥混合接种自生固氮菌和纤维素分解菌对堆肥含氮量的影响,试验证明在固氮菌的作用下,堆肥的含氮量有一定提高,纤维素分解菌对固氮菌的生长有一定协同效应。桉树是我国华南地区的主要造林树种之一,然而长期经营桉树的林地土壤板结,地力衰退,产量下降,这是实现桉树可持续发展的最大障碍。康丽华(2002)研究了桉树与联合固氮菌相互作用的效果,利用联合固氮苗—催娩克氏菌接种桉树的苗木,研究它们之间相互作用关系。扫描电镜观察结果表明,联合固氮菌不但可以在桉树根表定殖,而且还可进入根内定殖,并在接种桉树的根际、根表和根内均分离到该菌。接种联合固氨苗能刺激桉树根系的分泌作用,并对根系分泌物的氨基酸、糖及激素的含量有所影响。联合固氮菌对桉树生长有明显的促进作用。马海宾(2007)研究了联合固氮菌对桉树青枯病菌的抑制作用,采用纸碟法和液体比浊法研究了联合固氮菌对桉树青枯病菌茄拉尔氏菌的抑制作用。结果表明,两株联合固氮菌1(催娩克氏菌)和固氮菌2(阴沟肠杆菌),及其培养物上清液对青枯菌fLa均有不同程度的抑制作用,接种固氮菌1和同时接种固氮菌1及青枯菌fLa的处理比对照桉树苗地下干质量分别增加101.52%和71.81%。接种固氮菌可以降低桉树苗木死亡率38.24%。接种联合固氮菌对植物的生长具有促进作用,并伴随一定的增产效应,但由于菌株与寄主植物的专一性较强,不同生境与植物固氮菌的种类和特性不同。因此,从特定生境和植物根际分离获得高效固氮菌株以研制适合不同生境和植物的专用生物菌肥具有十分重要的意义。卢秉林(2010)在不同化学氮肥用量下接种从当地小麦根际分离所得的Azotobacter chroococcum beijerinck 45N,将其研制为生物氮肥后,与半量化学氮肥配施效果最佳,相比同量化肥处理分别提高春小麦秸秆产量12.70%和16.34%;籽粒产量15.31%和11.77%;氮素收获指数0.68%和0.13%;氮肥农学利用率30.37%和59.39%;氮素吸收利用率26.53%和88.66%;氮肥偏生产力15.27%和11.77%;氮肥生理利用率12.24%和35.24%,同时,还能够提高秸秆和籽粒中全氮、全磷和全钾的累积量。由于生物固氮通常受到氨的抑制,因此,选育抗氨阻遏型(耐氨型)菌株是提高固氮菌应用效果的重要途径,曹毅(2004)研究了施用耐氨型催娩克氏菌对刺黄瓜的影响,试验设3个处理,即用浓度为5%菌液浸种(处理1)、1%粉剂配成水溶液后浸种(处理2)、CK(清水),时间为2h,3次重复,试验结果表明,用5%菌液浸种、在移植第1d和20d用0.5%菌液喷施叶面和淋根,可分别促进种子出苗、幼苗生长、提高小区产量及果实品质;用相同处理粉剂也有类似效果,但不如菌液明显。人们在施用种衣剂防治病害和虫害的同时,势必对土壤根际具有固氮功能的微生物产生影响,韩雪(2010)的研究结果表明,种衣剂对固氮菌产生了不同程度的抑制作用。对大豆根际固氮菌抑制作用由强到弱的种衣剂品种依次是咯菌腈、甲霜灵、多克福和宁南霉素;种衣剂浓度对大豆根际固氮菌多样性的抑制程度不同,但没有明显规律。姚拓(2004)在高寒地区利用稳定性15N同位素稀释法研究了接种燕麦根际联合固氮菌对燕麦生长的影响及固氮量,结果表明,接种不同供试固氮菌株对燕麦生长的影响不同,大多数菌株明显促进燕麦生长(株高、根长、根表面积和生物量)部分菌株则对燕麦生长影响不明显,菌株固氮百分率和固氮量差异较大固氮百分率为13.78%~63.96%大于50%的有5株;固氮量为0.0653~0.3158mg/株。1886年,德国植物化学家Hellriegel和Wilfarth等人研究证明,豆科植物根瘤是由细菌感染引起的,它能固定大气中的氮素。1888年,荷兰学者Beijerinck从豆科植物根瘤中分离出固氮细菌,命名为根瘤菌。根瘤菌固氮指的是根瘤菌属(Rhizobium)的细菌,与豆科植物建立共生关系,它侵染豆科植物的根部,形成一种具有复杂结构和高度分化的特殊的植物器官——根瘤,在根瘤提供的厌氧环境中将分子态氮还原成氨。豆科植物与根瘤菌形成的共生体系是生物固氮体系中最强的共生体系,所固定的氮占整个生物固氮总量的65%,相当于全世界工业合成氮肥量的2倍,在农业生产和生态系统中起着极其重要的作用。根瘤菌的菌体属短杆菌,0.5~0.9μm,革兰氏阴性,端生鞭毛,无芽孢,根瘤菌进入根瘤后呈类菌体状态,往往有分支趋势。大豆根瘤菌为粗的杆菌,无分支,菌落圆形,边缘整齐、凸起、黏稠、乳白色、不透明。根瘤菌在25~30℃繁殖迅速,最适pH值为6.5~7.5,所有根瘤菌都能利用单糖、双糖、多元醇和甘露醇。根瘤菌中的每种细菌都与某几种豆科植物专一性地对应,每一种根瘤菌只与其有专一性对应的几种豆科植物建立共生关系形成根瘤,不与其他种类的植物共生形成根瘤。原因是豆科植物的根毛能够分泌一类特殊的蛋白质,根瘤菌细胞的表面存在着多糖物质,只有同族豆科植物根毛分泌的蛋白质与同族的根瘤菌表面的多糖物质才能产生特异性结合。当豆科植物在幼苗期,土壤中的根瘤菌便被其根毛分泌的有机物吸引而聚集在根毛的周围,并大量繁殖。同时产生一定的分泌物,这些分泌物刺激根毛,使其先端卷曲和膨胀,同时,在根菌瘤分泌的纤维素酶的作用下,根毛细胞壁发生内陷溶解,随即根瘤菌由此侵入根毛。在根毛内,根瘤菌分裂孳生,聚集成带,外面被一层黏液所包裹,形成感染丝,并逐渐向根的中轴延伸。浸染丝状体在根的外皮细胞之间流通,分权成网状,然后破裂,在细胞内释放出细菌,形成原基根瘤,此时尚不能固氮。寄生植物细胞增殖引起根瘤菌也在每一个细胞内增殖,最后形成完善的根瘤。经过一段时间后,寄生植物根部充满了根瘤菌,从而成为膨胀或分枝形状,称为类菌体。固氮的细胞被豆血红蛋白染成红色,豆血红蛋白是把氧输送到类菌体的一种色素。在自然界中,豆科植物根部有时也会形成一种淡绿色根瘤,但是,根瘤中除有淀粉积累外,还有许多类似于人工培养基上生长的短杆状菌体,菌体不膨大形成类菌体。这种根瘤因不含豆血红蛋白而不能进行固氮作用。带有豆血红蛋白的根瘤为有效根瘤。在三叶草、豌豆、花生的有效根瘤内,几乎100%的细胞都含有类菌体,而在菜豆、锦鸡儿、田菁的有效根瘤内,通常只有50%~70%的细胞受感染。根瘤菌肥料按形态分为液态根瘤菌肥料和固态根瘤菌肥料。按照寄主植物种类的不同,可分为大豆根瘤菌肥料、菜豆根瘤菌肥料、花生根瘤菌肥料、豌豆根瘤菌肥料、三叶草根瘤菌肥料等。根瘤菌对它共生的豆科植物具有专一性、有效性和侵染力。专一性是指某种根瘤菌只能使一定种类的豆科作物形成根瘤,因此,用某一族的根瘤菌制造的根瘤菌肥,只适用于相应的豆科作物侵染力是指根瘤菌侵入豆科作物根内形成根瘤的能力;有效性是指它的固氮能力。我国从20世纪50年代开始研究大豆根瘤菌的接种技术,目前,大豆根瘤菌的接种方式主要以液体菌剂拌种和施用颗粒菌肥为主。根瘤菌接种豆科植物后,能否在土壤这个复杂的环境里占据优势是菌剂发挥作用的一个关键。过去施用的根瘤菌剂有液体菌剂和草炭菌剂,研究表明,液体菌剂施到土壤后,由于土著根瘤菌或其他有害菌的竞争,菌剂效果不理想,根瘤菌大量死亡。而草炭菌剂虽然提高了菌剂的保质期,但微生物遗漏现象较严重,也影响了菌剂的应用效果。海藻酸钠成本低廉,对微生物无毒害,而且不造成环境污染。一定时期内微生物能在颗粒内部增殖,并能从颗粒内部缓慢释放出来,这样就在豆科植物根际形成局部优势菌群,提高了根瘤菌的竞争力,从而使菌剂较好地发挥其肥效。广东省是我国四大花生主产省之一,但花生平均产量较低,在全国平均产量以下,温海祥(2002)通过拌种方法在花生种子中接种来提高花生产量,在未种过花生的花岗岩发育的壤土中进行种植,花生播种后每小区用7ml固氮根瘤菌液注入3500ml清水中搅匀制成稀释菌液,而后将稀释菌液装入喷雾器内,按播种孔穴喷浇在花生种子和孔穴土壤表层,每孔穴喷约12~15ml稀释菌液,对照区用等量清水喷浇而后覆土盖种,试验结果表明:施用的花生固氮根瘤菌明显增加了花生的结瘤量、植株生长健壮,群体生长旺盛增加植株生物量,结荚率提高11%,植株含氮量提高52.9%籽仁含氮量提高52.8%,产量提高40%,增产效果显著。蚕豆和玉米间作系统是我国西北地区广泛采用的种植模式,在该系统中进行蚕豆接种根瘤菌是否会有利于进一步提高氮营养的间作优势。李淑敏(2005)通过盆栽试验研究了蚕豆和玉米间作接种AM真菌与根瘤菌对其吸磷量的影响,结果表明,接种AM真菌均显著促进玉米和蚕豆吸收有机磷,与对照相比吸磷量分别增加138.1%和82.3%;接种AM真菌和根瘤菌对蚕豆吸收有机磷有协同促进作用,蚕豆根瘤数、根瘤重和菌根侵染率显著增加,并改善与其间作玉米的营养状况,明显促进玉米生长。刘江(2000)研究了VA菌根真菌与根瘤菌和溶磷菌双接种对烟苗生长的影响,结果表明,单接种及双接种均能很好地促进烟苗快速而健壮生长,且可使育苗时间缩短10~12d;双接种效果优于单接种。根瘤菌对烟苗生长前期有良好效果,但对后期的作用却不大。在缺磷土壤上接种溶磷菌无效,在有磷源的条件下同时接种溶磷菌和G.M,能有效地达到节磷增产效果。根瘤菌不同接种方式对大豆根瘤分布及产量有着明显的影响,唐颖(2001)研究了根瘤菌不同接种方式对大豆根瘤分布及产量的影响,结果表明,大豆根瘤菌液体菌剂拌种与施用颗粒菌肥导致大豆结瘤部位不同,液体菌剂拌种根瘤多集中于根上层,即距土表0~30cm,距主根0~10cm,施用颗粒菌肥根瘤多集中于根下层,即距土表10~40cm,距主根5~15cm施用颗粒菌肥在大豆生长后期根瘤数量及干重均显出优势,且大豆产量高于液体菌剂拌种的。唐颖(2002)研究的结果表明,液体菌剂拌种与颗粒菌肥作种肥施用导致大豆结瘤部位不同,液体菌剂拌种根瘤多集中于根上层,施用颗粒菌肥根瘤多集中于根下层。施用颗粒菌肥在大豆生长后期根瘤数量及干重均显出优势且大豆产量高于液体菌剂拌种处理。曹国瑶(2006)研究了不同根瘤菌比例、营养液及用量在菜豆上的应用效果,结果表明,采用推荐营养液用量处理(以1000g/100kg拌种)的菜豆平均干物质量较采用1/4推荐用量处理(以250g/100kg拌种),提高了49.44%,根瘤菌数增加了58.32%。与氯化钙混合营养液相比,硫酸钙混合营养液处理后于物质量增加了29.45%。于景丽(2005)以缺铁的石灰性紫色土为供试土壤进行盆栽试验,选用3株慢生型花生根瘤菌作为供试菌株,研究了石灰性紫色土施铁肥与接种根瘤菌对花生—根瘤菌共生固氮作用的影响,结果发现,缺铁的石灰性紫色土上单施铁肥、单接种根瘤菌、接种根瘤菌配施铁肥均能促进花生与根瘤菌的共生固氮效应和竞争结瘤能力,但接种根瘤菌配施铁肥的效果最好,单接种根瘤菌的效果次之,单施铁肥的效果差。喷施0.2%硫酸亚铁溶液的效果比0.3%的好。植株全氮含量和叶绿素含量都是指示共生固氮效应的重要指标,与花生产量间存在极显著的相关性,相关系数分别为0.763和0.795。李超敏(2006)采用海藻酸钠—脱脂乳体系包埋根瘤菌和光合细菌研究了微生物在载体上的存活及释放情况。结果表明,海藻酸钠作为根瘤菌剂的新载体能够提高菌剂的有效期及释放率,根瘤菌和光合细菌混合接种豆科植物能够提高大豆根瘤的固氮酶活性和土壤固氮强度,并能在一定程度上减轻大豆孢囊线虫的危害。当根瘤菌和荚膜红假单胞菌混合培养时,不仅固氮能力增强,还能使根瘤菌耐干旱,延长保存时间。紫花苜蓿是一种蛋白质含量高的优质豆科牧草,有“牧草之王”的美称。然而,南方面积广大的酸性土壤严重阻碍了紫花苜蓿产业化进程。张琴(2006)研究了不同pH值下接种根瘤菌对紫花苜蓿产量和品质的影响。结果显示,pH值和接种菌株对苜蓿整株鲜重、有效根瘤数、固氮酶活性和全氮含量的影响均较显著。pH值从5.6降低到4.8,苜蓿整株鲜重、固氮酶活性、全氮含量平均降低约66.64%、39.20%和25.84%,有效根瘤数平均减少约8个。河西走廊豆科植物由于干旱缺水严重制约了根瘤菌的固氮作用,在盐渍地豆科植物共生固氮体系效能更低,陈利云(2008)采用来源于高盐碱极干旱地区土壤的耐盐根瘤菌,研究对紫花苜蓿接种效果,接种该耐盐根瘤菌的紫花苜蓿与不接种的对照相比其结瘤数增加了11.4%~77.7%,有效瘤重增加了26.4%~80.8%,地上生物量鲜熏增加了45.8%~87.5%,地上生物量干重增加了49.1%~106.3%,粗蛋白质含量增加了1.5%~13.5%。磷是植物生长必需的营养元素之一,我国有74%的耕地土壤缺磷,土壤中95%以上的磷为以难溶的无机和有机物这两种无效态存在,难以被植物吸收利用。其中,有机态磷约占土壤全磷量的20%~50%,在森林或草原植被覆盖的土壤中甚至可达90%,主要以磷酸肌醇、磷脂、核酸、磷蛋白等形式存在。无论在北方石灰性土壤还是南方酸性土壤,因土壤强烈的固磷作用,当季磷利用率不足20%,造成资源浪费。土壤中存在着大量的微生物,其中,一些种类能够释放有机酸或无机酸,可以增加难溶性磷酸盐的溶解性和土壤有效磷含量,改善作物磷素营养,这类微生物统称为解磷菌或溶磷菌。解磷菌可以通过活化土壤中的难溶性磷和分泌生长素等物质刺激植物生长,某些解磷菌还具有一定的生防作用。对土壤中含磷化合物具有分解能力的细菌统称为磷细菌(phosphobacteria),分为有机磷细菌(解磷菌)和无机磷细菌(溶磷菌)两大类。当然,某些细菌不仅可以溶解无机磷,也能分解有机磷,二者之间并无严格的界定。1.有机磷细菌芽孢杆菌属的细菌,为革兰氏染色阳性,能产生抗热的芽孢,为椭圆形或柱形周生或侧生鞭毛,能运动,能产生接触酶。2.无机磷细菌假单胞菌属中的细菌为革兰氏染色阴性杆菌,极生的单鞭毛或丛鞭毛,能运动,接触酶阳性。此属中的部分菌株为致病菌,必须进行严格的菌种鉴定后才能用于生产。产碱菌属的细菌,细胞呈杆状,1~4根周生鞭毛,能运动,革兰氏染色呈阴性,接触酶阳性。硫杆菌属的菌为革兰氏染色阴性小杆菌,单根极生鞭毛,能运动,严格自养。细菌中解磷能力比较强的主要为芽孢杆菌和假单胞菌。芽孢杆菌包括蜡状芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽孢杆菌等;假单胞菌包括沟槽假单胞菌、青紫葛假单胞菌、荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、丁香假单胞菌、施氏假单胞菌、产碱假单胞菌、铜绿假单胞菌等。其中,解磷巨大芽孢杆菌是发现最早、解磷效果最好、使用国家多、推广面积大的菌株,它具有溶解磷酸三钙的能力。值得注意的是,蜡状芽孢杆菌、假单胞菌中有一些种是动、植物病原菌,所以对此类微生物作为生产菌种应有明确的鉴定,至少须鉴定到种,确定是非病原菌后才能应用。1.解磷菌对难溶无机磷酸盐的解磷机制一般都被认为是由于菌体生长过程中产生各种有机酸,而将其中的磷溶解释放出来,即“酸解作用”。磷细菌降解无机磷化物的机理有:①解磷细菌在生命活动中会产生可以溶解土壤中难溶性磷酸盐的有机酸,如乳酸、氨基乙酸、草酸、延胡索酸、琥珀酸、2-葡糖酮酸和柠檬酸等。②解磷细菌释放出的H2S与磷酸铁反应产生硫酸亚铁和可溶性的磷酸盐。③解磷细菌的呼吸作用释放出CO2,降低了环境pH值,引起磷酸盐的溶解。④解磷细菌能够吸收钙离子,使磷酸根离子进入土壤溶液。⑤植物残体腐解能产生胡敏酸和富里酸,并与复合磷酸盐中的钙、铁和铝螯合释放出磷酸根。另外,它们也可以与铁、铝及磷酸盐形成稳定的可溶性复合物而被植物体吸收利用。⑥解磷细菌通过NH4+的同化作用放出质子,降低pH值,从而引起磷酸盐的溶解。国外研究发现,一些解磷菌只有当介质中有NH4+存在时,才具有溶解无机磷酸盐的能力。⑦当某些异养型解磷细菌的生存环境氧化状况发生改变时,它们能够将不溶态磷酸盐转化为可溶态的亚磷酸盐和次磷酸盐。如丁酸梭状芽孢杆菌在极其潮湿厌氧状态的土壤中,可以将磷酸盐转化为亚磷酸盐和次磷酸盐,从而被植物所吸收利用。此外,还有人发现了解磷细菌在根际土壤中能否解磷,可能与根际存在的营养物质种类及根际环境pH值变化有密切关系,如磷细菌在碱性基质中同样产酸,但由于碱性反应而不能发挥有机酸作用,表现为不解磷。2.无机磷酸盐的氧化作用和还原作用某些异养型磷细菌由于生存环境氧化状况发生了改变,能使不溶性无机磷酸盐转化为可溶性的亚磷酸盐和次磷酸盐。如丁酸梭状芽孢杆菌在极其潮湿的厌氧状态的土壤环境中,可以将磷酸盐转化为亚磷酸盐和次磷酸盐。酶解作用是有机磷降解的重要途径。一般认为,磷细菌对有机磷酸酯的分解是通过分泌胞外磷酸酶进行解酶而实现的。但是研究发现,当有效磷浓度低于某一阈值使微生物和植物感到低磷胁迫时,微生物和植物就会分泌胞外磷酸酶,将有机磷水解,释放出有效磷。已证实在土壤中接种解磷的巨大芽孢杆菌后,土壤无机磷含量提高了15%以上;在含有机磷较高的松软土壤中接种巨大芽孢杆菌效果更显著。主要原因是解磷细菌把有机磷释放出来,转化为可利用的无机磷。研究证明,有机磷化物对于磷细菌菌体的生长存在着抑制作用,同时对于磷细菌利用有机磷又存在诱导作用。有机磷酸盐还能被细菌产生的有机酸溶解,经水解作用可释放出游离的磷酸盐。可溶性磷酸盐一部分进入细菌细胞后被固定,当细胞死亡后,又重新释放并被植物吸收利用。微生物对土壤磷素的固定与释放,主要受土壤中可降解有机物含磷量的影响。一般情况,细菌和放线菌细胞积累的磷素(占其总干重的1.5%~2.5%)略高于真菌(0.5%~1.0%)。在我国干旱和半干旱地区,土壤水分对菌肥影响十分明显。周鑫斌(2003)研究了石灰性土壤中不同水分条件下磷细菌肥施用的效果,试验土壤采自山西农业大学校内建筑施工地下4~6m深处的生土,土壤5种不同的水分含量8.5%~9.5%、10.5%~11.5%、12.5%~13.5%、15.5%~16.5%和19.5%~20.5%,试验结果表明,土壤水分的高低对菌肥施用效果有显著的影响,磷细菌肥在土壤水分为15.5%~16.5%的条件下能显著提高土壤生物活性和植物吸磷总量,对玉米的产量有显著的影响,平均可增产9.66g/盆;过高过低的水分条件都不利于菌肥肥效的发挥,但菌肥在土壤水分为10.5%~11.5%时即可表现出较显著的增产作用,说明该范围是菌肥的有效使用的土壤水分下限,这就为菌肥在干旱、半干旱地区的推广和使用提供了一定的理论依据。周鑫斌(2005)通过室内培养和大豆盆栽试验,研究了磷细菌溶解磷酸钙的能力及在北方石灰性土壤上施用磷细菌肥对土壤磷素转化的影响,表明磷细菌具有较强的溶解磷酸钙的能力,磷酸钙的溶出率从2.8%上升到22.0%,在贫磷土壤中,使Ca10-P和Ca8-P含量下降,Ca2-P和Al-P含量增加。而在富磷土壤中,解磷细菌对土壤无机磷形态、组分则无明显影响。土壤中的大量微生物如根瘤菌、固氮菌、硝化菌等对解磷细菌的解磷能力发挥和种群消长动态都有很大的影响。一般表现为解磷微生物与其他微生物间有着相互促进的协同作用;而解磷微生物本身对某些病原菌则有明显的拮抗作用。梁利宝(2006)等人研究了石灰性土壤中土著微生物对解磷微生物解磷效果影响,油菜盆栽试验设两大处理即灭菌后土壤和未灭菌土壤。试验结果表明,土著微生物对施加解磷细菌的土壤氮、磷有一定的影响,对钾的影响不显著,反映出土著微生物对解磷微生物的解磷效果有一定的影响。张健(2006)等人研究了不同解磷菌群(细菌菌群、真菌菌群和细菌真菌混合菌群)在石灰性土壤中对油菜产量及品质的影响,结果表明,施用解磷菌群处理比对照产量增加1.08%~39.18%,氨基酸含量增加4.41%~61.03%,还原糖含量增加14.97%~78.57%,维生素C含量增加21.62%~73.33%,硝酸盐含量降低22.28%~63.78%,油菜植株全磷含量有所改善,而且以细菌、真菌处理较好。陶光灿等(2004)将10株具有促生及抑制病害的芽孢杆菌属菌株的培养物,按不同比例配制成5个混合剂型细菌制剂接种,都可很好地促进豌豆出苗,提高出苗率,且健康苗占总苗数和植株干物重的比例都有显著效果,其原因为微生物接种后在根部区域大量繁殖,形成优势种群,抑制或减少病原菌的发生或繁衍。秦芳龄(2000)研究了泡囊—丛枝(VA)菌根菌和解磷细菌双接种对红三叶草生长和磷营养的影响。结果表明,单接种解磷细菌对红三叶草菌报侵染率无显著影响,而菌根菌和解磷细菌双接种对红三叶草生长和磷营养改善有正交互效应,且在砂堵条件下效应更为明显。郑少玲(2007)研究了解磷细菌对难溶性磷(磷矿粉)的有效化作用。试验结果显示,在肥力较低的惠州菜园土上,施用含解磷细菌的生物有机肥能促进菜心的生长,与施用等养分含量的磷矿粉及不含解磷细菌的生物有机肥比较,提高其地上部生物量7.0倍和4.2倍,单季菜心对氮的吸收利用效率提高了32.5%和28.8%,对磷的吸收利用效率提高了8.6%和7.9%,对钾的吸收利用效率提高了54.4%和48.8%。施用含解磷细菌的生物有机肥还可以提高蔬菜植后速效磷的含量,比磷矿粉处理及不含磷细菌生物有机肥处理分别提高19.5mg/kg及11.4mg/kg。钾是植物必需的大量营养元素之一,对提高作物产量、改善农产品品质、增强作物的抗逆性具有重要作用。土壤是一个庞大的天然钾库,蕴藏着丰富的钾素,以全量钾而言,比氮、磷含量高得多,一般含量为1.2%,是土壤中含量最高的大量营养元素,但土壤中速效钾含量仅占全钾的0.1%~2%,90%以上的土壤钾是以作物难以利用的矿物钾存在,作物缺钾主要是因为土壤中能为作物利用的有效钾很少。我国在目前的施肥状况下,钾素一般处于亏损状态,土壤钾素不足已构成我国农作物产量提高、品质改善的限制因素。农业生产上施用钾肥日益增多,但我国钾矿资源缺乏,中国的钾肥生产只占世界的0.34%,而消耗量占14.7%,虽每年进口约200万t钾肥,仍不能满足农业生产对钾肥的需要。土壤中存在有大量的微生物,它们与土壤矿物分解、养分活化密切相关,硅酸盐细菌则能使硅酸盐矿物中K、Fe、Mg、Si的溶出,利用硅酸盐细菌的解钾作用是活化土壤中矿物钾的有效途径。1912年,前苏联学者巴撒立克首先从蚯蚓肠道中分离出一株钾细菌,是兼性好氧的化能异养细菌,能利用葡萄糖、淀粉等多种碳源,在无氮培养基上生长很好,表明具有固氮能力。它的生长适宜温度为25~28℃,最适pH值为7.0~7.2。硅酸盐细菌又称钾细菌,在伯杰氏手册中称为环状芽孢杆菌(Bacillus circulans),是一种胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginousSiliceous),具有分解矿物钾的能力,能将钾长石等含钾矿物中难溶态无效钾转化为可溶态有效钾,在土壤中普遍存在,一般每克耕地土壤中含有2000~40000个。硅酸盐细菌(Silicate bacteria)主要有3种:环状芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和土壤芽孢杆菌。硅酸盐细菌细胞内含钾量很高,其灰分中钾的含量达33%~43%,菌体内的钾在菌体死亡之后,又从菌体内游离释放出来,可为植物吸收利用。硅酸盐细菌菌落是圆形凸起如半粒玻璃珠、边缘完整、表面湿润光滑、无色透明的大型菌落。硅酸盐细菌大多数为革兰氏阴性菌;菌体呈长杆状,两端钝圆,菌体粗长,大小为1.0~1.8μm,长3~10μm;有肥厚荚膜,能形成椭圆形芽孢,无鞭毛;化能异养细菌,能利用蔗糖、葡萄糖、淀粉、甘露醇等多种碳源;兼性好氧,最适生长温度为25~28℃,最适生长pH值是7.0~8.5。然而,多年来国内对该菌的名称不统一,甚至在学名上也有多种分类名称,至今国际上通用的《伯杰细菌分类手册》中并无此菌的学名及特性描述。此外,国内有些学者对此菌有无释放矿物中钾素能力还有不同看法。因此,多年来此菌存在名称和性能问题一直存有争议。硅酸盐细菌可以使大量游离的钾元素进入其荚膜和菌体,从而减少了钾的流失和渗漏,其分解土壤硅酸盐和固定钾肥得到的钾能经常地不间断地供给植物。也有人认为,硅酸盐细菌的解钾作用可能与菌体的荚膜有关,因为在该菌体的细胞外可形成比菌体大10~50倍的荚膜,有的荚膜可形成2~4层,硅酸盐细菌可以借助荚膜来包围矿物颗粒而吸收磷钾养料。硅酸盐菌体细胞具有很强的吸持钾的能力,其细胞灰分中钾的含量高达33%~43%,这部分钾在菌体死亡之后可从菌体游离出来供植物利用。连宾(1998)在综合已有的实验证据的基础上并结合理论分析提出了解钾作用的综合效应学说,即:①不断增殖的细菌通过其胞外多糖与钾长石形成细菌矿物复合体;②细菌矿物复合体对有机酸及一些无机离子强烈吸附,从而导致该复合体微区域发生变化;③包裹在复合体中的矿物颗粒被生物侵蚀,导致释放,与酸根离子结合,同时,在缺钾情况下细菌主动吸收复合体中的K+,从而打破了矿物溶解与结晶过程中的动态平衡,促进矿物降解及钾的进一步释放。硅酸盐细菌分解硅酸盐矿物的原因应该是多种因素作用的结果,应结合多种机理加以分析,对于不同的硅酸盐细菌其机理也有所不同。棉花属喜钾作物,适宜的钾营养元素是促进棉株的生长发育,提高棉花产量和品质的保证。付学琴(2007)在江西农业大学试验站的红壤土上研究了硅酸盐细菌与化肥配施对棉花生长发育特性的影响,得出硅酸盐细菌能明显地促进棉花对养分的吸收利用,增加果枝数、成铃和产量,改善皮棉品质,配合一定量的氮、磷、钾化肥施用效果更好。单施菌肥的棉株果枝数、成铃数和产量分别比对照高12%、16.5%和30%,氮、磷、钾积累总量分别比对照高19.1%、19.5%和23.7%,并能明显地促进棉株的生长发育。王思远(2000)研究了硅酸盐细菌与化肥配施对土壤养分的转化和烤烟生长发育的影响,试验在吉林农业大学试验站进行,土壤类型为黑土,中等肥力。试验烤烟品种为NC89,结果表明,硅酸盐细菌能明显地促进土壤养分的转化,促进烟株对养分的吸收利用和生长发育,配合一定量的氮、磷、钾化肥施用效果更好。氮、磷和钾的转化效果分别比对照高10.4%~57.9%、10.3%~28.0%和2.6%~67.3%,并能明显地促进烟株的生长发育。付学琴(2009)通过对水稻土壤连续两年施用硅酸盐细菌复合肥料,研究其对土壤微生物量和土壤理化性质的影响,试验于2007年和2008年在江西农业大学试验站进行。土壤类型为潴育型水稻土试验结果表明硅酸盐细菌肥料与有机肥混施的土壤微生物生物量比对照提高90%,比单一施用硅酸盐细菌肥料或有机肥料分别提高25.6%和33%;细菌、放线菌、真菌和硅酸盐细菌分别比对照提高3.82倍、2.18倍、1.52倍和16.83倍,硅酸盐细菌肥料与有机肥混施的土壤容重比对照下降12.7%,比单一施用硅酸盐细菌肥料或有机肥料分别下降6.8%和7%;阳离子代换量比对照提高19.6%,比单一施用硅酸盐细菌肥料或有机肥料分别提高8.2%和7.7%。石光辉(2001)等研究发现,在油菜移栽时用硅酸盐细菌制剂7.5kg/hm2沾根,与对照相比,千粒质量增加0.18g,产量增加573.90kg/hm2,增产幅度达到20.27%,增加产值1147.80元/hm2。占新华(2003)研究了硅酸盐细菌的生物效应和根际效应,结果表明,当硅酸盐细菌的处理浓度在0~250g/L浓度范围内时,对小麦种子的发芽率几乎无影响。在0~2g/L浓度内,促进小麦苗和根的生长,以2g/L浓度对小麦苗和根的促生效果最佳;浓度为2~250g/L时,生长促进作用逐渐减弱直至抑制小麦的生长。硅酸盐细菌也能促进玉米苗的生长,对玉米根的促生效果优于地上部。硅酸盐细菌处理的小麦根际pH值和速效磷含量明显低于对照,而速效钾则高于对照。蒋先军等(2000)研究了硅酸盐细菌代谢产物对植物生长的促进作用,他首先将硅酸盐细菌培养基加热完全溶解后,加棉塞湿热灭菌(120℃,253kPa),1h后在接种箱中接菌,恒温28℃,摇床培养3d备用;将恒温28℃下,摇床培养(120r/min)7d后的细菌代谢物作为原液,紫外线照射30min灭菌,从而制得硅酸盐细菌代谢产物,然后用磁力搅拌器搅拌后将其分别稀释5倍、25倍、125倍、625倍和3125倍浸种;研究结果得出,经硅酸盐细菌代谢产物处理过的种子,水稻株高比对照增加27.7%,生物量比对照增加40.2%,硅酸盐细菌的代谢产物对植物生长的刺激作用与浓度有关,低浓度的代谢产物对植物生长有明显的促进作用,高浓度的代谢产物则有一定的抑制作用,代谢产物的作用对根系生长的影响尤为明显。放线菌是产生抗生素活性物质的最多的一类微生物,至今已报道过的近万种抗生素中,约70%是由放线菌产生的。5406菌肥,又称放线菌肥料,是在放线菌肥料研制之初,以“5406”号放线菌为主要菌种加入到载体之中制成,所以,称为5406菌肥,简称“5406”。现在,生产5406菌肥的菌种有多株,但其生物学特性都基本相同。5406抗生菌具有成本低、肥效高、抗病害、促生长、水田和旱田都能使用的优点,它能产生生长刺激素,可刺激细胞分裂和纵横伸长,对动、植物没有药害和毒性,有广泛的使用前景。使用时,每亩绿肥用量拌25kg的5406菌肥,同时,配合施用石灰。可用拖拉机将绿肥耙匀切碎,几天后,5406菌即可大量繁殖。在旱地作物施用时,若把绿肥与5406抗生菌肥混用,穴埋或者翻犁,都能得到良好的增产效果。在100kg堆制的菌肥中加入5kg过磷酸钙覆盖在旱田作物种子上,产量也能明显增加。该方法特别适用于对土质不利5406繁殖而生育期又较长的作物。因为厩肥所含养分丰富,能供给5406菌生长发育所必需养分,有助于加强菌肥作用效果,促进微生物活动,增加土壤养分。将菌肥加少量水,用手搓化,然后加水2倍调匀。再加入种子,充分翻拌,浸泡12h使水全部被籽粒吸收后即可播种(能加入少许磷肥效果会更好),取出摊晾至半干播种。可使小麦增产8%~40%。或者用人尿和水各半或全部清水浸麦种4~8h,然后以麦子10kg,5406孢子粉1kg的比例拌种,最好再加1~2kg过磷酸钙或2~3kg的钙镁磷肥拌匀后播种。5406抗生菌肥肥效持久,但是,来得比较慢,最适作基肥施用。最好的使用方法是通过浸种后再做基肥使用。一般每亩(667m2,全书同)种子用菌肥2.5~5.5kg,菌肥先加3倍清水搅拌2h,再将种子倒入,拌匀,待种子把水分吸干后,凉至爽手时即可播种。播种时若每亩以40kg左右的菌肥掺入有机肥及5kg过磷酸钙,10kg草木灰,覆盖于种子上,覆土淋水,则效果更明显。如果土壤较为干旱,最好在阴天或下雨前用作拌种,然后在种肥上盖一薄层细土,若施后遇干旱,应泼水润土。麦种20kg,细肥泥10~15kg,糠2kg,钙镁磷肥2kg,5406孢子粉0.5~1kg。用水浸麦种12~24h后,再与上述原料拌和在一起,边拌边洒水,以手捏成团,触之能散为原则,以10~16cm的厚度堆放在能保温保湿(上下有覆盖物)的场地上,经24h后,麦子大部分露白就可播种。水稻施用5406时,最好是先将水稻进行拌种、催芽然后作为追肥施用。一般用量为每50kg湿稻种拌0.5~1kg的5406拌种剂。稻种要充分浸透,而且要淋稍多点水,否则会因缺水而发育不良。另一方面要控制好温度,稻种拌入5406菌肥后,一般要求温度稍高。作追肥使用时,最好在第二次中耕时施用,这时禾苗已进入分蘖盛期,田面能避光直晒,而中耕后又进行晒田和干湿排灌,这些措施和环境都适合5406繁殖。最好在插秧前选晴天作面肥撒施,施时田水要浅灌,以防菌肥流失,同时,又能较好地提供5406抗生菌生存的条件。还可用作秧田覆盖物,防止烂秧。事实证明,若以菌肥拌合少量土杂肥施用,半个月后即见效果,增产效果十分明显。5406菌肥的浸出液中含有苯乙酸等多种生长刺激因子和抗菌物质,具有一定的防病效能,特别是在防止大豆、棉花、豌豆等作物的烂种上,效果显得明显。制备时需5406的孢子粉1kg,对水30~50kg,不同的作物、不同的生长期来定每亩的用量。喷施均匀为主要的标准,一般每亩应喷施50~75kg,制备时应将菌肥计量放入容器内,先对入1倍左右的水,搅拌成糊状,再对足水量,浸泡5~12h,不断搅拌使其充分溶解,滤液应立即使用,不宜久存。喷雾次数在大面积推广中以2~3次为宜。一般营养生长阶段喷雾一次,生殖生长阶段2次。浸种和喷雾两种方法配合使用,可使5406在作物的整个生育期发挥促进发育和保健的作用,从而获得最佳效果。一般水稻应在栽前5d左右的苗期,分蘖末期,孕穗期,破口期和开花期为宜。尤以水稻孕穗期至破口期最为经济有效。灌浆后不宜喷施,以免贪青晚熟。对双季晚稻为促其尽早抽穗扬花和增强对低温的抗性,最好用浸出液与尿素、过磷酸钙混合喷施,并力争在分蘖末期开始喷施,10d后再喷施1次。喷施应在晴天露水干后进行,24h内若有降雨重新喷施,花期和高温季节喷施,应避开开花时期和中午高温,下午3:00~4:00后喷施为宜。每100kg 5406菌肥稀释液可加入0.5kg尿素、2kg的过磷酸钙,待充分溶解后搅匀去渣,即可喷施。5406抗生菌肥可与杀虫剂混用,但不可与杀菌剂混用。按杀虫剂的对水量计算加药量,加入5406菌肥稀释液内搅匀,即可肥、药混合喷施。制备浸出液的5406菌肥应力求新鲜,以提高刺激作物生长、防病壮苗的效果。稀释液应及时施用,不应久存。5406菌肥稀释液喷施是根外追肥的一种手段,它不能代替底肥和其他必要的措施。商品名称为5406激抗剂,本品属微生物制剂,来自5406菌肥(放线菌)。分两种类型,一种为含有活孢子的粉剂,呈粉白色颗粒状,散发出冰片香味;另一种为5406细胞分裂素,呈白色粉末状,不含活孢子,主要成分为细胞分裂素。对人、畜基本无毒。具有刺激蔬菜作物生长、提高抗病力和抗寒性、防止早衰、保花保果等作用。能刺激植物细胞分裂、促进叶绿素形式,从而增强光合作用和蛋白质合成,增加叶面积,增加瓜、果、甘蔗的含糖量,增加产量,提高植物抗寒性和抗病性,防止植物早衰和花果脱落。5406粉剂可用于拌种、闷种或浸种,也可混入饼肥中或土杂肥中做追肥或种肥,也能加入40倍水,浸泡12~24h后,过滤后,取清液喷洒幼苗、花穗等;5406细胞分裂素只能用于浸种或喷雾。本剂的用药量和使用时期因蔬菜种类不同而异。周永强(2008)研究了生防放线菌对西瓜根域微生态的调整效应,采用营养钵育苗基质拌菌法接种,进行盆栽和小区种植,通过稀释平板涂抹法测定西瓜根区、根表土壤及根内的细菌、真菌和放线菌数量,并对优势细菌和真菌进行了初步鉴定。结果表明,生防放线菌Actl接入西瓜育苗基质后,西瓜根域细菌数量较对照提高3.3%~1263.2%,其中,西瓜根表土壤中芽孢杆菌数量较对照增加122.2%~867.7%;放线菌数量提高17.8%~478.4%;真菌数量减少29.2%~45.2%,其中,接种5.0g/kg放线菌制剂处理西瓜根区和根表土壤中镰刀菌数量较对照分别降低55%和60%;细菌/放线菌较对照提高75.4%~369.5%。接种100d后,西瓜根域土壤中Actl活菌数量仍然高达106个/g以上。可以得出生防放线菌Actl具有较好的定殖稳定性,能够促使西瓜根域土壤由真菌型向细菌型转变,可在西瓜根域形成含有大量拮抗性放线菌、可抗御西瓜枯萎菌等土传病害致病菌的生物屏障。贾菊生(2001)从新疆维吾尔自治区乌鲁木齐的土壤中分离出来的一株Rl号放线菌,研究发现,该菌株及其产生的抗生物质对一些农作物病原菌特别是土传病原菌都具有强拮抗性,其中,对辣椒疫霉病、茄子黄萎病、玉米丝黑穗病及红花锈病的田间小区防效分别达到了63.3%、73.5%、94.0%和68.9%,优于或相当于常规化学药剂的防治效果,是一株很有开发应用价值的好菌苗。几丁质酶对棉花枯、黄萎菌的离体和活体有抑制作用,宗兆锋(2003)从土壤中分离出58株放线菌进行了皿内拮抗试验及利用几丁质能力测定,从中筛选出了2株产几丁质酶的放线菌,研究了几丁质降解放线菌对棉花枯、黄萎菌的作用,将靶标致病菌—棉花枯萎菌、棉花黄萎菌均匀接种于适合生长的培养基平板上,待菌丝布满平皿后,把入选的放线菌均匀喷布于平板上继续培养定期观察放线菌的寄生状况,并进行镜检观察,研究结果表明,放线菌F104和F105,均可寄生于棉花黄萎菌,F105还可寄生于棉花枯萎菌。平皿扩散试验结果发现F104和F105的培养滤液无论经高温处理与否均能使棉花黄萎菌呈现畸形菌丝,而经高温处理的F104还可使棉花枯萎菌表现为畸形菌丝,抑制靶标致病菌寄主活体定殖作用的研究结果表明,F104和F105处理均表现出不同程度的超前接种防治黄萎病的作用,超前接种F105的间隔期与棉苗中枯萎菌的检出率呈负相关。王玲(2005)研究了小麦纹枯病生防放线菌株的防效,从小麦根际和土壤中分离到161个放线菌株,经平板抑菌测定,发现有7个菌株对小麦纹枯病菌表现出较强的抑菌作用活性,菌株发酵液抑菌测定结果表明,S024菌株抑菌活性最好,菌丝生长抑制率达78.6%室内盆栽试验S024菌株发酵液对纹枯病的防效为45.38%,田间小区防效达到63.21%,并能提高小麦种子发芽率,促进幼苗的生长。峥嵘(2006)研究了5406放线菌对小麦幼苗的影响,供试菌种是细黄链霉菌,对小麦幼苗生长的影响结果是5406(5ml)+土壤浸液(5ml)处理的增量最大,达51.05%,单一5406放线菌处理(10ml)的增量为50.36%,单一土壤浸液处理(10ml)的增量为48.55%,后两者与对照的差异达极显著水平;用5406菌液处理使小麦幼苗根系活力增加11.56%,而用5406+土壤浸液处理使根系活力增加21.39%,与对照的差异达到极显著水平。反枝苋是一种有害杂草,可以为害多种作物。龙建友(2004)首次在秦岭山区分离得到一株放线菌—西农No.24菌株,研究发现其代谢产物对反枝苋具有较好活性。西农No.24菌株经过发酵后弃去菌丝体,进行硅胶柱层析,分别用甲醇和蒸馏水洗脱,再用阳离子交换树脂脱盐,从而制得发酵液,经高效液相色谱HPLC分离、测定西农No.24菌株发酵液对反枝苋的除草活性,结果表明,该菌株的发酵产物对反枝苋有较强的抑制生长作用,其发酵液对反枝苋种子萌发抑制率为26.7%,主根生长抑制率为80.6%,主茎生长抑制率为66.5%,离子交换液对反枝苋的种子萌发抑制率为42.9%,主根生长抑制率为93.1%,主茎生长抑制率为86.2%。菌根是真菌与植物根系共生形成的一种联合体。真菌从植物体内获取必需的碳水化合物及其他营养元素,而植物从真菌菌体得到所需要的营养及水分等,从而形成一种共生体。根据菌根形态学及解剖学特征的不同,菌根分为3个主要的类型,即外生菌根、内生菌根及内外生菌根。外生菌根的特征是真菌菌丝不伸入植物根部细胞,真菌菌丝体紧密地包围植物幼嫩的根,形成菌套,有的向周围土壤伸出菌丝,代替根毛的作用。外生菌根的菌丝蔓延于根的外皮层细胞间,大部分生长于根的外部。外生菌根能增加根系的吸收面积,外生菌根经常可以在许多森林的树木根部发现,如松柏类、栎树等。内生菌根是真菌的菌丝体(主要存在于根的皮层薄壁细胞之间)进入细胞内部,但不形成菌套。因此,具有内生菌根的植物,一般都保留着根毛。内生菌根普遍存在于各种栽培作物中,如玉米、棉花、大豆和马铃薯等,这类真菌多属于藻状菌。它们侵入植物根后向细胞中伸出球形或分枝状的吸器,从根外表看不出菌丝的存在。内生菌根又分为两种类型,一种是由有隔膜真菌形成的菌根,另一种是无隔膜真菌所形成的菌根,因其胞内菌丝体呈泡囊状(Vescicular)和丛枝状(Arbuscular),故称泡囊丛枝菌根,即“泡囊—丛枝菌根”(Vesilular-Arbuscular mycorrhizae)。泡囊—丛枝状菌根(Vesicular-Arbuscular Mycorrhizae,简称VA或VAM菌根)是一种内生菌根。在多数植物的根际有大量的VA菌根真菌与它们共生。内生菌根(VA菌根)的特点是真菌的菌丝体主要存在于根的皮层细胞间和细胞内,共生的植物仍保留有根毛。已知能与植物共生形成VA菌根的真菌都属于内囊霉科,主要有内囊霉属、无柄孢属、巨孢霉属和实果内囊属等9个属,可以与85%以上的陆生植物形成共生体,侵染后会影响寄主植物根系生长、养分吸收、水分利用以及植物的抗逆性,具有极其重要的生态价值和经济价值。由于它们具有与植物共生的高度专一性,迄今尚未分离获得纯培养体。VA菌根真菌的存在提高了植物的抗旱、抗盐碱、抗寒、抗冻等的能力。本节将重点介绍VA菌根在农业生产上的作用。1.磷素VA菌根能促进植物对磷素的吸收。在介质中磷酸盐浓度较低时菌丝比宿主对土壤溶液有更大的亲和力,土壤磷浓度过高时菌根真菌侵染率也会相应降低,尤其是在有效磷缺乏的土壤。VA菌根对磷素的作用,是目前VA菌根众多作用中唯一得到公认的,其作用机制也到成熟阶段,而且已把VA菌根作为一种“生物磷肥”应用于生产。2.氮素VA菌根可促进植物对氮的吸收,VA菌根真菌可通过合成谷氨酰胺的途径同化NH4+为根外菌丝直接吸收铵。此外,菌根对侵染根系中的谷氨酸合成酶的活性具有直接作用。VA菌根还可促进豆科植物根瘤菌的生长发育,增加根瘤数量,提高固氮能力。在既缺磷又缺氮的土壤中种植豆科植物,VA菌根+根瘤菌处理菌株的根瘤量和固氮酶活性都比未接种处理的菌株高。3.钾素钾在土壤中的移动性虽比磷要强得多,但在一般生长条件下往往在根吸收的周围仍能很快形成一个钾浓度亏缺区,从而限制了植物根系对钾的吸收。当土壤供钾水平不能满足植物生长的需要时,菌丝可以伸展到钾亏缺区以外,吸收根系吸收不到的钾并运输给植物,对改善植物的钾营养有一定的作用。1.VA菌根对植物抗干旱性的影响VA菌根能增强根系吸水能力而提高植株抗旱性。土壤水分长期处于亏缺状态虽不利于植物生长,但是,对菌根侵染和菌丝发育影响不大。VA菌根真菌主要是通过菌丝的吸收作用和改善植株矿质营养(尤其是磷)及内源激素平衡状况,从而影响植株的水分代谢,提高植物耐旱力。2.VA菌根对作物抗盐、耐低温的影响VA菌根具有耐盐碱、增强植物耐低温的能力,其中的机制目前还不是很清楚,可能是因为接种植株增强了磷素的吸收,磷是生物膜组分之一,磷素增加可能会稳定膜的结构,同时磷能促进体内各种代谢的正常进行,因此,增强了植株的抗性。蔡宣梅(2004)采用盆栽试验研究VA菌根菌(Gm)、重氮营养醋杆菌Pal5。菌株单接种及双接种对超甜玉米生长、磷营养和菌根侵染率的影响,结果表明,Gm单接种可显著提高玉米菌根侵染率,Pal5+Gm双接种可极显著提高玉米菌根侵染率;无论Gm、Pal5、单接种或Pal5+Gm双接种均能改善植株磷素营养,促进玉米生长,生物产量和单果重增加;双接种在提高菌根侵染率、促进植株生长方面表现出一定的正交互效应。在豆科和禾本科混作体系中,混作较单作具有明显的产量优势,武帆(2009)研究了不同的供氮水平下,菌根真菌、根瘤菌双接种对大豆和玉米混作体系的氮素吸收作用,试验在东北农业大学进行,采用盆栽方法,设置两个氮水平,分别是不施氮(N1)和施氮(N2)200mg/kg,分别设置接种根瘤菌BA207、根瘤菌SH212、菌根真菌Gm、菌根真菌Gi和根瘤菌与菌根真菌的双接种,未接种为对照。研究结果表明,双接种SH212和菌根Gm显著提高了大豆和玉米的生物量,在不施氮的情况下,双接种SH212和菌根Gm使大豆和玉米的总生物量比对照增加了37.3%;且就平均而言,双接种真菌和根瘤菌显著提高了大豆的根瘤数;在施氮和不施氮的情况下,双接种SH212和菌根Gm的大豆和玉米混作体系中总的吸氮量分别比不接种处理高65.4%和41.5%。因此表明,在合理的施氮水平下,双接种菌根真菌和根瘤菌对大豆,玉米生长具有显著的促进作用。张淑彬等(2009)在内蒙古自治区露天煤矿区回填土壤有生态适应能力丛枝菌根真菌的筛选中发现,接种了菌株的沙打旺,生物量显著提高,而且植株的磷、氮营养也得到有效改善,其菌根的侵染率均在50%以上。这说明菌株在该土壤上具有良好的生态适应能力,有助于露天煤矿区植被重建和生态恢复等研究工作的进一步开展。李建华(2009)通过盆栽试验研究了山西省襄垣县矿区复垦土壤中接种丛枝菌根真菌和根瘤菌对三叶草的生长状况及土壤养分的影响。结果表明,双接种丛枝菌根和根瘤菌能显著提高菌根侵染率和土壤中孢子密度,促进三叶草干物质的积累和对氮、磷元素的吸收,促进三叶草对土壤养分的活化,提高土壤养分利用率,加速矿区生态恢复。在重金属污染土壤修复技术中,利用微生物菌根抑制植株对重金属的吸收是一种有效的方法。胡振琪(2007)采用盆栽模拟方法研究了镉污染土壤的菌根修复的影响,分别将丛枝菌根真菌Glomus diaphanum和Glomus mosseae接种于镉污染土壤中,研究两种菌根真菌对玉米生长及对Cd吸收、分配的影响。结果表明,与未接种的对照相比,接种Glomus diaphanum菌根使玉米的生物量增加了5.79倍,地上部镉含量降低了53.9%,地上部磷含量增加了4.6倍(菌丝侵染使植物将镉滞留在根部,抑制了镉向地上部的转移)。其中,接种Glomus diaphanum菌显著于接种Glomus mosseae菌。因此,在镉污染土壤原位修复中,接种Glomus diaphanum菌有助于抑制重金属迁移。许永利(2010)采用室内盆栽法研究了唐山市首钢马兰庄铁尾矿直接植被恢复中丛枝菌根真菌的应用,接种幼套球囊霉菌(Glomus etunicatum)对紫花苜蓿根系具有较高的侵染率达80%以上;菌根促进铁尾矿中磷素含量增加。不同添加水平下,以2.5%(质量比)效果最好,可以作为适宜的接种量。总之,铁尾矿中接种幼套球囊霉(Glomus etunicatum)可显著提高紫花苜蓿根系的生长,改善根际微生物区系,增加尾矿中磷素的释放,有利于尾矿的植被复垦。土壤中有机污染物由于它在环境中的持久性和对人体健康的潜在威胁越来越得到人们的关注,在污染土壤修复中生物修复与物理修复化学修复相比所具有的安全性、非破坏性和经济性的优点使其成为最具有前途的污染修复技术之一。丁克强(2004)通过盆栽试验研究了黑麦草对土壤中苯并[a]芘动态变化的影响,3种苯并[a]芘处理浓度分别为1mg、10mg和100mg/kg。将苗龄为1周的黑麦草移植于受苯并[a]芘污染的土壤中,同时,设置有相同的苯并[a]芘处理浓度但不种植物的对照试验。在1mg、10mg、100mg/kg苯并[a]芘处理浓度下,黑麦草生长的土壤中苯并[a]芘的减少率分别达82.3%、74.0%和55.9%。结果还显示,随盆栽时间的延长,黑麦草根圈土壤中多酚氧化酶含量提高,这可能根圈土壤中可提取态苯并[a]芘含量降低有关。黑麦草的地上部可以积累苯并[a]芘,变幅在0.06~3.60mg/kg。初步认为,土壤具有缓解苯并[a]芘污染的自然本能,促进黑麦草生长,增强土壤多酚氧化酶活性,可提高黑麦草对苯并[a]芘污染土壤的修复能力。光合细菌(PhotosyntheticBacteria)简称PSB,广泛分布于湖泊、水田、污泥和作物根际土壤中,具有固氮能力,是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌细胞直径大小为0.5~5μm,主要以二分分裂方式进行繁殖,少数为出芽生殖,一般没有形成芽孢的能力。光合细菌体内没有叶绿体和类囊体,但是,具有双层膜的类似叶绿体的结构,在此结构中,有类似于植物叶绿素γ的光合色素,即细菌叶绿素,有的还有大量的类胡萝卜素。细菌叶绿素和类胡萝卜素的光谱吸收处分别为715~1050nm和450~550nm。光合细菌在分类地位上属于真细菌纲红螺菌目。目前,根据Bergey's细菌学分类手册(《伯杰细菌鉴定手册》)记载,着色菌科9个属、外硫红螺菌科1个属、红色非硫细菌6个属、绿硫细菌5个属、多细胞绿丝菌4个属、盐杆菌(Heliobacterium)2个属,共计有27属、66种。根据光合作用是否产氧,光合细菌可分为不产氧光合细菌和产氧光合细菌(蓝细菌);又可根据光合细菌碳源利用的不同,将其分为光能自养型和光能异养型,前者是以硫化氢为光合作用供氢体的,如紫硫细菌和绿硫细菌,后者是以各种有机物为供氢体和主要碳源的,如紫色非硫细菌,在实际生产应用中的大部分是不产氧型光合细菌。1.光合作用光合细菌的光合作用与绿色植物和藻类的光合作用机制有所不同,绿色植物和藻类的光合作用一般是将CO2转化为葡萄糖并释放出O2,光合细菌一般没有O2产生,有时会产生H2。大部分光合细菌还能以厌气的硫还原菌所产生的H2S、CO2为营养源进行光合生长。光合细菌在自然水域的厌气层和好气层都发生碳素循环,在厌气层中光合细菌除参与碳素循环外,还参与硫循环。2.固氮功能大多数光合细菌具有固氮酶。当PSB与异养细菌共培养时,它能利用异养细菌分泌的丙酮酸,在有氧条件下固定大气中的N2。例如,在水稻根际能与固氮菌群有效联合共生的荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)能在固氮酶作用下,消耗三磷酸腺苷(ATP)及还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(磷酸酯)[NAD(P)H2]中的氢并释放电子,通过铁氧还蛋白(Fd)传至固氮酶的铁蛋白—钼铁蛋白上使N2还原为NH3。3.提高植物抗病性和消除有害自由基,促进植物生长光合细菌含有抗病毒因子,在光照及黑暗条件下均有钝化病毒之能力,阻止病原菌滋生。PSB能对危害卷心菜的镰刀菌能产生胞溶作用,减轻它们对植物的危害。PSB还能氧化或分解土壤中的H2S和胺等有毒有害物质,对土壤起着一定的解毒作用。PSB通过促进土壤放线菌的大量增殖,有利于减少或抑制土壤病原菌发生,保护了作物免遭病害。PSB还能提高植物体内过氧化物酶、SOD等抗氧化酶系统的活性,利于清除植物体内过多的活性氧等的危害。4.对杀虫剂的降解作用通过用不同浓度的光合细菌对杀虫剂(敌杀死、敌百虫、灭杀毙)作棚菜农药残留试验表明,随着喷施复合光合细菌浓度的增加,棚菜残留农药被降解的效果越来越好。复合光合细菌在生长过程中能够降解和利用化肥和农药,产生有用物质及分泌物成为各自或相互生长的营养和原料,应用光合细菌技术可达到降解农药残留。5.在防治病虫害方面的应用光合细菌能促进土壤中固氮菌、放线菌、根瘤菌、细菌的生长,抑制丝状真菌的生长。放线菌的增多有利于土壤中抗菌素和激素类物质的增加,对各种病害起一定的抑制作用,减少病害的发生。大面积使用光合细菌,有效地分解土壤中有害物质,在种植范围内形成稳定的光谱,利用害虫的趋光性,在一定程度上遏制害虫的危害。6.进行水产禽蓄养殖光合细菌是一种营养丰富、营养价值高的细菌,菌体含有丰富的氨基酸、叶酸、B族维生素,尤其是维生素B和生物素含量较高,还有生理活性物质辅酶Q(又叫泛醌)。光合细菌的体积为小球藻的1/20,特别适合作为刚孵出仔鱼的开口饵料。1.PSB提高土壤生物活性李俊峰等(2002)以冬小麦—夏玉米轮作模式为例,比较了光合细菌、有机肥、无机肥及其混合使用对土壤中生物群落、土壤理化性质及土壤养分和产量的影响,试验地点在山东省潍坊市尧沟村,供试土壤为黄褐土,土壤肥力均匀,光合细菌菌液pH值8.0,活菌数为16亿/ml。结果表明,光合细菌无论是单独使用还是同其他肥混用,都会在土壤中表现出一定的增殖特性,并使土壤中生物总量增加,从而促进土壤中物质的循环和能量流动。尤以光合细菌与有机肥复合使用效果最佳,与单用有机肥相比,土壤中微生物总量增加13.7%,光合细菌增加118.9%,固氮菌增加14.6%,放线菌增加18.98%;在0~20cm和20~40cm土层容重分别下降11.4%和13.3%,阳离子代换量增加7.9%和5.2%,有机质含量增加16.6%和24.2%,土壤全氮增加3.9%和26.3%,全磷增加2.9%和4.2%,碱解氮含量增加11.8%和8.2%,速效磷含量增加5.1%和8.6%,速效钾增加10.9%和13.4%,作物产量增加10.1%。张信娣(2007)研究了光合细菌和有机肥对土壤主要微生物类群的影响,试验在绍兴市外山村农田进行,种植作物为马铃薯,将光合细菌(红螺菌科拟球形红假单胞菌)以菌肥形式施入土壤,并和有机肥(人、畜的粪便发酵液)比较,光合细菌和有机肥处理分别在每试验小区均匀施加20L光合细菌菌液、粪便发酵液,评价光合细菌对土壤微生物的作用效果,结果表明,光合细菌和有机肥显著促进土壤中放线菌、异养细菌、固氮菌、氨化细菌和硝化细菌的生长,而抑制反硝化细菌数量。施用光合细菌和有机肥可以改善土壤微生物区系,光合细菌作用比有机肥更稳定和持久。2.PSB提高蔬菜品质和产量谢修志(2009)研究了光合细菌菌剂对蔬菜(小白菜、菜心、芥菜和生菜)品质影响,光合细菌菌剂处理在种植期间每隔10d喷施1次稀释200倍的光合细菌菌剂(喷施至叶片有溶液滴下为准),喷施光合细菌菌剂可以增加蔬菜的亩产量。其中,上海青、生菜和黑叶白的增产较为显著,增产率分别达28.1%、27.8%和20.6%,其他供试作物的增产率为15%左右。喷施光合细菌菌剂后可以大幅度降低对人体有害的NO-3含量(菜心除外),小白菜降低最多,高达42.4%,上海青和黑叶自分别降低了36.5%和31.8%从而提高蔬菜的安全品质,蔬菜的可溶性糖含量都有增加。维生素C含量除了菜心变化不大外,其他供试蔬菜的维生素C含量均有较大幅度的增加。吴小平(2003)研究了红螺菌(Rhodospira)(菌数1012个/L)对烟草、萝卜、地瓜和大豆等作物生长的影响,结果发现,光合细菌能使烟草、萝卜、地瓜和大豆分别增产13.6%、58.9%、78.6%和52.2%。在喷洒光合细菌的情况下,病毒造成的干物质积累量减少3.4%;而未喷洒光合细菌时,病毒造成的干物质积累量减少了22%。这说明光合细菌能诱导烟草产生抗病毒感染的活性,使病毒的危害减轻。3.PSB提高水稻品质和产量史清亮(2000)等把由红螺菌属(Rhodospirillum)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)、红细菌属(Rhodobacter)和着色菌属(Chromatium)的一些种混合成复合菌液;另外,在培养基中加入1%~1.5%充磁后的钡铁氧体磁粉和0.01%稀土化合物来培养这些复合菌,获得磁性复合菌剂,分别稀释后,对水稻灌根和叶面喷施。结果是施用磁性和非磁性复合菌剂后,稻叶叶绿素含量均比对照的高0.05%,根际固氮活力高25.1%,分别增产13.9%和9.2%。分别把它们对玉米进行拌种和叶面喷施,玉米叶绿素含量和光合速率分别提高0.03%和5.2%,根际固氮活力高99.79%和52.2%。其中,盆栽玉米产量比对照高30.4%和27.2%,田间玉米产量高10.3%和7.99%,表明磁性PSB对作物的增产效果更好。4.PSB降解土壤、作物残留农药肖根林(2011)研究了光合细菌—紫色非硫菌群红细菌属的球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)提高铅、镉及呋喃丹复合污染土壤中酶活性的效果,供试土样取自山西省太原市土堂村庄稼地10~20cm深;Cd、Pb和呋喃丹浓度分别为20mg/kg、300mg/kg和50mg/kg。结果表明,该菌株提高转化酶和磷酸酶的最佳条件均为:pH值=7、温度30℃及加菌量108个/g土。在最佳条件下,转化酶和磷酸酶的活性分别相对提高52.65%和19.35%。因此,光合细菌能明显提高铅、镉和呋喃丹复合污染土壤酶的活性,改善土壤的环境质量,为光合细菌修复重金属及农药土壤污染的推广应用提供实验依据。1904年,由德国微生物学家Lorenz Hiltner提出植物根际的概念,用以描述豆科植物根系与细菌的特殊关系。植物根际的微生物多而活跃,构成了根际特有的微生物区。根际微生物区系又主要以细菌为主,根据其对作物的作用,根际细菌(rhizobacteria)分为3类:有益(2%~5%)细菌、有害(8%~15%)细菌和中性(80%~90%)细菌,PGPR(Plant Growth Promoting Rhizobacteria)是指生存在植物根圈范围中,对植物生长有促进或对病原菌有拮抗作用的有益的细菌统称。其中,主要包括假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus);而荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)在很多植物的根际都占据了绝对的优势,可达60%~93%的比例。此外,还包括产碱菌属(Alcaligenes)、节杆菌属(Arthrobacter)、固氮菌属(Azotobacter)、固氮螺菌属(Azospirillum)、肠杆菌属(Enterobacter)、欧义氏菌属(Erwinia)、黄杆菌属(Flavobacteria)、哈夫尼菌属(Hafnia)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、沙雷氏菌属(Serratia)、黄单胞菌属(Xanthomonas)和慢生型根瘤菌属(Bradyrhizobium)等。根据PGPR定殖于根际的位置,又可将其划分为两类:一类是胞内PGPR(intracellular PGPR,iPGPR),其特征是通常只局限性地定殖于植物某些特殊组织或细胞内,可形成根瘤;另一类是胞外PGPR(extracellular PGPR,ePGPR),其特征是定殖于根系细胞外,不形成根瘤,但能依靠产生信号物质直接促进植物生长,或者提高植物抗性或加速土壤元素循环等,对其最早的研究主要集中于芽孢杆菌属、假单胞菌属和欧文氏菌属。1.生物固氮作用某些PGPR可将空气中的分子态氮转化为有机氮,供自身和作物利用,这在很大程度上改善了作物的氮素营养,从而促进了作物增产。2.溶磷作用在植物根围普遍生存着能溶磷和解磷的细菌,这些细菌能够通过释放出有机酸如葡萄糖酸和2-酮葡萄糖酸来溶解无机磷,或分泌胞外磷酸酶降解有机磷,从而使磷被有效地吸收和利用。3.产生铁载体铁是植物的必需元素之一,某些PGPR可以通过生产和分泌各种具有高亲和力的铁载体,它能够结合Fe3+并将其还原成为植物体能够高效利用的Fe2+,PGPR产生的铁载体可与植物根际病原微生物争夺有限的铁营养,从而抑制了病原微生物的生长繁殖,起到生物防治的作用;同时,微生物铁载体可被生长在铁胁迫条件下的植物作为铁源直接利用,因而在植物铁营养方面也起了重要的作用,且植物可利用微生物产生的铁载体螯合的铁,从而改善了植物的铁营养,有效防治碱性缺铁土壤植物缺铁失绿症的发生。4.产生植物激素许多PGPR可以产生植物生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和赤霉素(GA)等,促进了植物根系的生长发育以及有效吸收土壤中的水分和养分,同时,对植物的其他生命活动进行调控。5.促进其他有益微生物与宿主的共生PGPR能够刺激植物根部生长,为根瘤菌的感染和结瘤提供了很多机会。生物肥料的PGPR在有些情况下可以通过刺激宿主植物和有益根际真菌的共生,如丛枝菌根(AM)可促进植物的生长。虽然AM本身就能促进植物对各种土壤营养成分的吸收(特别是土壤中的磷元素),但研究证明,接种某些PGPR能促进植物与真菌之间的共生。1.竞争和定殖优势微生物之间的竞争包括两个方面,即营养竞争和位点竞争,在作物根表存在着这样一些部位,根及种子的分泌物较多,水分湿度大,即适合细菌生长和繁殖的有利位点,PGPR抢先占领这些位点,有效地利用根围营养和根分泌物,减少了病原菌所必需的营养物质;或者占据了生态位点,阻止和降低了有害菌在这些位点的建立。2.抗生作用抗生作用一直以来都被认为是假单胞菌类生防菌作用的重要方面。抗生素吩嗪酸(PCA)和2,4-二乙酰滕黄酚(Phl)为荧光假单胞菌土壤分离物中最典型的2种次生代谢产物,这些代谢物对防治由小麦全蚀病菌引起的小麦全蚀病起着重要的作用。抗生素是微生物产生的低分子有机化合物,在许多细菌对病害的抑制中抗生素起着主要作用。同大多数生防因子一样,有些PGPR菌株产生的抗生素也是它们防病促生的重要因素。同一菌株可以产生多种不同抗生素,不同菌株也可产生同一种抗生素。已经分离鉴定的由PGPR产生的抗生素有吩嗪、藤黄绿脓菌素、硝基吡咯菌素、托酚酮脓青素和2,4-乙二酰藤黄酚等。3.PGPR产生的嗜铁素的作用存在于根围的病原菌由于得不到足够的铁就不能进行正常的生长和定殖,病原菌对嗜铁素抑制很敏感是因为:①病原菌自己不产生嗜铁素或产生极少,不能与铁结合或结合能力弱;②病原菌产生的嗜铁素结合的铁可被PGPR所利用,而PGPR产生的嗜铁素结合的铁不为病原菌所利用。4.诱导系统抗性(简称ISR)诱导系统抗性(ISR)就是利用生物或非生物的因子处理植物,使之形成了物理的或化学的障碍,从而产生抗性。关于PGPR的诱导抗性机制可能与脂多糖变化,引起植物生理变化,激活植物本身的抗病代谢过程等有关。利用PGPR诱导植物抗性的提高或激活植物防卫基因的表达,从而达到生防效果的提高,是生物防治策略的一个提高,使得生防技术摆脱以往单纯依靠定殖与拮抗作用的局面,因而对环境很友好。5.有关HCN多种荧光假单胞菌生防菌株均能产生HCN,作为一种生物杀菌剂(生物农药),有助于抑制烟草黑根腐病。目前,国内外的活体PGPR生物制剂主要包含粉剂和颗粒剂两种产业化品种。PGPR微胶囊生物技术应用微胶囊技术已经广泛应用于食品、化工、医药和农药等各个行业领域,微胶囊技术,就是用特殊的方法将固体、液体或气体物质包埋封存在一种微型胶囊内而使其成为固体微粒产品,在需要时再将被包埋的内含物释放出来的一种技术。形成胶囊壁的物质称为壁材,大多数为天然或合成的高分子化合物,如明胶、阿拉伯树胶、海藻酸钠、环糊精以及纤维素衍生物等,壁材的物理化学性质在很大程度上决定着微胶囊产品的物理化学性质。被包埋的物质即核心物质称为心材,心材的选择较为灵活,可以是单一的固体、液体或气体,也可以是固液、气液混合体。微胶囊产品按胶囊壁材分类有单层和多层结构产品,按核心物质分类有单核、多核以及多核无定型等结构产品。粒子的大小一般在5~1000μm范围内,有肾形、球形、颗粒状等几种形状。PGPR活菌制剂应用的一个难题就是菌剂的稳定性和商品货架期较短的问题,这也是其他生物制品面临的一个共同问题。由于芽孢杆菌含有抗逆性非常强的芽孢,因此能较好地克服这一障碍。可以想象,假如其他类型的细菌或者放线菌如能利用微胶囊生物技术,选择合适的材料与结构,不仅在PGPR菌种稳定性上发挥作用,而且有望形成新的应用模式和开发出性能更好的产品来。1.PGPR复合制剂为使PGPR菌肥最大限度地在油菜根上定殖,发挥最佳促生效果,研究各种不同接种剂型对油菜生长的影响是必要的。李志新(2005)的研究结果发现油菜PGPR菌剂具有明显的促生作用,油菜PGPR菌剂具有明显的生防效果,能降低油菜菌核病的发病率;不同剂型间在效果上有一定差异,种子丸衣剂型及YUMI复合液体菌剂的生防促生效果最好,YUMI液体菌剂其次。2.PGPR制剂与AM共接种焦惠(2010)通过温室盆栽研究了植物促生根圈细菌(PGPR)接种时期和丛枝菌根(AM)真菌摩西球囊霉接种对番茄生长发育及根结线虫病的影响,采用盆栽模拟试验,播种前将5000接种势单位(IPU)AM真菌接种物加入花盆,采用灌根法(表层和深层结合)接种南方根结线虫3000卵/株。待幼苗4~5片叶期将其移栽盆内,同时接种PGPR和Mi,PGPR浓度为1.0×109CFU/ml菌悬液,每株接10ml。结果表明于番茄播种时接种AM真菌摩西球囊霉+移栽时接种芽孢杆菌和南方根结线虫的处理植株发病率和和病情指数最低、防效最高,分别为24.5%、12.5%和70.90%;并且显著增加番茄植株节点数、株高、茎粗、地上部干重及地下部干重。认为播种时接种AM真菌配合移栽时接种PGPR可以显著减轻南方根结线虫对番茄生长发育造成的危害程度,并且对南方根结线虫有较强的抑制效果。土壤盐渍化是农业生产面临的最严重的非生物逆境之一,张丽辉(2010)通过盆栽试验研究了AM真菌与PGPR双接种对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发的影响,试验中NaCl的浓度为50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L和200mmol/L,结果表明:紫花苜蓿种子用菌株处理后,发芽率、发芽势和发芽指数都得到提高,尤其是用PGPR和AM真菌两种不同的菌株同时处理紫花苜蓿种子后,发芽率、发芽势和发芽指数都得到显著地提高,在NaCl溶液浓度为200mmol/L时发芽率在85%以上,发芽势高达85%,而此浓度下未用菌株处理的紫花苜蓿种子却不能萌发。表明PGPR和AM真菌两种不同的菌株同时作用下盐胁迫下紫花苜蓿种子能够有效地促进种子的萌发。3.PGPR制剂拌种目前,PGPR菌剂主要应用在一些粮食作物及经济作物中,表现出了明显的促生作用和生物防治效果。各种不同的PGPR接种剂在使用时可接种于作物种子表面(如做成种子丸衣)或种床下(如固体发酵)或蘸秧根或作为底施肥料施用于土壤,虽然都可在作物种子周围以及种子萌发后的根际形成一个有益的微生物区系,利于种子萌发和根系生长,但对不同作物效果有一定差别。亚麻苗(芽)期病害严重,但从未找到既有效又不伤苗的拌种剂。吴昌斌(2006)用PGPR菌孢子粉用于亚麻拌种剂,试验结果表明,当菌粉用量达到种子量的0.7%时,可显著提高出苗率、保苗率,减少站杆麻的数量。在亚麻生物活性拌种剂研究的基础上,吴昌斌(2008)进一步开展了亚麻生态BB 肥的研究,试验结果表明,亚麻生态BB肥是亚麻地很有前途的肥料种类,由于生物肥有缓释作用,有希望解决亚麻地无长效肥料和亚麻孕蕾期以后供肥不足问题。唐周斌(2003)研究了PGPR 菌剂及可溶性腐殖酸对经济果林生长的影响,用PGPR 接种剂和腐殖酸型肥料的不同浓度对4年生的苹果进行喷施。结果显示,它具有防病、促进生长、增产、改良土壤等多种作用,植物表面吸收后,根际分泌物对土壤微生物有很大的影响。复合微生物肥料,是由特定微生物(如解磷、解钾、固氮微生物)或其他经过鉴定的两种以上互不拮抗的微生物与营养物质复合而成,是能提供、保持或改善植物营养,提高农产品产量或改善农产品品质的活体微生物制品。微生物指标是复合微生物肥料的核心,既要对其安全性进行严格控制,又要规定其发挥作用的合理含量指标,由于这类肥料产品施用量较一般微生物接种剂大得多,每克活菌含量应相对较低,一些单位根据试验认为最低每克活菌数不应低于0.20亿个。提倡和鼓励采用不同工艺技术,尽可能提高有效活菌含量和作用。此外,微生物肥料中营养添加物成分的含量和比例既要满足作物一定时期养分大的需求,又不能加入过多而抑制微生物的存活和发挥作用。1.两种或两种以上微生物的复合,两种或两种以上微生物复合的微生物菌剂(肥)可以是同一个微生物菌种复合;也可以是不同微生物菌种复合,如固氮菌、解磷菌和解钾菌分别发酵,混合后吸附,以增强微生物菌剂(肥)功效。采用两种或两种以上微生物复合,彼此必须无拮抗作用,而且必须分别发酵,然后混合。2.一种微生物与各种营养元素或添加物、增效剂的复合采用的复合方式为菌剂中添加大量营养元素,即菌剂和一定量的氮、磷、钾或其中1~2种复合;菌剂添加一定量的微量元素;菌剂添加一定量的稀土元素;菌剂添加一定量的植物生长激素;用无害化畜禽粪便、生活垃圾、河湖污泥作为主要基质。总之,无论哪一种方式,必须考虑到复合物的量、复合制剂中pH值和盐浓度对微生物有无抑制作用。常见的肥料有以下几种。(1)微生物微量元素复合生物肥料微量元素在植物体内是酶或辅酶的组成成分,对高等植物叶绿素、蛋白质的合成、光合作用以及养分的吸收和利用方面起着促进和调节的作用,如铝、铁等是固氮酶的组成成分,是固氮作用不可缺少的元素。(2)联合固氮菌复合生物肥料由于植物的分泌物和根的脱落物可以作为能源物质,固氮微生物利用这些能源生活和固氮,故称为联合固氮体系。我国科学家从水稻、玉米、小麦等禾本科植物的根系分离出联合固氮细菌,并开发研制出具有固氮、解磷、激活土壤微生物和在代谢过程中分泌植物激素等作用的微生物肥料,可以促进作物生长发育,提高小麦单位面积产量。(3)固氮菌、根瘤菌、磷细菌和钾细菌复合生物肥料这种生物肥料可以供给作物一定量的氮、磷和钾元素。制作方法是选用不同的固氮菌、根瘤菌、磷细菌和钾细菌,分别接种到各种菌的富集培养基上,放在适宜的温度条件下培养,当达到所要求的活菌数后,再按比例混合,即制成菌剂,其效果优于单株菌接种。(4)有机—无机复合生物肥料单独施用生物肥料满足不了作物对营养元素的需要,所以生物肥的增产效果是有限的,而长期大量使用化肥,又致使土壤板结,作物品质下降,口感不好,因此,在复合生物肥中加入化肥,制成有机—无机复合生物肥料,便成为人们关注的一种新型肥料。传统的微生物肥料产品中仅含有微生物和有机成分。与化学肥料相比,微生物肥料的推广使用虽然更符合食品安全的需求,但存在养分低、见效慢等不足。而在市场选择或农民使用中,希望将不同种类肥料的优点集于一体,同时达到减少化肥用量、增产、改善品质、保护环境安全的目的。随着生产工艺技术的突破,市场出现了含有无机成分的微生物肥料—复合微生物肥。这种肥料集微生物、有机和无机成分于一体,俗称“大三元”微生物肥料或“大三元”复合肥。(5)多菌株多营养生物复合肥这种生物肥料是利用微生物的各种共生关系,以廉价的农副产品或发酵工业的下脚料为原料,通过多种有益微生物混合发酵制成的微生物肥料。由于微生物的种类多,可以产生多种酶、维生素以及其他生理活性物质,可直接或间接促进作物的生长。梁利宝(2010)研究了不同培肥处理对晋南地区采煤塌陷地复垦不同年限土壤熟化的影响,该采煤塌陷复垦区位于山西省晋城市的北石店镇大张村,连续3年种植玉米进行土壤培肥熟化研究。土壤类型是石灰性褐土,当地主要种植玉米、小麦、豆子等作物。供试菌剂为从矿区当地尚未塌陷的熟土中分离的功能性微生物(包括解磷微生物、固氮微生物、解钾微生物)和当地的优势微生物经拮抗试验后,混合、扩大培养,经草炭吸附、晾干成菌肥,每克菌肥所含活性有益菌108个,结果表明,经过玉米、小麦的轮作后,各培肥处理对复垦土壤(不同年限)熟化有不同的效果。与对照相比,化肥+有机肥+菌肥处理的培肥效果最为显著,速效氮、磷增加了21.8%和25.5%,有机质增加了14.2%,微生物量碳、氮增加了17.2%和14.8%,转化酶、磷酸酶和脲酶的增量分别达到了10.2%、16.0%和25.0%。梁利宝(2011)还研究了不同培肥处理对晋南地区采煤塌陷地复垦土壤生化作用强度及玉米产量的影响,结果表明,有机肥+化肥+菌肥处理的氨化、纤维素分解作用强度好于其余处理且在复垦第3年达到最高,与有机肥+化肥差异显著;有机肥+化肥+菌肥的产量高于其余处理,有机肥+化肥次之,除有机肥+化肥+菌肥与有机肥差异显著外,其余差异都不显著。传统堆肥法通常都是采用改善环境条件或增加营养的方法,利用堆制原料中的土著微生物来降解有机污染物,但由于堆肥初期有益微生物量少,传统的堆肥不仅伴有恶臭、污水、蚊蝇,是一大污染源,而且耗时长,养料价值不高,而仅能作为一种较好的土壤调节剂和改良剂,难以适应经济发展需求。为了缩短堆肥时间,控制臭气,增加堆肥成品中有益微生物数目,提高有机肥肥效,国内外学者对将微生物接种技术应用于堆肥化进行了大量研究。有机物腐熟剂能加速各种有机物料(包括农作物秸秆、畜禽粪便、生活垃圾及城市污泥等)分解、腐熟的微生物活体制剂(NY 609—2002)。有机物腐熟剂按产品的形态不同可分为液体、粉剂和颗粒3种剂型。有机物腐熟剂中含有能分别适应各温区的特定微生物如细菌、真菌、放线菌和酵母菌等,且这些菌经专门工艺发酵并复合在一起,互不拮抗,相互协同,有其独特的优势,比土著微生物适应性强,可促进有机固体废弃物转化为优质的生物有机肥料,是处理有机固体废弃物的一项有效的实用微生物接种技术。它不仅对有机物料有强大腐熟作用,而且在发酵过程中还繁殖大量功能细菌并产生多种特效代谢产物(如激素、抗生素等),从而使有机废物经堆肥化处理后的堆肥成品肥效高,刺激作物生长发育,提高作物抗病、抗旱、抗寒能力,功能细菌进入土壤后,表现出综合作用,可以增加土壤养分、改良土壤结构、提高化肥利用率。由于堆肥原料多样,成分复杂,单一微生物作用有限,生产上堆肥接种多采用复合微生物菌剂,现选择几种相对工艺成熟、质量稳定、生产上被广泛应用的堆肥接种剂介绍如下。1.EM菌EM(Effective Microrganisms)是有效微生物菌群的英文缩写,是20世纪80年代初日本琉球大学比嘉照夫研制出的一种新型复合微生物菌剂,是一种活性很强的有益微生物菌群,主要由光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌等多种微生物组成,具有快速繁殖、发酵、除臭、杀虫、杀菌和干燥等功能。在畜禽粪便与秸秆等混合料中加入EM菌剂进行堆积发酵,有益微生物迅速繁殖,快速分解粪便和秸秆中有机质,产生生物热能,堆料温度可升至60~70℃,抑制或杀死病菌、虫卵等有害生物;并在矿质化和腐殖质化过程中,释放出氮、磷、钾和微量元素等有效养分;还可以吸收、分解恶臭和有害物质。EM菌于20世纪90年代初引进我国,目前,已在世界90多个国家和地区得到广泛应用。EM菌除用于堆肥接种外,还在畜禽养殖上用作添加剂,水产养殖上作净水剂,环境工程上作除臭剂。2.酵素菌(BYM)酵素菌是20世纪40年代由日本岛本工业株式会社研制,是一些能大量产生各种加水分解酶的好气性有益微生物组成的复合菌群,酵素菌主要成分构成主要有固氮菌、解磷菌、解钾菌、酵母菌、放线菌、真菌以及多种对植物有益的菌群。酵素菌除了具有一般微生物的普遍特性外,由于其特殊的菌种组合,决定了它独有的基本特性。它不仅能分解农作物秸秆等各种有机质而且能分解土壤中残留的化肥、农药等化学成分,还能分解沸石、页岩等矿物质,它在分解发酵过程中能生成多种维生素、核酸、菌体蛋白等发酵生成物,营养价值相当丰富。应用酵素菌技术制作的肥料其有益微生物能够杀死土壤中的病原菌,可全面改良土壤达到土质松软、透气、保水、保肥、抗旱、耐涝、提高地温和地力,克服农作物重茬病,有效控制病虫害,稳定增加产量,并能极大改善农产品的品质和口感的目的。酵素菌堆肥通常用作基肥,施入土壤后,能够控制土壤的各种病害传播,克服作物的重茬病害,并能产生大量的腐殖质,改善土壤的理化性状;能够增强土壤的保水保肥能力,提高地温3~5℃。(1)好气性由于酵素菌主要由一些好气性或兼性微生物组成,繁殖速度快,抗杂菌特别是厌氧杂菌感染能力强,所以酵素菌的扩繁多采用开放式固态发酵工艺。(2)好磷性酵素菌在繁殖(发酵)过程中适当补充磷素可提高繁殖效率,同时通过酵素菌发酵处理,还能提高磷素的利用率。(3)互补性酵素菌在菌种构成上考虑了不同微生物间的作用互补,在一定程度上能减缓因少数菌株退化而导致产品质量下降的影响。3.VT菌VT菌是北京沃土实验室和中国农业大学历经数年努力的研究成果,是目前国内同类微生物菌剂中复合程度较高、菌种来源及构成较广泛、生产工艺较先进的一项产品,主要用于有机废弃物堆肥的一种复合微生物菌剂。实验分析及田间试验表明,该菌剂无论是在理化、生物性状还是在功能作用方面都已达到甚至超过国外先进微生物制剂水平,是快速处理有机废弃物的理想选择。VT菌主要由乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状真菌这四组微生物构成。其中,不同菌种的基本作用机理如下。(1)乳酸菌适应温度范围宽,有助于前期升温;可产生细菌素类物质,拮抗抑制致病菌;产生有机酸中和碱性物质,降低氨的挥发。(2)酵母菌可促进堆肥前期升温;产生有机酸,降低氨的挥发。(3)链霉菌高温阶段产生抗生素,可抑制致病菌;同时生长阶段产生纤维素酶分解纤维素,并在较长时间维持分解半纤维素的活性;产生磷酸酶,植酸酶和甘油磷酸酶,矿化复杂的有机磷酸盐。(4)曲霉降解脂肪类物质,产生有益的酶类、糖代酶、淀粉酶,分解纤维素,促进秸秆腐熟;将蛋白质分解成氨基酸,淀粉分解成糖。(5)毛霉产生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶,分解淀粉、蛋白质、脂肪等有机质。在接种VT菌进行堆肥化过程中,伴随着VT菌的繁殖,其代谢产物酶类也大量产生,通过这些活菌及酶的作用,不仅可降解有机废物中的蛋白质、脂肪、纤维素、木质素及糖类,加快有机废物的腐殖化、矿质化进程,提高速效养分含量,同时还能有效抑制腐败菌的产生或繁殖,改善生产环境,控制土传病害发生。1.堆肥接种胡菊(2006)研究了VT菌剂接种堆肥的作用效果及生物效应,试验在中国农业大学科技园进行,采用室外露天堆肥。堆肥原料为鸡粪和锯末,试验开始时先将堆肥物料干重0.1%的红糖溶于水,加入堆肥物料干重0.2%的VT菌剂,再加入少许麦麸作为菌剂的吸附剂,然后将麦麸与堆肥原料混匀,进行堆肥,堆肥时间从6月中旬开始,控制在1个月左右。对接种VT菌剂与空白处理堆肥过程进行物理化性质、微生物指标分析比较。结果表明,在堆肥降温阶段接种VT菌比空白处理温度下降缓慢,接种处理温度高于空白的温度;接种处理比空白处理的C/N值降幅大;在堆肥中接种处理的细菌、酵母菌和放线菌的数量均比空白多,真菌数量差别不大,并且纤维素酶和脲酶活性均比空白的高,接种能使堆肥中微生物数量增多及活动强度增大:在玉米和油菜产量和品质等指标上,接种处理略好于空白堆肥处理;同时,接种比空白处理的花卉观赏性强。因此。接种VT菌剂可促进堆肥有机物质分解及利用,有效杀灭病原菌,加快堆肥腐熟,提高堆肥产品质量。刘益仁(2006)研究了微生物发酵菌剂对猪粪堆肥腐熟的影响,试验地点设在江西省农业科学院畜牧兽医研究所种猪场,试验对象为自制的畜禽废弃物发酵菌剂,填充料为稻草和风化煤,各种原料配比为鲜猪粪:稻草:风化煤=6.5:2:1,混合后堆肥的C/N为25.4:1,堆肥过程添加自制除臭剂,堆肥初始水分含量为62%。结果表明,添加微生物发酵菌剂堆肥温度第6d达到50℃,50℃以上持续时间达7d,符合粪便无害化卫生标准要求,C/N第20d下降为19.7:1,第25d含量减少至72.6mg/kg,水溶性碳降低至 4.7g/kg,种子发芽指数达到81.4%,上述指标均达到腐熟要求;对照堆肥温度第12d 达到50℃,50℃以上持续时间为 3.5d,第25d C/N为 22.8∶1,7364含量为973.4mg/kg,水溶性碳含量为12.8g/kg,种子发芽指数为47.5%,均未达到腐熟要求;此外,添加菌剂处理堆肥物理性状明显改善,臭味明显减少,说明接种微生物发酵菌剂能明显加速堆肥的腐熟进程。刘益仁(2006)研究了微生物发酵菌剂对猪粪堆肥腐熟的影响,试验地点设在江西省农业科学院畜牧兽医研究所种猪场,试验对象为自制的畜禽废弃物发酵菌剂,填充料为稻草和风化煤,各种原料配比为鲜猪粪:稻草:风化煤=6.5:2:1,混合后堆肥的C/N为25.4:1,堆肥过程添加自制除臭剂,堆肥初始水分含量为62%。结果表明,添加微生物发酵菌剂堆肥温度第6d达到50℃,50℃以上持续时间达7d,符合粪便无害化卫生标准要求,C/N第20d下降为19.7:1,第25d含量减少至72.6mg/kg,水溶性碳降低至 4.7g/kg,种子发芽指数达到81.4%,上述指标均达到腐熟要求;对照堆肥温度第12d 达到50℃,50℃以上持续时间为 3.5d,第25d C/N为 22.8∶1,7364含量为973.4mg/kg,水溶性碳含量为12.8g/kg,种子发芽指数为47.5%,均未达到腐熟要求;此外,添加菌剂处理堆肥物理性状明显改善,臭味明显减少,说明接种微生物发酵菌剂能明显加速堆肥的腐熟进程。2.EM的作用郑兆飞(2008)研究了EM有机生物肥对毛竹林地土壤性质的影响,试验地位于福建省南平市延平区大横镇溪源村毛竹林丰产示范基地,EM的主要成分有光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性放线菌群、发酵系的丝状菌群、双歧杆菌、芽孢杆菌等,试验结果表明,施EM有机生物肥有利于提高土壤的速效性养分,增强土壤的供肥能力特别是速效养分含量;同一土层毛竹林地土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度以及通气度等土壤孔隙组成指标呈现出EM有机生物肥>鲜鸡粪>对照>复合肥;施EM有机生物肥能明显地增加细菌和真菌数量,分别是对照区的3.45倍和3.53倍,但对土壤放线菌数量无明显影响;施EM有机生物肥极显著增加了毛竹林地土壤过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶和磷酸酶的活性,依次是对照区的6.19倍、4.04倍、3.69倍和2.44倍,但对土壤蔗糖酶活性无明显影响。周莉华(2005)研究了长期施用EM生物有机肥对冬小麦生产的影响,试验地点是中国农业大学曲周实验站,试验始于1993年,每年种植冬小麦—夏玉米两季,施用不同肥料处理十年后,通过小区对比试验,分析EM生物有机肥、普通堆肥、化肥、不施肥对小麦生产的效果差异,结果表明EM生物有机肥比普通堆肥增产8.4%~8.9%比化肥增产17.2%~32.4%,孕穗期小麦植株干物质积累量比其他处理高1.5%~194.2%,麦籽粒平均灌浆速率提高6.6%~16.4%。此外,在品质方面,小麦籽粒粗蛋白含量提高4.9%~19.9%。综合来看,长期施用EM生物有机肥不但可以提高冬小麦的产量,还能有效地改善品质。
