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报告四、葫芦科蔬菜病虫害
出版时间:2015(1)症状:该病全生育期均可发生,以生长中后期受害严重。主要为害叶片,叶柄、茎蔓次之。发病初期在叶正面或叶背面及茎蔓上产生白色近圆形小粉斑,以叶面居多,以后向四周扩散形成边缘不明显的连片白粉,即病菌的菌丝和分生孢子。发病后期,白色霉斑逐渐消失,病部呈灰褐色,病叶枯黄坏死。有时在病斑上长出黄褐色至黑褐色小粒点,即病菌的闭囊壳。田间湿度大,白粉病流行的速度加快。(2)药剂防治:可选用40%氟硅唑乳油8000倍液、10%苯醚甲环唑水分散粒剂2000~3000倍液、50%醚菌酯水分散粒剂3000~4000倍液、10%多抗霉素600~800倍液、30%氟菌唑可湿性粉剂1500~2000倍液喷雾防治。南瓜白粉病病叶黄瓜白粉病病叶正面黄瓜白粉病病叶背面(1)症状:主要为害根部,幼苗及移栽后的成株均可发病。受害植株表现为侧根和须根比正常植株增多,在幼嫩的须根上形成球形或不规则形瘤状物,大小随线虫寄生时间长短和数量而异,单生或串生。瘤状物初为白色,质地柔软,后呈褐色或暗褐色,表面粗糙、龟裂。受害植株多在结瓜后表现症状,地上部长势衰弱,叶片由下向上变黄、坏死,至全株萎蔫死秧。病害发生保护地重于露地,沙土常较黏土发生重。黄瓜根结线虫病地上部植株黄瓜根结线虫病植株根部(2)药剂防治:同茄科作物根结线虫病防治方法。(1)症状:苗期、成株期均可受害。可为害叶片、叶柄、卷须和果实,严重时也侵染茎蔓。子叶染病初呈水渍状近圆形凹陷斑,以后呈黄褐色坏死。真叶染病初为暗绿色水渍状多角形,以后变成淡黄褐色多角形病斑,湿度高时叶背溢出乳白色浑浊水膜状菌脓,干后留下白痕,病部质脆易破裂穿孔。茎蔓、叶柄、卷须染病,在病部出现水渍状小点,沿茎沟纵向扩展呈短条状,湿度高时溢出菌脓,严重时,纵向开裂呈水渍状腐烂,干燥时,茎蔓变褐干枯,表层留下白痕。瓜条染病呈现水渍状小斑,以后扩展成不规则形或连片,在病部溢出大量污白色菌脓,病菌侵入种子致种子带菌。在降水多、光照少、大水漫灌、地势低洼、排水不良、昼夜温差大及结露时间长的条件下,发病严重。黄瓜角斑病病叶正面黄瓜角斑病病斑破裂(2)药剂防治:可选用47%春雷霉素·王铜可湿性粉剂600~800倍液、72%农用链霉素可溶性粉剂4000~5000倍液、33.5%喹啉铜悬浮剂3000~4000倍液、20%噻菌铜悬浮剂500~600倍液喷雾防治。(1)症状:此病全生育期都可发生,主要为害叶片。子叶染病后初呈褪绿黄斑,扩大后呈黄褐色。真叶染病叶缘或叶背面出现水渍状病斑,逐渐扩大受叶脉限制呈多角形淡黄褐色或黄褐色斑块,湿度高时叶背面或叶面均长出灰黑色霉层,即病菌的孢囊梗和孢子囊。后期病斑连片致叶缘卷缩干枯,严重时植株一片枯黄。天气忽冷忽热、昼夜温差大、结露时间长、多阴雨、光照少的天气,以及地势低洼、浇水过多、种植过密的地块,均有利该病的发生和流行。黄瓜霜霉病病叶正面黄瓜霜霉病田间为害状甜瓜霜霉病病叶背面(2)药剂防治:可选用72%霜脲·锰锌可湿性粉剂600~800倍液、60%唑醚·代森联水分散粒剂1500~2500倍液、52.5%唑菌酮·霜脲氰水分散粒剂3500~4500倍液、72.2%霜霉威盐酸盐水剂600~800倍液喷雾防治。保护地也可选用45%百菌清烟剂0.5千克/亩熏烟防治。(1)症状:从幼苗到成株皆可发病,幼苗发病,多在子叶边缘出现半椭圆形淡褐色病斑,上有橙黄色点状胶质物;成叶染病,病斑近圆形,直径4~18毫米,灰褐色至红褐色,严重时,叶片干枯;茎蔓与叶柄染病,病斑椭圆形或长圆形,黄褐色,稍凹陷,严重时病斑连接,绕茎一周,植株枯死;瓜条染病,病斑近圆形,初为淡绿色,后成黄褐色,病斑稍凹陷,表面有粉红色黏稠物,后期开裂。(2)药剂防治:可选用70%甲基硫菌灵可湿性粉剂600倍液、60%苯醚甲环唑水分散粒剂6000~8000倍液、或60%唑醚·代森联水分散粒剂600~1000倍液喷雾防治。西瓜炭蛆病病叶黄瓜炭蛆病后期(1)症状:多在开花结瓜后陆续发病,病株初期表现为中下部叶片或植株一侧叶片褪绿,中午萎蔫下垂,早晚恢复,似缺水状,以后萎蔫叶片不断增多至逐渐遍及全株,最后整株枯死。茎蔓发病,在主蔓基部一侧形成长条形凹陷斑,湿度高时病茎纵裂,其上产生白色至粉红色霉层,剖茎可见维管束变褐,有时病部可溢出少许琥珀色胶质物。天气闷热潮湿,长期连作,管理粗放,施肥伤根等利于发病。甜瓜枯萎病黄瓜枯萎病病(左)健(右)维管束比较(2)药剂防治:可选用0.5%小檗碱水剂500倍液、70%甲基硫菌灵可湿性粉剂400~500倍液、60%唑醚·代森联水分散粒剂600~1000倍液喷雾或灌根。(1)症状:全生育期均可发生,叶片、叶柄、茎蔓、瓜果均可受害,主要为害叶片和茎蔓。叶片病斑为近圆形或不规则形,或由叶缘向内发展呈“V”形或半圆形,茎蔓发病多在茎基和茎节附近,有时流出琥珀色或乳白色至红褐色胶状物,病茎纵裂呈乱麻状,维管束不变色;病部产生明显的小黑点。种子可带菌传播,条件适宜时病菌从气孔、水孔或伤口侵入引起发病,通过浇水、气流传播。黄瓜蔓枯病病茎(2)药剂防治:可选用80%代森锰锌可湿性粉剂600倍液、50%异菌脲可湿性粉剂800~1000倍液、70%甲基硫菌灵可湿性粉剂600倍液喷雾或灌根。(1)症状:黄瓜绿斑驳花叶病毒病分绿斑花叶和黄斑花叶两种类型。绿斑花叶型苗期染病幼苗顶尖部的2~3片叶子现亮绿或暗绿色斑驳,叶片较平,产生暗绿色斑驳的病部隆起,新叶浓绿,后期叶脉透明化,叶片变小,引起植株矮化,叶片斑驳扭曲,呈系统性传染。瓜条染病现浓绿色花斑,有的也产生瘤状物,致果实成为畸形瓜,影响商品价值,严重的减产25%左右。黄斑花叶型其症状与绿斑花叶型相近,但叶片上产生淡黄色星状疱斑,老叶近白色。土壤黏重、偏酸,多年重茬,土壤积累病菌多的易发病。氮肥施用太多、生长过嫩、播种过密、株行间郁闭,抗性降低的易发病。肥力不足、耕作粗放、杂草从生的田块易发病。种子带菌或用易感病种子易发病。黄瓜病叶西瓜病叶(2)药剂防治:可选用20%盐酸吗啉胍·铜可湿性粉剂400~500倍液、6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂600~800倍液、40%烯羟吗啉胍可溶性粉剂1000~1500倍液、0.5%菇类蛋白多糖水剂200~300倍液喷雾防治。(1)为害特点:此虫为黄瓜上常见害虫,成虫和若虫吸食植物汁液,被害叶片褪绿、变黄、萎蔫,除直接为害外,还可造成煤污病。粉虱成虫活动最适温度25~30℃。在生产温室条件下,一年可发生10余代,约1个月完成一代,冬季在室外不能存活,因此,冬季温室作物上的粉虱是露地蔬菜上的虫源,由春季至秋季持续发展,夏季高温多雨抑制作用不明显,到秋季数量达高峰。由于温室、大棚和露地蔬菜生产紧密衔接和相互交替,使粉虱周年发生,防治困难。烟粉虱为害黄瓜(2)药剂防治:同茄科作物烟粉虱的防治方法。(1)为害特点:主要以幼虫钻食叶肉组织,在叶片上形成由细变宽的蛇形弯曲隧道,多为白色,有的后期变为铁锈色,发生严重时叶片在很短时间内就被钻花干枯,至叶片坏死,严重影响植株的光合作用。温室可全年发生,大棚在初夏和秋季形成2个发生高峰期,露地7~9月为发生高峰期。潜叶蝇为害状(2)药剂防治:同茄科作物潜叶蝇防治方法。(1)为害特点:瓜蚜以成虫和若虫在瓜菜叶片背面和幼嫩组织上吸食作物汁液。瓜苗嫩叶和生长点受害后,叶片卷缩,瓜苗萎蔫,严重时导致植株枯死。老叶受害时,可使叶片提前老化枯死,缩短结瓜期或影响幼瓜生长,造成减产。除直接为害外,瓜蚜还可传播病毒病,造成进一步的为害和损失。黄瓜蚜虫(2)药剂防治:可选用10%吡虫啉可湿性粉剂1000~1500倍液、0.38%苦参印楝素500~750倍液、20%吡虫啉浓可溶剂4000倍液、5%桉油精乳油600~800倍液对水喷雾。(1)为害特点:以成虫和若虫锉吸瓜菜的嫩梢、嫩叶、花和果的汁液,使被害组织老化坏死,枝叶僵缩,植株生长缓慢,幼瓜表皮硬化变褐或开裂,严重影响产量与质量。蓟马为害黄瓜叶片(2)药剂防治:瓜菜生长期可选用1.8%阿维菌素乳油3000~4000倍液、10%吡虫啉可湿性粉剂2500倍液、60克/升乙基多杀菌素1500倍液、48%毒死蜱乳油1500倍液对水喷雾防治。 -
报告(十七)黄地老虎(Yellow Cutworm,Turnip Moth)
出版时间:2013黄地老虎(Agrotis segetumSchiffermuller),属鳞翅目(Lepidoptera),夜蛾科(Noctuidae)。分布于欧洲、非洲和亚洲。在我国分布广泛,东北、西北、华北、华中、华东和西南地区均有发生,以北方各省较多。在雨量少、较干旱的草原地带,如新疆、内蒙古、华北部分地区,甘肃河西以及青海西部常造成严重为害。参见小地老虎的为害状。成虫体长14~19mm,翅展31~43mm,体淡灰褐色。雌蛾触角丝状;雄蛾触角双栉状,栉齿向端部渐短,端部1/3丝状。前翅黄褐色,翅面散布小黑点,各横线均为双曲线,但多不明显;肾纹、环纹、剑纹明显,均围以黑边,中央暗褐色。后翅白色,前缘略带黄褐色。卵半球形,直径约0.5mm,表面具纵棱与横道。老熟幼虫体长33~43mm,头黄褐色,颅侧区有略呈长条形暗斑,额区(傍额片)颅顶双峰状。幼虫体淡黄褐色,多皱纹。臀板具2大块黄褐色斑,中央纵断,小黑点较多。蛹长15~20mm,腹部第4节背面中央具稀小不明显的刻点,第5~7节背面前缘中央至侧面均有密细小刻点9~10排,第5~7节腹面亦有刻点数排;腹末端稍延长,着生1对中间分开的粗刺。黄地老虎在我国黑龙江、辽宁、内蒙古和新疆北部1年发生2代,甘肃河西地区1年发生2~3代,陕西和新疆南部1年发生3代。以老熟幼虫在麦田、绿肥、草地、菜地、休闲地、田埂以及沟渠堤坡附近的土壤中越冬,一般田埂密度大于田中,向阳面田埂大于向阴面。3~4月间气温回升,越冬幼虫开始活动,5月第1代幼虫为害春播作物幼苗,8月第2代幼虫为害秋菜、牧草等。成虫昼伏夜出,在高温、无风、空气湿度大的黑夜活跃,有较强的趋光性和趋化性。产卵前需要补充营养。黄地老虎喜产卵于低矮植物近地面的叶上。每头雌虫产卵300~600粒。卵期长短因温度高低而异,一般5~9天,温度17~18℃时10天左右,28℃时仅需4天。1~2龄幼虫在植物幼苗心叶处昼夜为害,3龄后从接近地面的茎部蛀孔为害,造成枯心苗。3龄以后幼虫开始扩散,白天潜伏在被害作物或杂草根部附近的土层中,夜晚出来为害。幼虫老熟后多在翌年春上移到土壤表层做土室化蛹。黄地老虎严重为害大多是在比较干旱的地区,如西北、华北等地,但十分干旱的地区发生也很少,一般在上年幼虫休眠前和春季化蛹期雨量适宜才有可能大量发生。图3-46 黄地老虎(左:成虫♂;中:成虫♀;右:幼虫)参见小地老虎防治。 -
报告(十六)网目拟地甲(Pitchy Darkling Beetle)
出版时间:2009网目拟地甲(Opatrum subaratumFaldermann),别名沙潜,属鞘翅目,拟步甲科。分布于我国东北、华北、西北等地。国外俄罗斯、蒙古等国有发生。成虫和幼虫为害幼苗,取食嫩茎、嫩根,影响出苗,幼虫还能钻入根茎、块根和块茎内食害,造成幼苗枯萎死亡;成虫可咬食叶片,造成缺刻和孔洞。图3-40 为害叶片咬食穿孔虫体黑色略带褐色,一般鞘翅上附有泥土,故外观呈灰色,椭圆形。雌成虫体长7.2~8.6mm,宽3.8~4.6mm;雄成虫体长6.4~8.7mm,宽3.3~4.8mm。头部较扁,背面似铲状,复眼黑色在头部下方。触角棍棒状11节,第1~3节较长,其余各节呈球形。前胸发达,前缘呈半月形,其上密生点刻如细沙状。鞘翅近长方形,其前缘向下弯曲将腹部包住,不能飞翔,鞘翅上有7条隆起的纵线,每条纵线两侧有突起5~8个,形成网格状。前、中、后足各有距2个,足上生有黄色细毛。卵椭圆形,乳白色,表面光滑,大小为1.2~1.5mm×0.7~0.9mm。初孵幼虫乳白色,体长2.8~3.6mm,老熟幼虫15~18.3mm,体细长与金针虫相似,深灰黄色,背板色深。前足发达,为中、后足长度的1.3倍。腹部末节小,纺缍形,背板前部稍突起成一横沟,前部有褐色钩形纹1对,末端中央有隆起的褐色部分,边缘共有刚毛12根,末端中央有4根,两侧各排列4根。蛹为裸蛹,乳白色并略带灰白,羽化前深黄褐色,大小为6.8~8.7mm×3.1~4mm。腹部末端有2钩刺。图3-41 网目拟地甲网目拟地甲在东北、华北地区1年发生1代。以成虫在土中、土缝、洞穴和枯枝落叶下越冬。翌春3月下旬杂草发芽时,成虫大量出土,取食蒲公英、野蓟等杂草的嫩芽,并随即在大田作物和菜地为害幼苗。成虫在3~4月活动期间交配产卵,卵产于1~4cm表土中。幼虫孵化后即在表土层取食幼苗嫩茎、嫩根,幼虫6~7龄,历期25~40天,具假死习性。6~7月份幼虫老熟后,在5~8cm深处做土室化蛹,蛹期7~11天。成虫羽化后多在作物和杂草根部越夏,秋季向外转移,为害秋苗。沙潜性喜干燥,一般发生在旱地或较黏性土壤中。成虫只能爬行,假死性特强,寿命长,最长的能跨越4个年度,连续3年都能产卵,且孤雌后代的成虫仍能进行孤雌生殖。1.农业防治 秋收后深翻土地,改良土壤,铲除杂草,精耕细作等,以改变害虫发生条件,减轻为害。提早播种或定植,错开沙潜发生期。2.化学防治 在沙潜为害严重地区,播种前用3%氯唑磷颗粒剂,2~6kg/667m2,混细干土50kg,均匀地撒在地表,深耙20cm;或用50%辛硫磷乳油1:20比例拌潮湿细沙土,傍晚撒于幼苗根部四周;用50%辛硫磷乳油1:10比例拌切碎的叶菜或杂草等,傍晚撒于幼苗根部四周,每3~5天更换1次毒饵。 -
报告(十四)大地老虎(Larger Cutworm,Giant Cutworm)
出版时间:2009大地老虎(Trachea tokilnisButler),属鳞翅目Lepidoptera,夜蛾科Noctuidae。分布于全国各地。在日本、俄罗斯等国有发生报道。参见小地老虎的为害状。成虫体长20~22mm,翅展52~62mm,暗褐色。雌蛾触角丝状;雄蛾触角双栉齿状,分支较长,向端部渐短小,几达末端。前翅褐色,前缘自基部至2/3处黑褐色;肾纹、环纹明显,周缘围以黑褐色边,肾纹、环纹、剑纹明显,周缘各围以黑褐色边,肾纹外方有1黑色条斑;亚基线,外横线均为双条曲线,但有时不明显;外缘具1列黑点,内侧至亚缘线间为暗褐色。后翅淡褐色,外缘具很宽的黑褐色边。卵半球形,大小1.8mm×1.5mm,初浅黄色,渐变褐色,孵化前灰褐色。老熟幼虫体长41~61mm,头部黄褐色,额区在颅顶相会处呈双峰毗连。体黄褐色。体表多皱纹,微小颗粒不显。前胸盾褐色。臀板除末端两根刚毛附近为黄褐色外,几乎全部为1整块深色斑,并满布龟裂状皱纹。腹部第1~8节背面的4个毛片前2个等于或略小于后2个。蛹长23~29mm,腹部第3~5节明显较中胸及腹部第1~2节粗。腹端具1对臀棘。图3-37 大地老虎成虫(左♂;右♀)(张治良摄)图3-38 大地老虎幼虫大地老虎在我国各地均为1年发生1代。以低龄幼虫越冬。3~5月越冬后幼虫为主要为害虫态;5~6月温度达20℃以上时,以老熟幼虫滞育越夏,滞育期长达100余天,9~10月羽化为成虫。卵多产于土表或幼嫩杂草茎叶上。参见小地老虎防治。 -
报告附录 微生物肥料和生物农药的主要技术指标
出版时间:2012项目剂型液体粉剂颗粒外观无异臭味液体粉状、湿润、松散颗粒、无明显机械杂质有效活菌数(cfu)/[亿/g(ml)]≥1.00.500.50水分/(%)≤—35.020.0纤维素酶活/(μ/ml)≥30.030.030.0蛋白酶活/[μ/g(ml)]≥15.015.015.0淀粉酶活/[μ/g(ml)]≥10.010.010.0pH值5.0~8.55.5~8.55.5~8.5有效期/月≥612表1 有机物料腐熟剂产品技术指标(NY 609—2002)项目指标备注外观、气味乳白色或灰白色均匀混浊液体或稍有沉淀,无酸臭气味根瘤菌活菌个数(108/ml)≥5.0杂菌率(%)≤5pH值6.0~7.2用耐酸菌株生产的菌液,pH值可以大于7.2寄主结瘤最低稀释度10-6此项仅在监督部门或仲裁检验方认为有必要时才检测有效期(月)≥3此项仅在监督部门或仲裁检验方认为有必要时才检测表2 液体根瘤菌肥料技术指标(NY 410—2000)项目指标备注外观、气味粉末状、松散、湿润无霉块,无酸臭味,无霉味水分含量(%)25~50根瘤菌活菌个数(108/g)≥2.0杂菌率(%)≤10pH值6.0~7.2吸附剂颗粒细度大粒种子(大豆、花生、豌豆等)用的菌肥,通过孔径0.18mm标准筛的筛余物≤10%;小粒种子(三叶草、苜蓿、紫云英)用的菌肥通过孔径0.15mm标准筛的筛余物≤10%寄主结瘤最低稀释度10-6此项仅在监督部门或仲裁检验方认为有必要时才检测有效期(月)≥6此项仅在监督部门或仲裁检验方认为有必要时才检测表3 固体根瘤菌肥料技术指标(NY 410—2000)项目剂型液体粉剂颗粒有效活菌数(cfu)/[亿/g(ml)]≥0.50≥0.20≥0.20总养分(N+P2O5+K2O)(%)≥4.0≥6.0≥6.0杂菌率(%)≤15.0≤30.0≤30.0水分(%)—≤35.0≤20.0pH值3.0~8.05.0~8.05.0~8.0细度(%)—≥80.0≥80.0有效期(月)≥3≥6表4 复合微生物肥料产品技术指标(NY 798—2004)项目剂型液体粉剂颗粒外观、气味紫红色、褐红色、暗红色、棕红色、棕黄色的液体、略有沉淀、略具清淡的腥味粉末状、略具清淡的腥味颗粒状、略具清淡的腥味pH值6.0~8.56.0~8.56.0~8.5水分(%)—20.0~35.05.0~15.0细度筛余物(%)孔径0.18mm孔径1.00~4.75mm——≤20.0——≤20.0有效活菌数/[个/ml(个/g)]≥5.0×1082.0×1081.0×108杂菌率(%)≤10.015.020.0霉菌杂菌[106/g(ml)]≤3.03.03.0有效期不得低于6个月不得低于6个月不得低于6个月蛔虫卵死亡率(%)≥95粪大肠菌群[个/g(ml)]≤100表5 光合细菌菌剂技术指标(NY 527—2002)指标项目剂型液体固体冻干外观、气味乳白或淡褐色液体,混浊,稍有沉淀,无异臭味黑褐色或褐色粉状,湿润、松散,无异臭味乳白色结晶,无味水分(%)—25.0~35.03.0pH值5.5~7.06.0~7.56.0~7.5细度[过孔径0.18mm标准筛的筛余物(%)]≤520.0有效活菌数[个/ml(个/g、个/瓶)]≥5.0×1081.0×1085.0×108杂菌率(%)≤5.015.02.0有效期(月)≥3612表6 固氮菌成品技术指标(NY 411—2000)项目指标外观、气味浅黄或灰白色混浊液体,稍有沉淀,微臭或无臭味有效活菌数(ml)有机磷细菌肥料≥2.0无机磷细菌肥料≥1.5杂菌率(%)≤5pH值4.5~8.0有效期(月)≥6表7 液体磷细菌肥料技术指标(NY 412—2000)项目指标外观、气味粉末状、松散、湿润、无霉菌块、无霉味、微臭水分(%)25~50有效活菌数(亿个/g)有机磷细菌肥料≥1.5无机磷细菌肥料≥1.0细度(粒径)通过孔径0.20mm标准筛的筛余物≤10%pH值6.0~7.5杂菌率(%)≤10有效期(月)≥6表8 固体磷细菌(粉状)肥料技术指标(NY 412—2000)项目指标外观、气味松散、黑色或灰色颗粒,微臭水分(%)≤10有效活菌数(亿个/g)有机磷细菌肥料≥0.5无机磷细菌肥料≥0.5表9 固体磷细菌(颗粒状)肥料技术指标(NY 412—2000)项目指标细度(粒径)全部通过2.5~4.5mm孔径的标准筛pH值6.0~7.5杂菌率(%)≤20有效期(月)≥6表9 固体磷细菌(颗粒状)肥料技术指标(NY 412—2000)(续)-1项目剂型液体固体颗粒外观无异臭味松散,无异臭味黑褐色或褐色粉状,湿润黑色或褐色颗粒水分(%)—20.0~50.0<10.0pH值6.5~8.56.5~8.56.5~8.5细度筛余物(%)孔径0.18mm—≤20—孔径5.0~2.5mm——≤10有效期内有效活菌数[108/ml(g)]51.21.0杂菌率(%)≤5.015.015.0有效期(月)≥366表10 硅酸盐细菌肥料成品技术指标(NY 413—2000)项目指标含孢量高孢粉≥1000亿孢子/g低孢粉100(土10)亿孢子/g孢子萌发率高孢粉≥90%低孢粉≥90%表11 球孢白僵菌粉剂控制项目指标(GBT 25864—2010)项目指标毒力LT50高孢粉LT50≤5d低孢粉LT50≤6d杂菌率高孢粉≤5%低孢粉≤10%干燥减量高孢粉≤10%低孢粉≤10%细度高孢粉全部通过160目筛低孢粉全部通过35目筛贮存稳定性在5℃条件下贮存180d,孢子萌发率大于标明值的80%表11 球孢白僵菌粉剂控制项目指标(GBT 25864—2010)(续)-1项目指标毒素蛋白(%)≥32000IU/mg16000IU/mg8000IU/mg毒力效价([PxIU/mg][HaIU/mg])≥4.02.01.0pH值6.0~7.5细度(75pm)(%)≥98悬浮率(有效成分)(%)≥70湿润时间(min)≤3水分(%)≤4.0表12 苏云金杆菌可湿性粉剂控制项目指标(FIG 3617—1999) -
报告苹果树栽培概述
出版时间:2011该苹果生态适宜区位于辽宁南部、华北和中原地区,包括山东、河北、河南、安徽,以及江苏大部、山西中南部、陕西东南部、湖北东北部和浙江北部。该苹果生态适宜区,包括山西中北部、陕西西部与北部、宁夏南部、甘肃东南部、青海东部、四川西北部和西藏东南部,以及新疆的伊犁盆地及塔里木盆地周边、喀什、库尔勒、和田和哈密等地。我国栽培的西洋苹果,最早于1871年由美国引入山东烟台。其后又从德国、俄罗斯、日本等国先后引入,逐渐形成辽南和胶东两大苹果产区,并传入河北、陕西和四川等省。1949年以后,苹果生产发展较快,生产区域不断扩大。目前,我国共有25个省(区)生产苹果,但苹果产区主要集中在渤海湾、西北黄土高原、黄河故道和西南冷凉高地等四大产区,其中黄土高原和渤海湾地区是我国苹果的优生区,并以陕西省和山东省的苹果面积与产量最大。该区域中重点区包括胶东半岛、泰沂山区、辽南、辽西部分地区和河北的秦皇岛地区,是我国苹果栽培最早、产量和面积最大、生产水平最高的产区,优质果商品率高。从气候条件的差异上,又可分为辽南与辽西产区、山东产区和河北与京津产区3个小区。本区包括范围很广,东起山西中北部,包括陕西中北部,宁夏、内蒙古阴山以南,甘肃的河西走廊,青海的黄河—湟水沿岸海拔低于2000米的地区,西至新疆的伊犁、阿克苏和喀什等地。本区地势高(苹果栽培区平均海拔在800~2000米),纬度高,昼夜温差大,日照充足,降水量少,特别适合苹果生产,果实产量高、品质好,病虫害轻。现在黄土高原地区已成为我国最大的苹果产区,也是我国苹果的优生区和主要的出口基地。本区主要的集中产地有延安市、运城市、天水市和庆阳市等,其栽培面积还在不断扩大。本产区以南到淮河、秦岭以北,东起连云港,经徐州、郑州,西至宝鸡,是中国新兴的一条最长的苹果栽培带。该区苹果种植面积较大,但苹果表面果锈较重,同时由于夏季高温和温差小,因而果实品质一般。该产区主要包括黄河故道产区和秦岭北麓产区。本区以四川省为主(四川盆地除外),包括西藏、云南和贵州等地低纬度的高山区。本区早在20世纪初已有零星的苹果生产,品种主要来自美国、法国和印度,但局限于个别庄园或其附近栽植。从20世纪50年代起,才逐步发展起来,现已成为中国重要的优质出口苹果基地之一,该区主栽苹果品种有金冠、元帅和红星等。苹果树的一生要经历生长、结果、衰老、更新和死亡过程,整个过程称为年龄时期。实生繁殖的果树年龄时期分幼年阶段(童期)、成年阶段和衰老期;无性繁殖的果树年龄时期划分为营养生长期、结果期和衰老期。种子萌发至真叶展开为幼苗期。指从种子萌发起,到具备开花潜能的这段时期。童期是果树特有的生命现象,实生苗在童期时芽小、枝密、多针刺枝。叶小而薄,叶肉发育差、栅栏组织和叶脉都不发达。即果树部分部位开始结果的时期。此期枝条先端开始形成少量质量较差的花芽,能开花结果,坐果率低。结果部位以下枝条仍处于童年阶段。所结果实含水量高、皮厚,味较酸,品质较差。大部分部位都结果的时期,年生长量趋于稳定。叶、芽、花等在形态上表现出该树固有特性。成花容易,结果部位扩大,果实品质达最佳状态,产量达最高水平。生长、结果和花芽形成达到平衡。经过一定的年限后,树势开始衰弱,表现树体骨干枝、骨干根逐步衰亡,枝条生长量小,纤细,结果枝或结果母枝比例下降,果实品质变差,产量下降。树冠更新复壮能力及抗逆性显著下降,果树较易感染各种病虫害。苹果和其他落叶果树一样,在一年中和气候环境条件的变化相适应进行有节奏地变化,表现为萌芽、展叶、开花、坐果、果实生长和成熟、花芽分化、新梢生长和成熟、落叶、休眠等物候期。各器官的物候期是按一定顺序,而不同器官是相互交错进行的。为了正确地制定年周期中的管理措施,需要正确了解苹果在年发育期中物候阶段性的特点。当日夜平均气温达10℃左右时,叶芽即开始萌动,同一株树萌芽期可延续一个月。强树、成年树发芽早,弱树、幼树发芽晚。不同地区,不同年份,苹果品种萌芽期的先后顺序基本一致。苹果芽萌动后约10天即进入展叶期,鳞片内第1~2片为稚叶,甚小,在展开后不久先后脱落,为非功能叶。展叶是指第一片功能叶平展,全树以5%发育枝顶芽展叶为准。在大于3℃的积温达到214℃以上时,苹果即开花。苹果开花期的早晚,与盛花期前40~50天内的旬平均最高气温的累积值密切相关。如果这一时期旬最高气温累积值高,开花期即早,相反就晚。不同品种所需积温值不同,所以开花早晚不同,早捷、萌、藤牧1号和陆奥开花早,富士、元帅系和津轻其次,国光最迟。开花物候期又分为花簇期、花蕾分离期、蕾铃期、初花期、盛花期和落花期。苹果落花后进入果实发育期,从坐果至果实成熟所经历的天数。不同品种的果实发育期差异较大。果实发育大体可分为果实细胞分裂期与果实细胞膨大期。苹果新梢生长期从新梢开始生长起,到顶芽形成为止。不同枝型生长历期长短不一:短枝、叶丛枝为30天左右;中长枝为45~60天;营养枝则为75~90天或更长。即芽能够分化为花芽的时期。整个植株,枝条是陆续停止生长的,花芽分化也是陆续开始的。盛果期大树短果枝多,分化期集中;初结果树,长果枝、中果枝、短果枝均有,分化期拖延较长;幼树枝条停止生长晚,开始分化的也晚。在华北地区,苹果在6月初开始分化花芽。果实发育至具有一定的果形、色泽、香气和硬度等特征,表现出其品种固有特性的时期。此期果实体积和重量不断增加,果实内的淀粉逐渐减少,糖增多,含酸量降低;叶绿素降解过程加速,果实底色由绿变黄,香气增加,进入生理成熟。温度是影响落叶的主要因素,当旬平均温度低于10℃,日照缩短至12小时,即开始准备落叶。全树变黄叶片开始脱落,至25%的叶片脱落为开始落叶期,正常生长的叶片落完为落叶末期。我国西北、东北和华北地区苹果落叶在11月份,西南地区在12月份。是指苹果从秋季自然落叶后至春季萌芽止。这一时期外表上看不出任何生长,但树体内部仍然进行着各种活动,如呼吸作用、水分蒸腾、芽的分化和根系对养分的吸收合成,以及树体内养分的转化等,只是这些活动比生长期微弱很多。根据树体休眠的状态,可分为自然休眠和强迫休眠。苹果树的根系因繁殖方法不同可分为以下三类:由种子实生繁殖所形成的根系为实生根系,如以海棠、山定子等为实生砧木的根系;由扦插、压条繁殖所形成的根系为茎源根系,如一些矮化砧的根系;由根蘖繁殖所形成的根系为根蘖根系。实生根系主根发达,根系分布较深,生命力强,对外界环境条件有较强的适应性,但个体间差异较大。茎源根系和根蘖根系则主根不明显,根系浅,抗逆性较差,但个体间较为一致。地上的所有枝叶组成了苹果的树冠,包括主干、主枝、侧枝和枝组。良好的苹果树冠结构对于改善通风透光条件、提高净光合速率、促进花芽分化和提高产量品质有着非常重要的作用。果树整形修剪就是维持合理树冠结构的重要手段。描述树冠结构的主要参数有叶面积指数、主枝数、亩枝量、叶幕厚度、树高和干高等。苹果叶为椭圆形或卵圆形,叶缘有钝锯齿,幼嫩时两面均具柔毛,成长后正面柔毛脱落,叶缘有锯齿。全树总叶片的自然分布构成叶幕。叶幕结构对苹果的产量、果实品质有决定性影响,因为叶幕层的厚度和叶子分布的疏密程度直接关系到光合作用效率。叶幕的形状与整形修剪制度有关。苹果叶幕有半圆形、纺锤形等。如采用主干疏层形叶幕为2~3层,纺锤形叶幕有3~5层,开心形叶幕只有1层。从生产实践上看,叶幕厚度以2~2.5米为宜,这样有利于提高光能利用率,提高果树的产量和品质。芽是枝、叶或花的雏体,是枝、花形成过程中的临时性器官,由枝、叶、花的原始体以及生长点、过渡叶、苞片和鳞片构成。芽还具有与种子相似的特点,在繁殖条件下可形成新的植株,芽或带芽的枝可用于嫁接、扦插繁殖。苹果芽依芽在枝上的位置分为顶芽、侧芽和不定芽。依芽的性质分为叶芽和花芽。依芽的萌发早晚可分为早熟性芽、晚熟性芽和潜伏芽。依同一节上芽的主副可分为主芽和副芽。叶芽芽体小,略长而尖,芽内只包含有枝叶原始体,萌芽后抽生出新梢。苹果叶芽除有中间的主芽外,两侧为副芽。一般情况下,只有主芽生长,而副芽潜伏不萌发。苹果的花芽为混合芽,以顶生为主,芽体大,充实饱满,既有花原基,也有叶原基,在春季萌芽后既长枝又开花。苹果花序为伞房花序(图1-1),每序有5~7朵花,当树势衰弱或树势过旺时花芽发育不好,只有3~5朵花。苹果的花由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊、子房和花托构成。花瓣白色,含苞未放时带粉红色,雄蕊20,花柱5。图1-1 苹果的花序苹果的果实为合生心皮下位子房与花托、萼筒共同发育而成(图1-2)。食用部分主要由肉质花托发育而成,心皮形成果心,所占比例较小,称为仁果,属假果。子房有5个心室,每个心室多有2个胚珠,可形成2粒种子。果实的生长物候期分为果实发育期、萼片闭合期、梗洼形成期、果实色泽变化期、采收期和自然成熟期。苹果树生长季对有效积温的要求为2500~3000℃,不同物候期对有效积温要求不同。苹果开花和果实成熟分别需要419℃和1099℃的有效积温。苹果在冬季最冷月旬平均温度低于-12℃或绝对低温达-30℃以下时,即发生严重冻害。冬季需要≤7.2℃温度1400小时左右的低温,才能满足苹果顺利通过休眠期对低温的要求。生长季(4~10月份)平均气温为12~18℃,夏季(6~8月份)平均气温为18~24℃,最适宜苹果生长,35℃以上则表现生长不良。根系一般可耐-12℃的低温,花蕾只能经受短期-2.5℃的低温,花期遇-1.5~1.7℃的低温,即有不同程度的伤害。幼果期经较长时间0~1℃低温,萼周就会出现霜环。图1-2 苹果的果实苹果是喜光树种,光照充足才能正常生长,一旦光照恶化,就会影响花芽分化和果实品质。所以,要采用高光效树形。红色品种要求年日照时数1500小时以上,或成熟期日照量不低于150小时。紫外线对节间伸长有抑制作用,使树体矮小、侧枝增多,而且可促进花芽的分化,有助于果实花色素的合成,使红色果实的色泽更加艳丽。一般苹果光合作用的光饱和点在800微摩/(平方米·秒),饱和点高的品种补偿点也高。苹果在年降水量为500~800毫米,且分布均匀的地区生长良好。花期多雨,影响授粉和坐果;夏季、秋季多雨,会造成枝叶徒长,病虫害严重,果实产量和品质下降;春旱和伏旱对苹果产量影响最大。苹果喜微酸性至中性土壤,适宜pH值为5.4~6.8,pH值4以下生长不良,pH值7.8以上常发生严重的失绿现象;土壤含盐总量在0.13%以下时生长正常。苹果树的生长发育,最适宜于土层深厚,地下水位保持在1米以下,富含有机质,心土通气排水良好的沙质土壤。风、海拔对苹果栽培也有影响。在大风地区,苹果易出现偏冠、落花落果重的现象,因此栽培时必须营造防护林。海拔高度的差异,造成气温、光照等一系列因子的变化,从而影响苹果生长发育及品质形成。如同一地区,因海拔高度不同而出现苹果物候期和品质上的差异,海拔高的地区昼夜温差大,有利于糖类(碳水化合物)的积累,果实着色好,综合品质高。我国黄土高原海拔一般在800~1500米,非常有利于苹果品质的提高。无公害农产品,是20世纪90年代在我国农业和农产品加工领域提出的全新概念,是指产地生态环境清洁,按照特定的生产技术规程,将有毒、有害物质控制在规定标准内,并由授权部门审定批准,允许使用无公害农产品标志的食品。无公害农产品允许有限制地使用农药、化肥等人工合成的物质和转基因产品;允许存在有害物残留,只要不超过标准规定就可以使用无公害农产品标志,更适合当前国内消费市场,还不能在国际市场通行。无公害苹果生产主要技术包括:基地环境的选择,栽培技术,施肥技术,病虫害防治技术,收获、加工、包装、贮藏运输技术和质量检测技术等。涉及苹果无公害生产的标准有:NY/T 5012—2001《无公害食品 苹果生产技术规程》;NY/T 5013—2001《无公害食品 苹果产地环境条件》等。无公害苹果产地应选择在生态条件良好,远离污染源,并具有可持续生产能力的农业区域。此外,对空气的质量、灌溉水质量和土壤环境质量也有具体要求。无公害苹果产地空气中的总悬浮颗粒日平均低于0.3毫克/立方米,二氧化硫低于0.15毫克/立方米,二氧化氮低于0.12毫克/立方米,以及氟化物低于7微克/立方米。农田灌溉水和土壤质量必须符合表1-1和表1-2的要求。项目指标值项目指标值(毫克/升)项目指标值(毫克/升)pH值5.5~8.5总砷≤0.1氟化物≤3.0总汞(毫克/升)≤0.001总铅≤0.1氰化物≤0.5总镉(毫克/升)≤0.005铬(六价)≤0.1石油类≤10.0表1-1 无公害苹果产地农田灌溉水质量要求无公害苹果生产要求肥沃的土壤和良好的土壤结构,一般生产高档苹果的土壤有机质含量要达到2%~3%,最好能达到3%~5%,而我国苹果产区的土壤有机质含量一般在1%以下,因而需要进行土地改良。主要通过深翻和果园生草的方法改良土壤。苹果树的土壤施肥以有机肥为主,化肥为辅,以保持或增加土壤肥力及土壤微生物活性;同时,所施用的肥料不应对果园环境和果实品质产生不良影响。项目指标值(毫克/千克)pH值<6.5pH值为6.5~7.5pH值>7.5镉≤0.3≤0.30.6总汞≤0.3≤0.51总砷≤40≤30≤25铅≤250≤300≤350铬≤150≤200≤250铜≤150≤200≤200表1-2 无公害苹果产地土壤环境质量要求病虫害防治是实现无公害苹果生产最关键的环节。无公害病虫害防治的原则是以预防为主,坚持以农业防治和物理防治为基础,生物防治为核心,按照病虫害的发生规律和经济阈值,科学使用化学防治技术,有效控制病虫为害。如果必须采用化学防治,则应根据防治对象的生物学特性和为害特点,使用生物源农药、矿物源农药和低毒有机合成农药,有限度地使用中毒农药,禁止使用剧毒、高毒、高残留农药。无公害苹果对重金属和农药残留的限量要求如表1-3。指标名称汞,铅,镉,砷,氟敌敌畏乐果,杀螟硫磷倍硫磷残留量≤(毫克/千克)0.01,0.2,0.03,0.5,0.50.21.0,0.40.05表1-3 无公害优质苹果重金属及农药残留限量 -
报告小麦自然灾害及其应变管理
出版时间:2015小麦干旱灾害是指由于土壤干旱或大气干旱,小麦根系从土壤中吸收到的水分难以补偿蒸腾的消耗,使植株体内水分收支平衡失调,引起小麦生育异常乃至萎蔫死亡,并最终导致减产和品质降低。干旱是小麦生产中的主要农业气象灾害。在小麦生长季,每年都有不同程度的旱情发生,成为河南省小麦生产的重要限制因子。因此,从小麦干旱发生的气候成因出发,探讨河南省小麦干旱发生的规律和风险,并从防灾减灾角度提出防御干旱减轻危害的措施,以减轻对社会经济和人民生活的影响损失,是一项重要的长期战略性任务。干旱是河南历来发生频率高、影响范围大、持续时间长、成灾程度重的农业气象灾害。干旱灾害形成的原因极其复杂,有自然的、社会的多方面的因素影响,但天气气候方面的原因仍是最主要的。大气降水偏少是干旱灾害形成的直接气候背景,干旱的季节性、区域性及阶段持续性等特点的形成都与河南省降水气候的基本特点一致,这取决于影响河南降水的大气环流系统活动的异常。由于河南省处于亚热带向暖温带的气候过渡带,正是夏季风影响的北缘地带,农业气象干旱与大气季风环流形势密切相关,主要表现在西太平洋副热带高压与中纬西风带的相互冲突和异常移动,西太平洋副热带高压是东南海洋上的暖湿气流向内陆输运的主要源动力,而中纬西风带异常移动则不能将北方干冷空气正常输送到华北广大平原,长期缺乏水汽来源或没有较强冷暖空气交汇、相互作用,必然导致降水稀缺,引发气候干旱和农业干旱。每年3月左右,即冬小麦返青—拔节时期,我国北方受长波脊控制,东亚大槽较强,河南省处于脊前深厚的高压系统内,天气晴好,较少有冷空气活动,或冷空气活动偏北、偏东。同时若当年西太平洋副热带高压比常年同期偏弱、偏西时,孟加拉湾的暖湿气流位置偏南,冷暖空气交汇的结果多是在江南地区发生冲突形成雨区,黄淮海冲积大平原长时间处于高压脊的控制下,气温回升幅度逐渐变大,加上暖湿气流不能及时输送,缺乏冷暖空气交汇的大气环流条件,从而导致春季降水偏少,加之春季增温加快,土壤失墒快,给小麦生长造成严重影响。所以,河南有“十年九旱”“春雨贵如油”之说。初夏,正值小麦灌浆—成熟之季,极地的冷空气往往不能向我国华北地区流动或冷空气开始逐渐衰退;同时副热带高压偏弱、偏南,大范围降水很难形成,不能满足冬小麦生殖生长的需水要求,局部大量降水反而对小麦造成涝害。10月中上旬,全省冬小麦开始播种,若副热带高压南撤较早,或冷空气活动开始增加,冷暖空气不能配合出现,易造成全省秋季少雨干旱和光温条件的不稳定变化。冬季受北方蒙古冷高压控制,全省大部盛行西北风,气候干冷,降水少而弱,不利于土壤保水和冬小麦安全越冬。结合干旱灾害的发生特点及冬小麦生育期内的不同水分需求,开展干旱灾害的防御工作可从以下8个方面入手。小麦播种前,进行土壤湿度测定,如果0~100cm土壤相对湿度低于80%,则应灌底墒水,灌水量以100cm深度达到田间持水量为准。充足的底墒水可有效防御后期干旱的发生。播种前进行深耕,深度应达30cm。各点应依据当地情况,争取达到该标准。上季玉米收获时,用秸秆粉碎机将秸秆粉碎,然后进行深耕,将其翻压入土中。视条件进行。播种前用多功能防旱剂对种子进行拌种处理。覆盖材料为麦秸,覆盖时间在12月下旬,覆盖地段面积每个点不少于100亩,覆盖量为300kg/亩。覆盖前,如果麦田杂草较多,应先进行一次中耕锄草。底肥不足的地段应在覆盖前追施纯氮2kg/亩以上。覆盖时应注意将麦秸覆盖在行间,尽量不压或少压麦苗。在小麦生长期间,每旬测定一次土壤湿度,当100cm土壤相对湿度平均值小于如下数值时应及时进行灌溉:分蘖—越冬60%,返青—起身55%,拔节—抽穗60%,抽穗—乳熟65%。灌溉量45~60m3/亩或以100cm达到田间持水量的90%为准。当土壤相对湿度降到70%时,喷施多功能防旱剂。喷施时间为小麦拔节(3月下旬)至乳熟(5月20日前),剂量每509防旱剂对50kg水,可喷洒1亩地。4月中下旬至5月初,喷施防干热风制剂(磷酸二氢钾),用量每亩250g对水50kg。干热风是指小麦生育后期出现的一种高温、低湿并伴有一定风力的农业气象灾害,又叫火风、热风、干旱风。干热风是一种复合灾害,包括高温、低湿和风3个因子,但其中主导因子是热,其次是干,因此,也可列入热害之列。因为气温高,湿度低加上风吹,使作物蒸腾加速,植株体内缺水,引起灾害。干热风是我国北方小麦生产上的重大农业气象灾害之一,多发生在5~7月,以5月下旬至6月上旬为干热风发生最集中的时段,这时正值小麦抽穗、扬花、灌浆之际,轻者灌浆速度下降,粒重降低,重者提前枯死麦粒瘦瘪,严重减产。干热风活动主要有两种类型:一是高温低湿型,这是河南小麦干热风的主要类型,其特点是高温低湿,主要出现在小麦开花、灌浆期间。干热风发生时温度猛升,空气湿度剧降,最高气温可达32℃以上,甚至可达37~38℃,相对湿度可降至25%~35%以下,风力在3~4m/s以上,干热风结束时温度下降,湿度回升。二是雨后枯熟型,这类干热风的特点是雨后出现高温低湿天气,即在高温的天气里,先有一次降水过程,雨后猛晴,温度骤升,湿度剧降,也有时在长期连续阴雨后出现上述高温低湿天气,造成小麦青枯死亡。干热风按其强度可分为轻、重两级,河南麦区的具体划分指标如下表所示。干热风日重14时:气温≥32℃,相对湿度≤25%,风速≥3m/s轻14时:气温≥30℃,相对湿度≤30%,风速≥2m/s干热风天气过程重凡连续出现2天以上重干热风,或3天以上轻干热风轻连续出现2天以上轻干热风,或一轻一重干热风干热风年型重一年中出现一次重干热风过程,或一轻一重过程,或两次以上轻干热风过程轻一年中出现1~2次轻干热风过程表 河南省小麦干热风发生的气象指标(高温低湿型)雨后枯熟型干热风指标为:小麦成熟前10天以内,有1次小雨过程,降水量5~10mm,雨后猛晴,3天内有1天以上日最高气温≥30℃,相对湿度较低,风速≥3m/s,即为一个雨后青枯日。高温低湿型干热风发生的总体特点是:南少北多、南轻北重,其中郑州、洛阳、三门峡、焦作一带、安阳以东到濮阳一带及商丘东部一带发生日数在3.0天以上,是干热风多发区,出现概率为10年8~9遇;而卢氏、方城、驻马店到项城一线以南则为少发区,平均发生天数仅0.5~2.0天,出现概率为10年4~5遇。重度干热风郑州西部到巩义一带发生天数最多,年平均达2.0天以上,发生概率10年6~7遇;而卢氏、伊川、方城、确山到新蔡一线以南发生日数较少,年平均不足1.0天,发生概率为10年3~5遇。雨后枯熟型干热风,各地年平均发生概率为10年2~3遇到5~6遇。总的发生规律是西南部轻东北部重,其多发中心集中在开封、安阳及驻马店、新蔡一带,年平均发生日数在1.5天以上,少发中心主要在豫西伏牛山区和豫东商丘一带,年平均出现日数不足1.0天。干热风还有随着海拔高度升高发生率减少的特点。豫南大别山区由于地势高,气温偏低,干热风都较轻或基本无干热风发生。但在豫东北以及淮河以北的广大平原地区干热风发生严重,这主要是由于气温翻越太行山,豫西山地的焚风增温作用,以及黄河故道低洼盐碱地的影响所形成。干热风对小麦的影响主要是危害小麦的扬花灌浆。在高温、低湿及大风的条件下,小麦叶片光能利用率低,籽粒形成期缩短,根系呼吸受限,吸水能力减弱;如果是雨后干热风,蒸腾作用加强,植株体内水分失去平衡,总氮量、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、碳代谢水平、细胞质膜透性等因子受到制约,甚至出现生理脱水,茎叶青枯,籽粒干秕,千粒重明显下降。干热风还使小麦灌浆过程缩短,迫使小麦提前成熟,造成减产。干热风发生时,植株的芒、穗、叶片和茎秆等部位均可能受害,最先体现在植株顶部。轻者小麦叶片从顶端到基部失水后青枯变白或蜷缩萎凋,颖壳变为白色或灰白色,芒尖干枯、炸芒、籽粒干瘪,影响小麦的产量和品质;重则严重炸芒,顶部小穗颖壳和叶片大部分干枯呈灰白色,叶片卷曲呈绳状,枯黄死亡。干热风在小麦不同生育期发生,小麦的受害症状和程度的表现也不同:在开花和籽粒形成期,主要影响开花受精能力,使不孕花数增加,减少穗粒数;在灌浆成熟期发生,则会使日灌浆速率突然出现下降现象,灌浆期缩短;在成熟前10天左右受雨后枯熟型干热风危害,麦田呈现大面积青枯。防御干热风对小麦生产的稳产、高产有特殊的意义。我国劳动人民在长期的生产实践中,积累和创造了不少抗御干热风的经验和方法,可以概况为“躲”“抗”“防”“改”。“躲”是指合理的作物布局和品种布局,调整作物播种期以避开干热风的危害;“抗”是指选育抗干热风的优良品种,采取相应的农业技术措施增强小麦抗御干热风的能力;“防”是指干热风来临前采取灌水施肥等农业技术措施防御干热风的危害;“改”是指通过植树造林、改土治水,以改善小麦生育的环境条件防止干热风的危害。目前防御干热风的有效途径可分为以下3类。1.生物措施即通过植树造林,加强农田林网化建设,减轻干热风的危害。林网效应不仅能削弱风力,增加林网间的空气湿度,减少蒸腾,调节近地层气温,还有防御其他农业气象灾害的能力。因此,加强农田林网基本建设,改善农田小气候,是防御干热风的一项战略性措施。2.农业技术措施(1)选抗干热风良种。这类小麦品种的特点是灌浆速度快,早熟、抗旱,耐高温,不易感染病虫害等。选育丰产性好、抗干热风强的品种是防御干热风的根本措施。(2)改革耕作、栽培技术。适时播种可以培育壮苗,为抵抗外界不良环境奠定基础;适时收获可躲过小麦生育后期干热风的危害。另外,根据本地气候条件、土壤肥力、耕作制度等具体情况,通过调整作物布局,也能取得防避干热风的效果。(3)适时浇足灌浆水,酌情浇好麦黄水。试验表明,麦田后期灌一次水,地表温度可以降低4℃左右,小麦株间湿度可增大4%~5%。故干热风发生前浇足灌浆水,可适当降低植株体温,麦田小气候条件得到改善,能够有效减轻干热风的危害。对于高肥水麦田,浇麦黄水易引起减产,这类麦田只要在小麦灌浆期没下透雨,就应在小雨后把水浇足,以免再浇麦黄水;而对于保水力差的地块,当土壤水分亏缺时,可在麦收前8~10天浇一次麦黄水。根据天气预报,若浇后2~3天内可能出现5级以上大风时,则不要进行浇水。3.化学措施在干热风来临之前,或小麦生育后期向叶面喷施化学制剂,调节小麦新陈代谢的能力,增强株体活力,达到抗灾的目的。可供选用的化学制剂有:草木灰、抗旱剂一号、阿司匹林、磷酸二氢钾、氯化钙、萘乙酸、硼肥、锌肥等。这些制剂大多能提高小麦抗旱或抗干热风的能力,增强光合作用,提高灌浆速度和籽粒饱满度,或使小麦叶片气孔处于关闭状态,减少植株蒸腾失水量,从而减轻干热风的损失。但要注意不同药剂施用的时间不同,某些药剂之间不能混合使用。(1)草木灰。在小麦孕穗期或抽穗期,每亩喷施10%的草木灰浸出液50kg,既能提高小麦抗旱或抗干热风的能力,又能加速灌浆,增加粒重。(2)抗旱剂一号。该剂主要成分为黄腐酸盐,是一种植物生长调节剂。在小麦孕穗期前后,亩用抗旱药剂40~50g,加适量水,全田喷洒。以叶片正反两面都着药液为度。不仅能有效抗御干热风的危害,而且可以增加小麦绿叶面积,增产15%~20%,达到一药多效之目的。(3)阿司匹林。在小麦扬花期至灌浆期,喷施0.04%~0.05%的阿司匹林水溶液,可使小麦叶片气孔处于关闭状态,减少植株蒸腾失水量,从而减轻干热风的危害。(4)磷酸二氢钾。在小麦孕穗、抽穗和开花期,各喷施一次0.2%~0.4%的磷酸二氢钾水溶液,每亩每次50~75kg,可促进小麦结实器官的发育,增强光合作用,减少叶片失水,加速灌浆进程,提高麦秆内磷、钾含量,增强抗御干热风的能力。注意,该溶液不能与碱性化学药剂混合使用。(5)氯化钙。在小麦开花期和灌浆始期,各喷施一次0.1%的氯化钙水溶液,每亩每次50~70kg,通过增强小麦叶片细胞的吸水和保水能力,减少植株水分蒸腾。(6)萘乙酸。在小麦扬花期及灌浆初期,喷施萘乙酸水溶液各一次,每次每亩用量50~70kg,也能有效减轻干热风的危害。(7)硼、锌肥。在50~60kg水中加入100g硼砂,在小麦扬花期喷施。或在小麦灌浆时,每亩喷施50~75kg 0.2%的硫酸锌溶液,可有效促进小麦受精,加速小麦后期发育,增强其抗逆性和结实。黄淮麦区冻霜害是仅次于干旱的一大自然灾害,其发生频繁,面积大危害重,时常造成小麦的减产,对小麦生产危害极大。如1954年发生的霜冻,当年小麦受灾面积达350万公顷,受灾的各省减产30%~50%,重灾地区减产60%~70%;其次是1998年约290万公顷;1995年的200万公顷;1993年的114.7万公顷;1990年的98.3万公顷。近年来的试验、示范结果表明,只要不失时机地进行预防、抗御和减轻其危害程度,形成防、抗、缓、减霜集成技术体系,就能达到稳产高产的目的。冻害是一种低温灾害,小麦的冻霜害可分为冻害、冷害和霜冻害。冷害是气温高于0℃,植株体温度短时在0℃以下的一种低温灾害,冷害一般对小麦不会直接产生危害症状。冻害是小麦越冬及越冬期间的低温灾害,特点是低温绝对值低,一般越冬时突然降温温差在12℃以上,绝对温度在-5℃以下才可能形成冻害,且随温度绝对值的提高冻害加重。黄淮麦区冻害的发生绝大部分是品种或播种期选择不当或耕作整地太差而造成,人为因素可以避免。如2008年秋冬连旱,4次低温过程,对砂地和整地质量非常差的淤地影响非常大,冻害在3~4级,而整地质量较好的麦田冻害一般在2级冻害或更轻。霜冻害是指小麦处于旺盛生长(拔节以后)阶段的低温灾害,其气候特点是前期升温快,冷空气来时降温幅度大,最低气温在0℃以下,草面最低气温在-3℃即可造成拔节后小麦的霜冻害。在小麦的生育后期,1℃左右的气温也可造成小麦的霜冻灾害。晚霜冻害由于时间短,来得突然,不易针对性的预防,只有通过各个方面的栽培措施进行预防,才能达到较好的效果。对于黄淮麦区主要发生的冻霜害按时间划分如下。越冬冻害是指小麦在进入越冬时发生的冻害。主要冻害特征是冻伤部分叶片,冻死分蘖的现象很少。播种过早的地块能冻死主茎和大分蘖,对于播种过晚整地质量又差的地块也有冻死苗的现象。1.选择合适的播期播量一般半冬性品种播期掌握在日平均温度稳定通过18℃时播种比较适宜,黄淮麦区在10月9日以后,播量6~7kg/亩;弱春性品种播期在日平均温度稳定在16~18℃时比较适宜,黄淮麦区在10月15~18日,春性品种在10月20~25日比较适宜,播量掌握在8~10kg/亩。2.精细整地,合理施肥(1)深耕细耙达到上虚下实,地面平整的整地要求。一般深耕23cm(7寸)以上,用钉齿耙耙3遍,梭耙一遍,条耙一遍,耙后整平。对于犁后用旋耕机耙的地块,必须用钉齿耙条耙一遍,踏实下层土壤。(2)在施优质农家肥2000~5000kg/亩的基础上,并依据肥力的高低施:尿素15~20kg/亩。标准过磷酸钙40~50kg/亩,若是16%的过磷酸钙用25~40kg/亩,若是磷酸二铵或磷酸一铵施用量为15kg/亩。氯化钾10~15kg/亩。微肥,施农用硫酸锌2~4kg/亩,硫酸锰0.5kg/亩,硫酸亚铁2.5~5kg/亩,钼酸铵0.02~0.05kg/亩,硫酸铜0.1~0.2kg/亩。与钾肥混合均匀后施用。3.田间管理(1)出苗后及时查苗补种。其方法是小麦出苗立针期及时查看出苗情况,按照10cm以上为断垄,7~10cm为缺苗的指标,计算缺苗断垄面积,按原播种量加大30%及时浸种催芽,种子露白时补种断垄处(2)剔除堌堆苗。小麦垌堆苗能造成小麦间株发育加快,个体生长细弱,抗寒、抗旱能力都很弱。因此,对于播种过密的垌堆苗段在小麦2叶期带土剔除多余苗,移栽到缺苗处;或小麦分蘖后,进行移栽,栽后必须浇水压根,保证移栽麦苗的成活,达到苗匀的目的。(3)整地质量差和旋耕的地块。对于整地质量差和旋耕的地块,小麦分蘖前后进行镇压,踏实土壤,分蘖后进行浅中耕,提温保墒。对于正常条件下播种到出苗的时间小于7天,并表现为秋季持续高温,小麦生长快的年份应该早镇压以防止麦苗过旺生长,预防越冬冻害。越冬前当气温下降到平均温度5℃时,浇越冬水,进一步踏实土壤,确保小麦安全越冬和次生根的生长。4.冻后减霜技术小麦越冬冻害后,一般小麦就进入了越冬期,黄淮麦区小麦此时地上部分一般不再生长,地下部分仍然生长,为保证冻害麦田不再遭受冬季冻害的影响,对中度越冬冻害的麦田,在天气回暖后,用优质农家肥覆盖麦田提温,促进小麦的生根和恢复。早春及早进行中耕,并追施尿素5~1.0kg/亩。返青后早浇返青水,促进春生分蘖,提高分蘖成穗率。对重度越冬冻害的麦田,死苗率达到50%以上的麦田,可改种春季作物。冬季冻害主要是小麦越冬以后发生的冻害。真正的冬季冻害黄淮麦区很少见,主要是越冬冻害后的加重冻害程度,是越冬冻害后,在冬季形成的干叶。一般条件下只形成不同程度小麦叶片的冻伤,对小麦产量的影响较小,大面积冻死植株或分蘖的情况比较少见。产生死苗或分蘖的现象有以下两种。第一是整地质量差的麦田。遇到冬季长冷干旱年份,小麦分蘖节又生长在土中,小麦次生根只能萌动而不能伸长,干旱能抽干分蘖节水分,造成点片死苗。第二是秋季降水正常偏多,小麦生长旺盛,在小麦越冬时部分麦田小麦处于接近起身到起身阶段越冬时小麦发生了中度到重度叶片冻害,入冬后降雪偏多,日照不足,遇冬季降雪量大的湿冷年份,本来受到伤害的麦苗在土壤过饱和状态下可以造成缺氧,形成根腐病害而死。(1)防御越冬冻害的技术对长冷干旱型冻害有很好的预防效果,从气候年型上看,若遇秋季气温高,干旱少雨,在越冬前进行浇水(越冬盘根水),踏实土壤,落干后及时浅中耕,防止土壤龟裂,可有效地防止冬季的小麦冻害。(2)对于高湿长冷年一般采取浅中耕的方法预防小麦的死苗,方法是:及时进行浅中耕,散墒增温。提高小麦根际土壤通透性,预防死苗。(1)对于未采取预防措施,遇长冷干旱造成的苗小和部分死苗,在冬季天气回暖的天气条件下,进行轻镇压提墒,踏实土壤。早春及早浇返青水,促进次生根的伸长与下扎,促弱转壮。对死苗造成的缺苗断垄,在浇返青水时,疏密补稀,进行带土移栽,保证拔节的全苗。(2)对播种过早,越冬期进行起身拔节的麦田,视小麦冻害状况,若冻死50%以上的麦田,应考虑早春改种经济作物。对死苗在50%以下的麦田,早春及早进行追肥浇水,一般追尿素150~225kg/hm2(10~15kg/亩),并中耕提温,促苗分蘖,提高分蘖成穗。(3)对高湿长冷年型造成的苗小和死苗。在小麦返青前,夜冻昼化时及早进行中耕,散墒增温,促苗早发。返青后追施尿素5kg/亩。晚霜冻害是小麦生理拔节以后产生的冻害。小麦起身后,冻害形成的温度是随生育进程的推进逐渐提高,低温出现的频率是随生育进程的推进逐渐减少。晚霜冻害的气候特点是,早春气温回升快,小麦生长旺盛,迅速进入起身拔节阶段,当遇到突然冷空气侵袭,即可造成晚霜冻害。小麦拔节前40天到拔节后40天最低气温与冻害百分率表,表明了在小麦起身到拔节后20天是晚霜冻频率最高的时段。晚霜冻害以冻死幼穗为主要特征,对叶片一般无大的影响;但在早春,小麦拔节前由于气温低降温幅度大时,在冻死幼穗的同时对叶片也有一定的伤害。晚霜冻害主要冻死主茎及大分蘖,对未起身拔节的小分蘖一般不会造成冻害。冻害级别以冻伤幼穗的多少确定。1.品种的选择抗晚霜品种是一个具有复杂性状的品种类型。它不仅要有良好的产量、品质性状,让种植者接受,还要具有良好的抗晚霜特性。根据各项试验研究结果,抗晚霜品种应具备:①拔节前后株型叶型直立,分蘖力强,叶色深绿的形态长相特征;②拔节期晚抽穗成熟正常的的生长特性;③高细胞液浓度和良好的抗结冰特性的生理特点。目前这样的小麦品种有周麦18、矮抗58、偃展4110系(弱春性)以及一些大穗小麦品种。2.拔节前的田间操作技术对返青旺长的小麦,在小麦起身前进行镇压,其方法是用石辊顺垄镇压或人工顺垄踩。可有效控制小麦生长过快,控制大分蘖发育,促进小麦分蘖滋生,推迟小麦的拔节期,对防御、减轻晚霜冻危害有一定的作用。喷施拔节延缓剂也可以推迟小麦的拔节期,如多效唑、矮壮素等起身前7天喷施,即可抑制节间的伸长,又可提高分蘖量,有一定的防霜效果。3.浇水防霜技术浇水有良好的防霜作用。浇防霜水应在小麦对霜冻敏感点前进行,根据黄淮小麦的生长发育规律和气候特点,浇防霜水时期应与丰产优质水结合,即在小麦节间第二节伸长第三节萌动,幼穗长度1cm时进行,此时浇水可以追施尿素150~225kg/hm2(10~15kg/亩),可以达到即防霜又增产和提高小麦品质的作用,黄淮麦区大约每年在3月15~25日。防霜水的后效作用大约为10天,浇防霜水应在霜冻前1天完成,在霜冻的当天忌浇防霜水,否则可加重小麦的冻害。4.化学防霜技术小麦防冻剂的使用技术。目前生产上应用的防冻剂有两种:一类是可调节株体内酶活性,增强光合能力的生长调节剂或有机液肥类化学调控剂;另一类是直接补充糖分以提高体内胞液浓度。按照两类剂型的性质,第一类施用是在小麦起身后进行,叶面喷施,一般1~2次;第二类是在晚霜冻来临前1天进行。但防冻剂目前生产的剂型对弱的低温有作用,对强低温的作用不明显。另外,目前已经在研制的生防菌,即冰核弱细菌,它可抑制活性冰核菌的繁殖,增加非活性冰核菌,有效降低植株的冰点温度,达到防御霜冻的目的。5.物理防霜技术在小麦生产中,熏烟在霜冻来临亦经常使用,作为一个古老而实用的防霜技术,其方法在此不再多说,一般熏烟可提高地表温度1~2℃。熏烟的防霜作用主要是它的热效应,其热效应取决于:①烟幕中下垫面土壤有效辐射的削弱程度;②发烟混合物燃烧时和烟形成时所发出的热量散布状况;③当水汽凝结在烟的吸湿粒子上时发出的热能。另外,增加空气的搅动、喷水都有一定的防霜效果。1.轻霜冻的减霜技术小麦发生轻霜冻在黄淮麦区极为普遍,但在生产实践中均没得到足够的重视,尤其是仅受到伤害而没有冻死的轻霜冻,研究结果表明,3级以下轻霜冻的主要特征是部分小穗受到伤害,一般表现为受伤害小穗穗粒数减少或不结实。所采取的措施是围绕增加小穗粒数,提高千粒重为主线。小麦发生轻霜冻后,在施肥浇水(高产栽培必须措施)的基础上,喷施小麦减霜剂,具有一定减霜增产作用。如中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所提供的减霜剂2号增产3.65%效果最好。减霜剂2号的增产体现在对千粒重和受伤害部分的修复上,千粒重及上部穗粒数分别比对照增加0.85g和1.18粒,药隔期喷施减霜剂2号,其产投比可达19/1。表明轻霜冻害后只要合理使用减霜剂仍可取得较好的增产效果。2.重霜冻后补救措施的效果重霜冻的恢复与土壤肥力的高低、墒情好坏有直接关系,几年的生产实践及试验表明,浇水是最主要的也是最有效的减霜措施,一般浇透水比浇少水和不浇水穗粒数提高5粒、13.1粒,千粒重增加5.1g、7.7g,产量提高1275kg/hm2(95kg/亩)、2665.5kg/hm2(177.7kg/亩),潜蘖成穗产量提高1080kg/hm2(72kg/亩)、2001kg/hm2(133.4kg/亩)。早春冻害后追肥、浇水与叶面喷施液肥试验表明,在浇水措施的基础上追肥或喷液肥均能提高亩穗数,但穗粒数和千粒重有所降低,从产量结果看,以冻后浇水、追施氮肥+叶面喷施光合有机液肥的产量最高,其次是追施氮、钾肥的处理,其分别比只浇水的处理增产4.87%和0.96%。表明早春冻害后促潜蘖成穗较易,要进一步提高产量还必须从提高穗粒重方面着手。冻害后叶面喷施肥料或激素对穗粒数、千粒重都具有一定的效果。在实际应用中,当小麦晚霜冻发生后,立即调查灾情,解剖幼穗分清冻害级别,对重霜冻的中低产麦田及时追施氮、磷、钾肥,并浇透水和喷施减霜剂,高产麦田只透浇水,促进潜蘖的萌发和生长,切记不可割除地上绿色部分。对于仅冻伤部分小穗的轻霜冻,此时可进行叶面喷施减霜剂2号“修复”冻伤小穗,提高穗粒数和千粒重。黄淮麦区小麦受初冬、冬季、早春及春末霜冻的危害,造成产量不稳,品质下降,严重的可造成小麦的绝收,给小麦生产造成较大的损失。各个时期冻霜害的气候特点各具特点,造成小麦冻害又有不同的特征,但从选种开始,只要不失时机地进行预防、抗御和减轻其危害程度,形成防、抗、减霜的集成技术体系,就能达到稳产高产的目的。基础防御措施概括起来有培肥地力,精细整地,选准品种,确定抗霜播期和合理密植。多年实践试验表明,黄淮麦区常年底施优质有机肥32000~5000kg/亩,尿素15~20kg/亩,标准过磷酸钙40~50kg/亩,氯化钾10~15kg/亩,全微量元素2.5~3kg/亩。深犁耙透,达到上无坷拉下无暗河,上虚下实的施肥整地标准,就能达到以地防霜。使用的品种要求分蘖力强成穗高,拔节孕穗株叶型挺拔苗色深绿,起身拔节晚,抽穗成熟正常的品种,可达到以种防霜,有周麦18、矮抗54、偃展4110及一些大穗小麦品种。半冬性品种播期掌握在10月8~12日,播量6~7kg/亩;春性、弱春性品种播期在10月15~25日,播量9~10kg/亩,达到以“播”防霜。各地应根据当地的气候特点,选择适合本地的最佳防霜播期及播量。在霜冻到来前采取镇压,浇水结合化学调控剂的综合应用,形成抗霜技术措施体系。具体是:①在11月下旬到12月上旬依据苗情适时浇踏墒封冻水,抗入冬冻害和预防冬季干冷冻害、早春霜冻。②翌年2月下旬到3月上旬进行镇压、划锄再镇压或喷施拔节延缓剂,该项措施是推迟小麦拔节,抗御早春及预防晚霜冻害,并有抑制大分蘖生长,促进小分蘖滋生,提高年前分蘖成穗率的作用。③3月15~25日小麦拔节前期,幼穗分化达到雌雄蕊原基形成时,进行追肥浇水,追肥量视苗情而定。此项措施是根据小麦拔节后易受霜冻危害,特别是雌雄蕊分化到药隔前期的敏感阶段而定,此时追肥浇水不仅可抗御晚霜冻害,还可诱大穗,提高成穗质量,提高小麦籽粒品质,为高产、优质奠定基础。④另外,在霜冻到来前6~7天,可喷施生物防霜剂(需进一步研制)、化学防霜剂;霜冻前2~3天喷施抗冻剂。⑤在霜冻前1天采用柴草、发烟罐等进行熏烟防霜。晚霜冻发生后,立即解剖幼穗调查灾情,对重霜冻的中低产麦田及时追施氮、磷、钾肥,并浇透水和喷施减霜剂,高产麦田只透浇水,促进潜蘖的萌发和生长,切记不可割除地上绿色部分。对于仅冻伤部分小穗的轻霜冻,此时可进行叶面喷施减霜剂2号“修复”冻伤小穗,提高穗粒数和千粒重。小麦风雹灾害是指由于大风和冰雹天气过程造成小麦减产的自然灾害。虽然风与雹通常交加发生造成小麦减产,均发生于小麦生长的中后期,但前者主要是造成小麦倒伏影响光合作用而间接减产,一般面积较大,但很难绝收,不但与风力大小有关,同时与小麦栽培措施、小麦生长发育状况更为相关;后者主要是冰雹砸伤植株、砸落籽粒而造成间接和直接减产,一般面积较小,但严重时绝收,与小麦生长发育状况关系较小,主要取决于雹灾的严重程度。由此可以将小麦风雹灾害分为风灾倒伏和雹灾,以大风为主要原因造成小麦减产的情况称为风灾,以冰雹为主要原因造成小麦减产的情况称为雹灾。同理对小麦倒伏的应对,应当侧重“风险管理”——以栽培技术的预防为主;对冰雹灾害的应对,应当侧重“危机管理”——一旦发生了如何处置。小麦倒伏以后,叶片茎秆互相重叠,严重影响光合作用的正常进行,植株输导组织遭到损伤,养分和水分运转受到阻碍,正常代谢活动受到破坏,灌浆强度降低,千粒重明显下降;小麦植株下部叶片得不到光照,植株黄化,呼吸作用加强,甚至引起死亡,导致成穗数和穗粒数减少。所以小麦发生倒伏以后,小麦穗数减少、穗粒数减少、籽粒秕瘦,产量降低。大量的生产实践调查表明,小麦抽穗前后严重倒伏一般减产30%~40%,灌浆期倒伏减产10%~30%。1996年5月26日(麦收前一周)新乡市突遭暴风雨袭击,持续时间3小时,最大风力8~9级,最大降雨量(辉县市)62mm。造成小麦生产历史上罕见的大面积倒伏,很多地方的麦田如石磙碾压一般平铺在地,全市小麦倒伏面积166.2万亩,占全市麦田的40%以上。其中半倒伏(倾斜70°角以下)的76.1万亩,平倒(倾斜70°~90°)的90.1万亩。据新乡市农技站对185个地块调查平均,根倒伏占85%,茎倒(折)占15%。未倒伏麦田千粒重42.5g,半倒伏麦田千粒重39.6g,平倒伏麦田千粒重36.3g。半倒伏麦田比未倒伏千粒重降低2.9g,亩减产28.7kg;平倒伏麦田比未倒伏千粒重降低6.2g,亩减产60.3kg。全市当年因倒伏造成小麦产量损失7618万千克,占全市小麦总产的5%以上。1.倒伏类型与原因小麦倒伏有两种类型,一种是根倒,从根部开始倾斜或平铺于地;一种是茎倒(折),从茎基部(多数是基部三节)弯曲倾斜或折断后平铺于地。两种倒伏类型通常同时发生,一个区域内每次倒伏时两种倒伏类型同时发生,一个地块也是同时发生,但均以根倒伏为主。在高产麦田、品种抗倒性差、风力大、发生时间较晚的情况下,茎倒(折)率增大。小麦倒伏灾害,是由于不适当的栽培管理、品种自身抗倒性较差、遭遇大风袭击等共同影响的结果。大风天气人为虽不可控制,但选用抗倒性强的品种,通过合理栽培,能够大大降低小麦倒伏灾害程度。不适当栽培措施造成小麦倒伏的主要原因主要有7个方面。一是由于常年旋耕整地不深耕,耕层过浅,小麦根入土较浅,根系发育不良;二是播量偏大、播期偏早、基本苗过多、春季肥水过早,造成中后期群体过大,田间郁闭,个体发育不良;三是中后期灌水量过大,土壤湿软,灌水后不久遇大风;四是病虫害为害,尤其是近年来小麦纹枯病等病害,发生早、范围广,防治晚或未防治,苗期基部节间感病,中后期基部节间损伤或坏死;五是施肥不合理,重氮轻磷不施钾,早春追氮量过大,拔节早、两级分化慢、结束晚,大小蘖齐头生长,植株细软;六是与品种特性有关,有些品种植株较高,茎秆较细,弹性较差,自身抗倒性差,易倒伏;七是小麦生长前期气温的影响,在冬季温度较高、早春温度回升早、回升快、墒情好的年份,小麦拔节早而快,植株高度增加,基部节间过长。生产实践中小麦发生倒伏,多数情况是这些因素综合作用的结果,但一个因素就足以造成或加重小麦倒伏。倒伏一般在高产麦区发生较多、较重,常因播量偏大,肥水充足,特别是氮肥过多而控制不当,造成中后期田间郁蔽,使茎秆居间分生组织活动期延长,细胞伸长快,节间增长。据豫西农业专科学校测定,倒伏植株的比未倒伏的第二节间长1.2~2.6cm,维管束数量少,茎秆壁薄而不坚实。河南农学院测定,茎秆基部第一、第二节间单位长度干物重,倒伏的分别为14.4mg/cm和9.0mg/cm,而未倒的第一、第二节间干物质重分别为18.4mg/cm和14.0mg/cm。倒伏植株各节单位干重,均低于未倒伏的植株。小麦倒伏多发生在孕穗后,但其根源主要在前中期,因此,必须进行早期诊断,以便及时采取措施加以预防。2.小麦倒伏灾害程度分级(1)小麦植株倒伏程度。主要用于小麦试验田、具体小麦地块小麦倒伏情况的评定,一般可分为0、1、2、3四级。“0级(直)”:植株直立未倒,或稍有倾斜;“1级(斜)”:倒伏轻微,植株倾斜角度0°~20°;“2级(倒)”:倒伏中等,植株倾斜角度21°~50°;“3级(伏)”:倒伏严重,植株倾斜角度大于45°,直至全部平铺。(2)小麦倒伏灾害程度。主要用于对一定区域内的小麦倒伏灾害估算,通过实际调查结果、田间目测、产量测定等过程,根据发生倒伏时间、倒伏程度、倒伏面积、减产程度等因素进行综合评估。小麦倒伏灾害一般分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级。Ⅰ级:轻度倒伏灾害,倒伏面积10%以下、植株1级倒伏、减产1%~2%;Ⅱ级:中度倒伏灾害,倒伏面积10%~30%、植株2级倒伏、减产2.1~5%;Ⅲ级:轻度倒伏灾害,倒伏面积31%以上、植株3级倒伏、减产5%以上。3.倒伏的早期诊断(1)根据个体发育时期诊断。小麦一般于拔节期无效分蘖开始死亡,因此,预测拔节期就可推断分蘖两极分化的开始,而从主茎叶片数(叶龄)又可判断拔节的时间。如某小麦品种在正常播种情况下,主茎有12片叶,茎生叶为5片。该品种第七叶就是近根叶的最后一片叶,第八叶即为茎生叶。如果小麦越冬期间主茎叶达到了7片,返青以后将很快进入拔节期,春季分蘖一般不会太多,管理措施应注意防止两极分化进程缓慢或推迟;如果越冬期小麦为5叶或更少一些,来春拔节期往往推迟;随着气温回升,必然出现分蘖的第二个盛期,特别在春季温度回升慢的情况下,将会有大量春蘖滋生,两极分化缓慢。因此,对冬前叶龄小的麦田,在管理措施上,越冬、早春还应防止追肥过量,以免春蘖过多,小蘖消亡迟缓,造成田间郁蔽。(2)根据群体动态诊断。及时掌握群体发展动向,使其向合理的方向发展,对防止小麦倒伏具有重要意义。小麦生长发育过程中,要分期对群体发展状况进行调查。第一次在冬前分蘖盛期,即越冬前半月左右进行,以后可分别在越冬期、返青期、起身期、拔节期、孕穗期调查。根据目前的品种特性、土壤肥力条件等,比较合理的群体动态为:弱春性大穗型品种,越冬前每亩总蘖数60万左右,越冬期60万~70万,最高总蘖数80万~90万,半冬性品种高于此指标10%左右。分蘖的高峰出现时间应在起身期,春生分蘖不超过20%。拔节期开始两极分化,拔节中期(第三节间伸长时)每亩总蘖数春性大穗型品种下降到50万左右,弱冬性品种下降为50万~60万,孕穗期分别下降到40万和45万左右。这样群体有利于通风透光,既可获得足够的穗数,又不致引起倒伏。当然,每个品种有其最佳的群体动态变化指标,应当具体品种具体分析判断。(3)根据叶片生长速度诊断。叶片生长速度是小麦植株长势强弱的重要标志。起身以后的新生叶已是茎生叶片,这些叶片的大小,直接关系到田间透光条件,影响下部节间的伸长与充实程度。因此,小麦返青后,应观测叶片的生长速度,掌握不同苗情叶片平均日增长量,对生长量大的应及早采取以控为主的管理措施。据河南农学院测定,壮苗第八叶片日平均增长量为0.9~1cm;第九、第十叶片日平均增长量为2cm左右。同时,还可从心叶和心下叶的大小差别来判断叶片的生长速度,壮苗心叶在其临近下叶基本展开或将要展开时出现,而旺苗的心叶在其临近下位叶尚未展开时即开始出现,这就表明该麦田心叶生长过快,长势过强。弱苗则与之相反,心叶在其临近下位叶展开后才开始缓慢出现。叶片的生长速度和温度有密切关系,由于春季气温变化较大,在测定叶片日增长量时,应测定叶片2~5天的日平均生长量。此外,还可以利用叶面积系数判断植株生长速度,高产区比较合理的叶面积系数,大穗型品种越冬期1.5左右,起身期3~4,孕穗期应达到6~7,当叶面积系数高于此指标时生长速度过快。多穗型品种可高于此指标20%左右。不同品种和环境条件、土壤肥力条件,叶片适宜的生长量也不同,在生产实践中,应根据各地条件、具体品种,探索小麦叶片生长规律,以有利于判断小麦叶片生长速度的快慢,从而判断有没有倒伏的潜在危险。(4)根据叶色变化诊断。小麦返青后的新生叶片是青绿或深绿色,拔节初期,生长速度加快,叶面积增大,茎秆也迅速伸长,需要养分多,这是小麦生育的转折时期,生长正常的麦苗,这时也往往表现出类似缺肥的征状——叶色开始变淡,叶色呈青绿色或稍有变淡是正常现象,不应急于追施大量肥料。如果进入拔节期以后,叶色仍然深绿发亮,这样的麦田两极分化往往推迟,群体大,叶片宽,田间透光不良,容易造成倒伏,应及时采取控制措施。4.小麦倒伏的预防措施(1)选用抗倒性强的品种。不同品种的株高、茎秆机械组织发达程度及其韧性有很大差别,根系长势强弱也不相同。因此,在高产区应选用矮秆或半矮秆、机械组织发达、茎秆韧性强、株型紧凑、能形成强大根系的高产抗倒品种。目前在亩产500kg左右产量水平下,抗倒性较好的品种有矮抗58、郑麦366、新麦19、温麦、周麦系列品种等。(2)提高整地质量。整地质量不好是造成根倒伏的原因之一,因此,要大力推广深耕,加深耕层,高产麦田耕层要应达到25cm以上。特别是近年来秸秆还田成为种麦整地的常规措施以后,深耕显得更为重要。秸秆还田必须与深耕配套,深耕必须与细耙配套,真正达到秸秆切碎深埋、土壤上虚下实,有利于次生根早发、多发,根系向深层下扎。(3)采用合理的播种方式。高肥水条件下小麦种植行距应适当放宽,有利于改善田间株间通风透光条件,促其生长健壮,减少春季分蘖,增加次生根数量,提高小麦抗倒能力。高产麦田以23~25cm等行距条播为宜,也可以采取宽窄行播种,宽行26cm、窄行13cm;或宽行33cm、窄行16.5cm等。2000年新乡市农技站小麦行距配置试验表明,每亩播量6.5kg,随着小麦行距加大,拔节期单株次生根明显增加,产量以23cm、26cm等行距较高。(4)精量播种,确定适宜的基本苗数。为了创造各个时期的合理群体结构,确定合理的基本苗数是基础环节。基本苗过多或过少,都会给以后各个生育时期形成合理的群体结构带来困难。确定基本苗的主要依据是地力水平高低、品种分蘖力强弱、品种穗子大小。一般原则是高产田、分蘖力强的品种、大穗型品种宜适当低一些,而中低产田、分蘖力弱的品种、多穗型品种则宜适当高一些。目前的高产田、大穗、分蘖力强的品种,每亩成穗45万左右,单株成穗3~3.5个,每亩基本苗应为12万~15万;中产田、多穗型品种,每亩成穗50万左右,单株成穗2.5~3.5个,每亩基本苗应为14万~18万。随着肥水条件的改善和栽培技术的提高,亩产500kg左右的高产麦田,每亩基本苗8万~10万为宜。要保证适宜的基本苗,除上述因素外,还要考虑种子发芽率、整地质量与田间出苗率、播种方式等因素,要采取机械精量播种技术,不但保证基本苗数量适宜,同时要求麦苗的田间、行间平面分布要合理。因为播量既定时,不同的行距配置导致每行的麦苗密度不同,而在每行麦苗密度及定时,不同的行距配置导致单位面积的麦苗密度不同。(5)合理施肥,科学运筹肥水,辅以控旺措施。增施有机肥、氮磷钾配方施肥,使小麦所需营养养分合理、生长健壮,对预防小麦倒伏有重要作用;对长势正常的麦田,以及越冬前群体偏大、长势偏旺的麦田,特别是播种晚、底肥足、基本苗多的晚播麦田,冬季和返青期均应控制肥水,以免返青后滋生大量春蘖,群体过大。对起身、拔节期群体偏大、两极分化慢、叶色深绿发亮、叶片宽大、有倒伏危险的麦田,要采取深锄断根、推迟肥水等措施加以控制,待到拔节末期后,即第一节间基本定型时再施肥浇水。这样既保证了足够的穗数,又有利于加速两极分化,促进大蘖生长,成大穗,增加穗粒数。这些“偏旺”类型的麦田,是“氮肥后移、春水后移”技术的主要推广范围。小麦抽穗以后的灌水,要控制灌水次数,且不能过晚。灌水时应选择无风天气和掌握水量,浇后不使地面积水。尤其是土壤过于干旱的麦田,灌水更应该控制水量,以防水量过大,土壤形成泥浆,招致根倒伏;并影响土壤通气条件,降低根系活力,促使早衰,降低粒重。此外,要根据具体情况,辅以深锄、镇压、化控等其他措施。对群体大、有旺长趋势的麦田,还应在越冬前至起身前后进行深中耕断根,抑制生长速度。对播种偏早、冬前群体大、幼苗植株高的麦田,可以用石磙、装水的汽油桶等,在越冬前或返青前进行镇压,能够降低株高,延缓拔节;对上述情况的麦田,还可以采取化学控制的方法,抑制生长。在小麦返青、起身期,喷洒多效唑、壮丰安等调节剂,控制株高,降低植株重心,有利于预防倒伏。但务必注意喷洒均匀,按照调节剂说明书的要求严格进行,防止用量过大、喷洒不均匀,造成抑制过度而减产。(6)搞好病虫害防治。目前特别要注意在冬季和早春,对小麦纹枯病进行及早防治,保证小麦健壮生长,对预防小麦中后期倒伏非常重要。每年生产上小麦发生倒伏总是难免的,如果小麦发生了倒伏,一是不要采取人工“扶起来”的办法,让小麦依靠自身的背地曲性恢复生长,人工把倒伏植株“捆绑扶起来”,容易造成小麦茎折或根断而及早死亡。二是注意收割环节尽量减少损失,特别是临成熟前发生的倒伏,最好不采取机收而采取人工收割,以免造成籽粒丢失太多;如果要采取机械收获,收割机要逆倒伏方向行进,并配合人工整理后收获。冰雹俗称雹子、冷子,小的如绿豆、黄豆,大的似栗子、鸡蛋。冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害,本质上它是由积雨云形成、降落的一种固态降水。小麦雹灾是小麦生长期间遭遇冰雹袭击而造成小麦减产的一种气侯性灾害。河南是全国冰雹灾害发生频繁的省份之一,雹灾每年都给农业带来很大损失,主要集中在秋季,但小麦生长季节的4~6月,冰雹灾害发生的概率也很高。近年来已经成为我省局部地区小麦生产上主要灾害之一,但由于其偶发性、局部性以及难以补救性,以往的小麦栽培技术书籍、资料中较少提及,但对局部来说,冰雹灾害对小麦产量的影响非常大。如2003年6月5日,新乡市的获嘉县、新乡县、延津县的一些乡镇30多万亩小麦,突遭冰雹袭击级,最大冰雹直径2cm,持续时间5~10分钟,成熟待割的麦田,麦穗大部分被打落在地,严重地块颗粒无收,全市因雹灾造成小麦产量损失5500万千克。2004年5月15日,辉县市6个乡镇10余万亩小麦遭冰雹袭击,狂风冰雹持续20分钟,造成严重减产。2007年4月14日,原阳县太平镇乡福利庄等9个村,1.35万亩处于孕穗初期的小麦遭受严重雹灾,多数植株被砸成光秆,有些植株上半部被砸断。这次雹灾发生之早、之重,在当地是历史罕见的。麦收时新乡市农技站到田间测产,大部分地块减产70%以上,有些地块亩产100kg左右,个别地块接近绝收。2007年5月20日,开封市兰考县9个乡镇遭受冰雹灾害,15万亩小麦倒伏、砸伤,产量损失100万千克以上。冰雹灾害天气过程不仅与天气系统有关,而且受地形、地貌的影响也很大。总的来说,我省冰雹灾害有以下特征:一是地域性强,降雹时间集中。有些地方偶发生,有些地方常发生,并且“雹砸一条线”,每次雹灾范围一般宽几十米到数千米、长数百米到10千米以上。降雹时间一般多发生在每日的12~18时;二是突发性强,移动快,即是冰雹发生前几个小时也少有明显征兆,难以预测;三是历时短,每次冰雹时间一般2~10分钟,极少有30分钟以上;四是地形地貌影响大,地形地貌越复杂,冰雹越易发生;五是年际变化大,在同一地区,有的年份连续发生多次,有的年份发生次数很少,甚至不发生;六是常常狂风、大雨、降温交加发生;七是发生区域广,我国是世界上冰雹灾害最严重的国家之一,年均雹灾面积2000万亩以上,降雹最多的地区是青藏高原,其次为大兴安岭至阴山、太行山一带。河南黄河以北、太行山南侧的平原地区以及豫东、豫西地区,近年来小麦冰雹灾害发生比较频繁,给一些乡村、农户带来极大的损失。1.冰雹程度划分根据一次降雹过程中,多数冰雹(一般冰雹)直径、降雹时间和积雹厚度,一般将冰雹分为三级。Ⅰ级冰雹:轻雹。多数冰雹直径不超过0.5cm,累计降雹时间不超过10分钟,地面积雹厚度不超过2cm。Ⅱ级冰雹:中雹。多数冰雹直径0.5~2.0cm,累计降雹时间10~30分钟,地面积雹厚度2~5cm。Ⅲ级冰雹:重雹。多数冰雹直径2.0cm以上,累计降雹时间30分钟以上,地面积雹厚度5cm以上。2.小麦雹灾程度划分小麦冰雹灾害程度,根据冰雹发生的早晚、冰雹程度高低、小麦被砸程度分为三级。Ⅰ级:轻度小麦雹灾。发生时间早(灌浆初期以前发生),被砸程度较轻(叶片被砸烂、部分麦穗被砸伤、少数小穗被砸掉、预计减产50%以下)、冰雹为Ⅰ级或Ⅱ级。Ⅱ级:中度小麦雹灾。发生时间较早(灌浆中期前后发生)、被砸程度较重(有较多的小穗或籽粒被打落、少数麦穗被砸掉、预计减产50%~80%)、冰雹为Ⅱ级。Ⅲ级:重度小麦雹灾。发生时间较晚(灌浆后期至收获前)、被砸程度较重(大部分小穗或籽粒被打落、少数麦穗被砸掉、预计减产80%以上)、或发生时间较早,但雹灾十分严重(绝大部分植株被砸断,或麦穗被砸掉)、冰雹为Ⅲ级。小麦冰雹灾害,目前还难以预防,关键是怎样做好冰雹灾害发生后的处置。要根据冰雹发生的早晚、小麦被砸程度、采取补救措施的经济价值,指导群众如何采取补救措施,或在什么样的情况下放弃管理。对于Ⅰ级轻度小麦雹灾麦田,要及时进行灾后补救,减少产量损失。雹灾一般都伴随大风倒伏,这类麦田可以采取的补救措施有4条。一是倒伏植株不要人工绑扶,让其自然生长;二是及时浇水,同时追施适量速效化肥,强化营养,促进植株尽快恢复生长。三是叶面喷洒营养类叶面肥,补充营养,促其生长;四是注意病虫害防治,即使前期喷洒了农药,也要结合喷洒叶面肥加喷杀菌剂,因为植株产生伤口后更容易遭受病菌浸染。对于Ⅱ级中度小麦雹灾麦田,也要及时进行灾后补救,不要毁种,采取与Ⅰ级雹灾同样的补救措施,每亩还可以收获100~300kg的产量。收获时尽量不用机械收获,采取人工收割,减少籽粒脱落。对于Ⅲ级重度小麦雹灾麦田,预计每亩至多能收获100kg以下产量、甚至绝收时,可以采取两种处理办法。一是改种早春作物,如春棉、春红薯、春玉米、春季蔬菜等;二是不宜、不能改种其他作物时,可以不毁种,顺其自然,能收多少是多少,因为再追肥、喷药已没有经济价值。凡是没有绝收的雹灾麦田,尽量做到人工分期收获。雹灾后小麦生长参差不齐,成熟期很不一致,群众称为“老少三辈”,人工分期收获,成熟一批收获一批,一方面能减少落粒,一方面能够使多数籽粒正常成熟。从生产角度对小麦冰雹灾害的预防对策,主要包括两个方面。一是加强对冰雹活动的监测跟踪和预报,尽可能提高预报时效,并立即通过地方媒体发布“冰雹警报”,使群众采取抢收措施,以最大限度地减轻灾害损失;二是建立人工防雹系统,目前常用的方法是用火箭、高炮或飞机把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂送到云里去,抑制雹胚增长,促其变雨或冰雹变小。渍害是淮南稻茬小麦生产中最常见的灾害,生产上发生频率比较大,危害较重。做好渍害的防治工作,是夺取淮南稻茬小麦高产稳产的重要措施。小麦的渍害,即指地面水、潜层水和地下水对小麦生长造成的危害。特别是根系密集层土壤含水量过大,使根部较长时间处于缺氧的不利环境,降低了根系活力,削弱了根系的吸收功能,甚至土壤中还产生大量还原性有毒物质,毒害根系,造成小麦生长缓慢、叶片变黄、根系腐烂,甚至死亡,减产十分严重。渍害对小麦的影响主要表现如下3个方面。根系伤流量的强弱,是体现小麦是否健壮生长的重要标志。土壤经过长时间淹水,根系在缺氧条件下生理活性明显减弱,伤流量显著下降。据测定,小麦在苗期淹水10天后,每小时单茎伤流量为19mg,仅占未淹水伤流量75mg的25.3%;拔节孕穗期淹水10天后,每小时单茎伤流量为7mg,而未淹水的为84mg,仅占未淹水的8.3%。因此,水分和矿物质养分被根系吸收传导受到阻碍,根的活力削弱,影响植株的生长;灌浆期至成熟期小麦根系活力逐渐衰弱,长时间淹水加速了根系死亡,对小麦产量影响更大。小麦受渍害后,随着根系功能下降,地上部植株体内氮素代谢也发生了明显变化。在氮素吸收旺盛的苗期受渍,功能叶内全氮含量大幅度下降,排水后,越冬期温度较低,叶片含氮量才逐渐提高,因此,在苗期受渍害,采取一定的措施根系较容易恢复生机;拔节孕穗期长时间淹水,功能旨叶内不仅蛋白质氮不断下降,各叶层内水溶性氮也均低于未受渍害的麦田,水溶性氮与蛋白质氮的比值相应缩小。功能叶内这种氮化物的变化,加速蛋白质的分解,导致叶片枯萎早衰。随着叶片早衰,光合作用显著降低,叶片内可动用的碳水化合物来源枯竭,随之耗尽。由此表明,渍害使叶片氮素水平下降,和根系吸收机能衰退、运转受阻有密切关系。渍害在小麦全生育期都能发生,苗期发生渍害主要症状表现为僵种甚至霉烂,出苗率低,已出苗的迟迟不发生分蘖,次生根极少,苗小叶黄;越冬期表现为植株较矮,叶片较小,功能叶片上部1/3~1/2处叶绿素破坏,呈灰白色;拔节至抽穗期受渍害,上部功能叶发黄,叶片变短,上部3片叶自下而上平均短19.8%、30.4%和36.1%,株高矮10cm左右,每穗的小穗和小花数明显减少,穗粒数一般减少20%~40%,成穗数要减少30%左右;扬花至灌浆阶段受渍害,常导致根系死亡,功能叶片早衰,光合作用减弱,比没受害的麦田提前一个星期左右成熟,而且都是秕粒,千粒重下降幅度为30%~50%。这一时期的渍害经常发生,对小麦产量影响最大。渍害的发生与小麦生育期内所处的生态条件有着密切的关系,主要表现在如下3个方面。淮南地区由北往南降雨量普遍较多,罗山县气象资料显示,小麦生育期间10年平均总降雨量为424.07mm,其中主要集中在秋播期和中、后期生育阶段。秋播期间,常年10月总降雨量为7.5~173.9mm,平均为67.11mm。大于平均值的多雨年份占记录总年数的40%,降雨94.9~173.9mm,平均129.85mm。平均降雨日为11.1天,其中大于10天的年份占到40%。1999年和2000年10月降雨量分别达到145.7mm和173.9mm,降雨天数分别达到19天和17天,致使小麦大面积烂种、烂根,导致苗期渍害。小麦拔节至成熟阶段(3月1日至5月31日),常年降雨量223.8mm,雨日35天,成害年份达60%。多雨年份3~5月降雨量达344.1mm,为小麦该期正常需水量(150mm)的2.3倍,雨日达38天。罗山县2002—2003年连续两年3~5月降雨量超过330mm,阴雨天都超过33天。光照不足,空气湿度大,导致各种病害大发生,引起根系早衰,叶片早枯,成穗少、穗子小、籽粒秕、千粒重低。特别是在5月,小麦进入灌浆中后期,往往因大雨过后猛晴,气温骤然上升,根系因渍害吸收和传导功能降低,叶面蒸腾量加大,很容易形成渍害型的高温逼熟,千粒重比常年低5~10g。淮南地区丘陵山区大小塘坝、水库多而分散,塘坝、水库下方麦田受渗水的影响,地下水位被抬高;岗岭阶梯式麦田,由于上下麦田地势落差大,上田土壤水分向下田渗透,导致下田地下水位升高;沿淮地区平原畈田,由于地势低洼,地下水位较高。再加上土壤透水性差,田间沟渠不配套,麦田地下水位往往易升不易降,当降雨量超过50mm时,地下水位很快上升至根系密集层范围内,要自然落干,需要时间较长。所以,在多雨季节,麦田排水很慢,使麦根长时间处于缺氧环境,从而影响根系下扎和造成烂根。淮南地区土质多为黏土或黏壤土,保水能力强,透水性差,再加上有机肥逐年减少,渗透系数一般仅为0.5m/天左右。由于稻麦两熟耕作制度的形成,土壤多年水、旱轮替,耕作层中的黏粒下移淀积,形成了黏重坚实不透水的犁底层,纵向渗流小,雨水很少进入心土层,不利于排除“潜层水”,造成“土壤渍害”。麦田渍害的形成,根本原因是耕作层土壤水分含量过多,根系长期缺氧造成的危害。因此,防治的中心是降低耕作层土壤含水量,增强土壤透气性,一切有利于排除地面水,降低地下水,减少潜层水,促使土壤水气协调的做法都是防治小麦渍害的有效措施。要在较短时间内排除麦田内过多的地面水、潜层水、地下水,必须在田间建起排泄流畅的排水系统。近年来我国对黄淮地区农田水利建设投入力度较大,各地应抓住机遇,根据自身特点,因地制宜,统一规划,因势利导,既要建成能排除田间积水的干、支、斗渠,又要健全河网系统工程,综合治理,达到内河水位能控制得住,田间水挡得住,田内水排得快的目标。在田间排水系统健全的基础上,整地播种阶段要做好田内“三沟”(厢沟、腰沟、围沟)的开挖工作,做到深沟高厢,“三沟”相联配套,沟渠相通,利于排除“三水”。起沟的方式要因地制宜,本着厢沟浅、围沟深的原则,一般“三沟”宽40cm,厢沟深25cn,腰沟深30cm,围沟深35cm。地下水位高的麦田“三沟”深度要相应增加。厢沟的多少及厢宽要本着有利于排涝和提高土地利用率的原则来确定,低洼易涝田及山区冲田厢宽4m,平畈稻田5m,河湾地和旱地6.7m,岗地8.3m,尽量使土地利用率稻茬麦田达到90%以上,旱地达到95%以上。为了提高播种质量保证全苗,一般先起沟后播种,播种后及时清沟。如果播种后起沟,沟土要及时撒开,以防覆土过厚影响出苗。出苗以后,在降雨或农事操作后及时清理田沟,保证沟内无积泥积水,沟沟相通,明水(地面水)能排,暗渍(潜层水、地下水)自落。保持适宜的墒情,使土壤含水量达20%~22%,同时能有效降低田间大气的相对湿度,减轻病害发生,促进小麦正常生长。1.熟化土壤前茬作物应以早熟品种为主,收割后要及时翻耕晒垡,切断土壤毛细管,阻止地下水向上输送,增加土壤透气性,为微生物繁殖生长创造良好的环境,促进土壤熟化。有条件的地方夏作物可实行水旱轮作,如水稻改种旱地作物,达到改土培肥、改善土壤环境的目的,减轻或消除渍害。2.适度深耕深耕能破除坚实的犁底层,促进耕作层水分下渗,降低潜层水,加厚活土层,扩大作物根系的生长范围。深耕应掌握熟土在上、生土在下、不乱土层的原则,做到逐年加深,一般使耕作层深度达到23~33cm。严防滥耕滥耙,破坏土壤结构,并且与施肥、排水、精耕细作、平整土地相结合,有利于提高小麦播种质量。3.增施有机肥和磷肥坚持有机肥和无机肥配合施用,一般在深翻时结合分层施肥,施有机肥22500kg/hm2,磷肥225kg/hm2,上层施细肥,下层施粗肥。一年后土壤容重降低9%,土壤粗孔隙增加1.1%~1.2%,改善土壤通透性,加快雨水渗透速度,协调土壤水气状况,促进小麦根系深扎,能有效防止小麦渍害。4.中耕松土淮南稻茬麦田土质黏重板结,地下水容易向上移动,田间湿度大,苗期容易形成僵苗渍害。降雨后,在排除田间明水的基硎上,应及时中耕松土,切断土壤毛细管,阻止地下水向上渗透,改善土壤透气性,促进土壤风化和微生物活动,调节土壤墒情,促进根系发育。试验研究表明,小麦品种间耐湿性差异较大,有些品种在土壤水分过多,氧气不足时,根系仍能正常生长,表现出对缺氧有较强的忍耐能力或对氧气需求量较少;有些品种在缺氧老根衰亡时,容易萌发较多的新根,能很快恢复正常生长;有些品种根系长期处于还原物质的毒害之下仍有较强的活力,表现出较强的耐湿性。因此,选用耐湿性较强的品种,增强小麦本身的抗湿性能,是防御渍害的有效措施。生产上应选用被省或国家审定、适于淮南地区种植的小麦品种。 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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。
