[发明专利]拮抗多种病原真菌的小麦根际固氮菌及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及拮抗多种病原真菌的小麦根际固氮菌及其用途，特别涉及一种可以拮抗作物赤霉病菌、菌核病菌和黄萎病菌，并具有在小麦根际进行高效固氮功能的细菌。

背景技术

氮肥是农业生产中最重要的生产资料之一。生产化学氮肥消耗大量能源，占生产总成本的70％～80％。近年来能源日趋紧张，我国化肥生产用煤价格飚升导致化学氮肥价格上涨，农民难以承受，反响强烈。此外，化学氮肥在提高作物产量、保障我国粮食安全方面发挥了巨大作用，但是不合理施氮已经形成了严重的面源污染，造成一系列的严重危害，如太湖蓝藻事件令人触目惊心。城市地下水硝酸盐污染已经对饮用水安全造成了威胁。

大气中含有78％的氮素，但其存在形式是分子态氮气，动植物不能直接利用，自然界只有某些原核微生物具有直接利用大气中氮气的能力，将其还原成氨，这就是生物固氮作用。选用高效固氮微生物菌种工厂化生产制成菌剂，或进一步与其它富含植物营养的物料复合加工成生物制品，应用于农业生产，可以提供作物氮素营养，改善作物根际生态环境，提高土壤生物肥力性状，这就是通常所说的固氮微生物菌剂或固氮微生物肥料。生物氮肥具有多种优势：①生物氮肥由可再生的生化制剂和活体微生物组成，可以再生，不存在资源枯竭问题，是可持续发展农资产品。②生物氮肥是环境友好型肥料，其生产和使用过程均不产生三废等污染性物质，而且能改善土壤理化性质，提高土壤肥力，是生态农业农资产品。③生物氮肥生产耗能少、成本低，其成本仅为等效化学氮肥的20％～40％，可以为国家节省大量的煤炭和石油等能源战略物资。④使用生物氮肥可以显著降低农业生产成本，提高农产品品质，提升土壤肥力，使农民受益，促进社会和谐发展。

作物赤霉病的病原菌为玉米赤霉菌(Gibberella zeae)无性世代为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)，是粮食作物的重要致病菌。我国小麦赤霉病有95％是麦类赤霉病菌引起的，是长江中下游冬麦区和东北春麦区的重要病害，发病时经常造成20％～30％的产量损失。此外，该菌还侵染玉米、水稻、大麦等作物，引起苗枯、茎腐、基腐、穗腐等。菌核病的病原菌是核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)，其形态特征表现为：子囊盘小，呈小杯状，浅肉色至褐色，单个或几个从菌核上生出，直径0.5-1cm，柄褐色细长，弯曲，长3-5cm，向下渐细，与菌核相连。菌丝体可以形成菌核，长柄的褐色子囊盘产生在菌核上。菌核形状多样，长3-15μm。子囊圆柱形，120-140μm×11μm，孢子通常8个，单行排列，椭圆形，8-14μm×4-8μm，侧丝细长，线形，无色，顶部较粗。该菌是一种危害作物和蔬菜的世界性的重要的植物病原菌，广泛地侵染、危害十字花科、豆科、茄科、芸香科等植物，如造成油菜、大豆、向日葵、黄瓜、辣椒等经济作物和蔬菜菌核病。棉花黄萎病菌(大丽轮枝菌Verticillium dahliae)以土壤传播为主，寄主范围很广，除侵染棉花引起黄萎病外，还侵染经济作物烟草、油料作物大豆、花生、向日葵、芝麻、蔬菜作物马铃薯、茄子、辣椒、番茄、黄瓜、西瓜，以及林木、花卉等，危害严重，造成巨大经济损失。目前对上述真菌病害的防治主要依靠化学农药，然而化学防治不仅成本高、污染环境，而且防效也不理想，同时食品的安全性也受到严重影响。

菌种是微生物肥料生产应用的基础。目前，限制我国微生物肥料行业发展的瓶颈就是高效菌种的选育问题。农业生产迫切需求固氮效能高、拮抗病原真菌、抗逆性强、货架期长的微生物肥料生产用菌种。

发明内容

本发明的目的是提供一株可以在作物根际进行高效固氮，并且拮抗作物赤霉病菌(Gibberella zeae)、菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)和棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)的细菌。

本发明所提供的根际固氮菌，是类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)GD641，该菌株已于2011年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为CGMCC No.5042。

本发明的另一个目的是提供一种菌剂，该菌剂的活性成分为所述的类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)GD641 CGMCC No.5042。

该菌剂除包含作为活性成分的类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)GD641 CGMCC No.5042外，还可包括辅料，如草炭、动物的粪便、各类作物的秸秆、松壳、稻草、花生皮等。