[发明专利]苏云金芽孢杆菌GL-1及在土壤解磷防病方面的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物及其应用，具体涉及一种苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）GL-1及其在土壤解磷防病（香蕉枯萎病和番茄青枯病）和改善土壤微生态结构等方面的应用。

背景技术

磷是植物生长发育所必需的营养元素之一，作物吸收磷量与其生物量（r=0.97）和产量（r=0.75）呈显著的正相关。然而由于磷固定的存在形式使得土壤缺磷在世界范围内广泛存在，磷供给不足是世界农业生产中最重要的限制因素之一。从我国的情况来看，全国有74%耕地土壤缺磷。解决这一问题主要有两条途径：一是增加磷源投入，二是提高难溶性磷的利用率。

第一条途径存在一定的问题，首先，磷是一个不可再生资源，根据目前已探明的磷矿储量和开采速度，世界现有磷矿资源只能维持100年左右，而且我国磷矿资源并不丰富，且品位较低，大量的磷肥依赖进口。其次，磷肥生产需要大量的硫酸或磷酸，能源消耗大，增加了农业生产的成本。再次，高水溶性磷肥施入固磷强的石灰性土壤中，土壤中95%以上的磷为难溶形态，植物难以吸收利用。并且磷肥施入土壤后极易被化学固定，形成溶解性极低的磷酸钙、铁、铝等化合物，作物的当季利用率一般只有5%~10%，加上作物的后效，也不超过25%。因此，大部分磷肥作为无效态（难溶态）在土壤中积累。据报道，至少有70%~90%的磷进入土壤而成为难以被作物吸收利用的固定形态。在这些土壤中，土壤有效磷含量很低而全磷含量较高，如据黄土高原7省区的调查，土壤全磷平均较有效磷高250倍；黄淮海平原黄潮土与风沙土全磷较有效磷高130~500倍。我国自20世纪50年代施用化学磷肥以来，储存累积在土壤中的难溶性磷高达6000万吨，超过目前全国磷肥10年消费量的总和。增施磷肥是一种“高投入，低产出”的途径。同时，我国的磷肥资源匾乏，生产能力难以满足需求。因此，提高磷肥利用效率，增强土壤磷素的活化与利用成为科学研究的重要任务。

第二条途径的潜力则很大，包括三方面的内容：一是发挥植物的自身潜力，通过育种技术的创新，定向地筛选培育磷高效植物品种来开发利用土壤难溶性磷素资源；二是在研究磷在土壤中的形态分布特征和作物吸磷特性的基础上，通过改进磷肥的施用技术等方式提高磷的潜在有效性；三是从土壤中筛选高效解磷微生物，研制成解磷菌剂拌种或直接施入土壤，将土壤中难溶性磷活化出来。溶磷微生物广泛分布于土壤，是一类能改进磷肥固定、提高磷肥利用率和溶解土壤难溶磷的微生物群，已经被世界公认为是一种廉价高效的环保型土壤磷活化生物措施。利用溶磷微生物对提高磷肥的有效性和土壤难溶磷的利用率、减少磷肥投入、发挥我国有限磷矿的增产作用和农业持续发展意义重大。鉴于不同种类的溶磷菌或不同菌株之间的溶磷能力有较大差异，高效溶磷菌的筛选工作尤为重要。

香蕉枯萎病（Banana Wilt Disease）又名香蕉巴拿马病、黄叶病，是由尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）侵染而引起的维管束坏死的一种毁灭性香蕉真菌病害和典型的土传病害。该病是目前香蕉产业的最大威胁，近年来在我国香蕉主产区持续暴发，造成严重损失。香蕉枯萎病菌根据鉴别寄主的不同分为4个生理小种，当今香蕉栽培品种Carvebdish虽可抗1号及2号生理小种，然而4号生理小种几乎对所有香蕉栽培种均致病，严重威胁香蕉产业的可持续健康发展。因此，加强香蕉枯萎病的防治研究迫在眉睫。目前对香蕉枯萎病的防治主要是通过抗、耐病品种的选育、药剂防治、水旱轮作等方法和措施进行防治。虽然很多学者都针对香蕉枯萎病进行化学药剂的筛选，室内有些药剂对枯萎病菌有很好的抑制效果，然而化学药剂不但防治成本高，残留期较长，容易对环境中的其他非靶标生物产生不良影响，造成对生态环境的污染和破坏，且田间防治效果也不理想。利用微生物及其代谢产物、植物提取物等生物农药进行防治，使用对人体和生态环境无害的生防菌剂替代化学农药已成为世界范围内的研究发展方向。