一株云南木霉Y3及其微生物制剂和应用
本发明属于现代农业生物技术与退化土壤微生态修复交叉领域,具体涉及一株云南木霉y3及其微生物制剂和应用。
背景技术:
1、我国北方地区,特别是以黄淮海平原为核心的设施蔬菜与大田粮食轮作基地,长期处于高强度集约化利用状态。由于该区域气候干旱,加之设施温室长期封闭、缺乏自然降水淋洗,伴随化肥(尤其是硝态氮肥)的盲目投入,导致土壤溶液渗透压急剧攀升,形成了典型的硝酸盐型次生盐渍化。监测数据显示,老旧设施产区的土壤电导率(ec值)已远超番茄、小麦等主栽作物的耐受阈值。更为严峻的是,在高ph值的盐碱胁迫生境下,土壤中的游离铁离子大量沉淀为无效态的铁氧化物或氢氧化物,导致作物普遍出现严重的“缺铁性黄化”与光合生理衰竭。
2、这种高盐逆境不仅通过渗透胁迫直接抑制根系活性,更诱发细胞膜的脂质过氧化损伤,使根系分泌物组分发生畸变,为病原微生物的入侵开启了“生态窗口”。在此逆境叠加效应下,以镰刀菌属(
fusariumspp.)为优势种群的土传病害呈集群爆发态势,特别是尖孢镰刀菌(
fusarium oxysporum)诱发的枯萎病与假禾谷镰刀菌(
fusarium
pseudograminearum)引起的小麦茎基腐病,已演变为制约北方“粮菜安全”的核心威胁。综上,我国北方设施农业及盐碱化大田正面临“高盐胁迫-铁素失活-病害集群爆发”三重连锁叠加的复合型生产瓶颈,亟需开发能够在上述极端生境中稳定发挥功能的绿色微生物修复技术。
3、利用木霉菌(
trichodermaspp.)等有益真菌进行生物防治是重塑退化土壤健康的重要路径,然而现有技术在实际应用中面临显著的生态与功能局限。目前报道的生防菌株(包括部分木霉菌)大多分离自气候温和、高湿的自然生境(如普通农田、森林土壤或常规植烟土壤),当这些外源菌株被引入北方设施土壤所特有的高离子胁迫、高渗透压等复合胁迫环境时,往往表现出极低的环境韧性——孢子萌发迟缓、菌丝生长停滞,即典型的“生境排异”现象,由于无法在受损的作物根系表面快速抢占生态位,难以构建起有效的物理防御膜与生化屏障,导致田间实际防效表现出极大的不稳定性。
4、在已公开的云南木霉(
trichoderma yunnanense)相关技术中,cn120249080a公开了一株分离自植烟土壤的云南木霉菌株cctcc no:m 2025645,该菌株被报道具有产铁载体功能(活性为69.79%)、能合成分泌羧酸型铁载体,并对腐皮镰刀菌、禾谷镰刀菌等病原菌表现出拮抗作用。然而,该技术中拮抗能力评价仅在常规pda平板上进行,属于普通无胁迫生境下的传统生防菌筛选,未涉及作物耐盐碱或改良盐渍化土壤的应用,亦未涉及对小麦茎基腐病等复合土传病害的防治效果。此外,学术文献报道了从印度尼西亚水稻根际分离的云南木霉菌株tm10,该菌株具有植物促生和生防潜力,在离体条件下能产生挥发性有机化合物(vocs)抑制尖孢镰刀菌。但该技术主要也是在常规培养条件下评价菌株的产铁载体能力和离体拮抗活性,未公开该菌株在盐碱或硝酸盐型盐渍化环境中的耐受能力以及针对假禾谷镰孢菌及小麦茎基腐病的实际田间防效。
5、综上所述,现有云南木霉相关技术存在以下共性缺陷:菌株分离自非胁迫环境,未经受北方设施土壤高盐环境的定向驯化,缺乏在盐碱条件下稳定定殖的能力;铁载体类型单一,难以在盐碱缺铁环境中建立持久的铁营养竞争优势,缺乏在盐碱-病害双重胁迫模型下的系统性防效验证。因此,现有技术仍缺乏一种能够在盐碱或硝酸盐型盐渍化环境中保持良好存活和代谢活性,并同时具备铁营养活化、病原真菌抑制和作物促生功能的微生物菌株。
技术实现思路
1、针对上述现有技术,本发明的目的是提供一株云南木霉y3及其微生物制剂和应用。为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
2、本发明第一方面,提供了一株云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3,所述云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3于2026年6月8日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏机构简称:cctcc,保藏地址为中国.武汉.武汉大学,保藏号为:cctcc m 20261217。
3、本发明第二方面,提供了一种微生物菌剂,所述微生物菌剂以上述的云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3为活性成分,所述活性成分选自云南木霉(
trichoderma
yunnanense)y3的孢子、菌丝体或发酵液中的任一种。
4、所述微生物菌剂还包含农业上可接受的辅料,所述辅料选自保护剂、稳定剂、分散剂、吸附剂、粘合剂、崩解剂、润湿剂或ph调节剂中的一种或多种。
5、本发明第三方面,提供了上述云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3在制备盐碱土壤中植物对铁吸收利用率提高的产品中的应用,所述云南木霉(
trichoderma
yunnanense)y3通过分泌异羟肟酸型和儿茶酚型双类型铁载体来提高所述吸收利用率。
6、本发明第四方面,提供了上述云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3产生的挥发性有机化合物vocs在制备抑制假禾谷镰孢菌的熏蒸型生物菌剂产品中的应用,所述云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3产生的挥发性有机化合物vocs对假禾谷镰孢菌的菌丝生长抑制率为100%。
7、本发明第五方面,提供了上述云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3在制备抑制植物病原真菌的广谱微生物菌剂中的应用,所述植物病原真菌选自尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌、层出镰刀菌、禾谷镰刀菌、藤仓镰刀菌、拟轮枝镰刀菌和极细链格孢中的一种或多种。
8、本技术筛选获得的云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3不仅能够通过菌丝竞争和空间占位方式抑制多种病原真菌,而且能够在无物理接触条件下持续释放挥发性抑菌因子,使假禾谷镰孢菌菌饼接种后无明显新生菌丝扩展,vocs抑菌率达到100%。该结果表明y3的主要优势并非普通发酵滤液抑菌,而在于其强效气相抑菌活性和广谱拮抗能力。
9、本发明第六方面,提供了上述云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3或者上述微生物菌剂在缓解植物土壤盐渍化胁迫中的应用;
10、所述盐渍化胁迫包括硝酸盐型盐渍化胁迫和/或苏打型盐渍化胁迫。
11、所述植物为小麦或番茄;所述缓解硝酸盐型盐渍化胁迫表现为提高盐胁迫下植物的株高、鲜重和/或根长,并降低植物叶片或根系的相对电导率。
12、现有技术中虽已有部分木霉属菌株可缓解nacl盐胁迫或盐碱胁迫的报道,但该类研究多以nacl胁迫、滨海盐渍土或一般盐碱土为对象,主要关注na⁺/k⁺平衡、抗氧化酶活性或土壤结构改善。对于设施农业中因长期过量施用氮肥导致的硝酸盐型盐渍化土壤,尤其是以no3⁻积累和电导率升高为主要特征的复合胁迫环境,尚缺乏针对云南木霉y3菌株的缓解作用及其应用报道。本技术发现云南木霉y3不仅具有拮抗假禾谷镰孢菌等土传病原真菌的能力,而且能够改善硝酸盐型盐渍化胁迫下作物生长状态,降低盐害对根系和地上部生长的抑制,从而为设施连作土壤盐渍化与土传病害复合障碍的微生物调控提供新的菌株资源。
13、本发明第七方面,提供了上述云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3在制备缓解土壤苏打型盐渍化胁迫-假禾谷镰孢菌双重胁迫的小麦生防促生产品中的应用。
14、所述小麦生防促生产品为种子处理剂、根际灌施剂、或者生物有机肥中的任一种。
15、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
16、1.本发明分离筛选的云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3能够在高达6% nacl或硝酸盐型盐渍化(ec≈7 ms/cm)环境中正常萌发与生长;其分泌的异羟肟酸型和儿茶酚型双类型铁载体相对活性达90.7%,在碱性盐碱土中具有更强的铁素活化能力,能够有效改善植物铁营养。
17、2.本发明分离筛选的云南木霉(
trichoderma yunnanense)y3通过挥发性有机化合物对假禾谷镰孢菌具有强效抑制活性,在一特定实施例中,其抑菌率可达100%,而现有技术中木霉菌对镰刀菌的vocs抑制率普遍低于70%。这一突破性的vocs完全抑制效果为开发熏蒸型生物农药提供了全新资源。
18、3.本发明分离筛选的y3菌株具有广谱且多机制抑菌作用,其不仅通过vocs抑制假禾谷镰孢菌,还通过接触性拮抗高效抑制尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌、层出镰刀菌、禾谷镰刀菌、藤仓镰刀菌、拟轮枝镰刀菌和极细链格孢等7种重要病原真菌,覆盖小麦茎基腐病、赤霉病、枯萎病等多种土传病害。
19、4.本发明首次构建了苏打型盐渍化-假禾谷镰孢菌双重胁迫模型,并验证y3活菌处理可同时降低病情指数(防效68.5%)和促进小麦株高、鲜重显著回升。y3活菌的整体效果优于无菌发酵滤液或化学铁肥,证实其依赖根际定殖与多机制协同,而非单一铁补充作用。
20、5.现有木霉生防技术多针对普通nacl盐碱土或常规病害,本发明专门针对设施农业中因氮肥过量导致的硝酸盐型盐渍化,提供了兼具耐盐、活化铁素、抑制病原菌和促生功能的微生物解决方案。
版权声明:本站专利文献数据主要来源于国家知识产权局等公开渠道,由 技术新讯 进行整理汇编。页面设计及数据汇编的著作权归本站所有。全部内容仅供个人学习、科研评估与技术交流参考,严禁用于任何商业用途(包括但不限于直接生产制造、技术转让、倒卖数据等)。
免责条款:专利技术具有时效性,本站不对资料的绝对准确性、完整性和可实施性提供任何明示或暗示的担保。因参考本站内容造成的直接或间接损失,本站不承担相关法律责任。若您认为本站内容有侵权问题,请及时提供权属证明与我们联系,本站将在核实后依法处理。反馈意见:yyfuon@163.com