基本信息
- 项目名称：
- 抗病促生的植物微生态复合接菌剂
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 针对当前农业生产存在的一些问题，本项目根据植物微生态原理从植物根际筛选出具有相容性和功能互补性的两株放线菌和两株植物内生细菌，并采用独特的生产工艺，研制开发出具有抗病、促生双重功能的植物微生态复合接菌剂。
- 详细介绍：
- 本课题组利用植物根际微生物（放线菌）和根内微生物(植物内生细菌)的相容关系研制开发出具有抗病、促生双重功能的植物微生态复合接菌剂。现已在江苏省大部分地区示范推广（淮安、宿迁、张家港、南京等地区），并且部分试点已邀请专家验收，得到当地农户以及验收组专家的一致好评。 项目研制的复合接菌剂中包含两大类微生物：其中功能放线菌菌株可分泌细胞分裂素和细胞激动素等物质，从而促进植物生长、发育、增强植物抗逆能力；分泌抑制病原真菌的的抗生素，起到抗病作用；同时具有高纤维素酶和几丁质酶活性，为其他微生物提供氮、碳营养，起到抑制土壤线虫作用。功能细菌菌株是独具ACC脱氨酶活性的植物内生菌，能有效地帮助植物抵御不良环境，增强植物耐盐、耐高温、耐旱、耐涝等功能。 项目的研发技术上，创新性地将固体发酵技术、液体发酵技术、喷雾/变温干燥技术、固定化技术应用于微生物活菌制剂，最终制得活性强、性能稳定以及可以长期保藏的微生态复合接菌剂。该接菌剂生产工艺简单、成本和用量较低，每亩地的使用成本为20—30元，直接增加的成本较低，若再考虑因使用本复合接菌剂而减少了化学杀菌剂等的用量，以及较大的市场需求量优势，本复合接菌剂具有的经济效益十分可观。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1.设计目的和基本思路：根据微生物生态学原理筛选出具有多种功能的若干微生物菌种，确证其相容关系后，采用独特的生产工艺制成抗病促生的植物微生态复合接菌剂，以降低土传植物病害的发病率和严重度，调节作物体内激素水平以促进植株生长，从而减少化学农药、化学肥料和植物激素的使用，提高农产品的品质和产量。 2.创新点： 2.1利用长期以来在应用上一直被忽视的相容关系，筛选得到功能性互补、生态位互补、相互促进生长或互不影响生长的菌株，实现植物根际微生物（放线菌）和根内微生物(植物内生细菌)的复合。 2.2首次实践应用具ACC脱氨酶活性的植物内生细菌于接菌剂中，其内生性保证了稳定的防效，而其ACC脱氨酶活性能增强植物抗逆性、促进植物生长。 2.3目前国内外虽已见固/液体发酵技术、变温干燥技术、固定化技术的报道，但主要用于微生物代谢产物的生产，并未涉及在微生物活菌制剂中的应用，本项目创新性地将这些技术应用于微生物活菌制剂中。 3.技术关键和主要技术指标 3.1技术关键——具ACC脱氨酶活性的植物内生菌株的保藏技术，主要包括适用于产芽孢菌株的变温干燥技术和适用于不产芽孢菌株的固定化技术。实际应用固定化技术时，如何固定、采用何种载体以及如何控制固定化颗粒的通透性和机械强度，使固定化后微生物能较长时间的保持一定的强度和活度，且能降低固定化成本，延长固定化后微生物活菌制剂的保藏时间，是本项技术的关键。 3.2主要技术指标：接菌剂中各菌株含量达10亿cfu/g以上，产品常温下可保存一年以上。
科学性、先进性
- 1.放线菌与内生细菌的复合实现接菌剂的多功能化 目前国内外已有关于单一菌剂和复合菌剂的报道，但鲜见将不同种属的微生物进行复合，尤其未见放线菌与内生细菌复合。因为将不同种属的微生物进行复合需要解决其相容关系、生态位功能性互补等问题。本项目根据微生物生态学原理对筛选出的放线菌和内生细菌相容性进行研究，对菌种组合及特性进行合理配合，发明了一套技术解决了放线菌和内生细菌在接菌剂中的复合问题，实现接菌剂的多功能化。 2.解决了农用微生物活菌制剂储藏期短和效果不稳定问题 目前国内外单一微生物菌剂主要通过液体、常规冻干和固体三种剂型进行保藏；复合菌剂主要采用真空冷冻干燥技术、真空包装或充氮气包装等进行保藏。但上述方法存在运输不方便、保藏时间短、设备成本高等缺点。项目针对农用微生态接菌剂，通过与载体混合制成固体颗粒，结合固/液体发酵、喷雾/变温干燥和固定化等技术，解决了不同类型微生物混合的活菌剂保藏问题；而苗期伤根施用技术确保内生细菌进入植物体内部保证了接菌剂的应用效果。
获奖情况及鉴定结果
- 1、申报了一项国家发明专利（见附件） 2、查新报告（见附件） 3、“抗病促生的植物微生态复合接菌剂”田间施用效果验收报告（见附件） “抗病促生的植物微生态复合接菌剂”已在江苏省张家港市、淮安市、宿迁市和南京市等地进行了田间试验。2009年5月8日本项目小组与专家验收组在淮安市淮阴县凌桥乡泗河村大棚甜瓜基地、宿迁市泗洪县孙园镇藏石村大棚西瓜生产基地和辣椒生产基地等地进行了现场验收。接菌剂的实际应用效果获得了专家们的一致好评，专家们认为本项目有极强的应用前景和巨大的社会和经济效益。 4、室内抑菌试验、盆栽防病促生实验和田间实际应用效果（见附件）
作品所处阶段
- 本产品已在江苏省多市区进行了田间试验，目前已进入中试阶段，取得了较好的效果。
技术转让方式
- 产品的制作技术已申报专利，可以技术转让或合作开发。
作品可展示的形式
- 本产品可用实物、产品，图片，样品的形式展示。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1、使用说明 可用拌种、追肥、喷雾等方法施用，以两种方法配合施用效果更好。推荐使用的方法是：在育苗移栽时，与有机肥混合作基肥施入；在作物生长期，特别是苗期再追施2-3次。 2、技术特点和优势 在微生物相容的理论和实验基础上复合放线菌和细菌两大类微生物，获得功能菌株的最佳配比，使接菌剂具有防病、促生，增强植物抗逆性，培肥地力、改良土壤等多种效果；并且产品具有绿色环保，作用持久、效果稳定的特点和投入少、产出高的优势。 3、适用范围 可应用在多种植物上，特别适用于对乙烯敏感的蔬菜、水果、药材等园艺经济作物和因重茬、迎茬、连作易发生土传病害的作物。 4、推广前景 蔬菜、水果、药材的无公害生产技术迫切需要替代化学农药和肥料的生物制剂，本接菌剂正是针对此需求研制的，市场需求总量巨大。其生产工艺简单，用量少，每亩地使用成本仅为20—30元，再考虑因此而减少的化学杀菌剂等的用量以及较大的市场需求等优势，本接菌剂具有的经济效益十分可观。
同类课题研究水平概述
- 1、微生物代谢产物杀菌剂：沈寅初院士开发井冈霉素，它由吸水链霉菌井冈变种Streptomycin hygroscopic var. jinggangensis产生，具杀菌作用。中国农科院开发的农抗120是放线菌的代谢产物，它是一种低毒的抗生素杀菌剂。日本稻瘟散是放线菌Streptomycin griseochromogenes的代谢产物，对水稻稻瘟病具有治疗作用。 2、单一类型微生物活菌杀菌剂：华中农大研究的枯草芽孢杆菌对葡萄蔓枯病菌和葡萄灰霉病的病原菌有较好的防效。云南大学研究的成分为Brevibacillus laterosporus G4的微生物杀菌剂，对镰刀菌和立枯丝核菌具有较好的杀菌作用。日本SDS生物技术公司与美国CARQUEST公司共开发的枯草芽孢杆菌新菌株Bacillus subtitles QSF-713，对蔬菜灰霉病、白粉病有作用。 3、单一类型微生物肥料：中科院黑龙江农业现代化研究所研制的抗重茬菌剂能改善重茬地质量。东北农大培育的重茬一号，可使作物长势旺盛，还可补充微量元素，降解毒素。2001年美国Eden公司研发了Messenger (Harping)，有增产作用。 4、复合微生物肥料：河南鹤壁人元生物技术公司与中国农大合作生产的RW生物有机肥功能菌剂，能分解难溶矿质元素，改善作物营养，增强抗病能力。合肥的“地力旺”EM生物菌肥改造传统有机肥的缺陷，促进了微生物和有机质紧密结合，使其充分发挥作用。美国亚联企业制成亚联微生物肥，其富含“好氧菌”和“厌氧菌”，能分解土壤中复合物，固定空气中的氮，还能疏松土壤。 5、抗病促生的微生物代谢产物制品：浙江省农业厅研发的ZSB生物种衣剂，以拮抗微生物为主要成分，对多种作物病害有抑制效果。l999年诺华公司研发了世界上第一个利用真菌产生的植物活化剂Boon，其有效成分为水杨酸类似物，它能诱导植物产生免疫、抗病、促进生长的作用。日本科学技术振兴机构发明了抑制植物病害发生的微生物农药，有效成分为丝状菌蜡蚧轮枝菌Vertically laconic，能防治植物病害，改良土壤。 6、单一类型微生物的抗病促生制品：西南农大筛选出 “益微”，对水稻起促生、抗病、增产作用。山西省农业科学院植物保护研究所开发了一蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus 98-I菌株制备的微生物杀菌剂，广谱性好，抑菌活性高。
