技术领域
[0001] 本发明涉及生物防治技术领域,具体涉及一种生物防治加拿大一枝黄花的方法。
相关背景技术
[0002] 加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.),菊科(Asteraceae)一枝黄花属多年生草本植物,原产于北美。已成功入侵至欧洲中西部、亚洲大部和澳大利亚和新西兰等国家区域,成为了世界性的入侵杂草。于1935年作为观赏植物引入我国,因离开了原产地遏制其蔓延的大量天敌病虫害而逸生过度蔓延沦为恶性杂草,成为当今入侵危害最严重的外来入侵植物之一,已被列入国家《重点管理外来入侵物种名录》,目前已入侵蔓延至我国10多个省份,入侵范围如之大,严重威胁了我国生物多样性,甚至可导致本地物种局部灭绝,更重要的是加拿大一枝黄花的入侵对我国的农林牧业造成了直接的经济损失,它还能侵入农田及其周围地带,能使农作物的产量和质量急剧下降。加拿大一枝黄花入侵果园后,其造成的经济损失在10%‑30%以上,严重时甚至绝收。当前,防治加拿大一枝黄花的技术还是以物理铲除和化学防治为主。加拿大一枝黄花依靠种子、根状茎进行有性和无性繁殖,繁殖能力极强;以及加拿大一枝黄花入侵之我国后受气候的诱导发生了染色体的加倍而产生了极强的环境适应性和抵抗力。从而导致,物理防治的人工割除或拔除、机械刈割和化学防治均不能防除,不能伤到根部的根状茎而会很快再生,且物理防治人工成本昂贵,化学防治会引起土壤生态环境的破坏,也会威胁到生物多样性。
[0003] 化学除草剂因其价格实惠、见效快、使用便捷、节省劳动力等优点在二十世纪中得到迅猛发展,也给农业生产和人类生活带来了巨大的改变,但是即便如此,其带来的危害也是巨大的,由于大量高毒、高残留化学除草剂的不科学使用,对人类赖以生存的环境造成了不可挽回的损害,即便是一直以来被认为是安全环保的除草剂草甘膦也逐渐表现出了对人类健康的影响和效果存在问题。以及其他的不良影响:(1)化学除草剂残留于土壤中难降解,影响下茬作物的生长及农产品品质;(2)残留于土壤易被作物吸收,使得毒素通过从植物到人类的食物链的富集作用而在人体中大量积累,提高了人畜共患病的概率;(3)土块板结,水质下降,并降低了土壤肥力;(4)对本地生物群落造成不良影响,影响生物多样性;(5)增加杂草的抗药性;(6)影响作物光合作用和代谢。由此看来,努力寻找广谱、高效、低毒、环境友好型的可持续发展的绿色除草剂是解决上述问题的关键,新型环保的生物除草剂便是解决此问题的一个重要途径。不过,在生物除草剂研发过程中,有许多限制性因子,如受气候环境因子特别是湿度因子的限制,生产和使用技术的限制等。因此,研发新的应用技术,是推动生物除草剂研发并产业化的重要步骤之一。
[0004] 利用自然界中天然存在的入侵植物杂草的病原菌微生物开发成生物控制剂来减少农业生产中的不利影响被认为是减少化学品使用的一种重要的替代方法。由于病原真菌微生物的丰富多样性和复杂性,代谢途径的多样性,微生物为现代农业的发展和绿色生产提供了丰富多彩的生物资源。生物除草剂具有对天敌昆虫无害,对目标杂草选择性高,不易产生抗药性,对人畜安全,对生态系统影响小等优点。利用翠雀小核菌菌株(Sclerotium delphinii,SD1)研制的菌剂在结合机械刈割的条件下,野外的小区防治试验已经证明可致加拿大一枝黄花整个根部坏死而达到了高效防除的目标。此外,已有报道利用齐整小核菌菌株(Sclerotium rolfsii SC64)研制的菌克阔在结合翻耕的情况下施用可以有效的防除加拿大一枝黄花,此方法的局限性在于需要先割除地上部秸秆并需机械翻耕根部土壤,其劳动力成本更高,且大部分加拿大一枝黄花入侵生境地势不具备翻耕的条件。
具体实施方式
[0028] 下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
[0029] 翠雀小核菌(Sclerotium delphinii,SD1),从自然界发现的加拿大一枝黄花患病植株中发现和分离得到的病原菌菌株,现保藏单位为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:北京市朝阳区北辰路1号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101)、保藏日期为2023年12月28日、保藏编号为CGMCC No.41076,基因序列如SEQ ID NO.1所示。
[0030] 一种生物防治加拿大一枝黄花的方法,采用轻便割草机刈割加拿大一枝黄花秸秆后,向秸秆茎断面喷施翠雀小核菌菌为主要成分的菌剂,以下实施例所使用的菌剂的制备流程如下:
[0031] S1:菌丝悬浮液的制备:将翠雀小核菌SD1接种在PDA培养基上,置于温度30℃的培养箱内培养4‑d。用直径5mm的打孔器打取旺盛生长的菌落边缘菌饼。将菌饼置于PDB液体培养基中,摇床30℃、200rpm条件下培养3d,待形成菌球后将菌球研碎,制成均匀的菌丝悬浮液。
[0032] S2:菌剂的制备:每1L菌丝悬浮液添加10ml吐温80,配制成稳定的翠雀小核菌菌剂。
[0033] S3:上述PDA培养基的重量组分为:马铃薯200克,葡萄糖20克,琼脂15克,蒸馏水1000毫升,115℃灭菌20‑25分钟后,冷却备用。
[0034] S4:上述PDB培养基的重量组分为:每升培养基中含马铃薯300克,葡糖糖20克,加水溶解至1L,121℃高压灭菌20min,冷至约50℃备用。
[0035] S5:所述喷雾装置为新式打药机电动喷雾器,包括电动加压泵、双孔喷头、喷雾控制开关、连接杆。
[0036] 防除工作在加拿大一枝黄花开花期及花期之以前进行,所述生物除草菌剂的施用量为6000‑8000ml/亩,10‑15天后能看到明显效果。
[0037] 实施例1
[0038] 翠雀小核菌与齐整小核菌对加拿大一枝黄花的防治效果比较;
[0039] 为了比较翠雀小核菌和齐整小核菌对加拿大一枝黄花根部的防治效果,采用了盆栽试验(每盆放置2个根部),从野外采集了正常生长条件下的根部(割除了地上部秸秆)带回实验室,种入营养钵。设置了三个处理方式,分别为茎断面喷施翠雀小核菌菌剂处理(SD1)、喷施齐整小核菌菌剂处理(SR1)和对照喷施PDB液体培养基的对照处理(CK),每盆喷施菌剂2毫升。每个处理10个重复(盆),处理20天,20天后观察防除效果,结果如图1、2所示。
[0040] 从图1和2可知,翠雀小核菌菌剂SD1对加拿大一枝黄花根部的致死率均达到了90%,明显高于齐整小核菌菌剂SR1(致死率65%)。
[0041] 挖出四个处理的根部,结果表明,翠雀小核菌菌剂SD1处理下的加拿大一枝黄花根部腐烂坏死比例明显高于齐整小核菌菌剂SR1。
[0042] 综上所述,翠雀小核菌SD1的防除效果显著优于齐整小核菌。
[0043] 实施例2翠雀小核菌SD1菌剂的野外防治示范效果
[0044] 在南昌市红谷滩区典型的加拿大一枝黄花入侵地(入侵3年以上,入侵密度达80株/平方米以上)开花前的6月份开展了本发明配方的翠雀小核菌SD1菌剂的野外防治效果示范试验。示范试验设置了四个处理,分别为刈割地上部秸秆后喷施翠雀小核菌SD1菌剂处理(8000ml/亩)、喷施化学药剂20%氨氯吡啶酸(2000ml/亩)(为防治效果最好的化学防治方法,此处作为正对照)、仅刈割地上部秸秆处理和对照处理,每个处理3个重复小区,每个小区67平方米,处理后每隔15天观测一次,60天后挖根观察防治效果,考查各处理的防仿效、再生新苗数和拍照观察效果。结果如表1和图3‑图5所示。
[0045] 表1各处理的加拿大一枝黄花校正株防效
[0046]
[0047] 图3结果显示,翠雀小核菌菌剂防治处理后生长受到严重抑制,且其校正株防效极显著高于刈割处理,与化学处理未达到显著水平(即防效效率非常接近化学处理)(表1所示),根状茎再生苗数极显著低于刈割处理,且随时间推移还有减少的趋势(图4所示),处理60天后观察根坏死程度及再生苗情况,SD1和化学处理的根部完全坏死,刈割处理根系活力强于CK对照,且萌发出大量的芽/苗(图5所示)。综上所述,翠雀小核菌菌剂的野外防治加拿大一枝黄花的效率高,能够将顽强的根部完全杀死,且再生苗水平很低。
[0048] 以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,还可以做出其他各种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。