菌糠木霉发酵物防治黄瓜土传病害及其机理研究

论文摘要

随着食用菌产业化的蓬勃发展,食用菌栽培废料（菌糠）给环境带来严重的污染,并造成资源的浪费,菌糠再利用的研究倍受人们关注。另一方面,设施蔬菜栽培不断扩大的同时,连作障碍、土传病害的发生降低了蔬菜的产量与品质,制约了农业产业化的发展。本论文以生防木霉在菌糠上的发酵、菌糠木霉发酵物在土传病害防治上的应用及其防病机理为主要的研究内容,以期达到解决菌糠造成的环境污染及控制蔬菜土传病害发生的目的。1.初步明确了食用菌栽培料上污染木霉的种类。从北京郊区食用菌栽培地采集到的314袋被污染食用菌栽培袋中,分离纯化到296株木霉。根据显微形态鉴定,发现食用菌栽培料上污染木霉的种类丰富,鉴定到了绿色木霉（Trichoderma viride）、康氏木霉（Trichoderma koningii）、拟康氏木霉（Trichoderma pseudokoningii）、哈茨木霉（Trichoderm harzianum）、桔绿木霉（Trichoderma citrinoviride）、钩状木霉（Trichodermahamatum）、长枝木霉（Trichoderma longibrachiatum）和黄绿木霉（Trichodermaaurecviride）8个种,其中绿色木霉的数量最多,分离频率为48.31%。2.从分离到的污染木霉中筛选出一株优良的木霉菌株TH4。通过平板对峙培养和盆栽试验对296株木霉进行筛选,得到对黄瓜立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）和尖孢镰刀菌（Fusarium oxyporum）具有强抑制作用的绿色木霉TH4。3.确定了木霉TH4在菌糠上的发酵条件。在25℃,料水比为1∶2,初始pH为5.5左右,发酵6～7天时,木霉的产孢量达到最大。通过补充氮源（NH4NO3和NaNO3）可以提高产孢量。另外,向菌糠中加入Ca2+,Mg2+,K+,Fe2+,可以促进菌糠中木霉产孢。4.通过盆栽试验,明确了菌糠木霉发酵物与栽培土以1∶20比例混拌,放置7天后,对黄瓜根部立枯病和枯萎病防效分别为85.50%和83.97%。5.证明了木霉TH4对黄瓜尖孢镰刀菌有竞争作用和重寄生能力,并具有一定的抗生效应。对峙培养试验中,木霉TH4对镰刀菌的抑制率达到了100%;显微观察,发现木霉TH4可以缠绕、穿透镰刀菌的菌丝壁而寄生于镰刀菌上,最终使镰刀菌消亡:通过对扣法和圆盘滤膜法,检测到木霉TH4的挥发性和非挥发性代谢产物对病原菌菌丝生长的抑制率分别为19.29%和33.54%。6.菌糠木霉发酵物的加入能够提高黄瓜的光合作用、增加叶绿素含量,进而促进黄瓜苗期生长。7.菌糠木霉TH4发酵物的加入提高了土壤中几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性。菌糠木霉发酵物加入栽培土中,促进木霉在栽培土中大量繁殖,在病原菌的诱导作用下,土壤中几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性大大提高,这两种细胞壁水解酶分别在病原菌诱导后的第6天和第9天达到高峰,对病原真菌细胞壁的分解作用最强。8.菌糠木霉发酵物的加入诱导黄瓜产生系统抗性,抑制了褐斑病、黑星病和霜霉病三种病原菌对黄瓜叶部的侵染,对三种病原菌的防效分别达到64.34%、35.37%和47.52%。通过对黄瓜叶片内过氧化氢酶（CAT）和可溶性蛋白的检测可知,菌糠木霉发酵物促进CAT及可溶性蛋白含量的增加,使植株产生系统抗性,增强植株的抗病能力。本研究提出将食用菌菌糠木霉发酵物这种新型的土壤添加剂应用于设施黄瓜栽培中,以此来预防黄瓜土传病害的发生。同时明确了其应用手段,为设施蔬菜根部病害的防治提供了新思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 食用菌栽培废料的再利用
• 1.2 设施蔬菜土传病害及其生物防治的研究
• 1.2.1 常见的两种黄瓜土传病害
• 1.2.2 设施蔬菜土传病害生物防治的研究
• 1.3 木霉对植物病原真菌的生物防治及其拮抗机制的研究
• 1.3.1 木霉对植物真菌病害生物防治的研究
• 1.3.2 木霉主要拮抗机制的研究进展
• 1.4 研究的目的和意义
• 第二章 食用菌栽培料上污染木霉的分离鉴定
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 木霉菌株的分离结果
• 2.2.2 木霉形态特征
• 2.3 结论与讨论
• 第三章 尖孢镰刀菌和立枯丝核菌的拮抗木霉筛选
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 拮抗试验初筛结果
• 3.2.2 六株木霉对黄瓜立枯病和枯萎病防治效果的影响
• 3.3 结论与讨论
• 第四章 木霉菌糠固体发酵条件的研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 木霉TH4接种量对木霉TH4产孢量的影响
• 4.2.2 菌糠初始含水量对木霉TH4产孢量的影响
• 4.2.3 菌糠初始pH对木霉TH4产孢量的影响
• 4.2.4 发酵时间对木霉TH4产孢量的影响
• 4.2.5 不同氮源和外源无机离子的对木霉TH4产孢量的影响
• 4.3 结论与讨论
• 第五章 菌糠木霉发酵物的应用技术
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 木霉TH4不同接种方式对黄瓜枯萎病防治效果的影响
• 5.2.2 菌糠木霉发酵物的添加量对黄瓜枯萎病防治效果的影响
• 5.2.3 菌糠木霉发酵物的拌土时间对黄瓜枯萎病防治效果的影响
• 5.2.4 菌糠木霉发酵物对黄瓜枯萎病和立枯病防治效果的影响
• 5.3 结论与讨论
• 第六章 菌糠木霉发酵物防病机制的初探
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 材料
• 6.1.2 方法
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 木霉TH4对黄瓜尖孢镰刀菌竞争作用的研究结果
• 6.2.2 木霉TH4对黄瓜尖孢镰刀菌重寄生作用的研究结果
• 6.2.3 木霉TH4对黄瓜尖孢镰刀菌抗生作用的研究结果
• 6.2.4 菌糠木霉发酵物对植株生长的影响
• 6.2.5 菌糠木霉发酵物对黄瓜叶部病害的诱导抗性
• 6.2.6 土壤中β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性的测定
• 6.2.7 菌糠木霉发酵物对过氧化氢酶及可溶性蛋白的影响
• 6.3 结论与讨论
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录