擬除蟲菊酯類農藥降解菌改良農作物品質的應用的製作方法
2023-06-20 22:29:01
專利名稱:擬除蟲菊酯類農藥降解菌改良農作物品質的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌改良農作物品質的應用，屬於微生物肥料領域，是利用微生物的方法，改良土壤和提高農作物的品質，適用於現代農業生產中優質農產品的生產與加工。
二、技術背景我國的農業已經走過了5000餘年的歷史。傳統中，農民的種植業和飼養業緊密結合，通過施用有機肥保持土壤養分平衡，遵循了生態系統過程的自然運行規律，保證了農業的持續發展。但自20世紀50年代以來，日益增長的人口迫切需要化肥、農藥投入以及新品種改良等農業新技術的使用以生產更多的糧食滿足需求，這推動了農業集約化的發展。過去50餘年來，我國的化肥施用總量從1949年的0.6萬噸(純養分)增加到2003年的4412萬噸，單位面積的化肥施用量從1952年的0.75kg·hm-2到2003年的339.3kg·hm-2，一些經濟發達地區甚至接近700kg·hm-2。此外，2003年的農藥使用量132.萬噸(10.2kg·hm-2)，複種指數118.9(亞熱帶地區140～200)。正是通過這些農用化學品的投入和農業生產技術水平的改進，大大促進了糧食產量的提高。大致而言，化肥在提高糧食產量上的作用佔到50％左右。綜合起來看，高投入和高強度利用是我國集約農業生產活動最主要的特點。目前，我國化肥、農藥的總用量居世界之首，單位面積用量分別為世界平均水平的3倍和2倍。從我國的國情來看，在未來一段時間內，為保障食物安全，土壤的高強度利用和大量農用化學品的投入仍然不可避免。
但是，以集約利用為特徵的現代農業在取得了巨大成就的同時，其所帶來的資源環境問題及對人類生存的潛在威脅也日益顯現。大量研究表明，集約農業模式在外部投入下具有較高的生產潛力，但生態系統組成單一，系統生產力和穩定性的持續需要巨大代價才能得以保持。隨著化肥施用量的增加養分增產效率明顯下降，每千克化肥施用增產的糧食產量從20世紀50年代的50～60kg下降到21世紀初的8～10kg。特別是經濟發達地區農業集約化利用程度高，長期大量施用化肥導致的速效養分過量積累和養分失衡現象已經相當嚴重，並且這種狀況仍將持續下去；大量使用農藥、除草劑也使農田土壤中這些化學品的殘留量日益增加。所有這些集約農業生產活動都對土壤生態系統本身產生了強烈的幹擾和巨大的壓力，對資源環境構成了嚴重的威脅。耕地退化問題日益嚴重，農作物品質下降，嚴重影響了農民增收。
微生物土壤改良技術，是將有機肥與促使土壤養分快速釋放的微生物群體混合物施於土壤中。微生物在土壤中可快速、高效地分解有機質而加速自身的生長與繁殖，將空氣中的分子態氮固定並轉化為植物可以吸收的氨態氮，同時將土壤中不溶的P、K分解為可溶性的元素，從而易於為植物吸收利用，以此來改良土壤；此外，在作物收穫後，直接將有效微生物群體噴施在殘茬上，可使地表上下的殘茬迅速分解，以而達到增加土壤肥力、改良土壤結構、充分保持和利用土壤水分的目的。
作物除根系外，還可以通過莖葉部分(尤其葉片)吸收營養。在作物生長期間這種非根系吸收營養的現象就是作物的根外營養，向除作物根系以外的營養體表面施用肥料的措施叫做根外施肥，也就是一般所稱的葉面施肥。葉面施肥有如下特點避免養分在土壤中固定或轉化，直接供給作物吸收；養料吸收快，肥效好；針對性強；提高肥料利用率；補充根部對營養成分吸收的不足等。
由於微生物的作用，用作微生物肥料的菌劑中含有胺基酸、維生素等多種有機營養成分和Mg、Ca等元素，他們以絡合物的形式存在，這些物質對於農作物的生長有較好的促進作用。一些研究和試劑應用表明，將菌劑直接作葉面噴施，營養成分能夠迅速被作物吸收，維持植物體的營養平衡，可以提高作物產量和改良作物品質。
菌株LFJS3-9是一株擬除蟲菊酯類農藥降解菌，該菌株及其生產的菌劑已經申請專利，申請(專利)號為200510022548.7，公開號CN1800354；
公開日2006.07.12。2005年10月12日保藏於中國微生物菌種保存管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號為CGMCC NO.1477。該專利提供了一種消除擬除蟲菊酯類農藥殘留的降解菌及降解菌劑，所用菌株為LFJS3-9，假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)。降解菌發酵液(1010cfu·ml-1)在茶園的小區試驗表明降解菌施用5天後，對聯苯菊酯的降解率為85.16％，對氯氰菊酯的降解率87.01％，對溴氰菊酯的降解率為87.79％。現有技術中並沒有公開上述專利降解菌及降解菌劑在改良農作物品質方面的應用。
發明內容
技術問題本發明的目的在於提供一種改良農作物品質的方法，是利用微生物的方法，改良土壤，提高茶葉、水稻、蔬菜中的多種營養成分含量，從而提高農作物的品質。適用於現代農業生產中優質農產品的生產與加工。
技術方案擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌在改良農作物品質方面的應用，使用以擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌菌株LFJS3-9作為菌種生產的菌劑，在農作物上使用，直接噴施作物表面，按照30-75千克/公頃的用量，稀釋15-20倍後，選擇天氣晴朗的下午，均勻噴灑在作物植株表面或土壤中。一般在作物最後一次使用農藥後使用。茶葉和蔬菜上使用方法為每次收穫前7至14天，在植株表面噴施一次；水稻上使用方法為在孕穗期和最後一次農藥噴施後，在植株表面各噴施一次。
有益效果經過研究測定，擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌菌劑中含有多種營養成分(表1)1)各類胺基酸天冬氨酸0.206mg·ml-1、蘇氨酸0.102mg·ml-1、絲氨酸0.110mg·ml-1、穀氨酸0.467mg·ml-1、丙氨酸0.120mg·ml-1、纈氨酸0.162mg·ml-1、脯氨酸0.180mg·ml-1、異亮氨酸0.113mg·ml-1、亮氨酸0.208mg·ml-1、苯丙氨酸0.138mg·ml-1、賴氨酸0.184mg·ml-1、精氨酸0.105mg·ml-1等，胺基酸總和為2.356mg·ml-1。
2)各種無機鹽(NH4)2SO41％，K2HPO40.2％，MgSO40.05％，NaCl 0.01％，CaCO30.3％。
本發明所提供的擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌在改良農作物品質方面的應用方法，具有生產使用成本低，使用方便，農作物品質改良顯著的優點，適合在茶葉、蔬菜等經濟作物和水稻等糧食作物上大面積推廣。試驗證明，本發明所提供的擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌在改良農作物品質方面的應用方法使茶葉水浸出物含量提高了5.0％、茶多酚提高了7.0％、胺基酸提高了20％、EGCG提高了7.4％、GCG提高了6.8％、兒茶素總量提高了3.6％，同時有助於茶葉風味的改良。在水稻上的使用效果使稻米的多種胺基酸和粗蛋白含量都有不同程度地提高，同時有助於稻米營養和口味的改良。在小白菜上的使用效果表明，使小白菜鮮重提高了25％，乾重提高了11％，葉綠素a提高了36％，葉綠素b提高了11％，類胡蘿蔔素提高了39％，可溶性糖提高了48％，可溶性蛋白提高了31％，維生素C提高了9％。
四具體實施方式
使用申請(專利)號為200510022548.7，公開號CN1800354；
公開日2006.07.12公開的擬除蟲菊酯類農藥降解菌菌株LFJS3-9及其生產的菌劑。
菌劑生產方法包括1)將擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌LFJS3-9試管種接種於肉湯培養基搖瓶中，振蕩培養至對數期；2)將上述培養好的菌種按種子罐培養基的10％的接種量接種入500升種子罐，培養至對數生長期，種子罐所用的培養基配方為葡萄糖0.8％，(NH4)2SO41％，K2HPO40.2％，MgSO40.05％，NaCl 0.01％，CaCO30.3％，酵母膏0.02％，pH值7.2-7.5；3)將種子液按生產罐培養基的10％的接種量接入生產罐培養，生產罐所用培養基與種子罐培養基相同；4)在種子罐和生產罐的培養過程中無菌空氣的通氣量為1∶0.6-1.2，攪拌速度為180-240轉/分，培養溫度為30-35℃，全流程培養時間為48-60小時，發酵結束後菌體數量達到10億個/ml以上，發酵完成後培養液出罐直接用塑料包裝桶或包裝瓶分裝成液體劑型或採用泥炭吸附用包裝袋分裝成固體菌劑劑型。
將該該菌製劑按照30-75千克/公頃的用量，稀釋15-20倍後，選擇天氣晴朗的下午，均勻噴灑在作物植株表面或土壤中。
實施例1在安溪鐵觀音茶葉上的使用效果在春茶採摘前且最後一次農藥噴施後，按照50千克/公頃的用量，每次收穫前7至14天，將菌劑稀釋15-20倍後噴施在茶樹植株表面一次。將使用了菌劑和未使用菌劑的茶青同種制茶工藝下製得茶幹，將兩種茶幹同時作品質化學的檢測比較。檢測報告表明，使用該菌劑的茶葉與未使用菌劑的對照茶葉相比，其水浸出物含量提高了5.0％(由35.9％提高到了37.7％)、茶多酚提高了7.0％(由19.9％提高到了21.3％)、胺基酸提高了20％(由1.5％提高到了1.8％)、EGCG提高了7.4％(由3.53％提高到了3.79％)、GCG提供了6.8％(由3.08％提高到了3.29％)、兒茶素總量提高了3.6％(由13.07％提高到了13.54％)，有助於茶葉風味的改良。(見表2)實施例2在水稻上的使用效果在水稻孕穗期和最後一次農藥噴施後，已經控制住蟲害的情況下，噴施菌劑各一次，每次按照45千克/公頃的用量，將菌劑適當稀釋，噴施在水稻植株表面。在水稻上的使用效果報告表明，使用該菌劑的稻米與未使用菌劑的對照稻米相比，多種胺基酸和粗蛋白含量都有不同程度地提高天門冬氨酸提高了23.0％(由0.52％提高到了0.64％)，蘇氨酸提高了23.8％(由0.21％提高到了0.26％)，絲氨酸提高了36％(由0.25％提高到了0.34％)，穀氨酸提高了33.6％(由0.98％提高到了1.31％)，脯氨酸提高了21.4％(由0.28％提高到了0.34％)，甘氨酸提高了24％(由0.25％提高到了0.31％)，丙氨酸提高了23.5％(由0.34％提高到了0.42％)，纈氨酸提高了20.5％(由0.39％提高到了0.47％)，異亮氨酸提高了17.8％(由0.28％提高到了0.33％)，亮氨酸提高了24.4％(由0.49％提高到了0.61％)，酪氨酸提高了21.0％(由0.19％提高到了0.23％)，苯丙氨酸提高了13.1％(由0.38％提高到了0.43％)，賴氨酸提高了14.8％(由0.27％提高到了0.31％)，組氨酸提高了15.3％(由0.13％提高到了0.15％)，精氨酸提高了29.5％(由0.44％提高到了0.57％)，粗蛋白20.3％(由6.43％提高到了7.73％)，有助於稻米營養和口味的改良。(見表3)實施例3在小白菜上的使用效果在小白菜採摘前且最後一次農藥噴施後，已經控制住蟲害的情況下，按照60千克/公頃的用量，每次收穫前7至14天，噴施在小白菜植株表面。在小白菜上的使用效果報告表明，使用該菌劑的小白菜，多種生長指標和營養指標都有有益變化。使用菌劑的小白菜與未使用菌劑的小白菜相比，鮮重提高了25％，乾重提高了11％，葉綠素a提高了36％，葉綠素b提高了11％，類胡蘿蔔素提高了39％，可溶性糖提高了48％，可溶性蛋白提高了31％，維生素C提高了9％。(見表4)表1 菌劑LFJS3-9中的胺基酸和維生素B2的含量
注數據來源於江蘇省理化測試中心檢測報告表2 使用菌劑LFJS3-9引起的鐵觀音茶葉化學成分變化的報告
注數據來源於農業部茶葉質量監督檢驗測試中心檢測報告表3使用菌劑LFJS3-9引起稻米營養成分變化的報告(數據來源於江蘇省農科院食品質量安全與檢測研究中心檢測報告)
注數據來源於江蘇省農科院食品質量安全與檢測研究中心檢測報告表4使用菌劑LFJS3-9引起小白菜品質變化的報告
注數據來源於南京農業大學園藝學院檢測報告
權利要求
1.擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌在改良農作物品質方面的應用，使用以擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌菌株LFJS3-9作為菌種生產的菌劑，每次使用按照30-75千克/公頃的用量，稀釋15-20倍後，選擇天氣晴朗的下午，均勻噴灑在作物植株表面或土壤中。
2.根據權利要求
1所述的擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌改良農作物品質的應用，其特徵在於，在作物最後一次使用農藥後使用。
3.根據權利要求
1所述的擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌改良農作物品質的應用，其特徵在於，茶葉和蔬菜上使用方法為每次收穫前7至14天，在植株表面噴施一次；水稻上使用方法為在孕穗期和最後一次農藥噴施後，在植株表面各噴施一次。
專利摘要
本發明涉及擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌改良農作物品質的應用，屬於微生物肥料領域。以擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌菌株LFJS3－9作為菌種生產的菌劑，按照30－75千克/公頃的用量，稀釋15－20倍後，選擇天氣晴朗的下午，均勻噴灑在作物植株表面或土壤中。一般在作物最後一次使用農藥後使用，多次使用或在作物生長旺盛期使用效果更佳。經過研究測定，擬除蟲菊酯類農藥殘留降解菌菌劑中含有多種營養成分，使用本發明方法，具有生產使用成本低，使用方便，農作物品質改良顯著的優點，適用於現代農業生產中優質農產品的生產與加工，適合在茶葉、蔬菜等經濟作物和水稻等糧食作物上大面積推廣使用。
文檔編號C05F11/08GKCN101057591SQ200710022920
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月25日
發明者李順鵬, 劉君寒, 王兆守, 李 榮, 王保戰, 潘繼傑, 王哲, 蔣建東, 何健, 洪青 申請人:南京農業大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan