土壤中枯草芽孢桿菌的分離與鑒定

【摘要】：長期以來，防治農作物微生物病害主要依靠化學農藥，但這些人工合成化合物的頻繁和大量使用不僅會造成環境污染，危害人類自身的健康，而且會因抗藥菌株的不斷增多而形成惡性循環，對農業生產造成更大損害。然而，包括枯草芽孢桿菌在內的有益微生物，具有不污染環境、對人畜安全、病菌產生抗藥性速度緩慢等優點，符合當今社會可持續發展的理念。近年來國內外有關微生物生防制劑的研究報道很多，但多偏重于菌株分離和其抗菌功效評估，涉及具體分離及生物防治機理的深入研究相對較少，本文將從枯草芽孢桿菌基本簡介、分離方法、鑒定方法、研究概述、作用原理、總結與展望幾個方面展開，探討枯草芽孢桿菌的分離與鑒定。

【關鍵詞】：枯草芽孢桿菌；生防菌；分離；鑒定

半個多世紀以來，化學農藥防治病蟲害對農業生產起了重要的作用，但長期不合理使用化學農藥產生了高毒、高殘留等諸多問題。同時由于病菌和害蟲抗藥性的不斷增強，農藥的使用量和使用頻度不斷加大，出現了用藥量與病害相互遞增的惡性循環，增加了農產品中農藥的殘留量，對人畜安全構成極大的威脅。一系列問題促使人們探尋一種對人類和環境友好并具良好防治效果的新的植物病蟲害防治策略。

利用有益微生物防治植物病害始于1921年Hartely利用真菌防治猝倒病。1973年Kerr利用放射土壤桿菌成功防治植物根瘤病。80多年來植物病害生防微生物已涉及真菌、放線菌、細菌乃至病毒（噬菌體）等種群。

生物防治現已成為植物病害防治的主要手段之一，具有環境友好等優點。目前，應用較多的生防細菌主要有芽孢桿菌、假單胞桿菌、土壤放射桿菌等。而芽孢桿菌是目前生防細菌中研究較多的一類，因其能夠產生耐熱、耐旱、抗紫外線和有機溶劑的內生孢子，是理想的生防菌分離對象。

1.枯草芽孢桿菌基本簡介

枯草芽胞桿菌，是芽胞桿菌屬的一種。著色均勻。無莢膜，周生鞭毛，能運動。革蘭氏陽性菌，橢圓到柱狀，位于菌體中央或稍偏，芽孢形成后菌體不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黃色。具有綠色環保、高效廣譜、增產提質、調節生長的特點。

芽孢桿菌是土壤和植物微生態區系的優勢生物種群，具有很高的抗逆能力和抗菌防病作用。許多性狀優良的天然分離株已成功應用于植物病害的生物防治。

枯草芽孢桿菌是一種嗜溫、好氧、產芽孢的桿狀細菌，其生理特征多樣，分布廣泛，極易分離培養。該菌在自然界中廣泛存在，對人畜無毒無害，不污染環境，能產生多種抗菌素和酶，具有廣譜抗菌活性和極強的抗逆能力。

2.枯草芽孢桿菌對抑制植物病原菌作用原理

競爭作用是生防微生物發揮作用的重要機制之一。枯草芽孢桿菌的競爭作用主要包括營養競爭和空間位點競爭。營養和空間位點的競爭是指存在于同一微小生物環境中的2種或2種以上微生物之間爭奪該環境內的空間、營養、氧氣等現象。營養競爭只在少數菌株中發現。位點競爭指微生物在植物根際、體表或體內及土壤中定殖， 大多數枯草芽孢桿菌菌株以位點競爭占優勢。

拮抗作用主要指2種或2種以上的微生物共同生長時， 一種微生物在同化作用中產生某種或某幾種特異的次生代謝產物， 改變其微環境， 從而抑制甚至殺死另一種微生物的現象。

溶菌作用是指拮抗微生物通過吸附在病原真菌的菌絲上，并隨著菌絲生長而生長，產生溶菌物質消解菌絲體，使菌絲發生斷裂、解體、細胞質消解，有的菌絲原生質凝結；或者是次生代謝產物對病原菌孢子的細胞壁產生溶解作用。

枯草芽孢桿菌不但能直接抑制植物病原菌， 而且能通過誘發植物自身的抗病潛能從而增強植物的抗病性。近年一些研究表明，一些病原菌進入免疫植株的穿入能力因免疫植株抑制其發育、侵入和增殖而明顯降低。經誘導處理的部分植株明顯降低了菌分生孢子萌發和吸器的穿入程度， 有的則是菌穿入后植株迅速木質化， 并伴隨過氧化物酶活性的增強。

3.枯草芽孢桿菌的分離方法

對土壤進行生防菌分離的研究較多，土壤已經成為生防菌分離的重點區域。目前利用生物方法防治病害取得了較大的進展，并呈現多樣化的發展趨勢，對于部分農作物已成為防治病害的重要手段之一。生防菌分離方法一直是生物防治研究領域的一個瓶頸，大多研究最常用的是離體平板分離，即在平板上分離對病原菌有抑制活性的菌株。

常用的生防菌分離方法為土壤稀釋平板法。通過菌種提取、制備樣品稀釋溶液、涂布、培養、菌種分離、菌株生化確定的方法分離而成。對于細菌的染色采用芽孢芽孢染色法。

4.枯草芽孢桿菌的鑒定方法

4.1防治棉花枯萎病和黃萎病、苗期病害

4.1.1拌種處理：棉花播種前，應用枯草芽孢桿菌進行拌種處理，使用劑量與種子比為1：10。拌種時首先用少量水打濕棉花種子，不能有多余水，用藥拌種后陰干即可播種。定期觀察實驗現象。

4.1.2灌根處理：在棉花現蕾期或黃萎病發病初期，應用300-500倍枯草芽孢桿菌用水稀釋液灌根，灌根1-2次，間隔時間5-7天。定期觀察實驗現象。

4.2防治麻山藥根腐病

4.2.1 拌種處理：藥劑、細土和一定量水混合攪拌均勻，形成含有藥劑的泥漿，將種薯浸入泥漿中，使種薯表面都沾上泥漿，撈出后即可播種。每畝地用威枯草芽孢桿菌量2000-3000克。定期觀察實驗現象。

4.2.2溝施：將藥劑與適量干細土拌勻，將此混合物均勻撒入溝中，播種后覆土即可。每畝地用枯草芽孢桿菌量2000-3000克。定期觀察實驗現象。

4.3防治茄子、辣椒黃萎病、苗期病害

茄子幼苗時拌育苗土使用一次，育每畝茄子苗使用500-1000克威枯草芽孢桿菌拌育苗土，移栽到田間后，用300-500倍藥枯草芽孢桿菌液灌根，每株茄子灌藥液半斤。門茄長出后，再用枯草芽孢桿菌500被藥液灌根1次，每株茄子仍灌藥液半斤。定植使用每畝2000-3000克。定期觀察實驗現象。

4.4防治西瓜枯萎病和苗期病害

西瓜育苗時拌育苗土使用，育每畝西瓜苗使用500-1000克枯草芽孢桿菌拌育苗土。移栽時穴施枯草芽孢桿菌每畝2000-3000克，坐瓜后在西瓜長到饅頭大小時隨追肥沖施枯草芽孢桿菌，每畝500克。定期觀察實驗現象。

5.總結與展望

近年來，隨著土壤板結，鹽漬化程度的日益加重，土傳病害對大家的困擾隨之而來，而枯草芽孢桿菌作為一種生物菌劑，被越來越多的人們寄予厚望。該菌先后被美國FDA（U.S. Food and Drug Administration，美國食品藥品管理局）和我國農業部列為對人畜安全的微生物，已作為益生菌和生物防治劑產品廣泛應用在醫藥、畜牧、水產及農作物種植等領域。本文探討了該菌的分離方法、鑒定方法、研究概述、作用原理等，具有一定的指導價值。

參考文獻：

[1]李晶，楊謙.生防枯草芽孢桿菌的研究進展[J].安徽農業科學，2008（1）：43.

[2]裘娟萍，楊明欣.枯草芽孢桿菌同種相食現象及生防應用[J].東北農業大學學報，2014（10）：13.

[3]韓長志.植物病害生防菌的研究現狀及發展趨勢[J].中國森林病蟲，2015（34）：1.