“在近代科学中,对人类福利最大的一门科学,要算是微生物学了。”日本学者尾形学在《家畜微生物学》中提到。26亿年前,微生物就可能存在陆地上,但是300多年前,人类才发现微生物的存在。
微生物的主要特点就是体积小,无法通过肉眼直接观察,需要借助显微镜等设备,1500个杆菌首尾相连才等于一粒芝麻的长度;重量上10-100亿个细菌加起来重量约为1毫克; 以人的面积/体积比作为一个单位:人 = 1,那么大肠杆菌面积/体积比 = 30万;这样大的比表面积特别有利于它们和植物周围环境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。
微生物食谱非常广,可以利用植物周围多种营养,例如纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、各种有机物等。另外还可以利用甲烷、氰化物、酚类,甲醇、天然气、塑料、酚类等,可以达到净化土壤的作用。
虽然目前已定种的微生物只有大约10万种,但是这个数量还不到自然界中微生物总数的1%。因此微生物种类是非常多的。种类多的同时,形状也各异。
微生物最顽强的特点就是有超长的休眠能力,它们可以在逆境环境下进入休眠期,等到环境适宜的时候迭代繁殖。世界上最古来的活细菌是芽孢,至今已经历了2.5亿年。
目前微生物肥料产品主要登记菌种:160多种,其中芽孢杆菌占75%。排名前10的登记菌种分别是:枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、酿酒酵母、侧胞短芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌。微生物农药登记22种有效成分,468个登记,205个生产企业。登记数量最多的前三大产品是苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌和蜡质芽孢杆菌三大类,占了总数的73%。厂家主要是武汉科诺、武汉楚强、湖北康欣、江西天人、浦城绿安等等
微生物在作物表面发挥作用的第一步就是定殖。各种微生物从不同的环境附到作物,并在一定部位定居和不断生长、繁殖后代。
(荧光标志观察芽孢杆菌在根系表面定殖)
微生物定殖后会在寄主表面形成生物菌膜。生物膜指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。生物膜细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性很强。生物膜中存在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。
生物膜中的肽、素、酶对于微生物发挥生防作用影响重大。生防菌主要起防(病,虫),促(长),改(土)的作用。
抗真菌活性取决于非核糖体合成的环状脂肪类抗生素和环状脂肽,而抗细菌活性主要取决于非核糖体合成的聚酮化合物抗菌肽和核糖体合成的细菌素,达到防治病虫害,提高植物抗性作用。有文献报道,淀粉液化芽孢杆菌能产生几丁质酶、抗菌蛋白、伊枯草菌素、表面活性素、芬荠素和杆菌霉素等抗菌物质,而作为生防剂用于植物疾病的防治,特别是对于霉菌有较好的抑制。
生防菌产生吲哚乙酸、生长素、赤霉素、细胞分裂素、茉莉酸甲酯等植物激素,这些植物激素可以促进植物生长及增强植物免疫力促进生长,增产增收;提高农产品品质。
增加土壤有益微生物及有机质,改良土壤物理及生物性状,改善环境,达成新的生态平衡。通过有益菌的繁殖,在根系周围土壤抢占生态位点,压低病原菌基数。微生物菌固氮,解磷,解钾,促进根系对无机养分转化和吸收,活化土壤养分。
生防菌对于作物最终用一句话总结就是中医的:上医治未病!一切病害的防控均要以预防为主,通过微生物的特点立足于作物健康,采用土壤-根系-叶片三位一体的生物解决方案可帮助作物在解决“病”的同时,清除“疾”的隐患,降低成本。
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