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功能性微生物挖掘及在植烟土壤保育中的应用

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 三等奖

第一完成单位： 四川省烟草公司凉山州公司

获奖时间： 2017

摘要： 　　1、任务来源 　　本研究成果得到中国烟草总公司四川省公司科技项目“利用生物多样性克服烟草连作障碍技术研究（201002007）”、“肥药双效烟草专用生物有机肥研究与开发（201101006）”、“四川植烟土壤高效功能微生物资源分离与筛选（201202006）”和四川省烟草公司凉山州公司科技项目“凉山州山地原生态优质烟叶施肥体系构建（LSYC201301）”、“抑制烟草黑胫病的生物有机肥开发与应用研究（LSYC201101）”、“植烟土壤质量提升关键技术研究与集成应用（SCYC201504）”，以及农业部“四川旱地绿肥作物生产与利用技术集成研究及示范(200803029-08)”的资助。 　　2、技术原理及性能指标 　　1）技术原理 　　立足凉攀烟区实际情况，在弄清楚该区域土壤基本理化特性基础上，结合烤烟种植中存在的主要问题，制定了相应的研究思路：发掘功能性微生物-建立（生物）有机肥生产工艺-构建种植模式-田间实验-大生产推广。 　　2）性能指标 　　①从凉山州土壤样品分离及从中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心（ACCC）收集微生物菌株1587株，评价、筛选获得具有解磷能力菌株的115株，具有植物促生特性的菌株16株；具拮抗性能菌株的175株，其中拮抗真菌72株，细菌60株，放线菌43株；同时分离筛选出了拮抗烟草猝倒病的菌株19株，拮抗黑胫病的菌株26株，拮抗赤星病的菌株24株。 　　②以筛选获得的“肥药双效型”长柄木霉和黄赭色链霉菌，拮抗烟草黑胫病的黑曲霉、烟曲霉、扩展青霉和放线菌，促腐熟作用的地衣芽孢杆菌207、702和高温纤维菌等优良菌株为生产菌株，成功研制出“肥效型”、“拮抗型”和“肥药双效型”等功能性生物有机肥并示范应用，烟叶产量产质量提升，青枯病、病毒病、赤星病等发病率降低10%-20%；研制出的防治黑胫病生物有机肥，施用后烟草黑胫病相对防效在34%-94%；土壤中放线菌数量增加显著，协调了土壤速效养分供应。 　　③研制形成了菌株繁殖、提纯复壮和菌剂有机肥扩大生产的工艺和技术规范，建成有机肥厂1个，合作社生产工场6个，建立了“科研院所-企业-专业合作社-农户”的技术推广体系。 　　④构建了“烤烟-光叶紫花苕//箭筈豌豆//菜豌豆-烤烟”的轮作模式，土壤有机质增加0.1%～0.7%，土壤容重降低了13.49%～19.84%，土壤结构改善，化肥减施15%～30%。 　　⑤发表论文24篇，获得国家授权专利7件，培养研究生8名。 　　3、成果的创造性、先进性。 　　1）创造性 　　① 针对凉攀植烟土壤肥力下降、结构变差，土传病害日益严重的现状，系统开展了解磷、促生、拮抗和肥药双效型等功能性微生物筛选，并研发出烤烟专用生物有机肥。 　　② 针对凉攀烟区种植面积大，烟农分布区广，技术推广难度大等问题，建立了“科研院所-企业-专业合作社-农户”的技术推广体系，促进了（生物）有机肥、专用微生物菌剂的示范与应用。 　　2） 先进性 　　① 筛选出了黑曲霉和烟曲霉等拮抗黑胫病的菌株，研制出黑胫病防治专用生物有机肥；研发了长柄木霉和黄赭色链霉复配的“菌肥药双效型”功能性生物有机肥生产工艺。 　　② 分离筛选鉴定了地衣芽孢杆菌207、702，高温纤维菌（Clostridium thermocellum）2种促腐微生物，制定了促腐菌剂扩繁工艺和技术规范，建立了适合当地条件的腐熟菌剂生产工艺。 　　③ 在凉攀烟区开展了绿肥品种筛选和种植技术研究，筛选了溶磷、促生、抗逆性好的大豆慢生根瘤菌SCAUs36等8株豆科绿肥高效根瘤菌，构建了“烤烟-光叶紫花苕//箭筈豌豆//菜豌豆-烤烟”轮作模式。 　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性 　　该成果已经在凉攀烟区广泛推广应用，实现了研究成果快速应用于生产，为凉攀烟区特色烤烟产业的可持续发展提供了菌种资源，以及种植模式，推动了烤烟产业的技术进步；另一方面，本成果获得的系列高效功能性微生物菌株具有很好的抗病促生效果，可应用于四川省其他烤烟种植区，亦可应用于生产生物有机肥应用于其他作物种植，在提高化肥利用效率、减少化肥施用量方面，具有很好的开发应用前景，可为我国实施的“化肥农药零增长”计划提供优良的菌种用于生产优质的生物有机肥。 　　5、应用情况及存在的问题 　　2010年-2016年间，项目研发的“功能生物有机肥”、“绿肥种植与翻压技术” 等系列产业化技术在四川凉攀烟区持续示范推广，目前凉攀烟区绿肥推广率47%，有机肥推广率100%。累计推广706.7万亩，其中近三年推广300.77万亩，累计实现烟农新增产值95526.4万元、企业新增利润31523.7万元、政府新增利税21015.8万元，累计综合经济效益148066.0万元，其中近三年综合经济效益74113.2万元。为凉攀地区农民增收、贫困山区精准扶贫提供了重要的技术和产业支撑，取得了良好的经济、社会和环境效益。 　　

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