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根结线虫(Meloidogyne spp.)是一类对多种农作物造成严重危害的土传植物寄生线虫。近年来,随着保护地作物栽培面积的迅速发展,根结线虫病害的发生也日趋严重,已成为大棚蔬菜生产中的最大障碍。该类病害的防治以化学药剂为主,并结合作物轮作以及使用抗病品种等,但这些方法都有其局限性。随着科技的进步和人们环保意识的加强,生物防治引起了人们的高度重视。基于此背景,本论文做了关于筛选根结线虫生防真菌及其应用方面的如下工作: (1)高效根结线虫生防真菌的筛选鉴定。通过菌株蛋白酶活性筛选结合对根结线虫的离体实验,得到一株高效生防真菌,该菌对南方根结线虫卵孵化的相对抑制率和二龄幼虫的校正死亡率分别达到了64.6%和74.7%。结合菌株形态学及分子生物学方法,鉴定出所筛选的菌株为淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus),并命名为PL1210。 (2)研究了生防真菌PL1210对番茄的防病增产效果和对根际生态的影响。荧光定量PCR(qPCR)结果显示PL1210能够在番茄根际稳定定殖。在PL1210施用第60 d后,处理组的株高和茎粗分别比对照的提高了25.29%和7.4%。PL1210处理组的番茄根结指数和线虫的种群密度分别下降了80%和75%。PCR-DGGE结果显示,与生防菌的施用相比,不同处理条件的番茄根际真菌群落组成的变化与不同的采样时间更为相关。说明生防菌PL1210对根际真菌菌群组成的影响明显低于与时间相关的差异。 (3)以矿区农田污染土为栽培土壤,探究了污泥生物炭与生防菌联合施用对所栽培白菜的生长、生防菌定殖,抑制重金属的吸收以及土壤生态环境的综合效应,为生防真菌的多功能应用提供新途径。结果显示,生防菌PL1210单独施用对土壤的理化性质(如pH、有机质含量、阳离子交换量等)没有显著影响, 生物炭能够通过改善这些土壤理化性质来促进PL1210的定殖。但同时发现,生防菌PL1210与生物炭联合施用对土壤中镍、镉和铜的固化、白菜生物量增加以及土壤生物性质的改良存在协同效应。 (4)针对生物防治成本高的瓶颈问题,尝试利用典型城市生物质废弃物餐厨垃圾为原料,生产具有根结线虫防治功能的PL1210微生物肥料。研究中运用了响应面优化方法(Response Surface Methodology)得到餐厨垃圾发酵PL1210的最优发酵条件:发酵天数17.7天,餐厨含量81.06%,起始pH6.37,温度27.76℃,在此条件下,PL1210的产量可达到109.6±0.3 CFU·ml-1。餐厨垃圾所转化的生防菌肥成品中N、P2O5和K2O的总养分大于5%,有机质含量高达58%,发芽指数(GI)达到145.96%,符合中华人民共和国农业行业标准(NY525-2012)的要求。利用餐厨垃圾与利用典型真菌培养基PDA培养的PL1210在形态结构上没有显著差异,同时餐厨垃圾中蛋白酶活性最高值以及对根结线虫二龄幼虫的致病性分别比PDA培养基中的高10.8%和8%,表明利用餐厨垃圾比常规培养基PDA生产的PL1210具有更高的杀线虫活性。 (5)采用盆栽试验方法研究由餐厨垃圾培养的PL1210微生物有机肥(BOF)对番茄根结线虫病的防效和土壤生物活性的影响。结果表明,化肥(CF)和普通腐熟餐厨废弃物有机肥(OF)相比,BOF处理组可显著降低根结线虫病的发生。在所有处理组中,BOF处理的株高、茎粗、地上部鲜重均为最大值。荧光定量PCR检测到BOF处理组土壤中细菌和放线菌数量显著高于CK和CF处理组的。同时,添加BOF的土壤脲酶,转化酶,酸性磷酸酶和脱氢酶活性均显著高于其他处理组的。这说明餐厨垃圾制成的生防菌肥能有效降低根结线虫病害的发生,促进番茄生长,改善土壤微生物区系。