[发明专利]拟除虫菊酯类农药降解菌改良农作物品质的应用

说明书

一、技术领域

本发明涉及拟除虫菊酯类农药残留降解菌改良农作物品质的应用，属于微生物肥料领域，是利用微生物的方法，改良土壤和提高农作物的品质，适用于现代农业生产中优质农产品的生产与加工。

二、技术背景

我国的农业已经走过了5000余年的历史。传统中，农民的种植业和饲养业紧密结合，通过施用有机肥保持土壤养分平衡，遵循了生态系统过程的自然运行规律，保证了农业的持续发展。但自20世纪50年代以来，日益增长的人口迫切需要化肥、农药投入以及新品种改良等农业新技术的使用以生产更多的粮食满足需求，这推动了农业集约化的发展。过去50余年来，我国的化肥施用总量从1949年的0.6万吨(纯养分)增加到2003年的4412万吨，单位面积的化肥施用量从1952年的0.75kg·hm^-2到2003年的339.3kg·hm^-2，一些经济发达地区甚至接近700kg·hm^-2。此外，2003年的农药使用量132.万吨(10.2kg·hm^-2)，复种指数118.9(亚热带地区140～200)。正是通过这些农用化学品的投入和农业生产技术水平的改进，大大促进了粮食产量的提高。大致而言，化肥在提高粮食产量上的作用占到50％左右。综合起来看，高投入和高强度利用是我国集约农业生产活动最主要的特点。目前，我国化肥、农药的总用量居世界之首，单位面积用量分别为世界平均水平的3倍和2倍。从我国的国情来看，在未来一段时间内，为保障食物安全，土壤的高强度利用和大量农用化学品的投入仍然不可避免。

但是，以集约利用为特征的现代农业在取得了巨大成就的同时，其所带来的资源环境问题及对人类生存的潜在威胁也日益显现。大量研究表明，集约农业模式在外部投入下具有较高的生产潜力，但生态系统组成单一，系统生产力和稳定性的持续需要巨大代价才能得以保持。随着化肥施用量的增加养分增产效率明显下降，每千克化肥施用增产的粮食产量从20世纪50年代的50～60kg下降到21世纪初的8～10kg。特别是经济发达地区农业集约化利用程度高，长期大量施用化肥导致的速效养分过量积累和养分失衡现象已经相当严重，并且这种状况仍将持续下去；大量使用农药、除草剂也使农田土壤中这些化学品的残留量日益增加。所有这些集约农业生产活动都对土壤生态系统本身产生了强烈的干扰和巨大的压力，对资源环境构成了严重的威胁。耕地退化问题日益严重，农作物品质下降，严重影响了农民增收。

微生物土壤改良技术，是将有机肥与促使土壤养分快速释放的微生物群体混合物施于土壤中。微生物在土壤中可快速、高效地分解有机质而加速自身的生长与繁殖，将空气中的分子态氮固定并转化为植物可以吸收的氨态氮，同时将土壤中不溶的P、K分解为可溶性的元素，从而易于为植物吸收利用，以此来改良土壤；此外，在作物收获后，直接将有效微生物群体喷施在残茬上，可使地表上下的残茬迅速分解，以而达到增加土壤肥力、改良土壤结构、充分保持和利用土壤水分的目的。

作物除根系外，还可以通过茎叶部分(尤其叶片)吸收营养。在作物生长期间这种非根系吸收营养的现象就是作物的根外营养，向除作物根系以外的营养体表面施用肥料的措施叫做根外施肥，也就是一般所称的叶面施肥。叶面施肥有如下特点：避免养分在土壤中固定或转化，直接供给作物吸收；养料吸收快，肥效好；针对性强；提高肥料利用率；补充根部对营养成分吸收的不足等。

由于微生物的作用，用作微生物肥料的菌剂中含有氨基酸、维生素等多种有机营养成分和Mg、Ca等元素，他们以络合物的形式存在，这些物质对于农作物的生长有较好的促进作用。一些研究和试剂应用表明，将菌剂直接作叶面喷施，营养成分能够迅速被作物吸收，维持植物体的营养平衡，可以提高作物产量和改良作物品质。

菌株LFJS3-9是一株拟除虫菊酯类农药降解菌，该菌株及其生产的菌剂已经申请专利，申请(专利)号为200510022548.7，公开号：CN1800354；公开日：2006.07.12。2005年10月12日保藏于中国微生物菌种保存管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC NO.1477。该专利提供了一种消除拟除虫菊酯类农药残留的降解菌及降解菌剂，所用菌株为LFJS3-9，假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。降解菌发酵液(10¹⁰cfu·ml^-1)在茶园的小区试验表明：降解菌施用5天后，对联苯菊酯的降解率为85.16％，对氯氰菊酯的降解率87.01％，对溴氰菊酯的降解率为87.79％。现有技术中并没有公开上述专利降解菌及降解菌剂在改良农作物品质方面的应用。