首页分享一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法

一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法

来源：花匠小妙招时间：2024-11-08 04:28

1.本发明涉及生态农业循环技术和绿色防控技术领域，特别涉及一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法。

背景技术：

2.国家统计局公布的数据显示，2021年新疆棉花播种面积为3759.26万亩，占全国种植面积的82.76％，棉花产量达512.9万吨，占全国棉花总产量89.5％。新疆棉花产业在全国棉花生产领域占据着举足轻重的作用，代表着全国棉花产业的最高水平，尤其是在高产高效栽培和全程机械化生产领域，处于世界棉花产业发展的最前沿。但新疆棉花产业正面临种植成本高效益低、水资源吃紧、土壤质量和有机质下降、耕层地膜残留和连作障碍等问题日益突出，尤为严重的是，在土地资源吃紧的情况下，长年连作棉田棉花黄萎病发生日趋加重。
3.棉花黄萎病是严重威胁棉花产业的土传病害，并且微菌核适应性强，且在土壤中广泛分布，研究表明，带棉花黄萎病病菌的棉秆连年还田可能是造成棉花黄萎病连年加重的重要原因，针对棉花黄萎病的防控，最为效的方法是抗病育种，但目前进展缓慢，栽培措施上有机肥与生防菌相结合的措施已成为研究的热点，并取得了一定的进展，但是整体来看对棉花黄萎病的防控不尽人意。
4.目前针对棉秆的资源化利用有能源化、原料化、肥料化、基料化和饲料化，由于棉秆产生相对分散、质地轻，运输不便、含游离棉酚等原因，其利用方式最大的部分还是直接还田作为肥料；由于连年的秸秆直接还田，棉秆的肥料效应在递减，而其弊端凸显。受棉秆还田粉碎粒度和翻耕质量限制，棉秆直接还田对于翌年的棉花整地、播种、出苗和产量等都有不利的影响，并且棉秆富含木质素和具有高的c/n比，棉秆在耕层土壤发酵过程中不仅与下茬棉花争抢氮肥，无形中增加农民对化肥的投入，而且棉秆腐解率有限，肥效自然大打折扣。
5.近年来棉秆离田间接还田模式引起重视。棉秆好氧酵化生产有机肥由于周期长，见效慢，被逐渐弃用；棉秆厌氧产沼，然后沼渣还田的模式因前期投入成本高，沼渣含大量的水分，加工、储存和运输不便，整体收益低等缘故发展缓慢。利用棉秆生产生物炭发展迅猛，生物炭对于改良土壤、培肥地力有很好的作用，但生物炭的生产条件苛刻，且成本高，一时很难在棉田推行。棉秆牲畜过腹还田已取得一定的进展，但限于棉秆粗纤维含量高，适口性差，含游离棉酚等因素，棉秆饲料化应用有限，并且牲畜集约化养殖，导致种养分离，牲畜粪便还田受阻，被随意堆弃，不仅造成环境污染，而且浪费资源，不利于棉田的培肥地力和可持续发展，为此，提出一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法。

技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明希望提供一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
7.本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法，包括以下步骤：
8.s1、病田棉秆离田具体是将棉花黄萎病重病田的棉秆要在秋季收获棉花以后，采用玉米青储机械收获，留茬高度为10cm，棉秆离田后，病田需在土壤上冻前深耕，以冻死在耕作层的棉花黄萎病病菌，进一步降低棉花黄萎病的病原基数；
9.s2、棉秆辅加牛粪和腐解菌剂好氧发酵具体是将棉花黄萎病病田棉秆经铡草粉碎机粉碎之后，按照与湿牛粪的比为1:2调节物料c/n比(折合干重比为3:2)，并加入物料总量40％的水和1
‰
的vt腐解菌剂，利用铲车和翻抛机械将物料和水、腐解菌掺混均匀，堆成宽1.5～1.8m，高1.2～1.5m，长度不限的条垛，加盖塑料薄膜后好氧发酵，每5d采用翻抛机翻堆一次，一直翻堆到第25天，物料不宜继续发酵，若继续发酵，物料将会被腐解菌和其他腐食性的昆虫消耗，影响整个体系的产出，物料发酵5d后，已检测不到棉花黄萎病微菌核，从源头消减了棉花黄萎病的病原基数；
10.s3、白星花金龟过腹转化物料为虫砂具体将棉秆和牛粪混合物料发酵完成后，此时物料的含水量为55％～65％，适宜直接饲喂白星花金龟幼虫，可直接投入到宽1.2～1.5m，深50cm，长度根据场地来定的纱网池中，初次投料深度为30cm，按照2kg/m2投入2龄初期(体长0.8cm-1.3cm)的白星花金龟小幼虫，分别于第20、35和45天添加10cm湿物料，第60天，90％以上的小幼虫已长成老熟幼虫(体长3.8cm-4.3cm)，物料基本被取食完全，就可以进行收获，将虫体、虫砂和残渣混合物采用双层震动分离筛进行筛分，虫体和大一点的残渣会在上层分离筛被分出，虫砂在两层中间，小残渣经过下层分离筛被分出。虫体和大残渣可混合倒入虫砂，幼虫具有负趋光性，1分钟内就会钻入虫砂，将残渣留在表面，清除上面的残渣，然后再利用双层震动分离筛筛分一次，就可以得到纯净的虫砂和虫体；经称重计算，每平方米可以收获15kg的老熟幼虫鲜虫和100kg的虫砂(自然晾干重，下同)，折合每亩棉秆辅加800kg鲜牛粪可以转化为280kg的虫砂和40kg的虫体；
11.s4、虫砂复合生防菌作为底肥施于病田具体将s3获得的白星花金龟虫砂，按照虫砂1％的量添加棉花黄萎病生防菌，混合均匀后，调节含水量为50％，加盖薄膜好氧发酵5d后备用，虫砂于翌年春天病田整地时，用有机肥撒肥机均匀施于田间，虫砂复合生防菌的施用量为400kg/亩(折干重200kg/亩)，撒施后用圆盘耙整地后播种，其余农事操作与往常一致，但在水溶性化肥的施用量上，整体每亩减少30kg，以节省化肥成本。
12.进一步优选的，在所述s1中，玉米青储机械收获棉秆时，运输车辆要同步跟随青储机械，青储机械输料口，直接输送到运输车辆的车厢内，做到棉秆不落地，待运输车辆装满之后，拉运到集中转化基地。
13.进一步优选的，在所述s2中，湿牛粪的含水量60％～70％。
14.进一步优选的，在所述s2中，vt腐解菌剂主要功能菌为芽孢杆菌、放线菌、乳酸菌和霉菌。
15.进一步优选的，在所述s2中，棉秆的好氧发酵完成简称为物料，可以直接进入s3中，也可以经晾晒后暂时储存备用，晾晒后物料的含水量低于25％。
16.进一步优选的，在所述s3中，双层震动分离筛中的上层筛网网眼为2目，下层筛网网眼为16目。
17.进一步优选的，在所述s3中，虫砂一部分进入s4中，另一部分可以作为高档花卉或
经济作物肥出售；虫体可以作为种源，循环应用于棉秆处理，也可以应用到畜禽和水产生态养殖业。
18.进一步优选的，在所述s4中，棉花黄萎病生防菌采用中棉菌乐土，有效成分主要为作物内生拮抗真菌及代谢物、地衣芽孢杆菌、淡紫紫孢菌和枯草芽孢杆菌，有效活菌数≥30亿/g。
19.本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
20.本发明通过病田棉秆离田、辅加牛粪和腐解菌好氧发酵、白星花金龟过腹转化为虫砂、虫砂复合生防菌作为底肥施于病田等步骤，创新实现棉花黄萎病绿色防控的难题，并且还带动牛粪和虫体的资源化利用，高蛋白的虫体可应用于生态养殖业，真正实现了棉花产业的节本增效和良性循环，并具有经济、社会和生态效益，具有显著的应用潜力，值得进一步推广。
21.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。
具体实施方式
22.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。
23.实施例
24.本发明实施例提供了一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法，包括以下步骤：
25.s1、病田棉秆离田具体是将棉花黄萎病重病田的棉秆要在秋季收获棉花以后，采用玉米青储机械收获，留茬高度为10cm，棉秆离田后，病田需在土壤上冻前深耕，以冻死在耕作层的棉花黄萎病病菌，进一步降低棉花黄萎病的病原基数；
26.s2、棉秆辅加牛粪和腐解菌剂好氧发酵具体是将棉花黄萎病病田棉秆经铡草粉碎机粉碎之后，按照与湿牛粪的比为1:2调节物料c/n比(折合干重比为3:2)，并加入物料总量40％的水和1
‰
的vt腐解菌剂，利用铲车和翻抛机械将物料和水、腐解菌掺混均匀，堆成宽1.5～1.8m，高1.2～1.5m，长度不限的条垛，加盖塑料薄膜后好氧发酵，每5d采用翻抛机翻堆一次，一直翻堆到第25天，物料不宜继续发酵，若继续发酵，物料将会被腐解菌和其他腐食性的昆虫消耗，影响整个体系的产出，物料发酵5d后，已检测不到棉花黄萎病微菌核，从源头消减了棉花黄萎病的病原基数；
27.s3、白星花金龟过腹转化物料为虫砂具体将棉秆和牛粪混合物料发酵完成后，此时物料的含水量为55％～65％，适宜直接饲喂白星花金龟幼虫，可直接投入到宽1.2～1.5m，深50cm，长度根据场地来定的纱网池中，初次投料深度为30cm，按照2kg/m2投入2龄初期(体长0.8cm-1.3cm)的白星花金龟小幼虫，分别于第20、35和45天添加10cm湿物料，第60天，90％以上的小幼虫已长成老熟幼虫(体长3.8cm-4.3cm)，物料基本被取食完全，就可以进行收获，将虫体、虫砂和残渣混合物采用双层震动分离筛进行筛分，虫体和大一点的残渣会在上层分离筛被分出，虫砂在两层中间，小残渣经过下层分离筛被分出。虫体和大残渣可混合倒入虫砂，幼虫具有负趋光性，1分钟内就会钻入虫砂，将残渣留在表面，清除上面的残渣，然后再利用双层震动分离筛筛分一次，就可以得到纯净的虫砂和虫体；经称重计算，每平方米可以收获15kg的老熟幼虫鲜虫和100kg的虫砂(自然晾干重，下同)，折合每亩棉秆辅
加800kg鲜牛粪可以转化为280kg的虫砂和40kg的虫体；
28.s4、虫砂复合生防菌作为底肥施于病田具体将s3获得的白星花金龟虫砂，按照虫砂1％的量添加棉花黄萎病生防菌，混合均匀后，调节含水量为50％，加盖薄膜好氧发酵5d后备用，虫砂于翌年春天病田整地时，用有机肥撒肥机均匀施于田间，虫砂复合生防菌的施用量为400kg/亩(折干重200kg/亩)，撒施后用圆盘耙整地后播种，其余农事操作与往常一致，但在水溶性化肥的施用量上，整体每亩减少30kg，以节省化肥成本。
29.在一个实施例中，在s1中，玉米青储机械收获棉秆时，运输车辆要同步跟随青储机械，青储机械输料口，直接输送到运输车辆的车厢内，做到棉秆不落地，待运输车辆装满之后，拉运到集中转化基地。
30.在一个实施例中，在s2中，湿牛粪的含水量60％～70％。
31.在一个实施例中，在s2中，vt腐解菌剂主要功能菌为芽孢杆菌、放线菌、乳酸菌和霉菌。
32.在一个实施例中，在s2中，棉秆的好氧发酵完成简称为物料，可以直接进入s3中，也可以经晾晒后暂时储存备用，晾晒的含水量低于25％。
33.在一个实施例中，在s3中，双层震动分离筛中的上层筛网网眼为2目，下层筛网网眼为16目。
34.在一个实施例中，在s3中，虫砂一部分进入s4中，另一部分可以作为高档花卉或经济作物肥出售；虫体可以作为种源，循环应用于棉秆处理，也可以应用到畜禽和水产生态养殖业。
35.在一个实施例中，在s4中，棉花黄萎病生防菌采用中棉菌乐土，有效成分主要为作物内生拮抗真菌及代谢物、地衣芽孢杆菌、淡紫紫孢菌和枯草芽孢杆菌，有效活菌数≥30亿/g。
36.基于上述实施例，下方所描述的仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明：
37.一、白星花金龟对棉秆的转化力优化
38.本发明病田棉秆的预处理为：棉秆经铡草粉碎机粉碎之后，按照与湿牛粪(含水量60％～70％)的比为1:2调节物料c/n比(折合干重比为3:2)，并加入物料总量40％的水和1
‰
的vt腐解菌剂，利用铲车和翻抛机械将物料和水、腐解菌掺混均匀，ck为纯棉秆粉碎后调节含水量为65％
±
5％的物料，分别将2种物料堆成宽1.5～1.8m，高1.2～1.5m，长度不限的条垛，加盖塑料薄膜后好氧发酵，每5d采用翻抛机翻堆一次，一直翻堆到第25天；第25天后，每个养殖盒(0.4*0.6*0.30m)放入鲜物料约23kg(折干重8kg)，接入1000头幼虫，开展15d的转化实验，每个处理重复4次，第16天称量白星花金龟幼虫的增重量、取食量、虫砂量，计算饲料利用率、虫砂转化率和死亡率计算公式(质量单位kg)：
39.饲料利用率＝(总饲料量－剩余饲料量)/总饲料量
×
100％
40.虫砂转化率＝虫砂量/(取食量－虫体增重量)
×
100％
41.死亡率＝死亡虫数/供试虫数
×
100％
42.表1本发明下白星花金龟3龄幼虫的转化力
[0043][0044]
注：采用独立样本t检验，*表示差异显著。
[0045]
结果表明，本发明中，白星花金龟对棉秆的转化力数据在取食量、虫砂量、饲料利用率、虫砂转化率和死亡率指标上均显著优于ck，饲料利用率和虫砂转化率均超过80％，因此本发明对白星花金龟转化力的优化效果是显著的；
[0046]
称量本发明发酵物料的鲜重和测定含水量，计算物料产率为62.85％；
[0047]
可以得出：每10kg的棉秆原料，辅加6.67kg的牛粪，可得到发酵饲料10.48kg，经白星花金龟3龄幼虫转化后可获得7.09kg的虫砂，虫体增重306.1g(鲜重约为1kg)，剩余2.09kg残渣。
[0048]
二、虫菌复合技术对棉花黄萎病的发生和产量的影响
[0049]
在棉花黄萎病发生重病田设置秸秆离田、秸秆还田+生防菌(按照2kg/亩接种防控棉花黄萎病病菌的中棉菌乐土(有效成分：作物内生拮抗真菌及代谢物、地衣芽孢杆菌、淡紫紫孢菌和枯草芽孢杆菌，有效活菌数≥30亿/g)、虫砂复合生防菌全量还田(本发明中，虫砂用量为200kg/亩，按照虫砂干重的1
‰
接种中棉菌乐土，好氧发酵5d)、虫砂复合生防菌半量还田(本发明用量的一半，100kg/亩)和秸秆还田(ck)5个处理；
[0050]
棉花种植模式为宽窄行(10cm+66cm)的一膜六行(宽2.35m)，种植小区的划分和设置借助棉花播种机的北斗导航定位系统定边线，然后采用棉花播种机划行(不播棉花种子、不铺设滴灌带和薄膜，仅划出播种条带)；
[0051]
实验采用随机区组设计，每个处理为5m*2.35m的种植小区，相邻种植小区之间有0.7m的过道，每个处理设置3个重复即分部在相邻平行的3个宽膜上；5个种植小区布置在两排滴灌带主管(平行相隔50m左右)的中间，以保证各小区滴水均匀、并减少农事操作的过多干扰；
[0052]
秸秆离田和还田工作是按照种植小区在当年收获完棉花、秋季翻耕前后完成；虫砂复合生防菌还田和益菌接种是在翌年4月整地后、播种前开展；
[0053]
施入虫砂复合生防菌和中棉菌乐土后，采用小型旋耕机将病田小区和接益菌田小区整体旋耕、并平整一遍，以保证各小区耕作层的一致性，以减少播种前操作带来的误差；
[0054]
试验地相比往年每亩少施用30kg的大量元素水溶肥，其余操作同往常一致，当实验小区棉花生长到第70天时，开展棉花黄萎病病级调查(依据gbt22101.5-2009中所述的五级分类法评判发病级别)，计算病情指数和防效，公式如下：
[0055]
病情指数＝[∑(各级病株数
×
相应病级)/调查总株数
×
最高病级(4)]
×
100
[0056]
防效(％)＝(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数
×
100％
[0057]
待棉花成熟时进行小区实收测产。
[0058]
表2虫菌复合技术对棉花黄萎病的防效
[0059][0060]
结果表明，5个处理的病情指数在调查期内均为对照最高，在棉花黄萎病发生的初期，虫砂复合生防菌全量还田(本发明)的病情指数最低，防效为41.03％，其次为虫砂复合生防菌半量还田处理，防效为33.34％。
[0061]
在棉花黄萎病发生的高峰期及后期，4个处理的防效在15.96％～34.04％之间，至8月26日(棉花吐絮期)，5个处理的病情指数在75.83～95.83之间，秸秆还田(ck)的病情指数最高，虫砂复合生防菌全量还田、秸秆还田+生防菌和秸秆离田处理3个处理的防效分别为20.87％、19.13％和13.04％，本发明的最好防效达到41.03％，到了黄萎病发生的后期，防效也在20％以上。
[0062]
表3虫菌复合技术对棉花产量的影响
[0063][0064]
结果表明，5个处理中，虫砂复合生防菌全量还田(本发明)的单株铃数和产量均最高，其次为虫砂复合生防菌半量还田，本发明相比对照增产7.71％，其次为虫砂复合生防菌半量还田处理，增产7.49％，带菌棉秆离田处理亦能增产3.52％，比带菌秸秆还田再增施生防菌还要优，因此本发明提出的“病田棉秆离田、辅加牛粪和腐解菌好氧发酵、白星花金龟过腹转化为虫砂、虫砂复合生防菌作为底肥施于病田”技术方案是可行的，亩增产7.7％，增产34kg以上。
[0065]
综合一和二的实例，利用虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病可以达到的效果是：可提高病田棉花黄萎病的防效41％以上，棉花籽棉增产7.7％以上，亩增产34kg(单价按照6.5元/kg，价值220元)以上，亩减少施用水溶性化肥30kg(价值200元以上)，每亩地的棉花
秸秆可额外收获40kg的白星花金龟鲜虫和80kg虫砂，虫体价值为10000元/吨，虫砂价值为1000元/吨，除去虫菌复合技术体系实施成本400元/亩，每亩地增加的综合效益在500元以上。
[0066]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。