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01 芽孢杆菌类档案
芽孢杆菌(Bacillus)是市面应用最广的菌剂类群,核心优势见 04_技术生产瓶颈「芽孢类菌剂为何应用最广」:能储存、能加工、能活下来、功能多、成本低。 本文件收录:枯草、贝莱斯、解淀粉、巨大、胶质、地衣、苏云金芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)
- 类群:芽孢杆菌属,革兰氏阳性、产芽孢
- 核心功能:生防(防病)+ 促生 + 改土,一菌多能
- 作用机制:
- 产脂肽类抗菌物质(surfactin、iturin、fengycin 等),破坏病原菌细胞膜/抑制孢子萌发
- 营养与空间竞争,抢占根际生态位
- 诱导植物系统抗性(ISR)
- 部分菌株分泌 IAA、铁载体,促进根系生长
- 适用场景:蔬菜(番茄、黄瓜、辣椒)、果树、大田作物的根腐、立枯、枯萎等土传病害;促根壮苗;与有机肥/复合肥复配做底肥
- 剂型与货架期:粉剂/颗粒/液体/种衣剂;芽孢耐热耐干,常温货架期 12~24 个月
- 代表产品(示例):国际标杆 SERENADE(菌株 QST713,美国 EPA 登记);国内市场几乎所有复合菌剂都以枯草芽孢杆菌为基干成分
- 登记状态:可作微生物肥料(复合菌剂)成分,多个菌株获微生物农药登记,安全性记录长
- 优点与注意点:优点是制剂加工耐受强、货架期长、功能谱广、市场认知度高;注意单菌株抑菌谱有限,田间定殖受环境与土著菌竞争影响(呼应 04 §4.5)
- 关联章节:01 §1.4、04「芽孢类菌剂为何应用最广」、05 §5.3
贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)
- 类群:芽孢杆菌属,近年生防领域明星菌种
- 核心功能:广谱生防(真菌病害)+ 杀线虫
- 作用机制:产脂肽与聚酮类抗菌物质(surfactin、bacillomycin、fengycin 等)、竞争、ISR 诱导
- 适用场景:小麦赤霉病、番茄青枯病、黄瓜白粉病/根结线虫、烟草白粉病/赤星病/黑胫病、茶树炭疽病
- 剂型与货架期:悬浮剂/可湿性粉剂/菌剂;芽孢类常温储存
- 代表产品(示例):纽发姆 20 亿 CFU/mL 贝莱斯芽孢杆菌 MBI600 悬浮剂(2025 年首次作为杀线虫剂登记,防治黄瓜根结线虫)[44];国内登记菌株 CGMCC No.14384(湖南慕恩)、C17271(浙江赛瑞可,2025 年首次针对小麦赤霉病登记)、M173(四川百事东旺)、BJ-1;2026 年新增 CGMCC No.13556(胜邦绿野)、LM-W2
- 登记状态:截至 2026 年 4 月我国作为农药登记的贝莱斯芽孢杆菌共 5 个菌株、4 家企业(四川百事东旺、湖南慕恩、浙江赛瑞可、澳大利亚纽发姆)[71];2026 年新增:CGMCC No.13556(山东胜邦绿野)登记水稻稻瘟病 [72] 并获微生物肥料登记 [74],LM-W2 登记柑橘红蜘蛛 [73]
- 优点与注意点:抑菌谱广、登记体系逐步完善;注意具体菌株防治对象差异大,需按登记标签选用
- 关联章节:08 §8.6(与噬菌体同属精准生防方向)
解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)
- 类群:芽孢杆菌属,与枯草/贝莱斯亲缘近
- 核心功能:生防 + 促生
- 作用机制:产抗菌脂肽/聚酮、竞争根际生态位、ISR;部分菌株解磷、产 IAA
- 适用场景:果蔬、大田作物病害防控与促根;常与枯草芽孢杆菌复配
- 剂型与货架期:粉剂/颗粒/悬浮剂;芽孢常温储存
- 代表产品(示例):生物农药登记品种中有多个解淀粉芽孢杆菌菌株(如 X196-3、KN-527 [88] 等);肥料通道示例:六国化工微生物菌剂(枯草+解淀粉,≥20 亿/mL,2026 登记)[87]、世纪阿姆斯"红润"颗粒剂 [89]
- 登记状态:微生物肥料与微生物农药双通道常见菌种
- 优点与注意点:功能谱广、登记案例多;注意与枯草芽孢杆菌功能重叠,复配时需考虑菌间拮抗(呼应 04 §4.2 共培养难点)
- 关联章节:01 §1.4
巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)
- 类群:芽孢杆菌属
- 核心功能:解磷(溶磷)+ 部分促生
- 作用机制:分泌有机酸(酶解/酸解)活化土壤固定态磷;部分菌株产 IAA 促进生根
- 适用场景:粮食作物、经济作物的磷活化;与胶质芽孢杆菌组合做"溶磷解钾"菌剂;盐渍化设施菜田改善
- 剂型与货架期:粉剂/颗粒/液体;芽孢常温储存
- 代表产品(示例):河北省微生物研究所"土壤磷活化剂"(巨大+胶质芽孢杆菌液体复合菌剂);多数复合微生物肥料含此菌
- 登记状态:微生物肥料常规登记菌种(溶磷菌剂)
- 优点与注意点:解磷能力明确、与解钾菌搭配成熟;注意单纯解磷菌在磷充足土壤效果有限,需配合有机质(呼应 05 §5.6)
- 关联章节:05 §5.3 解磷菌株
胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)
- 类群:芽孢杆菌属,又称硅酸盐细菌/钾细菌
- 核心功能:解钾(活化矿物钾、缓效钾)
- 作用机制:分泌有机酸、多糖与酶类,分解硅酸盐矿物释放钾;部分菌株兼有解磷
- 适用场景:缺钾/缓效钾土壤的钾活化;与巨大芽孢杆菌复配;果树、蔬菜、大田
- 剂型与货架期:粉剂/颗粒/液体;芽孢常温储存
- 代表产品(示例):与巨大芽孢杆菌组合作"溶磷解钾"复合菌剂(如河北"土壤磷活化剂")
- 登记状态:微生物肥料常规登记菌种(硅酸盐菌剂);GB 20287 对单一胶质芽孢杆菌粉剂有效活菌数要求 ≥1.2 亿/g(呼应 04 §4.6)
- 优点与注意点:解钾定位清晰;注意解钾效率受土壤矿物类型影响,田间效果需搭配农艺措施验证
- 关联章节:05 §5.3 解钾菌株
地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)
- 类群:芽孢杆菌属
- 核心功能:生防 + 促生 + 饲料益生 + 发酵腐熟
- 作用机制:产抗菌物质(地衣素 lichenysin 等)、竞争、产蛋白酶/纤维素酶(腐熟与饲料消化)
- 适用场景:复合菌剂成分(促根、抗重茬);养殖粪污发酵、饲用微生态制剂;土壤改良
- 剂型与货架期:粉剂/颗粒/液体;芽孢常温储存
- 代表产品(示例):常见复合微生物肥料三件套"枯草+巨大+地衣"之一;具体产品如金正大微生物菌剂(解淀粉+地衣,2018 登记)[90]、神州汉邦"禾神元"(地衣芽孢杆菌 ≥2 亿/g)[91]
- 登记状态:微生物肥料常规菌种;饲用微生态制剂另有畜牧通道
- 优点与注意点:耐热性强、发酵工艺成熟;注意功能定位偏"辅助",常作复配成分而非主打
- 关联章节:05 §5.3
苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)
- 类群:芽孢杆菌属,经典微生物杀虫剂
- 核心功能:杀虫(鳞翅目、部分鞘翅目/双翅目幼虫)
- 作用机制:形成伴胞晶体蛋白(Cry 毒素),幼虫取食后在中肠碱性环境溶解、穿孔致死
- 适用场景:蔬菜(小菜蛾、菜青虫)、水稻(螟虫)、玉米(玉米螟)等鳞翅目害虫;有机农业主力杀虫剂
- 剂型与货架期:可湿性粉剂/悬浮剂/颗粒剂;芽孢+晶体常温储存
- 代表产品(示例):大量 Bt 农药产品登记(如 Bt 可湿性粉剂),是登记历史最长的微生物农药之一
- 登记状态:微生物农药登记主流品种;不同亚种/血清型防治谱不同,需按标签使用
- 优点与注意点:专一性强、对人畜安全、不伤天敌;注意对高龄幼虫效果差、需在低龄期施用,UV 下易失活(傍晚施药)
- 关联章节:01 §1.4(单菌即可的场景举例)
多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)
- 类群:类芽孢杆菌属(Paenibacillus),芽孢菌
- 核心功能:解磷 + 生防 + 产植物激素
- 作用机制:溶磷、产多粘菌素等抗菌物质、产 IAA 与细胞分裂素类促生物质、固氮(部分菌株)
- 适用场景:根际促生、土传病害防控、与豆科/禾本科作物搭配
- 剂型与货架期:粉剂/液体;芽孢类常温储存
- 代表产品(示例):"康地蕾得"0.1 亿 cfu/g 多粘类芽孢杆菌细粒剂(PD20096844,浙江桐庐汇丰)——世界首个类芽孢杆菌生防农药 [92]
- 登记状态:肥料与农药通道均有登记案例
- 优点与注意点:功能复合(解磷+生防+促生);注意产气/产酸特性在发酵与包装中需专门工艺控制
- 关联章节:05 §5.3