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保护地土传病害枯萎病和疫霉病生防菌剂的田间试验

2023-08-02 来源:易榕旅网
第31卷第1期 2012年2月 doi:10.3969/j.issn.1006—9690.2012.01.013 中国野生植物资源 Chinese Plant Resources Vo1.31 No.1 Feb.2012 保护地土传病害枯萎病和疫霉病生防菌剂的田间试验 李意坚’,闰淑珍 ,蒋利春 ,朱 慧。,孙 莉 ,韩雪梅。,黄科力 ,徐 坚 ,陆云明 ,陆宏伟 ,洪根泉 (1.张家港市农业试验站,江苏张家港215616;2.南京师范大学生命科学学院,汀苏南京210046; 3.苏州市吴中I爰农林局,江苏苏州215128;4.江苏华昌化工股份有限公司,江苏张家港215634; 5.苏州市角直镇农林服务中心,江苏苏州215127) 摘要 为了克服保护地栽培作物的连作障碍,针对筛选的拮抗引起土传病害的枯萎病菌和疫霉病菌的微生物菌 种进行了混合生防菌剂的制备,测定了制备茵剂中的菌体数量和抑茵活性;在人工接种的条件下研究了制备菌剂 的生防效果;在保护地中试验了混合茵剂对枯萎病和疫霉病的防效。结果表明:制备的单茵剂中含有的活菌体数 量能达到10 cfu/g以上,混合菌剂中每个菌种的活菌体数量能达到10 cfu/g,并且菌剂的粗提物中存在明显的抑 制枯萎病菌和疫霉病菌的抑茵物质。在人工接种盆栽试验中单茵剂和混合菌剂对枯萎病和疫霉病均有一定的防 效,其中混合茵剂对两种病害的防效均达到80%以上。混合菌剂田间实验对枯萎病和疫霉病防效能达到70%以 上。 关键词保护地;土传病害;生物防治 中图分类号:¥482.2 文献标识码:A 文章编号:1006—9690(2012)01—0046—06 Field Effects of Biocontrol Agents on Soil——borne fusariu Wilt and phytophthora Blight Li Yijian ,Yan Shuzhen ,Jiang Lichun ,Zhu Hui ,Sun Li ,Han Xuemei。,Huang Keli , Xu Jian ,Lu Yunming ,Lu Hongwei ,Hong Genquan (1.Zhangjiagang Agricultural Experiment Station,Zhan ̄iagang 2 1 56 1 6,China;2.College of Life Sci— enees,Nanjing Normal Universty,Nanjing 210046,China;3.Bureau of Agriculture and Forestry of Wuzhong Distirct,Suzhou 215128,China;4.Jiangsu Huachang Chemical Co.,Ltd.,Zhangjiagang 2 1 5634,China;5.Agriculture and Forestry Service Center of Luzhi Town,Suzhou 2 1 5 1 27,China) Abstract In order to overcome continuous cropping barriers in the protected field,biocontrol agents were prepared with mixed microbial strains antagonistic to Fusarium and Ph ophthora which cause soil— borne diseases.Microbial numbers and inhibiting activity of biocontrol agents prepared were measured. The control effects of biocontrol agents prepared on fusarium wilt and phytophthora blight was studied in the artiifcial inoculation pot and in the protected field,respectively.The results showed that the viable microbial number can separately reach 10 cfu/g in biocontrol agents with single microbial strain and 10 cfu/g of each strain in biocontrol agents with mixed strains.The crude extract of biocontrol agents was clearly observed with activity inhibiting Fusarium and Phytophthora.In the pot experiment of artificial in— oculation,biocontrol agents with single microbial strain and mixed strains had the certain control effects on fusarium wilt and phytophthora blight,the control effects of the biocontrol agent with mixed strains on the two diseases could be more than 80%.The control effects of the biocontrol agent with mixed strains on fusarium wilt and phytophthora blight could be more than 70%in the experiment of protected field. Key words protected field;soil—borne disease;biocontrol 收稿E1期:2011—06—18 作者简介:李意坚(1965一),女,硕士,高级农艺师,主要从事植物营养与施肥研究工作。E—mail:1yj468@yahoo.com.cn 46.---—— 第1期 李意坚,等:保护地土传病害枯萎病和疫霉病生防菌剂的田问试验 传统保护地作物栽培中由于连作普遍存在,而 连作使根系代谢产物不断积累,为真菌类病害提供 了生长繁殖环境,使保护地农田中土传病害日益加 剧。在保护地蔬菜栽培中土传病害的病原主要为镰 刀菌(Fusarium)、疫霉菌(P7 ophora)、腐霉菌 (Pythium)和假单胞杆菌(Pseuodomonos)以及线虫 (Nematodes)等,蔬菜被侵染致病表现的症状一般为 疫病型、枯萎型和黄萎型,表现为植株凋萎或萎蔫, 根和茎维管束阻塞、变褐_】j。其中镰刀菌引起的枯 萎病和疫霉菌引起疫霉病就是保护地栽培的西瓜、 甜瓜和辣椒等最常见的两种病害。在西瓜的保护地 栽培中为避免连作病害发生,近年西瓜种植户开始 年年易地重建大棚,土地损毁严重,人、财、物成本增 加。为解决这一生产实际问题,为设施栽培的可持 续发展提供技术支撑,江苏省张家港农业试验站与 南京师范大学合作研究,从常年种植蔬菜和西瓜的 保护地土壤中筛选和分离了大量的对枯萎病菌、疫 霉病菌具有显著抑制效果的放线菌和植物内生细 菌,研究了菌种的提纯和扩繁及复合制剂的制备方 法,并在张家港市塘桥镇西瓜主产区连作大棚、锦丰 镇南冈村千亩设施栽培蔬菜基地的辣椒连作地块、 苏州角直镇光辉蔬菜基地的甜瓜连作地进行了田间 试验。 1材料和方法 1.1 菌种来源 1.1.1 生防菌种R一1、ME2、XG32和DP24均为 南京师范大学生命科学学院微生物实验室提供。R 一1为泾阳链霉菌(Streptomyces ifngyangensis),具有 分泌植物生长素和拈抗黄瓜枯萎病菌的功能 ; ME2为小单孢菌(Micromonospora sp.)具有拮抗黄 瓜枯萎病菌和辣椒疫霉病菌的功能 ;DP24为芽孢 杆菌(Bacillus sp.)是植物内生细菌,具有促进生长 和抑制辣椒疫霉的功能 』。 1.1.2病原茵黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxyspo 1'um f.sp.cucumerinum)和辣椒疫霉病菌(Phytoph thora capsici)南京师范大学生命科学学院微生物实 验室提供。 1.2菌剂的制备方法 1.2.1放线菌(R一1和ME2)的斜面菌种挖菌块 接种到米饭培养基(将浸1 h的粳米隔水蒸至半熟, 晾凉后加人干米重的10%的黄豆粉,拌匀,用1 mol/L的NaOH调pH值至7.0,装瓶,多层纱布和报 纸封瓶,121℃灭菌40 min)[51中,31℃培养5—7 d 为扩繁菌种。扩繁菌种在无菌条件下,用混合方法 接种到灭菌的固体发酵料(细土、黄豆粉、米糠、过 磷酸钙按体积比77:10:10:3比例混匀过100目筛 装瓶,用纱布和报纸多层封瓶于121℃灭菌30 min 在把灭菌的料倒人方盘中并用多层报纸覆盖)巾, 31℃发酵培养7~10 d,在发酵过程中定期搅拌,注 意确保不污染杂菌,不同的放线菌株分别发酵。发 酵结束后菌料倒人方盘中,置40℃干燥箱干燥至恒 重,包装为放线菌单菌剂。 2.2细菌(DP24)斜面菌种接种到一瓶牛肉膏蛋 白胨液体培养基中31℃摇瓶发酵48 h为种子液, 再接种到1L以上大的发酵瓶中发酵,发酵条件为: 31℃,48 h。发酵液按照1:2的比例倒人草炭中,搅 拌均匀后置40℃干燥箱干燥至恒重,包装,为细菌 单菌剂。 1.2.3把1.2。1中发酵的不同的放线菌株发酵后。 未烘干前按1:1混合后倒人无菌方盘中,再与1.2.2 中发酵的细菌液体发酵液按体积比1:1混拌均匀, 置干燥箱干燥,干燥条件为40℃,24 h,再调高温度 到60℃,发酵物前期湿润时可以鼓风,后期干燥时 定期搅拌但不要鼓风,发酵物干燥到恒重为混合菌 剂。 1.3菌剂中含有活体菌数量的测定 测定方法采用平板菌落计数法 』。测定细菌 用牛肉膏蛋白胨固体培养基;测定放线菌采用高氏 一号固体培养基。混合菌剂中两株放线菌在高氏一 号固体培养基上的菌落形态区分:R一1为浅粉色的 菌落;ME2为黄色的菌落,分别计数。 1.4茵剂抑菌活性测定 烘干的混合菌剂称取5 g,加入50%乙醇15 mL,充分浸泡12 h以上,取上清用0.22 m的细菌 滤膜过滤,滤液在无菌条件下滴加到PDA平板上的 牛津小杯中。PDA平板在放置牛津小杯前已涂抹 过黄瓜枯萎病菌和辣椒疫霉的孢子悬液。28℃恒 温箱培养3~5 d,观察抑菌圈大小。 1.5 菌剂对人工接种辣椒疫霉病和黄瓜枯萎病菌 的防治实验 辣椒种子和黄瓜种子在2%次氯酸钠溶液浸泡 15 min。洗净后播种于经高温消毒的育苗土中。温 室内培育。辣椒苗3~5叶期用伤根法接种辣椒疫 一47— 中国野生植物资源 第31卷 霉孢子悬液,接种方法和调查方法参照文献 ;黄 瓜小苗真叶展开时接种黄瓜枯萎病菌,接种方法和 调查方法参照文献 J。每盆4株苗,每处理6盆,3 次重复,分别设清水浇苗后接种病原菌和不接种病 原菌的空白为对照。 1.6混合菌剂的田间实验 1.6.1 保护地西瓜和甜瓜实验设计。西瓜和甜瓜 栽培大棚内划出6个试验区,其中处理区3个,对照 区3个。处理区和对照区间隔排列。小区面积为 12.2 m ,共10棵西瓜,每棵西瓜疏花疏果结1个 瓜;甜瓜小区面积是14.84 ,每个小区l5株苗。 处理区除按照实验设计方法接种混合菌剂外,栽培 措施与对照区相同,常规田间管理。处理区实验方 法是在西瓜和甜瓜苗移栽时,按用量20 kg/亩(1亩 约为667 m ,下同)将菌剂先与细土或有机肥混匀 后,根据移栽密度折算出每棵西瓜和甜瓜苗所用量, 用量具如一次性水杯等量取并施人每棵苗穴,栽入 西瓜苗,灌透水,在西瓜和甜瓜开花前追施一次,用 量为10 kg/亩,距苗根部2~5 cm处挖小坑把菌剂 施入后盖上2—3 cm的浮土。西瓜和甜瓜采收前调 查枯萎病发病率,采收时测量西瓜和甜瓜每个实验 处理区的单个西瓜产量和甜瓜的总产量,用甜度计 测量每个西瓜和甜瓜的甜度。 1.6.2 保护地辣椒的实验设计。试验方法同 1.6.1,小区面积为8 m 。调查方法是在辣椒盛果 期调查辣椒疫霉病的发病率。多次采收,多次测产, 直到采收结束,同一处理区的产量合并计算。 (A:ME2;B:R一1;c:混合菌剂) 图l 两株放线茵单茵剂和混合菌剂的50%乙醇 浸提液抑制黄瓜枯萎病菌的效果 2实验结果分析 2.1 茵剂的菌体数量和抑菌活性测定结果 --——48----—— 每个单菌剂和混合菌剂在制备完成后,均抽样 检测菌剂中的菌体数量和抑菌活性。单菌剂中菌体 数量达到10 以上,并且50%乙醇浸提液存在抑菌 活性,这些单菌剂为合格样品。混合菌剂中每个单 菌株菌体数量达到10 以上,且50%乙醇浸提液存 在抑菌活性,这些混合菌剂为合格样品。不同批次 的菌剂样品检验合格后均匀混合后再使用。由图1 可见:用菌剂的50%乙醇浸提液0.2 mL滴加到牛 津小杯中,抑菌圈直径达1.70~1.73 cm,表明功能 菌株ME2和R一1制备的固体菌剂和混合菌剂抑制 黄瓜枯萎病菌效果显著。 2.2茵剂对苗期人工接种辣椒疫霉的防治试验结 果 实验结果见表1,单菌剂和混合菌剂对辣椒苗 期人工接种辣椒疫霉病菌的病情指数和发病率明显 降低,防效均达到了50%以上,其中混合菌剂防效 达到81.91%。 表1 菌剂对人工接种辣椒疫霉的防治效果 注:l司歹IJ数据屙不相l司字母表瓜经S—N—K检验差异显著(P> 0,05)。 2.3菌剂对苗期人工接种黄瓜枯萎病菌的防治试 验结果 实验结果见表2,单菌剂和混合菌剂对黄瓜苗 期人工接种黄瓜枯萎病菌的病情指数和发病率明显 降低,防效均达到了60%以上,其中R一1单菌剂和 混合菌剂防效达到80%以上。 表2菌剂对人工接种黄瓜枯萎病菌的防治效果 注:同列数据后不相同字母表示经S—N—K检验的差异显著性 (P>0.05)。 2.4混合菌剂在保护地西瓜的试验结果 试验地点在张家港市塘桥镇鹿苑花园村l8组 第l期 李意坚,等:保护地土传病害枯萎病和疫霉病生防菌剂的田间试验 农户西瓜连作地,供试西瓜品种为8424。由表3试 验结果可见,田间施用混合菌剂处理的西瓜产量在 32 006.7—33 054.3 kg/hm 之间,较常规对照田西 瓜产量平均增加3027.5 kg/hm ,增幅为10.2%。 处理差异达到极显著。增产因素为单果直径增加 4.41 em,单果重增10.16%,并均达到差异极显著 水平。 表3 田间施用混合菌剂对西瓜产量的影响 注:I司 数据厢不相l司字母表尔经t检验的差异照著性(P>0.O1)。 处理田块的西瓜心糖糖度为10.9,边糖糖度为 10.1,分别比未处理的西瓜糖度高出0.8%、0.7%, 但差异并不显著(见表4)。可见用混合菌剂接种西 瓜田,对西瓜产量与单果重及单果直径有极显著的 增产、增重、增大的作用,对西瓜糖度的作用不显著。 表4 田间施用混合菌剂对西瓜甜度的影响 表5 混合菌对西瓜枯萎病防治效果 注:l司列数据后不相同字母表不经t检验的差异显著性(P>0.05)。 2.5 混合菌剂在保护地甜瓜的试验结果 试验地点在苏州角直镇澄湖良种基地的甜瓜连 作地,供试甜瓜品种为日本甜宝。由表6的试验结 果可见,使用混合菌剂处理的甜瓜产量平均为 注:同列数据后不市甘l弼字母表不经t检验的差异显著性(P>0.05)。 31 497.3—31 925.4 kg/hm ,比未用混合菌剂的常 混合菌剂对西瓜枯萎病的防治效果见表5。接 种混合菌剂的田块,西瓜枯萎病的发病率为15%, 没有接种的常规对照田块的发病率为65%,施用混 规对照田增产1729.8 kg/hm ,增幅为5.8%,达差 异显著水平。产量构成因子之一的单果重,处理比 对照增加了6.8%,但并未达到差异显著水平。混 合菌剂对甜瓜单果增重和糖度的影响并不显著。 合菌剂对西瓜枯萎病的防治率为77%。实验结果 见表5。 表6 田间施用混合茵剂对保护地甜瓜产量和甜度的影响 注:I司 q数据磊不相l词字母表不经t检验的差异显著性(P>0.05)。 2.6混合菌剂在保护地辣椒的实验结果 率为100%,混合菌剂对辣椒疫霉病的防治率为75%。 表8 田间施用混合菌剂对辣椒疫霉病的防治效果 试验地点在张家港市锦丰镇南港蔬菜基地连作 的辣椒地,辣椒品种为丰椒一号。由表7的试验结果 可见,用混合菌剂处理的辣椒产量在50 771.6— 51 496.2 kg/hm ,比未用混合菌剂的常规对照田增 注:同列数据后不相同字母表示经t检验的差异显著性(P>0.05)。 产2 716.2 kg/hm ,增幅5.6%,但差异不显著。处理 单果重平均77.73g,比对照增3.13%,处理间差异显 3结论与讨论 已有的研究表明,在植物的根围土壤中存在很多 著。表明混合菌剂对提高辣椒的单果重量有显著作 用,对提高产量虽有一定的作用,但效果并不明显。 表7 田间施用混合茵剂对辣椒产量的影响 对植物病原菌具有抑制作用的微生物,通常可利用竞 争、抗生、寄生和交叉保护等直接的拮抗机制抑制植 物病害 J,土壤放线菌的一些种还可以产生抗生素、 酶及酶抑制剂,并与土壤中其他微生物形成稳定的微 注:同列数据后不相同字母表示经t检验的差异显著性(P>0.05)。 生物群落,对蔬菜根际及表层土壤阻挡其他病原微生 物入侵起到了一定的屏障作用。1引。植物根分泌物为 微生物提供重要的营养和能量物质,其成分和含量影 ....——混合菌剂对辣椒疫霉病的防治效果见表8。使用 混合菌剂处理的辣椒田块发病率为25%,对照田发病 49...—— 中国野生植物资源 第31卷 响着根际微生物的种类和数量;根际微生物的代谢作 用,反过来可以增加土壤中的氮和某些植物生长素抗 生素的含量,或促进土壤巾一些有效性低的营养物质 的转化,或者兼有刺激植物的生育进程及防治病虫害 的作用¨ 。放线菌作为丰富的微生物资源,在作物 枯、黄萎病防治巾具有广阔的应用前景¨ 。但是单 种生防菌存在诸如菌株作用谱窄、持效性差、环境依 赖性强等弊端,不能达到理想的促生防病效果 ”J。 此利用生防菌组合防治作物病害成为国内外研究 的新热点 14,15]。此外,采用具有不同拈抗作用特点 的多个拮抗菌菌株组合的方法防治植物病害被认为 是一种更为实际、更有效的生物防治策略 J。随 着人们对环保和健康意识的逐渐加强,用有益微生物 防治植物病害以及生物净化环境已成为研究热 点 ’ J。但复合菌剂的作用机理不是简单的累加, 而是有一定的协同作用 20_21l。有些复合的生物菌剂 确实达到提高生防效果的目的,但是,有些复合的生 物菌剂并不增效,其中一个重要原因是使用的生防菌 株之问不亲和,相互问有拈抗作用,最终导致多个菌 株复合的生物菌剂防效不佳。理想的生防菌组合应 克服不同拮抗微生物之间的排斥作用,并非混合的种 类越多,效果就越优,只有全面考虑各菌株的习性并 进行合适的组合,才能充分发挥其生防效果。利用拈 抗微生物防治植物根部病害,就是将培养好的拮抗微 生物以一定方式施人土壤中,或是通过在土壤中加入 有机物等措施提高原有的拈抗微生物的活性,从而降 低土壤中病原菌的密度,抑制病原菌的活动,减轻病 害的发生 。在综合控制系统中,拈抗菌的加入有 时是非常有效的 j。 本实验是在研究了每个单菌剂的生防效果的前 提下,再采取放线菌间组合的方法研究了放线菌组合 菌的防效 J。采用放线菌单独固体发酵,再混合烘 十。以及在同体发酵的放线菌发酵料中混拌细菌发 酵液的方法保证了制备的混合菌剂的各个菌株的菌 体数量,同时也保证了混合菌剂的抑菌活性的存在。 本实验的试验结果证实混合菌剂在保护地一定 的适宜环境下,能够有效地克服【大I连作而产生的枯 萎病、疫霉病等土传病害;具有提高两瓜、甜瓜和辣 椒的的产量、单果重和甜度品质的作用。该混合菌 剂在保护地内的试验除了针对栽种的西瓜、甜瓜和 辣椒进行了试验外,还对西葫芦、草莓和西红柿等植 物上进行了试验(实验结果另文发表)。在试验中 一50一 发现这些作物在一些地块中除发生枯萎病和疫霉病 外,还发生青枯病、病毒病和线虫病害,特别是辣椒 和西红柿青枯病的发生田块使用该生防菌剂是没有 任何防效的,也导致实验数据的无法统计。实验的 栽培基地中各种植物病毒病的发生也是普遍和严 重,同样影响该试验的实验结果的分析。这些事实 说明,生防菌剂的研究还应不断的深入,不断的扩大 防治目标;还应针对线虫、青枯病菌以及植物病毒的 有效控制菌株进行筛选和研究,有效的解决农业生 产的实际问题。 参考文献: [1]王成德,赵建成.蔬菜地土传病害及其防治技术[J].植物保 护,1994,20(5):38—39. 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