不同土壤濕度條件下綠色木霉對尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響

梁昌聰， 劉 磊， 張建華， 郭立佳， 汪 軍， 黃俊生

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗室/海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物檢測與控制重點(diǎn)實(shí)驗室， ?？?571101)

不同土壤濕度條件下綠色木霉對尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響

梁昌聰， 劉 磊， 張建華， 郭立佳， 汪 軍， 黃俊生*

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗室/海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物檢測與控制重點(diǎn)實(shí)驗室， ?？?571101)

采用平板菌落計數(shù)法研究在不同土壤濕度條件下綠色木霉在土壤中的定殖動態(tài)及對尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響。結(jié)果顯示：在3個土壤濕度條件下，接種木霉后前4周均能顯著降低鐮刀菌的數(shù)量；與對照2(CK-H06)相比，處理(B2-H06)中木霉的孢子含量沒有顯著性變化。第1、2周，對照1(CK-B2)與處理(B2-H06)的鐮刀菌含量與土壤濕度呈顯著性正相關(guān)；在第5周，處理(B2-H06)的鐮刀菌和木霉菌含量與土壤濕度呈顯著性負(fù)相關(guān)。

綠色木霉； 土壤濕度； 尖孢鐮刀菌

香蕉枯萎病是由尖孢鐮刀菌 (FusariumoxysporumSchl.)引起的一種毀滅性的土傳病害，已嚴(yán)重危害到香蕉的生產(chǎn)及香蕉產(chǎn)業(yè)[1]。目前單純采用化學(xué)藥劑防治香蕉枯萎病的效果并不理想[1], 并且隨著大量使用化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生了環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)失衡等令人擔(dān)憂的問題[2]；因此很多學(xué)者把注意力轉(zhuǎn)移到生物防治上。木霉(Trichodermaspp.)作為一種重要的植病生防菌一直受到普遍關(guān)注。綠色木霉(T.viride)廣泛分布于自然界,可在多種營養(yǎng)基質(zhì)上快速生長, 對多種植物病原菌有重寄生作用,能有效地競爭營養(yǎng)和生存空間,還可以產(chǎn)生抗生素和攻擊多種病原所需要的酶，所以被認(rèn)為是一種很有開發(fā)潛力的生防菌[3]。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對木霉防治香蕉枯萎病進(jìn)行了大量的研究[4-7]，包括拮抗菌株的分離篩選、室內(nèi)盆栽試驗及小區(qū)試驗等，但是很少研究關(guān)注土壤理化性質(zhì)對木霉防治香蕉枯萎病的影響。各種研究表明, 土壤的理化性質(zhì)(包括土壤的含水量、土壤顆粒的大小、土壤的溫度、土壤中金屬離子的含量等) 及其微生態(tài)特性對土壤中的鐮刀菌都具有較大的影響[8-10]。本試驗初步研究了木霉在不同土壤濕度條件下自身數(shù)量變化及對尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響，為木霉田間防控香蕉枯萎病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試尖孢鐮刀菌為香蕉枯萎病病原菌(FOC4-B2)以及綠色木霉(H06)菌株均為中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所微生物資源研究與利用課題組分離篩選保存菌株。供試土壤為從健康香蕉園中挖取的耕層土壤，土壤性狀：pH 6.2，有機(jī)質(zhì)含量為16.5 g/kg，全氮(N)784.6 mg/kg， 全磷(P)315.1 mg/kg，全鉀(K)19 637.9 mg/kg, 121 ℃滅菌30 min。

1.2 試驗方法

1.2.1 病原菌

從培養(yǎng)7 d的FOC4-B2菌株平板上挑一塊菌餅接種于PDB (土豆葡萄糖培養(yǎng)液)培養(yǎng)液中，置于180 r/min 轉(zhuǎn)速的搖床中28 ℃振蕩培養(yǎng)4 d，過濾收集孢子懸浮液，加到試驗土壤中，攪拌均勻，土壤中最終的FOC4-B2孢子含量為1.95×106個/g。

1.2.2 木霉

將分離純化的綠色木霉菌種接種于PDA培養(yǎng)基平板，放入28 ℃培養(yǎng)箱，培養(yǎng)4～5 d，待菌絲長滿平板并產(chǎn)孢時，配制孢子懸浮液，在病原菌加到土壤的第3天，加到土壤中，土壤中的木霉含量約為107個/g。

1.2.3 土壤濕度設(shè)置

供試土壤均設(shè)定3個土壤濕度，即：30%、50%和70%的土壤絕對含水量，每個土壤濕度設(shè)1個處理(同時接種病原菌B2和綠色木霉H06)、1個對照1(只接種病原菌B2)和1個對照2(只接種綠色木霉H06)，每個處理3個重復(fù)(每個重復(fù)的土樣400 g裝盆，直徑×高=7.8 cm×10 cm)。溫室大棚室溫自然培養(yǎng)，每天噴水稱重，保持土壤含水量，每隔7 d取土樣檢測。

1.2.4 菌量檢測

用平板菌落計數(shù)法[11],木霉H06用孟加拉紅培養(yǎng)基檢測，尖孢鐮刀菌用特異性培養(yǎng)基檢測[12]。

1.3 統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2003處理數(shù)據(jù), SPSS 11.5軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土壤濕度條件接種木霉對土壤中鐮刀菌的影響

在土壤濕度30%條件下，接種木霉后前3周能顯著降低土壤中鐮刀菌的含量(圖1a)；在土壤濕度50%和70%條件下，接種木霉后前4周均能顯著降低鐮刀菌的含量(圖1b,c)。

圖1 不同土壤濕度條件接種木霉對土壤中鐮刀菌含量的影響

2.2 不同土壤濕度對木霉含量的影響

在不同土壤濕度條件下，與對照2(CK-H06)相比，處理(B2-H06)中木霉的含量沒有顯著性變化(圖2)，除了在土壤濕度30%條件下，第5周處理(B2-H06)中木霉的孢子含量顯著低于對照(圖2a)。前3周，3個濕度條件下，不管是對照2(CK-H06)還是處理(B2-H06)中木霉數(shù)量沒有明顯變化，在第4、5周，孢子數(shù)量下降。

圖2 不同土壤濕度條件對木霉孢子含量的影響1)

表1不同處理時間鐮刀菌和木霉含量與土壤濕度的Pearson’s相關(guān)系數(shù)1)

Table1Pearson’scorrelationcoefficientsbetweentheamountofTrichodermavirideandFusariumoxysporumandsoilmoisturecontentsunderdifferentprocessingtimes

第1周Firstweek第2周Secondweek第3周Thirdweek第4周Fourthweek第5周FifthweekCK?B20．767?0．909??-0．3000．728?0．594B2?H06(B2)0．822??0．694?0．6140．518-0．704?CK?H060．1810．752?-0．404-0．928???-0．884??B2?H06(H06)0．2770．396-0．0660．059-0．849??

1)*P< 0.05,**P<0.01,***P< 0.001。

2.3 不同處理時間鐮刀菌和木霉含量與土壤濕度的相關(guān)性

由表1可知，第1、2周，對照1(CK-B2)與處理(B2-H06)的鐮刀菌含量與土壤濕度呈顯著正相關(guān)；在第5周，處理(B2-H06)的鐮刀菌和木霉含量與土壤濕度呈顯著負(fù)相關(guān)。

2.4 不同土壤濕度條件鐮刀菌和木霉含量與處理時間的相關(guān)性

由表2可知，在不同土壤濕度條件下，對照1(CK-B2)與處理(B2-H06)的鐮刀菌含量與處理時間呈極顯著負(fù)相關(guān)。除30%土壤濕度的對照2(CK-H06)的木霉含量外，其余處理的木霉含量都與處理時間呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表2不同土壤濕度鐮刀菌和木霉孢子含量與處理時間的Pearson’s相關(guān)系數(shù)1)

Table2Pearson’scorrelationcoefficientsbetweentheamountofTrichodermavirideandFusariumoxysporumandprocessingtimeunderdifferentsoilmoisturecontents

土壤濕度30%30%Soilmoisturecontent土壤濕度50%50%Soilmoisturecontent土壤濕度70%70%SoilmoisturecontentCK?B2-0．788???-0．979???-0．934???B2?H06(B2)-0．818???-0．798???-0．851???CK?H06-0．354-0．873???-0．930???B2?H06(H06)-0．892???-0．854???-0．894???

1)*P< 0.05,**P<0.01,***P< 0.001。

3 討論

本研究對綠色木霉在不同土壤濕度條件下對尖孢鐮刀菌的影響進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，在不同土壤濕度條件下，木霉對尖孢鐮刀菌的影響是一致的；即前4周，在試驗的3種不同土壤濕度條件下，接種木霉均能有效降低尖孢鐮刀菌的含量，這與吳石平[13]關(guān)于木霉降低辣椒根際尖孢鐮刀菌數(shù)量的結(jié)果一致，其機(jī)理在于木霉生命力極強(qiáng)、繁殖速度快, 對生存空間和營養(yǎng)資源競爭能力極高, 可排斥和抑制尖孢鐮刀菌[14]。第5周，3種不同土壤濕度條件下，接種木霉均不能顯著降低尖孢鐮刀菌數(shù)量，這可能是由于后期木霉自身數(shù)量的下降而導(dǎo)致的。

有關(guān)土壤濕度對鐮刀菌及木霉數(shù)量的影響，幾乎未見研究報道。本試驗第1、2周，處理(B2-H06)的鐮刀菌含量隨著土壤濕度的增加而增加，這可能與早期尖孢鐮刀菌分生孢子萌發(fā)時濕度越高，萌發(fā)率越高有關(guān)[16]。第3、4周，土壤濕度對處理(B2-H06)的鐮刀菌含量影響不大；第5周，處理(B2-H06)的鐮刀菌含量隨著土壤濕度的增加而降低。土壤濕度對木霉數(shù)量的影響趨勢為：第1～4周，土壤濕度對處理(B2-H06)的木霉含量影響不大；第5周，隨著土壤濕度的增加處理(B2-H06)的木霉含量降低。

在同一濕度條件下，不同處理時間，木霉自身數(shù)量前3周沒有明顯波動，后兩周數(shù)量下降。這和杜嬋娟[7]關(guān)于木霉在土壤中的存活數(shù)量呈先上升后下降的趨勢的結(jié)果部分不一致，這可能與本研究木霉在土壤里的初始數(shù)量(107個/g)相對高；而杜嬋娟的木霉在土壤的初始數(shù)量(106個/g)相對低有關(guān)系。

土壤是一個復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，木霉在田間防控香蕉枯萎病時，容易受到土壤 pH、溫度、水分、有機(jī)質(zhì)等諸多環(huán)境因素的影響，因此相關(guān)環(huán)境因子對木霉菌應(yīng)用效果的影響仍需進(jìn)一步研究和探討。

[1]王振中. 香蕉枯萎病及其防治研究進(jìn)展[J]. 植物檢疫, 2006, 20(3):198-200.

[2]楊永華, 姚健, 華曉梅. 農(nóng)藥污染對土壤微生物群落功能多樣性的影響[J].微生物學(xué)雜志，2000，20(2): 23-25, 47.

[3]郭潤芳, 劉曉光, 高克祥,等. 拮抗木霉菌在生物防治中的應(yīng)用與研究進(jìn)展[J]. 中國生物防治, 2002,18(4):180-184.

[4]吳琳，黃華平，楊臘英，等．拮抗香蕉枯萎病鐮刀菌木霉菌株的分離篩選[J]．熱帶作物學(xué)報，2010，31(1):106-110．

[5]鐘小燕，梁妙芬，甄錫壯，等．木霉菌對香蕉枯萎病菌的抑制作用[J]．果樹學(xué)報，2009, 26(2):186-189．

[6]Thangavelu R, Palaniswami A, Velazhahan R. Mass production ofTrichodermaharzianumfor managing fusarium wilt of banana[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2004, 103:259-263.

[7]杜嬋娟，付崗，潘連富，等. 木霉制劑對土壤微生物數(shù)量和香蕉枯萎病的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013, 26(3)：1030-1033.

[8]Penga H X, Sivasithamparama K, Turner D W. Chlamydospore germination andFusariumwilt of banana plantlets in suppressive and conducive soils are affected by physical and chemical factors[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1999,31:1363-1374.

[9]Dominguez J, Negrin M A, Rodriguez C M. Aggregate water-stability, particle-size and soil solution properties in conducive and suppressive soils toFusariumwilt of banana from Canary Islands (Spain)[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2001, 33: 449-455.

[10]Domínguez J, Negrín M A, Rodríguez C M. Evaluating soil sodium indices in soils of volcanic nature conducive or suppressive toFusariumwilt of banana[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2003,35:565-575.

[11]沈萍，范秀容，李廣武. 微生物學(xué)實(shí)驗[M]. 北京：高等教育出版社，1998:92-95.

[12]景曉輝, 吳倫英, 區(qū)小玲,等. 一種簡便分離香蕉枯萎病菌的選擇性培養(yǎng)基[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2009, 30(11):1671-1673.

[13]吳石平,燕嗣皇,陳小均,等.木霉生防菌尖孢鐮刀菌和青枯假單胞菌在辣椒根際的互作[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2005, 18(3):269-273.

[14]田連生, 李書生, 史延茂. 利用玉米秸稈制備生物殺菌劑的研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2005,13(2):59-61.

[15]張彩玲，陸宗芳，王永全.環(huán)境因素對尖孢鐮刀菌分生孢子萌發(fā)的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2008(2):5-8.

EffectofTrichodermavirideonamountofFusariumoxysporumunderdifferentsoilmoisturecontents

Liang Changcong, Liu Lei, Zhang Jianhua, Guo Lijia, Wang Jun, Huang Junsheng

(InstituteofEnvironmentalandPlantProtection，CATAS/KeyLaboratoryofIntegratedPestManagementonTropicalCrops,MinistryofAgriculture/HainanKeyLaboratoryforMonitoringandControlofTropicalAgriculturalPests，Haikou571101，China)

The colonization ofTrichodermaviridein the soil and the effect ofT.virideon the amount ofFusariumoxysporumwere studied by plate culture count method. The results showed that the amount ofF.oxysporumdecreased significantly by the inoculation ofT.virideunder three soil moisture contents during the first four weeks. The amount ofT.viridein the treatment group was not significantly changed compared to control group 2 during the first five weeks. There was no positive correlation between the soil moisture content and the amount ofF.oxysporumin the control group 1 and treatment group during the 1st and 2nd weeks. The amount ofF.oxysporumandT.viridein the treatment group were negatively correlated with the soil moisture in the 5th week.

Trichodermaviride; soil moisture content;Fusariumoxysporum

2013-10-10

：2014-01-24

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研項目(200903049)

S 476

：ADOI：10.3969/j.issn.0529-1542.2014.05.016

* 通信作者 E-mail: h888111@126.com