2株拮抗菌劑復(fù)配對西洋參立枯病和銹腐病的防治及促生長作用

張愛華，雷鋒杰，強薇，王壯，周國興，張連學*

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學中藥材學院，吉林 長春 130118；2.吉林省人參工程技術(shù)研究中心，吉林 長春 130118)

2株拮抗菌劑復(fù)配對西洋參立枯病和銹腐病的防治及促生長作用

張愛華1,2，雷鋒杰1,2，強薇1,2，王壯1,2，周國興1，張連學1,2*

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學中藥材學院，吉林 長春 130118；2.吉林省人參工程技術(shù)研究中心，吉林 長春 130118)

采用均勻設(shè)計方法，將木霉30371菌劑和放線菌F05菌劑復(fù)配施用，探討其施用對西洋參立枯病和銹腐病的防治效果。結(jié)果表明，西洋參播種時，僅施用 5次木霉菌 1.6×109/m2；栽種參根時，施用 1次放線菌6.98×108/m2、木霉菌1.6×109/m2，對西洋參立枯病的防效為46%，對西洋參銹腐病的盆栽和田間相對防效分別達到88.93%和44.57%，盆栽的根重比對照增重22.4%。2株菌劑復(fù)配施用，可降低西洋參發(fā)病率并促進參根生長。關(guān) 鍵 詞：西洋參；立枯絲核菌；毀滅柱孢菌；拮抗菌；復(fù)配；防效

1 材料與方法

1.1 供試參苗和菌種

2年生西洋參苗、西洋參籽由撫松豐澤農(nóng)業(yè)種植有限公司提供。

西洋參銹腐病菌(Cylindrocarpon destructans)、立枯病病原菌(Rhizoctonia solani)、木霉 (Trichoderma longibrachiatum)30371、放線菌 (Streptomyces fradiae) F05均由吉林省人參工程技術(shù)研究中心實驗室分離、鑒定并保存。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

盆栽和田間試驗均采用均勻設(shè)計，選用U5(54)均勻設(shè)計表(表1)，共5個處理，每個處理3次重復(fù)。

表1 均勻試驗設(shè)計表Table 1 Uniform design

1.2.2 盆栽試驗

參籽盆栽試驗：播種前將打破休眠裂口的西洋參種子，采用拌種法進行參籽立枯病原菌侵染。培養(yǎng)箱 (60 cm × 40 cm × 40 cm) 每箱播種30粒，覆土后加蓋，置于溫室中培養(yǎng)。待幼苗出土后，及時揭去箱蓋。培養(yǎng)期間，以自來水保持濕度，溫度為(18 ± 5) ℃。通過盆底施用復(fù)配拮抗菌劑方式(放線菌與木霉配比分別為1∶1，0∶1，1∶2，2∶3，1∶3)防治立枯病。出苗后60 d調(diào)查立枯病發(fā)病率。

2年生西洋參苗盆栽試驗：栽前測量每棵2年生西洋參參根的根長、根粗、根重，采用刺傷法進行參根銹腐病原菌侵染。5月初移栽，每箱栽種參根 30棵，通過盆底施用復(fù)配拮抗菌劑方式防治銹腐病(放線菌與木霉配比分別為1∶1，0∶1，1∶2，2∶3，1∶3)，每月月初施用復(fù)配拮抗菌劑，秋季起參時，調(diào)查參根銹腐病發(fā)病率。試驗采用U5(54)均勻設(shè)計，共5個處理，每個處理3次重復(fù)。對照為化學防治(代森錳鋅700倍液，每7 d噴施1次)。

1.2.3 田間小區(qū)試驗

田間小區(qū)試驗在吉林農(nóng)業(yè)大學藥用植物園進行。農(nóng)田土栽參，栽參方式為平栽。播種前采用刺傷法進行2年生西洋參參根銹腐病原菌侵染，第1次采用參根蘸取復(fù)配拮抗菌劑方式防治，其后采用復(fù)配拮抗菌劑灌根方式處理(放線菌與木霉配比分別為1∶1，0∶1，1∶2，2∶3，1∶3)。5月初移栽，每月月初施用復(fù)配拮抗菌劑，秋季起參時，調(diào)查參根銹腐病發(fā)病率。面積2 m2，種植西洋參90株，試驗采用U5(54)均勻設(shè)計，共5個處理，每個處理3次重復(fù)。對照為化學防治(代森錳鋅700倍液，每7 d噴施1次)。

防效=(對照區(qū)病株率–處理區(qū)病株率)/對照區(qū)病株率×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

用 DPS軟件對數(shù)據(jù)進行多元二次逐步回歸分析[15–16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 2株菌劑復(fù)配對西洋參種苗立枯病的防治效果

對盆栽試驗西洋參種苗立枯病發(fā)病率的調(diào)查結(jié)果如表2所示。經(jīng)統(tǒng)計分析，得出立枯發(fā)病率與各因素關(guān)系的方程為Y= 36.53+11.73X1–0.007 7X2–2.29X3。式中：X1為放線菌所占比例；X2為施用次數(shù)；X3為活菌數(shù)(放線菌 F05與木霉 30371活菌數(shù)之和)。決定系數(shù)R2=0.999 92，F(xiàn)=4 149.723 3，P =0.011 4。優(yōu)化后的立枯病防治方案為X1=0，即木霉所占比例為100%，X2為5次，X3為16×108/m2，理論發(fā)病率為23.86%，相對防效為52.27%。實際生產(chǎn)中，西洋參播種時，施用5次木霉菌1.6×109/m2即可防治立枯病。

表2 2種菌劑復(fù)配對盆栽西洋參立枯病的發(fā)病率和相對防效Table 2 The disease incidence and control efficiency of P. quinquefolium damping-off disease treated with two strains in green house

2.2 2種菌劑復(fù)配對西洋參銹腐病的防治效果

2.2.1 對盆栽西洋參銹腐病的防治效果

對盆栽西洋參參根的銹腐病發(fā)病率調(diào)查結(jié)果如表3所示。西洋參參根發(fā)病率與各因素關(guān)系的方程為Y=35.14+0.000 83X22－0.62X1X2+7.76X1X3。式中：X1為放線菌所占比例；X2為施用次數(shù)；X3為活菌數(shù)。決定系數(shù)R2=0.999 96，F(xiàn)=9 462.390 7，P = 0.007 6。優(yōu)化后的參根銹腐病的防治方案為：X1為1次，即放線菌的比例為100%，X2為1次，即施用1次，X3活菌數(shù)為7.871×108/m2，理論發(fā)病率為0，即盆栽發(fā)病率為0，相對防效100%。

表3 2種菌劑復(fù)配對盆栽西洋參銹腐病的發(fā)病率和相對防效Table 3 The disease incidence and control efficiency of P. quinquefolium root rust rot disease treated with two strains in green house

2.2.2 對田間西洋參銹腐病的防治效果

對田間西洋參根銹腐病發(fā)病率調(diào)查結(jié)果如表4所示。田間2年生西洋參參根發(fā)病率與各因素關(guān)系的方程為Y=52.58+25.418X1－39.90X12+ 0.003 7X2X3，式中：X1為放線菌所占比例，X2為活菌數(shù)，X3為施用次數(shù)。決定系數(shù)R2=0.999 85，F(xiàn)=2 213.892 9，P = 0.015 6，優(yōu)化后參根銹腐病的防治方案為：X1為1，即放線菌的比例為 100%，X2為 1，即施用次數(shù) 1次，X3為 7.978× 108/m2。理論田間參根發(fā)病率為38.39%，相對防效為44.66%。

表4 2種菌劑復(fù)配對田間西洋參根銹腐病的發(fā)病率和相對防效Table 4 The disease incidence and control efficiency of P. quinquefolium root rust rot disease treated with two strains in field

2.3 2種菌劑復(fù)配對西洋參經(jīng)濟性狀的影響

對表5數(shù)據(jù)進行分析，得出2年生西洋參參根根長的增加量與各因素關(guān)系的方程為 Y=4.54－0.66X3+ 0.000 15X22－0.018X1X2，決定系數(shù)R2= 0.999 69，F(xiàn)=1 083.034 2，P =0.022 3。優(yōu)化后X1為0，即木霉的比例為100%， X2為1.000 3次，X3為16×108/ m2，理論最大根長增加量為7.612 2 cm。

2年生西洋參參根根粗的增加量與各因素關(guān)系的方程為Y=0.55－0.43X3－0.96X12+0.000 068X22。決定系數(shù)R2= 0.999 97，F(xiàn)=10 768.130 5，P =0.007 1，優(yōu)化后，X1為0.001 9，即木霉的比例約為100%，X2為施用1次，X3為活菌量1.6×108/m2，理論2年生西洋參參根盆栽根粗增加3.863 1 mm。

2年生西洋參參根根重的增加量與各因素關(guān)系的方程為 Y=3.03+1.08X1－0.28X3－1.578X12。決定系數(shù)R2= 0.999 92，F(xiàn)=4 123.324 9，P =0.011 4，優(yōu)化后，X1為0.342 5，即放線菌的比例為34.25%，X2為1次，X3為活菌量2.088 74×108/m2，理論根重增加量為2.931 0 g，即最大根重為5.721 0 g，與當年對照根重4.45 g相比，增加28.56%。

表5 2種菌劑復(fù)配的西洋參參根的經(jīng)濟性狀Table 5 The economic characters of P. quinquefolium root treated with two strains

通過對銹腐病發(fā)病率、根長、根粗、根重等指標的考察及綜合評價，可確定最佳的施用方案：栽種參根時，按放線菌6.984×108/m2、木霉16×108/m2的用量，施用1次。理論田間參根發(fā)病率為38.39%，比對照增重28.56%。對銹腐病的防治，盆栽與田間的相對防效分別為88.93%和44.57%，差異較大，可能是田間的生境條件更為復(fù)雜，病害更嚴重造成的。但盆栽與田間試驗處理發(fā)病率還是比對照有較大程度的降低，說明2種菌劑復(fù)配對銹腐病有較好的防治效果。

3 討 論

將不同生防菌復(fù)配，發(fā)揮各自的優(yōu)勢和協(xié)同作用，可以降低植物病害的發(fā)病率，增強防治效果[17]。木霉菌競爭優(yōu)勢在于產(chǎn)孢量大、易于擴大生存空間；放線菌可以分泌多種抗生素抑制病原菌生長，同時又能分泌激素、有機酸、維生素等次生代謝產(chǎn)物，促使植物細胞的分裂和伸長，木霉與放線菌復(fù)配具有協(xié)同增效作用[18]。本研究將木霉或/和放線菌復(fù)配施用，對西洋參立枯病和銹腐病進行防治，相對防效分別可達46%和88.93%，能夠?qū)崿F(xiàn)不同生防機制同時起作用，避免了單一生防菌應(yīng)用導(dǎo)致的病原微生物抗性的產(chǎn)生。2株菌株復(fù)配后，西洋參根長、根粗和根重均優(yōu)于對照組，表明2株菌劑復(fù)配可以促進西洋參植株生長，推測其中的放線菌具有促生長作用，其復(fù)配增產(chǎn)機制有待于進一步研究。

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責任編輯：羅慧敏

英文編輯：羅 維

Control effect of combination of two antagonistic strains to seedling blight and root rust rot disease of Panax quinquefolium and its growth-enhancing effect to P. quinquefolium

ZHANG Ai-hua1,2, LEI Feng-jie1,2, QIANG Wei1,2, WANG Zhuang1,2, ZHOU Guo-xing1, ZHANG Lian-xue1,2*
(1.College of Chinese Medicinal Materials, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China; 2.Ginseng Engineering Technology Research Center of Jilin Province, Changchun 130118, China)

The control effect of two strains (F05 and 30371) on seedling blight and root rust rot disease of P. quinquefolium was optimized by uniform design. The results showed that when sow the P. quinquefolium seed only applying strain 30371 with 1.6×109/m2for 5 times and planted P. quinquefolium root applying strains F05 and 30371 for one time at amounts of 6.984×108/m2and 1.6×109/m2respectively. The control efficiency against seedling blight was 46% in greenhouse, and the root rot disease control efficiencies were 88.93% and 44.57% respectively in greenhouse and field, the root weight of Panax quinquefolium in greenhouse treated with F05 and 30371 increased 22.4% compared to the control plants. The combination of F05 and 30371 could decrease disease incidence in ginseng plants and enhance plant growth.

Panax quinquefolium; Rhizoctonia solani; Cylindrocarpon destructans; antagonistic strains; combinations; control efficiency

10.13331/j.cnki.jhau.2014.06.010

投稿網(wǎng)址：http://www.hunau.net/qks

Q945.1

A

1007?1032(2014)06?0611?04

立枯病是西洋參苗期的主要病害，其病原菌為立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)，一般發(fā)病率在20%以上，嚴重地塊高達50%，造成參苗成片死亡。銹腐病是西洋參根部主要病害，由毀滅柱孢菌(Cylindrocarpon destructans)引起，發(fā)病率 20%~ 30%，嚴重地塊可達70%以上，參根染病可造成減產(chǎn)，嚴重降低西洋參的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前，生產(chǎn)上對西洋參這2種病害主要采取化學藥劑防治，但容易造成農(nóng)藥污染以及使病原菌產(chǎn)生耐藥性[1]。利用單一木霉菌劑或細菌菌劑防治西洋參病害[2–5]，在實際應(yīng)用中效果并不理想[6–10]。筆者將木霉 30371菌劑和放線菌F05菌劑復(fù)配，采用均勻設(shè)計，用以防治西洋參立枯病和銹腐病，以期為西洋參病害的生物防治提供科學依據(jù)。

2014–05–20

國家“十一·五”科技支撐計劃子課題(2006BA109804–02)；國家自然科學基金項目(31070316，31100239，31200224)；吉林省科技發(fā)展計劃項目(20130206030YY, 20140520159JH)

張愛華(1978—)，女，山東泰安人，副教授，主要從事中藥資源生物技術(shù)研究，blueice20021230@163.com；*通信作者，zlx863@163.com