植物益生菌?
——乳酸菌在水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用與示范

黃志農(nóng)，曹益嘉，文吉輝，唐文艷，王桂林，涂德曄，馬傳紅（.湖南省植物保護(hù)研究所，湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 05；.湖南正豐生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 05；.廣州康代生物科技有限公司，廣東 廣州 56；.河南省光山縣農(nóng)業(yè)局，河南 光山 6550）

?

植物益生菌
——乳酸菌在水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用與示范

黃志農(nóng)1，曹益嘉2，文吉輝1，唐文艷2，王桂林3，涂德曄4，馬傳紅4
（1.湖南省植物保護(hù)研究所，湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410125；2.湖南正豐生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410125；3.廣州康代生物科技有限公司，廣東 廣州 511436；4.河南省光山縣農(nóng)業(yè)局，河南 光山 465450）

摘 要：植物益生菌（乳酸菌）在水稻上的益生作用，主要表現(xiàn)為促生、抗病及生物修復(fù)等。為了研究植物益生菌在水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，2015年在湖南和河南2省4個(gè)基地進(jìn)行了試驗(yàn)示范。結(jié)果表明：超級(jí)雜交稻施用益生菌增產(chǎn)率為1.89%～2.74%，紋枯病防效為55.35%～72.30%，稻曲病防效為64.97%～72.38%，除草劑藥害恢復(fù)率為99.16%。

關(guān)鍵詞：水稻；植物益生菌；超級(jí)雜交稻；病害；防控效果；稻谷產(chǎn)量

乳酸菌是一類能在動(dòng)植物體內(nèi)廣泛定殖的有益微生物，也是被公認(rèn)的食品級(jí)安全微生物，其主要功能為促生作用、抗病作用及生物修復(fù)作用［1］?！翱荡敝参镆嫔闹饕钚猿煞钟腥樗峋吧锩傅?，具有改善水稻微生態(tài)環(huán)境，加速土壤中有機(jī)質(zhì)分解和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放，增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，抑制病原微生物，增強(qiáng)水稻抗病性等功效?！懊裳蜾恰鄙锞G肥是由綠色植物體發(fā)酵制成，主要成分為酵素菌及多種微量元素。這些生物活菌產(chǎn)品具有多功能的生物藥肥作用，據(jù)林吉恒等［2］報(bào)道，益生菌能產(chǎn)生與宿主植物相同或相似的活性代謝產(chǎn)物，并與宿主植物形成互益共生體系。另外，強(qiáng)磊、姚國(guó)強(qiáng)和高鵬飛等報(bào)道，乳酸菌對(duì)減輕病害發(fā)生，增強(qiáng)抗性，提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)都具有重要意義，特別是在有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品種植及其質(zhì)量安全中可發(fā)揮獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)［3-4］。若以乳酸菌為主的生物活菌制劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，將有助于提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，確保質(zhì)量安全，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2015年在湖南省寧鄉(xiāng)、新寧和長(zhǎng)沙縣，河南省光山縣等地，開展了超級(jí)雜交稻和優(yōu)質(zhì)稻應(yīng)用植物益生菌、生物綠肥的試驗(yàn)示范，旨在為這些生物活菌制劑的大面積示范和推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 ? 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

“康代”植物益生菌（廣州康代生物科技有限公司）；“蒙羊淝”生物綠肥（內(nèi)蒙古祥森瑞農(nóng)業(yè)科技有限公司）。供試品種（組合）：超級(jí)雜交稻“超優(yōu)1000”（湖南年豐種業(yè)科技有限公司）、“Y兩優(yōu)900”（湖南袁創(chuàng)超級(jí)稻技術(shù)有限公司），常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻“湘晚秈17號(hào)”（湖南省水稻研究所生產(chǎn)）。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在湖南省寧鄉(xiāng)縣雙鳧鋪鎮(zhèn)余新村超級(jí)雜交稻示范基地、新寧縣飛仙橋鄉(xiāng)飛仙橋村雜交稻示范基地、長(zhǎng)沙縣果園鎮(zhèn)新明村優(yōu)質(zhì)稻示范基地，以及河南省光山縣磚橋鎮(zhèn)高陽(yáng)村超級(jí)稻示范基地等。

1.3 試驗(yàn)方法

稻種先用40%強(qiáng)氯精300倍液或80% 402抗菌劑1000倍液浸種12 h，撈出用清水沖洗干凈，然后再用植物益生菌50倍液浸泡8 h，以提高種子發(fā)芽率。秧田播種后，當(dāng)秧苗生長(zhǎng)到3葉一心時(shí)，用植物益生菌100倍液加生物綠肥200倍液噴施第一次，在秧苗移栽前7 d，第二次噴施植物益生菌100倍液。大田移栽10 d后，分蘗期用植物益生菌0.5 kg/667m2加生物綠肥液0.25 kg/667m2對(duì)水50 kg均勻噴施第一次，圓稈拔節(jié)期用植物益生菌0.5 kg/667m2對(duì)水50 kg/667m2均勻噴施第二次，孕穗期噴施第三次，植物益生菌用量與第二次相同。生物綠肥主要在翻耕整田時(shí)用復(fù)合肥30 kg/667m2作基肥的基礎(chǔ)上，同時(shí)施入生物綠肥營(yíng)養(yǎng)液20～30 kg/667m2，一般用瓢均勻潑施。湖南寧鄉(xiāng)示范基地全年主要在紋枯病、稻瘟病、稻曲病、二化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱發(fā)生危害盛期先后共施藥4次。主要藥劑為康寬（20%氯蟲苯甲酰胺）、75%三環(huán)唑、20%苗騰（井崗·嘧甘素）、杜邦普尊（5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑）、20%壯谷動(dòng)力、25%吡蚜酮、10%氟苯蟲酰胺、殲倒（10%烯啶蟲胺）等。河南光山縣示范基地為了盡快降解除草劑藥害，恢復(fù)秧苗正常生長(zhǎng)，使用益生菌進(jìn)行了生物降解試驗(yàn)示范。除草劑藥害田在分蘗期6月5～6日，施用植物益生菌1.0 kg/667m2對(duì)水100 kg（即100倍液）進(jìn)行葉片正反兩面噴霧。

2 結(jié)果與分析

2.1 湖南寧鄉(xiāng)縣的應(yīng)用與示范結(jié)果

湖南省寧鄉(xiāng)縣雙鳧鋪鎮(zhèn)余新村是超級(jí)雜交稻“百千萬(wàn)”高產(chǎn)攻關(guān)示范工程中的萬(wàn)畝片示范區(qū)，種植品種（組合）為“Y兩優(yōu)900”，應(yīng)用植物益生菌和生物綠肥試驗(yàn)示范面積1.33 hm2。2015年9月8日對(duì)超級(jí)稻“Y兩優(yōu)900”施用益生菌試驗(yàn)示范田不同處理分別進(jìn)行調(diào)查，在藥劑防治4次，用益生菌浸種和秧田施用1次益生菌的同等條件下，大田在不同生育期用益生菌100倍液噴施不同次數(shù)的試驗(yàn)處理，紋枯病和稻曲病的防控效果見表1。試驗(yàn)結(jié)果表明，在同用益生菌浸種和秧田施用一次，病蟲防治4次的條件下，施用益生菌1次和2次，紋枯病的防效分別為60.16%和90.38%，稻曲病的防效分別為64.97%和72.38%。另外，在同用益生菌浸種和秧田施用1次，病蟲防治僅1次的條件下，先在翻耕整田時(shí)潑施生物綠肥用25 kg/667m2，施用益生菌3次，紋枯病防效為59.72%，稻曲病防效為58.19%。

2.2 湖南新寧縣的應(yīng)用與示范結(jié)果

2015年新寧縣農(nóng)業(yè)局土肥站、植保站在該縣飛仙橋鄉(xiāng)飛仙橋村，雜交中稻“內(nèi)五優(yōu)8015”高產(chǎn)示范基地開展了應(yīng)用植物益生菌和生物綠肥試驗(yàn)示范。施用益生菌加生物綠肥的田和施用化肥農(nóng)藥的田比較，稻瘟病、紋枯病、稻曲病發(fā)生危害程度明顯輕于對(duì)照田。施用益生菌和生物綠肥的試驗(yàn)示范田稻瘟病病情指數(shù)1.07，與對(duì)照田的1.83比較，防效為41.53%；紋枯病病情指數(shù)為2.24，與對(duì)照田的6.24比較，防效為64.10%，且發(fā)病始期遲7 d左右；稻曲病病穗率9.64%，與對(duì)照田的17.43%比較，防效為44.69%。試驗(yàn)示范田成熟收割后分別取樣考查其經(jīng)濟(jì)性狀和實(shí)測(cè)產(chǎn)量，施用益生菌加生物綠肥的田和農(nóng)民習(xí)慣施肥噴藥田比較，每穗實(shí)粒數(shù)增加12.60%，結(jié)實(shí)率提高10.20%，實(shí)測(cè)產(chǎn)量增加13.60%。

表1 植物益生菌和生物綠肥對(duì)紋枯病和稻曲病的防控效果

2.3 湖南長(zhǎng)沙縣的應(yīng)用與示范結(jié)果

2015年湖南省水稻研究所在長(zhǎng)沙縣果園鎮(zhèn)新明村優(yōu)質(zhì)稻基地開展了植物益生菌試驗(yàn)示范，優(yōu)質(zhì)晚稻品種為湘晚秈17號(hào)，示范面積0.4 hm2。9月10日調(diào)查，施用益生菌的田紋枯病病株率和病情指數(shù)分別為48.99 %和14.25，與對(duì)照田病情指數(shù)18.85比較，其防效為24.41%，施藥田病株率和病情指數(shù)分別為41.64%和11.85，和對(duì)照田病情指數(shù)比較，其防效為37.11%。由于拋秧過密，不均勻，田間濕度大，通風(fēng)透光性差，紋枯病發(fā)生較為嚴(yán)重，防效均較低。10月中旬單收單曬測(cè)產(chǎn)結(jié)果，施用益生菌的田平均產(chǎn)量408.35 kg/667m2，大面積施藥田平均產(chǎn)量412.35 kg/667m2，未施藥對(duì)照田平均產(chǎn)量362.81 kg/667m2，施用益生菌田比對(duì)照田增產(chǎn)11.15%，但與施藥田產(chǎn)量相近，略有減少。

2.4 河南光山縣的應(yīng)用與示范結(jié)果

河南省光山縣磚橋鎮(zhèn)高陽(yáng)村也是超級(jí)雜交稻“百千萬(wàn)”高產(chǎn)攻關(guān)示范工程中的萬(wàn)畝片示范區(qū)，種植品種（組合）為“超優(yōu)1000”和“Y兩優(yōu)900”，2015年開展了應(yīng)用植物益生菌降解除草劑藥害和防控紋枯病的試驗(yàn)示范。

2.4.1 益生菌對(duì)除草劑藥害的生物降解作用 二氯喹啉酸（殺稗王）是用于防除稻田稗草及其他禾本科雜草的除草劑品種之一，除稗效果雖好，但易產(chǎn)生藥害。在示范基地種植的超級(jí)稻品種（組合）“超優(yōu)1000”，5月下旬至6月上旬移栽大田后，因施用除草劑二氯喹啉酸出現(xiàn)了藥害，藥害田秧苗當(dāng)時(shí)出現(xiàn)心葉扭曲、葉片卷筒、生長(zhǎng)停滯等現(xiàn)象，稻株中毒情況較為嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，二氯喹啉酸在稻田土壤中的自然降解主要與土壤酸堿度、水分含量和溫、濕度等條件有關(guān)，降解速度緩慢。施用一次益生菌后在齊穗期7月31日調(diào)查，除草劑二氯喹啉酸藥害田和沒有使用除草劑的正常田比較，施用了益生菌100倍液的藥害田，稻株藥害恢復(fù)率達(dá)99.16%，而沒有施用益生菌的藥害田，其稻株藥害恢復(fù)率為85.71%，前者比后者提高了13.45個(gè)百分點(diǎn)。示范結(jié)果說明，二氯喹啉酸等除草劑在稻田出現(xiàn)藥害后，可應(yīng)用植物益生菌進(jìn)行生物降解，能提高降解速度，同時(shí)，益生菌與其宿主植物可協(xié)同發(fā)揮生物修復(fù)作用，促進(jìn)受害水稻迅速恢復(fù)生長(zhǎng)。

2.4.2 益生菌對(duì)紋枯病的防控效果 水稻紋枯病的發(fā)生流行主要受菌源（菌核）數(shù)量，氣候條件，施肥水平 和田間管理等因素的影響。超級(jí)雜交稻由于施肥（氮肥）水平高，莖粗葉茂，田間郁閉，再因多雨高濕，往往發(fā)生嚴(yán)重。7月下旬齊穗期調(diào)查紋枯病發(fā)生危害程度和防控效果，“超優(yōu)1000”施用益生菌的田紋枯病平均病蔸率、病株率分別為15.0%和9.72%；而沒有施用益生菌的對(duì)照田，平均病蔸率、病株率分別為40.0%和35.09%，益生菌對(duì)紋枯病的防效為72.30%?！癥優(yōu)900”施用益生菌的稻田紋枯病病蔸率、病株率分別為10.0%和4.59%，未施用益生菌的對(duì)照田紋枯病病蔸率、病株率分別為30.0%和10.28%，其防效為55.35%。在分蘗期施用植物益生菌一次就可明顯減輕紋枯病的發(fā)生危害，如連續(xù)使用2～3次的效果將會(huì)更好。由于長(zhǎng)期使用井崗霉素，已使紋枯病菌產(chǎn)生了了抗藥性，使用次數(shù)和用量都在加大，益生菌和井崗霉素結(jié)合使用能否提高防效，延緩抗藥性，還有待進(jìn)一步探討。

2.4.3 益生菌對(duì)超級(jí)稻的增產(chǎn)作用 超級(jí)雜交稻“超優(yōu)1000”和“Y兩優(yōu)900”兩組合，施用益生菌的示范田和未施用的對(duì)照田，在水稻成熟收割后取樣考種和測(cè)產(chǎn)結(jié)果見表2。試驗(yàn)結(jié)果表明：“超優(yōu)1000”施用益生菌的田和對(duì)照田比較，有效穗和千粒重雖有減少，但每穗總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率都明顯增加，實(shí)際產(chǎn)量890.90 kg/667m2，比對(duì)照田（874.40 kg/667 m2）增產(chǎn)1.89%?！癥兩優(yōu)900”施用益生菌的田和對(duì)照田比較，有效穗和結(jié)實(shí)率有所減少，但每穗總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和千粒重都顯著增加，實(shí)際產(chǎn)量833.00 kg/667m2，比對(duì)照田（810.80 kg/667 m2）增產(chǎn)2.74%。

表2 超級(jí)雜交稻施用植物益生菌主要經(jīng)濟(jì)性狀考查和測(cè)產(chǎn)結(jié)果

3 結(jié)論與討論

植物益生菌（乳酸菌）對(duì)水稻等農(nóng)作物的益生作用是多種多樣的，但總體上主要是促生作用和抗病作用，還可以表現(xiàn)為提高產(chǎn)量效應(yīng)，特別是對(duì)改善和提高米質(zhì)的效應(yīng)更為明顯。據(jù)林吉恒等［2］報(bào)道，植物益生菌的直接促生作用主要包括固定氮作用，合成鐵載體協(xié)助宿主植物從土壤中吸收鐵離子，合成或促進(jìn)植物合成多種植物生長(zhǎng)激素（如乙烯、生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等），促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)和對(duì)多種無(wú)機(jī)離子的吸收以及合成某些小分子物質(zhì)或者酶?？共∽饔弥饕且嫔械娜樗峋捌洚a(chǎn)生的抗生素類物質(zhì)對(duì)病原菌的拮抗作用，乳酸菌可以與水稻紋枯病等病原菌形成營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)抗關(guān)系，使病原菌因得不到正常的營(yíng)養(yǎng)供給而逐漸消亡。田新莉等［5］研究證明水稻內(nèi)生真菌可通過競(jìng)爭(zhēng)鐵元素來(lái)抑制紋枯病菌的生長(zhǎng)。楊海蓮等［6］從水稻中分離出的內(nèi)生細(xì)菌陰溝腸桿菌MR12不僅具有固氮活性，而且對(duì)稻瘟病和紋枯病具有較好的防控能力。生物修復(fù)作用主要是當(dāng)植株超量吸收某種化學(xué)物質(zhì)后引起生長(zhǎng)停滯或變畸等中毒現(xiàn)象，通過益生菌的生物降解和代謝功能，使其恢復(fù)生長(zhǎng)，凈化微生態(tài)環(huán)境，如除草劑藥害等。試驗(yàn)示范結(jié)果表明，河南省光山縣超級(jí)雜交稻萬(wàn)畝示范基地，種植的“超優(yōu)1000”和“Y兩優(yōu)900”兩個(gè)組合施用益生菌和未施用的對(duì)照田比較，增產(chǎn)率分別為1.89%和2.74%；紋枯病的防效分別為72.3%和55.35%；除草劑藥害恢復(fù)率達(dá)99.16%。湖南省寧鄉(xiāng)縣超級(jí)雜交稻萬(wàn)畝示范基地，種植的“Y兩優(yōu)900”施用益生菌1次和2次的紋枯病防效分別為60.16%和90.38%；稻曲病防效分別為64.97%和72.38%。

基于植物益生菌在植株促生、病害防控和生物修復(fù)方面的巨大潛力，特別是在保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，減少農(nóng)藥使用，改善和提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量方面將可發(fā)揮更大的作用。在今后的大面積推廣應(yīng)用中，可將菌液浸種和菌液葉面噴施結(jié)合起來(lái)，加強(qiáng)對(duì)水稻栽培模式

的比較，摸索出稻種稻苗與有益細(xì)菌的綠色防控配套技術(shù)，以充分發(fā)揮拮抗細(xì)菌的促生和防病效能及生物修復(fù)作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］ Compant S，Duffy B，Nowak J，et al. Use of plant growth-promoting bacteria for biocontrol of plant diseases: principles， mechanisms of action，and future prospects ［J］. Applied and environmental microbiology，2005，71（9）：4951-4959.

［2］ 林吉恒，王睿之，馬風(fēng)蘭，等. 植物益生菌對(duì)植物的益生效應(yīng)及其應(yīng)用［J］. 中國(guó)生物防治，2010，26（S1）：100-105.

［3］ 高鵬飛，姚國(guó)強(qiáng)，趙樹平，等. 乳酸菌在農(nóng)產(chǎn)品種植及其質(zhì)量安全中的研究進(jìn)展［J］. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)， 2014， 16（6）：143-148.

［4］ 強(qiáng) 磊. 乳酸菌及其代謝產(chǎn)物對(duì)植物病害的防治和增產(chǎn)研究［J］. 中國(guó)園藝文摘， 2014，（10）：37-114.

［5］ 田新莉，蔡愛群，曹理想，等. 水稻內(nèi)生真菌類群分析及其頡抗病原菌活性研究 ［J］. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，44（2）：69-73.

［6］ 楊海蓮，孫曉璐，宋 未. 水稻內(nèi)生陰溝腸桿菌MR12的鑒定及其固氮和防病作用研究 ［J］. 植物病理學(xué)報(bào)，2001，31（1）：92-93.

（責(zé)任編輯：高國(guó)賦）

中圖分類號(hào)：S435.11

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-060X（2016）06-0039-03

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.06.013

收稿日期：2016-03-22

作者簡(jiǎn)介：黃志農(nóng)（1951-），男，湖南華容縣人，研究員，主要從事水稻病蟲害綠色防控技術(shù)研究與示范工作。

通訊作者：文吉輝

Application and Demonstration of Plant Probiotics （Lactobacillus） on Rice Production

HUANG Zhi-nong1，Cao Yi-jia2，WEN Ji-hui1，Tang Wen-yan2，Wang Gui-lin3，Tu De-ye4，Ma Chuan-hong4
（1. Hunan Hybrid Rice Research Center， Hunan Academy of Agricultural Science， Changsha 410125， PRC； 2. Hunan Plant Protection Institute， Hunan Changsha 410125； 3. China National Hybrid Rice Research and Development Center， Changsha 410125； 4. Hunan Hybrid Rice Research Center， Changsha 410125； 5. Agricultural Bureau of Guangshan County， Henan Province， Guangshan， 465450， PRC）

Abstract:The functions of plant probiotics （lactobacillus） on rice， mainly shows effect of growth promotion， disease resistance and bioremediation. In order to study the functions， four experiments were respectively carried out through spraying on rice at the 4 super hybrid rice demonstration bases in Hunan Province and Henan Province. The results showed that the yield increase rate was 1.85%-2.67%，the effect for control sheath blight was 55.35%-72.30%， the effect for control rice false smut was 64.97%-72.38%， and the herbicide injury recovery rate was 99.16%.

Key words:rice （Oryza sativa L.）； botanic probiotics； super hybrid rice； disease； control effect； rice yield