滴灌條件下木霉菌厚垣孢子制劑防治棉花黃萎病試驗

孫 艷， 張學坤， 王振輝， 趙 靜， 馮麗凱， 石新建， 劉 政

(新疆農(nóng)墾科學院植物保護研究所，新疆石河子 832000)

棉花黃萎病是一種世界范圍內(nèi)嚴重發(fā)生的土傳真菌性病害[1]，主要由大麗輪枝菌(VerticilliumdahliaeKleb)引起，可侵染160多種寄主植物[2]。目前，在抗病品種的培育、化學農(nóng)藥的防治和農(nóng)業(yè)栽培措施等方面雖然取得了一定的研究進展，但還不能很好地解決這種病害，生物防治方法近年來受到越來越多的關注，已成為一種很好的輔助防治手段[3]。

木霉菌是土壤中廣泛存在的一種真菌，對很多病原真菌具有拮抗能力[4-5]，木霉菌對植物病原菌的拮抗作用主要包括營養(yǎng)競爭作用[6]、抗生作用[7]、重寄生作用[8]以及協(xié)同拮抗作用[9]，同時還具有促進植物生長[10]和誘導植物產(chǎn)生抗病的能力[11-12]。在木霉菌對棉花黃萎病的防治方面，國內(nèi)學者從平板拮抗培養(yǎng)[13-14]、溫室盆栽試驗[14-16]、小區(qū)試驗[15-16]和田間防治[17-18]等方面做了大量的研究工作。大多數(shù)研究工作主要集中在分生孢子方面，木霉菌除了產(chǎn)生分生孢子之外，還能產(chǎn)生厚垣孢子[19]，厚垣孢子具有耐干燥、耐低溫、耐輻射、耐儲存、對土壤抑菌作用不敏感及孢子萌發(fā)力強等優(yōu)點，針對厚垣孢子萌發(fā)條件影響因素分析和發(fā)酵工藝培養(yǎng)優(yōu)化方面前人做了大量研究[20-22]。

木霉菌厚垣孢子制劑通過隨水滴灌的方法施入田間。在棉花黃萎病的田間防治應用方面，國內(nèi)外尚無相關報道。本研究通過2012—2014年連續(xù)3年隨水滴灌技術，將木霉菌厚垣孢子制劑隨水滴灌施入棉花黃萎病田，考察木霉菌厚垣孢子制劑防治棉花黃萎病的田間實際效果，為大面積防治棉花黃萎病提供基礎依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑為木霉菌厚垣孢子制劑，由中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所蔣細良研究員提供。供試作物為棉花，品種為新陸早33號，防治對象為棉花黃萎病。

1.2 試驗地基本情況

試驗在新疆農(nóng)墾科學院試驗田進行，試驗地土質(zhì)為壤土，有機質(zhì)含量23.8 g/kg、全鉀含量 36.17 g/kg、全磷含量0.099%、全氮含量1.236 g/kg、速效鉀含量306.9 mg/kg、速效磷含量17 mg/kg、水解性氮含量 114.1 mg/kg，pH值為8.07。該試驗地為黃萎病中等程度發(fā)生地塊，發(fā)病均勻，擁有水肥一體化的滴灌條件。

1.3 試驗設計

試驗共設2個處理，分別為：(A)木霉菌厚垣孢子制劑，用量為30 kg/hm2，分2次施入，每次施入量為15 kg/hm2，藥劑處理面積為3.33 hm2；(B)清水對照，對照面積為2 hm2。

1.4 試驗方法

1.4.1 播種時間及方法 采用2 M-2BJ1氣吸式滴灌鋪膜精量播種機進行播種，播種時間分別為2012年4月13日、2013年4月11日、2014年4月18日。播種方式為1膜6行超寬膜，膜上點播，株距為9.5 cm，行距為(66+10)cm的栽培配置模式，理論密度為279 000株/hm2，干播濕出。

1.4.2 施藥方法和施藥時間

1.4.2.1 施藥方法 利用新疆生產(chǎn)建設兵團大面積使用的大型滴灌施肥系統(tǒng)施藥，整塊地先滴灌清水(肥)4～5 h，待水量基本浸透到棉花播種穴后，把木霉菌厚垣孢子制劑加入到滴灌施肥罐中，約2 h可以滴完，后再滴施1～2 h的清水，以保證木霉制劑完全施入到田間。

1.4.2.2 施藥時間 2012年第1次滴水施藥時間為4月15日，第2次滴水施藥時間為6月10日；2013年第1次滴水施藥時間為4月12日，第2次滴水施藥時間為6月11日；2014年第1次滴水施藥時間為4月20日，第2次滴水施藥時間為6月17日。

1.5 調(diào)查方法和記錄

在每個處理區(qū)采用5點法取樣，做好標記，定點定株，每點調(diào)查邊行、中行棉花各100株，在出苗后的全生育過程中調(diào)查木霉菌對棉花的出苗率、防治黃萎病的效果、對棉花品質(zhì)性狀的影響和面積產(chǎn)量等指標。

1.5.1 調(diào)查出苗率 各處理小區(qū)分別取5個點，每點調(diào)查播種種子數(shù)(100粒以上)和出苗數(shù)，計算出苗率。

1.5.2 黃萎病病情調(diào)查及防治效果評價 包括不同生育階段，主要在棉花花鈴期等黃萎病發(fā)生高峰時期，按照沈其益的5級分級標準[23]，調(diào)查發(fā)病率和病情指數(shù)。

按照發(fā)病率和病情指數(shù)公式，計算木霉菌厚垣孢子制劑防治棉花黃萎病的防治效果

防治效果=(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)×100%

1.5.3 調(diào)查棉花品質(zhì)性狀 在棉花吐絮期，定點定株取樣，分別按照上部鈴、中部鈴和下部鈴進行取樣，每點取300鈴，曬干后進行考種，測定單鈴質(zhì)量、衣分、衣指和絨長等指標。

1.5.4 棉花產(chǎn)量測定 按照安剛的測定方法[24]，測定各處理區(qū)產(chǎn)量并進行計算。

2 結果與分析

2.1 木霉菌厚垣孢子制劑對棉花出苗率的影響

從表1可以看出，在棉花播種時滴灌施入木霉菌后，連續(xù)3年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，5個不同樣點的出苗率平均值均高于對照(CK)，平均出苗率能增加0.96%～4.93%，說明播種期滴灌施入木霉菌對棉花的出苗率具有一定的促進作用，可以增強種子的萌發(fā)力，達到促苗早發(fā)的效果。

表1 木霉菌厚垣孢子制劑對棉花出苗率的影響

2.2 木霉菌厚垣孢子制劑防治棉花黃萎病的情況

從表2可以看出，2012—2014年連續(xù)3年使用木霉菌的過程中，木霉菌厚垣孢子制劑對棉花黃萎病能起到一定的防治作用，同時具有2個明顯的特點：(1)木霉菌厚垣孢子制劑對棉花黃萎病的防治效果隨著棉花生育期的延長而降低，如2014年，在棉花盛花期，防治效果為62.17%，到棉花吐絮期，防治效果僅為39.20%。(2)隨著木霉菌厚垣孢子制劑使用年限的延長，同時期比較而言，對棉花黃萎病的防治效果具有增加的趨勢，以花鈴期為例，2012年防治效果為 39.37%，而2013、2014年的防治效果分別達到49.12%、49.96%，分別增加9.75、10.59百分點，說明隨著使用年限的增加，對棉花黃萎病的防治效果具有增加的趨勢；同樣，盛花期和吐絮期也有這種趨勢。

表2 木霉菌厚垣孢子制劑對棉花黃萎病防治效果的調(diào)查

2.3 木霉菌厚垣孢子制劑對棉花品質(zhì)性狀的影響

從表3可以看出，在滴灌條件下，隨水滴灌使用木霉菌厚垣孢子制劑后，對棉花的品質(zhì)性狀能夠起到明顯的改善作用，可以使衣分增加、單鈴質(zhì)量增加、衣指增加和絨長伸長等。如連續(xù)3年中，衣分分別增加3.17、2.31、3.10 百分點；單鈴質(zhì)量分別增加0.56、0.69、0.57 g；衣指分別增加3.08、2.35、2.96百分點；絨長分別伸長2.05、1.50、1.85 mm。說明木霉菌厚垣孢子制劑不僅能夠使棉株增強抗病能力，而且能夠改善棉花的品質(zhì)，提高棉花的農(nóng)藝性狀。

表3 木霉菌厚垣孢子制劑對棉花品質(zhì)性狀的調(diào)查

2.4 木霉菌厚垣孢子制劑對棉花產(chǎn)量的影響

從表4可以看出，隨水滴灌使用木霉菌厚垣孢子制劑后，可以使棉花單株個體成鈴數(shù)量增加，單位面積鈴數(shù)、株數(shù)增加，最終使棉花產(chǎn)量增加。從2012—2014年3年的產(chǎn)量結果統(tǒng)計來看，增產(chǎn)幅度分別為15.79%、19.81%、16.33%。說明木霉菌厚垣孢子制劑具有提高棉花長勢、增強抗病能力、改善品質(zhì)和提高產(chǎn)量的作用。

3 結論與討論

木霉菌作為一種分布廣泛、繁殖速度快、對環(huán)境友好的真菌，已被廣泛應用于植物病害尤其是土傳病害的生物防治中。木霉菌厚垣孢子比分生孢子抗逆能力強，受土壤抑菌影響小，更能克服土壤環(huán)境的不利影響從而發(fā)揮作用。2012—2014年連續(xù)3年使用木霉菌的過程中，隨著棉花生育期的延長防治效果有所降低，原因可能有2點：(1)新疆棉花黃萎病的發(fā)病高峰期只有1個，6月上旬開始發(fā)生，8月中下旬進入田間發(fā)病高峰期[25]，在此期間，黃萎病不斷在棉花維管束內(nèi)部進行擴展蔓延，棉花黃萎病癥狀的外部表現(xiàn)越來越明顯，病情逐步加重，所以表現(xiàn)為防病效果有所降低；(2)木霉菌厚垣孢子制劑施入到田間后，起先在棉花根部形成具有競爭優(yōu)勢的微生態(tài)平衡體系，表現(xiàn)為強烈的拮抗作用，與病原菌進行營養(yǎng)競爭，表現(xiàn)出較好的防治效果，而隨著生育期的延長，競爭優(yōu)勢的微生態(tài)平衡體系被打破，木霉菌的防病效果呈現(xiàn)降低的趨勢。但隨著使用年限的增加，木霉菌對棉花黃萎病的防效也有增加的趨勢，正如Longa等認為深綠木霉(Trichodermaatroviride) SC1施入土壤中能夠成為土壤微生物的組成部分而發(fā)揮作用的那樣[26-27]，本研究也可能是在連續(xù)3年使用的情況下，木霉菌厚垣孢子在土壤中經(jīng)過協(xié)同競爭，部分木霉菌得以在土壤中定殖、存活下來，對病原物進行拮抗作用，從而使防治效果與同期相比有所增加。

表4 木霉菌厚垣孢子制劑對棉花產(chǎn)量的影響

本研究還發(fā)現(xiàn)，木霉菌厚垣孢子制劑能夠明顯地促進種子的萌發(fā)，提高出苗率；對棉花單鈴質(zhì)量、衣分、衣指和絨長等品質(zhì)性狀的測定來看，也具有明顯的增加趨勢，表現(xiàn)為一定的促生效果，從對產(chǎn)量的考察結果來看，連續(xù)3年都能增產(chǎn)15%以上。說明木霉菌除了對病原菌表現(xiàn)為直接的競爭拮抗作用外，還能夠通過分解土壤中的可溶性元素，提高營養(yǎng)元素的吸收和氮肥的利用率，從而對植物具有促生作用[28-31]。另外，木霉菌在田間的使用，除了考慮它對病原菌的拮抗效果，還須要考慮其在田間的定殖、存活、擴展情況以及施入木霉菌后對土壤中其他微生物的影響，這些將有待于繼續(xù)探討。

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