生防菌劑“寧盾”對(duì)中藥材茅蒼術(shù)防病促生的大田劑量研究

鄭麗 桂穎 王路遙

摘要：茅蒼術(shù)軟腐病是一種維管束病害，對(duì)菊科中藥材茅蒼術(shù)的產(chǎn)量有嚴(yán)重影響。筆者所在團(tuán)隊(duì)在前期試驗(yàn)中篩選出1個(gè)生防菌劑組合“寧盾”，能有效防治多種土傳病害，并能影響土壤微生物多樣性，提高作物產(chǎn)量。故在此試驗(yàn)中以其為試驗(yàn)處理，以清水處理與化學(xué)藥劑處理為對(duì)照，探究4種不同用量（45、75、135、180 L/hm2）的生防菌劑組“寧盾”對(duì)茅蒼術(shù)生長(zhǎng)的促進(jìn)效果和對(duì)蒼術(shù)軟腐病的防治效果。結(jié)果表明，不同濃度的“寧盾”對(duì)茅蒼術(shù)具有不同程度的促生效果和蒼術(shù)軟腐病防效，其中以75 L/hm2濃度的促生防病效果最好。與清水對(duì)照相比，在該濃度“寧盾”處理下，茅蒼術(shù)的出苗率提高47.43%，成活率提高25.57%，同時(shí)能使莖粗和葉片數(shù)分別增加22.29%、28.25%，軟腐病和葉斑病防效可達(dá)到61.52%與38.21%。

關(guān)鍵詞：茅蒼術(shù);生防菌劑“寧盾”;軟腐病;防治效果;出苗率

茅蒼術(shù)[Atractylodes lancea （Thunb.） DC.]是一種菊科中藥材，具有燥濕健脾、祛風(fēng)散寒、明目的功效。茅蒼術(shù)主要分布于江蘇、湖北和河南等省份，是湖北省地道中藥材，在英山縣、羅田縣、孝昌縣等地種植較為廣泛。蒼術(shù)類的藥理活性物質(zhì)主要為萜類、多烯炔類、甾體類、芳香苷類等化學(xué)成分[1]。這些物質(zhì)具有抗糖尿病、抗腫瘤、肝保護(hù)、抗菌消炎、保護(hù)心腦血管等作用[2]。

蒼術(shù)軟腐病是一種極難防治的維管束病害，由病原細(xì)菌胡蘿卜軟腐歐文氏菌（Erwinia carotovora pv. caratovora）引起。被侵染須根及根莖初期呈褐色水漬狀，隨后軟腐發(fā)臭，僅殘留纖維組織;受害植株地上部先出現(xiàn)萎蔫癥狀，后期枯死[3]。中藥材茅蒼術(shù)主要是收獲其根莖部，軟腐病一旦發(fā)生蔓延，將造成嚴(yán)重?fù)p失，因此軟腐病的預(yù)防尤為重要。近年來，茅蒼術(shù)的規(guī)模化種植面積日益擴(kuò)大，其軟腐病害問題也愈受關(guān)注。

蒼術(shù)葉斑病是一種由鏈格孢屬病原引起的葉部病害，少數(shù)發(fā)生在葉柄和莖部。發(fā)病葉片上形成圓形或橢圓形不規(guī)則深褐色病斑，并產(chǎn)生輪紋，偶爾產(chǎn)生灰白色霉層，葉片兩面散生小黑點(diǎn)。發(fā)病嚴(yán)重時(shí)葉片干枯，莖部壞死[4]。

生防菌劑“寧盾”是南京農(nóng)業(yè)生物農(nóng)藥及綠色植保實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過前期試驗(yàn)篩選出的，其主要成分為芽孢桿菌的三菌合劑。生防菌劑“寧盾”已登記成微生物肥料“寧盾”，于2013年正式取得了微生物肥料登記證[微生物肥（2013）準(zhǔn)字（1096）號(hào)]，并已通過南京國環(huán)有機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證中心的評(píng)估（證明號(hào) IP-0109-932-1696）。目前，生防菌劑“寧盾”正作為水稻紋枯病和辣椒疫病的生物農(nóng)藥進(jìn)行登記（農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)證號(hào)為SY201606383）。本試驗(yàn)于2010年3月17日在湖北省孝感市漢川市廟頭鎮(zhèn)農(nóng)場(chǎng)華中農(nóng)大試驗(yàn)田開展，用生防菌合劑“寧盾”和2種化學(xué)藥劑（甲基硫菌靈、多菌靈）對(duì)菊科中藥材茅蒼術(shù)軟腐病進(jìn)行防效試驗(yàn)，從而找出一種可靠安全、環(huán)境友好的手段以大幅度降低病害發(fā)生率，并提高藥材產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料：生防菌劑“寧盾”、25%甲基硫菌靈可濕性粉劑、70%多菌靈可濕性粉劑。

菌株培養(yǎng)方法：從超低溫冰箱中取出保存的菌蠟質(zhì)芽胞桿菌（Bacillus cereus）AR156、枯草芽胞桿菌（Bacillus subtilis）SM21、沙雷氏菌（Serratia sp.）XY21劃線于28 ℃條件下培養(yǎng);待長(zhǎng)出單菌落，挑取其接入盛有配置好100 mL LB培養(yǎng)基的250 mL規(guī)格的三角瓶中，置于28 ℃搖床培養(yǎng)18～20 h后作為種子液;以1%的接種量將種子液接種于1 L規(guī)格的大三角瓶培養(yǎng)基里繼續(xù)于28 ℃搖床培養(yǎng)22～24 h。

生防菌劑“寧盾”制作方法：將AR156、SM21、XY21菌液濃度分別調(diào)成終濃度1億CFU/mL、體積比1 ∶ 1 ∶ 1混合。

供試植物材料：菊科中藥材茅蒼術(shù)（原產(chǎn)湖北省黃岡市英山縣）

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)不同處理：化學(xué)藥劑甲基硫菌靈和多菌靈處理;生防菌劑“寧盾”處理;清水對(duì)照。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 藥劑處理方法 化學(xué)藥劑：播種前1 d進(jìn)行土壤處理，將25%多菌靈可濕性粉劑稀釋500倍、70%甲基硫菌靈可濕性粉劑稀釋1 000倍后，分別噴施在土壤表面。

生物菌劑“寧盾”：播種當(dāng)天灌根;設(shè)置4種不同施用濃度（45、75、135、180 L/hm2），在植物生長(zhǎng)期分別處理3次，即播種當(dāng)天、播種后15 d、播種后30 d。

以上每個(gè)處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)小區(qū)面積為36 m2（長(zhǎng)10 m，寬3.6 m）。各試驗(yàn)小區(qū)采用完全隨機(jī)排列的方式。田間試驗(yàn)具體情況見表1。

1.3.2 出芽率統(tǒng)計(jì) 資料和經(jīng)驗(yàn)顯示，茅蒼術(shù)播種后一般12～15 d即可出苗。由于氣候和人工栽培深度不一，導(dǎo)致出苗時(shí)間不一致，因此在生防菌劑“寧盾”處理后35 d調(diào)查出苗率，之后每月調(diào)查1次成活率。

出苗率=出苗數(shù)/播種時(shí)種子數(shù)×100%;

成活率=成活的苗數(shù)/出苗數(shù)×100%。

1.3.3 促生情況調(diào)查 在生防菌劑“寧盾”處理 35 d 時(shí)調(diào)查茅蒼術(shù)的芽數(shù)、葉片數(shù)、莖粗、葉面積、株高。收獲期統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。

1.3.4 防效統(tǒng)計(jì) 通常5月雨水充沛，土壤易積水，軟腐病在這個(gè)時(shí)期發(fā)病嚴(yán)重。采用5點(diǎn)取樣法對(duì)茅蒼術(shù)隨機(jī)取樣，統(tǒng)計(jì)軟腐病發(fā)病情況。根據(jù)Luc提出的病級(jí)標(biāo)準(zhǔn)記錄病級(jí)數(shù)，計(jì)算病害嚴(yán)重度和生防效果[5]。

軟腐病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，健株無病;1級(jí)，植株發(fā)病葉片占1/3及以下;2級(jí)，植株發(fā)病葉片占1/3以上或枝梗發(fā)病;3級(jí)，地下莖發(fā)病或葉柄發(fā)病形成半邊風(fēng)，即植株一邊發(fā)黃一邊腐爛;4級(jí)，全株枯死。

葉斑病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，健株無病斑;1級(jí)，病斑面積占葉片面積1%～5%;3級(jí)，病斑面積占葉片面積6%～15%;5級(jí)，病斑面積占葉片面積16%～25%;7級(jí)，病斑面積占葉片面積26%～50%;4級(jí)，病斑面積占葉片面積51%～100%。

病害嚴(yán)重度=[∑（病級(jí)株數(shù)×代表級(jí)數(shù)）/植株總數(shù)×最高代表級(jí)值]×100%;

生物防治效果=（對(duì)照發(fā)病率-處理防病率）/對(duì)照發(fā)病率×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 生防菌劑“寧盾”對(duì)茅蒼術(shù)出苗率和成活率的影響

由表2可知，在播種35 d后，各處理組的出苗率均不同程度高于對(duì)照組，其中多菌靈處理組和“寧盾”75 L/hm2處理組出苗率較高，分別為 83.06% 和79.20%，比對(duì)照高了54.62%和 47.43%。播種后65 d和95 d的成活率結(jié)果顯示，多菌靈處理組和75 L/hm2的“寧盾”處理組在65 d的平均成活率較高，分別為78.33%和77.06%;而播種后95 d 4種濃度的生防菌劑處理組的平均成活率均大于化學(xué)藥劑甲基硫菌靈、多菌靈處理組。其中75 L/hm2濃度的“寧盾”處理組在95 d的成活率最高，達(dá)50.24%，比對(duì)照組提高了25.57%。結(jié)果表明，生防菌劑“寧盾”和化學(xué)藥劑均能提高茅蒼術(shù)的出苗率，但生防菌劑不同程度上更好地維持了植株成活率，其中“寧盾”75 L/hm2處理的綜合效果最佳。

2.2 生防菌劑“寧盾”處理（35 d）對(duì)茅蒼術(shù)生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

在播種后35 d通過5點(diǎn)取樣法，測(cè)量各處理中茅蒼術(shù)各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)。由表3可知，與清水對(duì)照相比，生防菌劑“寧盾”處理組的茅蒼術(shù)在株高、莖粗、葉片數(shù)、分蘗數(shù)上均有不同程度的提高。其中，75 L/hm2 濃度的生防菌劑“寧盾”處理的茅蒼術(shù)各方面的促生效果最好，各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)增幅最大，植物的株高、莖粗、葉片數(shù)和分蘗數(shù)比清水對(duì)照組分別增加了15.16%、22.29%、28.25%和29.50%，表明按此濃度施用生防菌劑“寧盾”能發(fā)揮較好的促生效果。因此，綜合成本和促生效果推薦75 L/hm2為生防菌劑“寧盾”在茅蒼術(shù)田間應(yīng)用的濃度。

2.3 生防菌劑“寧盾”對(duì)茅蒼術(shù)病害的防治效果

軟腐病和葉斑病為茅蒼術(shù)2種常見重要病害，對(duì)茅蒼術(shù)的產(chǎn)量以及品質(zhì)有重大影響。由表4可知，生防菌劑“寧盾”能明顯減少茅蒼術(shù)軟腐病和葉斑病的危害，并且防治效果隨濃度的升高而先提高后降低。45 L/hm2和75 L/hm2的生防菌劑“寧盾”對(duì)軟腐病的防治效果分別為40.27%和61.52%，比甲基托布津的防治效果分別高11.12百分點(diǎn)與 32.37 百分點(diǎn)。75 L/hm2和135 L/hm2“寧盾”處理對(duì)葉斑病的防效分別達(dá)38.21%和22.23%，比多菌靈的防效高22.42百分點(diǎn)和6.44百分點(diǎn)。綜合所得，75 L/hm2的“寧盾”處理對(duì)蒼術(shù)軟腐病和葉斑病防治效果最佳。

3 討論

蒼術(shù)主要為茅蒼術(shù)和北蒼術(shù)[Atractylodes chinensis （DC.） Koid Z.]，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，蒼術(shù)性辛、苦、溫、歸脾、胃、肝經(jīng)[6]。茅蒼術(shù)以根莖入藥，是商品蒼術(shù)中的上品，具有燥濕健脾、祛風(fēng)散寒、明目的功效。茅蒼術(shù)根莖揮發(fā)油含量為 3.25%～6.92%，其主要成分為蒼術(shù)素、茅術(shù)醇、β-桉油醇、蒼術(shù)酮[7]等。茅蒼術(shù)適合生長(zhǎng)在丘陵山區(qū)半陰半陽的荒坡上，湖北省英山縣為全國茅蒼術(shù)的主產(chǎn)地。茅蒼術(shù)也是江蘇道地中藥材資源。

茅蒼術(shù)在生長(zhǎng)過程中容易發(fā)生軟腐病、葉斑病、輪紋病、枯萎病和白絹病等，本研究主要針對(duì)前2種病害進(jìn)行生物防治藥效試驗(yàn)。軟腐病由胡蘿卜軟腐歐文氏菌引起，病菌可以在土壤和病殘?bào)w中越冬，5月下旬開始發(fā)病，氣溫接近27 ℃、相對(duì)濕度大于90%時(shí)病情最嚴(yán)重。葉斑病主要由鏈格孢屬真菌引起，在陽光直射或積水低洼的情況下發(fā)病嚴(yán)重。一直以來，蒼術(shù)病害的防治主要靠化學(xué)藥劑，常用25%多菌靈可濕性粉劑稀釋500倍或70%甲基硫菌靈可濕性粉劑稀釋1 000倍進(jìn)行葉面噴施，15 d 1次，連續(xù)使用3～4次[8]，也可以用草木灰、生石灰提前處理土壤。但是化學(xué)藥劑使用不當(dāng)容易造成藥害，同時(shí)對(duì)土壤、水資源造成污染，農(nóng)藥殘留也會(huì)對(duì)人畜的健康造成危害。因此，急需一種有效、安全、可靠的生物防治方式來控制這些病害。

根據(jù)筆者所在團(tuán)隊(duì)前期試驗(yàn)結(jié)果，生防菌劑組合“寧盾”對(duì)多種作物常見土傳病害具有良好的防治效果。生防菌劑“寧盾”中主要有效成分Bacillus sp.AR156能夠同時(shí)激發(fā)SA和JA/ET信號(hào)通路，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)誘導(dǎo)抗性（ISR），來抵御病原微生物的侵染[9]。Bacillus sp.AR156對(duì)扁豆有促生效果，并能提升果實(shí)品質(zhì)[10]。

探索最佳施用濃度一直以來是生防菌劑和微生物肥料在研發(fā)到推廣使用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。曲薇等于2018年研究發(fā)現(xiàn)，噴施100萬CFU/mL的哈茨木霉對(duì)番茄灰霉病、葉霉病的防治效果最好[11];楊曉云等的研究表明，解淀粉芽胞桿菌B1619在4 800萬CFU/mL的濃度下對(duì)番茄生長(zhǎng)的促生作用最大[12];江燕霞等就不同濃度的微生物液體肥料 SP-100對(duì)油菜促生作用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)淋施稀釋500倍的SP-100對(duì)油菜的綜合生長(zhǎng)影響最佳[13]。本試驗(yàn)探究了不同濃度的生防菌劑“寧盾”對(duì)茅蒼術(shù)出芽率、生長(zhǎng)指標(biāo)的影響和防治病害的效果。出芽率和成活率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，生防菌劑“寧盾”和化學(xué)藥劑多菌靈均能顯著提高茅蒼術(shù)的出苗率，并且生防菌劑處理在后期能明顯提高植株成活率。其中75 L/hm2生防菌劑“寧盾”處理效果最佳，茅蒼術(shù)的成活率與對(duì)照組相比提高了25.57%，并且在該濃度下，生防菌劑“寧盾”對(duì)茅蒼術(shù)的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均有明顯促進(jìn)效果，例如莖粗、葉片數(shù)和分蘗數(shù)分別增加22.29%、28.25%和29.50%。生防菌劑“寧盾”還對(duì)茅蒼術(shù)的軟腐病和葉斑病有明顯的防治效果，其中75 L/hm2處理防效最好，對(duì)這2種病害的防治效果分別為61.52%和38.21%。試驗(yàn)結(jié)果說明，生防菌劑“寧盾”提高了茅蒼術(shù)的發(fā)芽率并顯著減少軟腐病和葉斑病的自然發(fā)病率，并能促進(jìn)植株生長(zhǎng)，其中以75 L/hm2濃度處理的綜合效果最佳。因此得出，生防菌劑“寧盾”在提高茅蒼術(shù)產(chǎn)量與品質(zhì)有很大潛力，在生產(chǎn)應(yīng)用中存在廣闊的發(fā)展前景，可以考慮將生防菌劑“寧盾”登記為防治茅蒼術(shù)軟腐病的生物農(nóng)藥，并且75 L/hm2為“寧盾”在應(yīng)用中較為合理的施用濃度。