非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑對番茄植株的促生效果

張海峰，肖榮鳳，陳燕萍，阮傳清，劉 波

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所， 福建 福州 350003)

非致病尖孢鐮刀菌non-pathogenicFusariumoxysporum作為一種天然的植物疫苗菌株，可分離自土壤和健康植株根莖部[1]。相關(guān)研究表明，非致病尖孢鐮刀菌具有良好的定殖、促生、競爭及誘導(dǎo)寄主產(chǎn)生系統(tǒng)抗性的能力[2-3]。課題組前期分離篩選到1株非致病性尖孢鐮刀菌菌株FJAT-9290，并證實了其對茄科、葫蘆科及芭蕉科等作物具有安全性和良好的定殖能力；利用液體發(fā)酵產(chǎn)物處理，發(fā)現(xiàn)菌株能促進(jìn)番茄植株生長，顯著增加番茄植株株高和葉片數(shù)量，且盆栽與田間小區(qū)試驗對番茄枯萎病的防治效果分別達(dá)到76.70%和69.56%[4]。

生防真菌大多采用固體發(fā)酵，所生產(chǎn)的菌劑具有活性強(qiáng)，易保藏和運(yùn)輸，所需發(fā)酵設(shè)備簡單，成本低廉等優(yōu)勢[5-6]。因此，課題組前期已對非致病性尖孢鐮刀菌FJAT-9290進(jìn)行了固體發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件的優(yōu)化，利用微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬墊料、麩皮、麥粒、蔗糖和硝酸鈉等組分配制固體發(fā)酵培養(yǎng)基，研制出活孢子數(shù)達(dá)6.00×108個·g-1以上的植物疫苗固體菌劑[7-8]。本研究開展非致病性尖孢鐮刀菌FJAT-9290生防菌劑對番茄植株的促生效果影響試驗，以期為更好地開發(fā)非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和田間防治效果奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

非致病性尖孢鐮刀菌菌株FJAT-9290和番茄枯萎病菌FJAT-282均由本實驗室提供。番茄苗購自福建廈門如意情集團(tuán)種苗繁育中心；育苗基質(zhì)和栽培基質(zhì)購自廈門市江平生物基質(zhì)股份有限公司；微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬墊料(以下簡稱墊料)取自福建省福清市漁溪微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬基地；麩皮購自飼料廠；干麥粒購自面粉加工廠；蔗糖和硝酸鈉(NaNO3)均為國產(chǎn)分析純。

1.2 非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑的固體發(fā)酵方法

非致病性尖孢鐮刀菌FJAT-9290生防菌劑固體發(fā)酵培養(yǎng)基：墊料和麩皮質(zhì)量比17∶3作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，其他成分添加量分別為干麥粒39.14%、蔗糖2.97%和硝酸鈉0.30%，用聚丙烯塑料袋(規(guī)格為9.5 cm×33.5 cm)分裝后滅菌備用[7]。發(fā)酵條件：培養(yǎng)基初始含水量為50%、初始接種量為7%、培養(yǎng)溫度為28℃[8]。發(fā)酵20 d時，將發(fā)酵產(chǎn)物從聚丙烯塑料袋中取出置于白瓷盤中風(fēng)干48 h保存，即為非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑，活孢子數(shù)可達(dá)6.00×108個·g-1以上。

1.3 非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑對番茄種苗繁育的促生效果

試驗設(shè)2個處理，處理組為育苗基質(zhì)中添加質(zhì)量比為5%非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑，對照組為純育苗基質(zhì)(CK)。待番茄種子露白后，分別播于鋪有處理組和對照組基質(zhì)的72孔育苗穴盤中，每個處理組播種2個穴盤，于(25±2)℃培育20 d，統(tǒng)計根長、株高、莖粗和成活率。

1.4 非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑對番茄盆栽苗的促生效果

試驗設(shè)5個處理組，處理1至4分別為栽培基質(zhì)中添加比例5%、10%、15%和20%的非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑，處理5為純栽培基質(zhì)土(CK)。以上每個處理組種植30株番茄苗，重復(fù)3次。定期觀察番茄植株的生長情況，于移栽40 d時測量番茄株高、莖粗和葉片數(shù)，篩選出最適宜番茄生長的非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑使用量。

為明確是非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑還是發(fā)酵培養(yǎng)基對番茄植株的肥力效果，進(jìn)一步利用上述篩選出的最適宜番茄生長的2個使用量與等比例的發(fā)酵前固體培養(yǎng)基分別栽培番茄盆栽苗，觀察非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑(發(fā)酵產(chǎn)物)與發(fā)酵前固體培養(yǎng)基處理40 d時對番茄苗生長的影響，比較二者對番茄株高、莖粗和葉片數(shù)影響的差異。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

采用DPS 16.05統(tǒng)計分析軟件的Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性檢驗[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑對番茄苗種苗繁育的促生效果

非致病性尖孢鐮刀菌FJAT-9290生防菌劑對番茄種苗繁育影響的結(jié)果(表1)表明：非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑處理組的番茄苗根長及株高(分別為8.78 cm和13.87 cm)，與純育苗基質(zhì)對照組(分別為6.52 cm和11.66 cm)差異顯著(P<0.05)；但對莖粗和成活率差異不顯著，2個處理組種苗成活率均可達(dá)95%以上。

表1 非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑對番茄種苗的促生情況

注：表中數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤；同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示經(jīng)Duncan氏新復(fù)極差法方法檢驗在P<0.05水平差異顯著；下同。

2.2 非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑對番茄盆栽苗的促生效果

非致病性尖孢鐮刀菌FJAT-9290生防菌劑對番茄盆栽苗的株高、莖粗及葉片數(shù)等生長性狀影響存在差異。非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑添加量為5%和10%處理組，番茄苗移栽40 d時的株高為23.30、23.61 cm，莖粗為3.29、2.90 mm，葉片數(shù)為7.77、7.55片，均顯著優(yōu)于純基質(zhì)土種植處理(P<0.05)。說明添加5%和10%非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑有利于植株的生長，但非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑添加過多，則會抑制植株的生長(表2)。為進(jìn)一步證明是生防菌劑發(fā)酵產(chǎn)物還是發(fā)酵培養(yǎng)基對植株生長起的促進(jìn)作用，比較了添加量為5%和10%的生防菌劑和發(fā)酵培養(yǎng)基2個處理組對植株生長情況的影響，結(jié)果(表3)表明2種處理組對株高有顯著差異，但對莖粗和葉片數(shù)影響差異不顯著(P>0.05)。

表2 非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑不同添加量對番茄盆栽苗的促生情況

表3 非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑和發(fā)酵培養(yǎng)基對番茄盆栽苗生長情況的影響

3 結(jié)論與討論

許多作物病害可通過種苗傳播，因此培育無病健康種苗是高產(chǎn)高效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。目前，種苗繁育所采用的育苗土大多是商業(yè)化的育苗基質(zhì)，可大大減少因土壤帶菌造成的病苗，但仍存在對土傳病害枯萎病抗性較差的問題[10]。有研究報道，如果在作物苗期施用枯草芽孢桿菌、木霉菌和放線菌等生防菌劑，對作物有明顯的促生防病功效[11-12]。因此，利用有益生防菌劑改良傳統(tǒng)的育苗基質(zhì)，是繁育健康種苗的有效措施之一。本研究結(jié)果也表明，在番茄育苗基質(zhì)中添加5%非致病性尖孢鐮刀菌FJAT-9290生防菌劑，雖然對種苗成活率影響差異不顯著，但對番茄種苗生長有顯著的促進(jìn)作用。

生防菌劑的使用濃度不同對作物的生長促進(jìn)有差異。本研究進(jìn)一步對非致病性尖孢鐮刀菌生防菌劑的使用量進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)栽培基質(zhì)中添加5%和10%生防菌劑有利于植株的生長；但隨著生防菌劑使用量的增加，會抑制植株的生長。該研究結(jié)果與錢曉雍等[3]、肖榮鳳等[13]和顧志光等[14]等的研究具有相似性，即低濃度的生防菌劑會促進(jìn)植株生長，但高濃度會抑制植株生長。因此，生防菌劑在田間使用過程中，需根據(jù)不同作物的耐受能力，選擇合適濃度。