地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配菌種對馬鈴薯瘡痂病及產(chǎn)量的影響

劉會清，張愛香,袁進成,郭聰聰

(1.河北北方學院 農(nóng)林科技學院，河北 張家口 075000;2.河北北方學院 研究生學院,河北 張家口 075000)

中國是世界馬鈴薯生產(chǎn)大國，2018年，全國馬鈴薯種植面積達600萬 hm2，總產(chǎn)量達8 000多萬 t，均居世界領先地位。張家口市的自然環(huán)境和地理條件如氣候冷涼、日照充足、降水集中、晝夜溫差大等特點適合馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，近幾年馬鈴薯播種面積逐年增加，2017年突破67.2萬 hm2，躍居張家口地區(qū)各種農(nóng)作物播種面積的第二位，占張家口地區(qū)糧食總播種面積的14.9%，逐步成為張家口地區(qū)農(nóng)業(yè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。但馬鈴薯易患由細菌、真菌、病毒、類病毒等引起的病害，這些病原體通過土壤接觸或空氣傳播。作為塊莖類作物，土傳病害對馬鈴薯的影響更大，不僅影響其產(chǎn)量，還直接影響塊莖的品質和商品性[1-2]。

馬鈴薯瘡痂病是由鏈霉菌引起的病害[3-4]，近年在張家口地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)區(qū)零星發(fā)生，個別地塊發(fā)生嚴重[3]。該病主要侵染塊莖，先在表皮產(chǎn)生淺棕色的小突起，幾天后形成直徑0.5 cm左右的圓斑，病斑表面形成硬痂，瘡痂內含有成熟的黃褐色病菌孢子球，一旦表皮破裂、剝落，便露出粉狀孢子團。病菌在病薯和土壤中越冬，從薯塊皮孔及傷口侵入，在土壤干燥、通氣性好、中性或堿性的地塊易發(fā)病，發(fā)病后病菌能在土中長期殘存[5-6]。

生物防治是近幾年發(fā)展起來的一項重要措施，能夠保護土壤中有益微生物，同時抑制有害微生物，保持生態(tài)平衡，近年來越來越受到人們的重視[7]。地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)是一種革蘭氏陽性腐生性微生物，廣泛分布于土壤和其它自然環(huán)境中，具有耐熱、酶系豐富、產(chǎn)酶量高和安全等諸多優(yōu)良特性[7]，其所產(chǎn)生的抗菌物質主要是一些蛋白類抗菌物質(幾丁質酶、抗菌蛋白、多肽類)[8]，及苯乙酸一類的抗菌物質[9]?？咕镔|抑制植物病原菌的途徑有：作用于病原菌的細胞壁、細胞膜；與膜相關的受體蛋白相互作用，作用于能量代謝系統(tǒng)；提高植物的抗病力[10]。粉紅粘帚霉屬(Gliodadium)是一類廣泛存在于土壤中的植物病原真菌的重寄生菌，對植物病原真菌具有抗菌、溶解、競爭和寄生作用,對馬鈴薯土傳病害的發(fā)生具有抑制作用[11]。

本試驗通過將地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配拌種馬鈴薯種薯，在苗期調查出苗率，收獲后調查產(chǎn)量和瘡痂病發(fā)病情況，明確其對馬鈴薯生長的影響及對瘡痂病的防治效果。

1 材料與方法

1.1 供試材料

馬鈴薯種薯：采自沽源縣上一年(2017年)攜帶瘡痂病病菌的薯塊。品種為夏波蒂。

地衣芽孢桿菌：由中國農(nóng)科院植保所生物防治重點實驗室提供，濃度為109cfu·g-1。

粉紅粘帚霉：由中國農(nóng)科院植保所生物防治重點實驗室提供，濃度為106cfu·g-1。

1.2 試驗時間、地點

試驗時間：2018年4月—2018年10月。

試驗地點：河北北方學院南校區(qū)農(nóng)場。

1.3 試驗方法

1.3.1 種薯拌菌包衣，播種

將馬鈴薯種薯切塊，保證每塊攜帶1～2個種芽；分別稱取所用菌種地衣芽孢桿菌105cfu·g-1、106cfu·g-1、107cfu·g-1，粉紅粘帚霉105cfu·g-1，并將地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉菌種復配，每克菌種加入到100 g麥麩中混勻,加水達到飽和(手握滴水不流水),25 ℃保存24 h左右，然后用帶有麥麩基質活化的生防菌(地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉)包衣馬鈴薯待播薯塊，將帶菌麥麩沾到馬鈴薯塊莖上，進行播種。以地衣芽孢桿菌105cfu·g-1+粉紅粘帚霉105cfu·g-1、地衣芽孢桿菌106cfu·g-1+粉紅粘帚霉105cfu·g-1、地衣芽孢桿菌107cfu·g-1+粉紅粘帚霉105cfu·g-13個不同的菌種量為防治處理，每個處理的播種面積為20 m2；以不添加生防菌的薯塊為對照(CK)。共設4個處理，進行3次重復。

1.3.2 田間管理期調查

馬鈴薯出苗后調查出苗情況，計算出苗率并進行培土，同時除草。開花期再次進行一次培土并除草、澆水。

1.3.3 收獲期調查

馬鈴薯收獲時，對馬鈴薯大薯個數(shù)(100 g及100 g以上)、小薯(100 g以下)的個數(shù)，大、小薯重量、病薯個數(shù)(瘡痂病)及發(fā)病程度進行詳細記錄。

1.4 試驗測定項目

出苗及出苗率。

收獲期測塊莖數(shù)、商品薯數(shù)、商品薯產(chǎn)量、病薯發(fā)病程度。

2 結果與分析

2.1 地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配菌種對馬鈴薯出苗率的影響

馬鈴薯出苗后對出苗情況進行調查，結果見表1。

表1 地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配菌種對馬鈴薯出苗率的影響

對地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配菌種對馬鈴薯出苗率的影響結果進行方差分析，結果見表2。

表2 地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯出苗率的影響的方差分析

根據(jù)各處理對馬鈴薯出苗率的影響進行方差分析，得F=1.3740.05，說明各處理間不存在顯著性差異，但相比較，對照的出苗情況相對處理較好。

2.2 地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯大薯個數(shù)的影響

馬鈴薯收獲時，對各處理的馬鈴薯大薯數(shù)進行調查，結果見表3。

表3 地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯大薯數(shù)的影響

對表3進行方差分析，結果見表4。

表4 地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯大薯個數(shù)的影響方差分析

根據(jù)各處理對馬鈴薯大薯個數(shù)的影響進行方差分析，得F=0.0770.05，各處理間不存在顯著性差異，說明地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯大薯個數(shù)沒有影響。

2.3 地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯商品薯產(chǎn)量的影響

馬鈴薯收獲時，對各處理的馬鈴薯大薯產(chǎn)量進行調查，結果見表5。

表5 地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯大薯產(chǎn)量的影響

對表5進行方差分析，結果見表6。

表6 地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯商品薯產(chǎn)量的影響方差分析

根據(jù)各處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響進行方差分析，得F=1.6430.05，各處理間不存在顯著性差異，說明地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯商品薯產(chǎn)量沒有影響。

2.4 地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯病薯數(shù)的影響

收獲時，對馬鈴薯瘡痂病的病薯數(shù)進行調查，結果見表7。

表7 地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯瘡痂病病薯數(shù)的影響

對表7進行方差分析，結果見表8。

表8 地衣芽孢桿菌與粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯瘡痂病的影響方差分析

根據(jù)各處理對馬鈴薯瘡痂病病薯數(shù)的影響進行方差分析，得P<0.01，各處理間存在顯著性差異，說明地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配對馬鈴薯瘡痂病有一定的防治效果。

3 結論與討論

以地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配的不同濃度為試驗處理，通過與不添加任何生防菌的種薯進行對照，地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉對馬鈴薯的大薯數(shù)及產(chǎn)量不存在顯著性差異，沒有促進作用，但對馬鈴薯瘡痂病病薯率存在顯著性差異，有一定的影響。不同菌種量之間并無顯著性差異，因此馬鈴薯種薯中加入地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉對馬鈴薯病薯瘡痂病有一定的防治作用，可在生產(chǎn)中應用。

在本次試驗中，3個處理的出苗情況并不理想，而對照的出苗率達到了100%，原因是否為兩種生防菌復配后影響到馬鈴薯的側芽生長還有待進一步研究。

目前，防治馬鈴薯瘡痂病主要采用化學藥劑進行防治。李青青等[12]采用5種不同的化學藥劑在網(wǎng)棚條件下澆灌栽培基質進行馬鈴薯瘡痂病防治試驗。結果表明,各藥劑對馬鈴薯瘡痂病均有一定防效,以53.8%可殺得2 000干懸浮劑600倍液的防效較好,噴施后病薯率較對照下降28.54個百分點,病情指數(shù)下降37.20個百分點。孫靜等[13]采用種薯處理與土壤處理相結合的方法進行了防治，結果以常規(guī)藥劑(滑石粉+甲托+鏈霉素)拌種，微生物肥料(薯益生)溝施防治效果最好。本試驗以地衣芽孢桿菌和粉紅粘帚霉復配包衣馬鈴薯，試驗表明對馬鈴薯瘡痂病有一定的防治效果，病薯數(shù)顯著低于對照。試驗過程中，在包衣之前將生防菌劑加入麥麩進行活化繁殖，然后進行包衣，發(fā)現(xiàn)種薯不能將帶菌的麥麩全部沾附，能否簡化這一程序，利用馬鈴薯的創(chuàng)面直接沾附生防菌劑，將有待于進一步研究。