施用有機(jī)物料腐熟劑對小麥莖基腐病發(fā)生的影響

姜珊珊，韓志磊，郭霞，吳斌，張眉，王升吉，朱立貴，辛相啟

（山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所／山東省植物病毒學(xué)重點(diǎn)實驗室，山東濟(jì)南 250100）

作物秸稈還田是提升土壤肥力、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方式［1］。秸稈腐解時產(chǎn)生的化感物質(zhì)可對抗有害生物的發(fā)生［2］。秸稈腐解產(chǎn)生的有機(jī)酸可對土傳病原菌產(chǎn)生抑制作用［3，4］。使用秸稈速腐劑、秸稈發(fā)酵劑等產(chǎn)品可加速秸稈的分解效率。當(dāng)前有機(jī)物料腐熟劑已在小麥、玉米、水稻、尖椒、油菜等多種作物生產(chǎn)上得到應(yīng)用，可促進(jìn)前茬作物秸稈的腐解，降低病蟲害發(fā)生指數(shù)［5，6］。有研究表明，在稻 -油菜輪作田施用有機(jī)物料腐熟劑可以促進(jìn)水稻秸稈初期腐解速度，同時還可以降低油菜菌核病的發(fā)生［6］。有機(jī)物料腐熟劑是由多種有益微生物組成的復(fù)合型菌劑。李珊［7］研究表明，利用適應(yīng)秸稈還田的多功能菌劑，能夠抑制有害微生物的生長，提高冬小麥產(chǎn)量；劉元東等［8］研究表明，施用BM高效腐熟劑可對烤煙三種主要病原物產(chǎn)生明顯的抑制作用。

莖基腐病是小麥常見的土傳病害，近年來在黃淮海冬小麥種植區(qū)廣泛發(fā)生，已成為小麥減產(chǎn)的重要因素［9］。小麥莖基腐病防控技術(shù)的突破成為當(dāng)前植保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本實驗室前期工作驗證了有機(jī)物料腐熟劑可以促進(jìn)玉米秸稈的降解［10］，其是否對小麥土傳病害防控有作用尚不清楚。因此本研究采用盆栽試驗，探究施用有機(jī)物料腐熟劑對小麥莖基腐病發(fā)生的影響，以期為小麥莖基腐病害的防治尋找新思路和新途徑。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試菌株為假禾谷鐮刀菌（Fusarium pseudograminearum），為本實驗室保存菌株。供試有機(jī)物料腐熟劑由山東博華高效生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司提供，有效活菌數(shù)≥2億／g，劑型為粉劑。供試小麥品種濟(jì)南15，田間對F.pseudograminearum表現(xiàn)感病。供試玉米秸稈處理至1～2 cm長，滅菌烘干備用。

1.2 試驗處理

本研究在溫室設(shè)置模擬試驗。將供試菌株F.pseudograminearum活化后，根據(jù)李永輝等［11］的方法制作菌土。將菌土（270 g／盆）與秸稈（7 g／盆）、有機(jī)物料腐熟劑（0.045 g／盆）混勻，作為試驗處理組（TG）；以添加秸稈和無菌土為空白對照（CK）；以添加秸稈、有機(jī)物料腐熟劑和無菌土作為陰性對照（NC）；以不添加有機(jī)物料腐熟劑、添加秸稈和菌土作為陽性對照（PC）。將各組混合土置于直徑12 cm的培養(yǎng)缽中，播種小麥，每盆播種15粒，每個處理重復(fù)種植9盆。置于23～25℃，L∶D＝16 h∶8 h條件下培養(yǎng)。

1.3 測定指標(biāo)及方法

播種10 d后調(diào)查出苗數(shù)。出苗率（%）＝總出苗數(shù)／供試種子總數(shù)×100。播種后觀察發(fā)病情況并計算發(fā)病率和死亡率。發(fā)病率（%）＝病苗數(shù)／成苗數(shù)×100，死亡率（%）＝（未出苗數(shù)＋出苗后發(fā)病死亡數(shù)）／總播種數(shù)×100。當(dāng)陽性對照組發(fā)病率達(dá)60%以上時進(jìn)行取樣，將小麥整株取出，根部洗凈晾干后，分別測定各組小麥株高、地上部鮮重和根長、根鮮重。同時觀察及量取病苗病斑長度；小麥莖基腐病害調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)參考吳斌等［9］的方法，并計算病情指數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)整理與分析

采用 Microsoft Excel和 GraphPad Prism 8軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)物料腐熟劑對小麥出苗率的影響

如圖1所示，空白對照組（CK）和陰性對照組（NC）小麥出苗率為100.00%，陽性對照組（PC）和處理組（TG）的小麥出苗率為99.26%，略低于CK組和NC組。表明施用有機(jī)物料腐熟劑對小麥的出苗無影響，小麥未成功出苗由F.pseudograminearum危害導(dǎo)致。

圖1 有機(jī)物料腐熟劑對小麥出苗率的影響

2.2 有機(jī)物料腐熟劑對小麥莖基腐病危害程度的影響

播種后20 d進(jìn)行取樣分析（表1），PC組小麥發(fā)病率為71.25%，死亡率為5.93%；TG組小麥發(fā)病率為36.48%，死亡率為2.22%，分別比PC組降低48.80%和62.56%。TG組小麥的平均病斑長為1.18 cm，病情指數(shù)為7.60，發(fā)病程度輕于PC組。以上結(jié)果表明添加有機(jī)物料腐熟劑可以降低小麥莖基腐病危害程度。

表1 播種后20 d各處理小麥發(fā)病程度

2.3 有機(jī)物料腐熟劑對小麥生長的影響

分別對3個處理小麥株高、根長、地上部及根鮮重進(jìn)行測定，如圖2和表2所示。PC組的株高、根長及鮮重均低于CK組，根部呈褐色。使用有機(jī)物料腐熟劑處理的TG組小麥株高和地上部、根鮮重都高于PC組，根部顏色與CK相似，呈白色。由此表明有機(jī)物料腐熟劑可以減弱F.pseudograminearum對小麥根部的侵害及對小麥地上部生長的影響。

3 討論與結(jié)論

有機(jī)物料腐熟劑已在多種農(nóng)作物秸稈的降解中廣泛應(yīng)用［5，6］。大量研究證明秸稈腐熟劑的應(yīng)用在防控作物病蟲草害中具有作用［4，7，8］。本試驗結(jié)果表明施用有機(jī)物料腐熟劑可以降低小麥莖基腐病的發(fā)病率及發(fā)病程度，緩解F.pseudograminearum病原菌對小麥生長的影響。

前期研究工作已證明有機(jī)物料腐熟劑對濟(jì)麥22的出苗無影響，并且可促進(jìn)小麥生長［10］。本研究表明濟(jì)麥15的出苗同樣不受有機(jī)物料腐熟劑影響，添加F.pseudograminearum后濟(jì)麥15的出苗率有所降低，表明F.pseudograminearum從小麥出苗期即可產(chǎn)生危害。

秸稈腐熟劑中含有大量的真菌、細(xì)菌、放線菌等有益菌，除了產(chǎn)生纖維素酶、葡聚糖酶等促進(jìn)秸稈的降解外，還可產(chǎn)生抗生物質(zhì)，抑制病原菌生長［12］。本研究施用有機(jī)物料腐熟劑后，小麥莖基腐的發(fā)病率及發(fā)病程度都明顯降低；同時小麥?zhǔn)蹻.pseudograminearum危害程度降低。小麥生理指標(biāo)結(jié)果中，TG組鮮重略高于PC組，根長雖略低于PC組，但TG組根部沒有像PC組呈現(xiàn)褐色，且株高與CK相似，明顯高于PC組，由此推測有機(jī)物料腐熟劑可以緩解或減弱F.pseudograminearum對小麥根部的危害，使TG組小麥根部營養(yǎng)傳輸及地上部生長沒有受到嚴(yán)重影響。有機(jī)物料腐熟劑如何對F.pseudograminearum產(chǎn)生影響還需進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，有機(jī)物料腐熟劑可以減弱小麥莖基腐病原菌的危害，為促進(jìn)秸稈還田技術(shù)的有效應(yīng)用及小麥莖基腐病害綠色防控提供了新手段。