生物菌肥對(duì)馬鈴薯4種土傳病害病原菌的室內(nèi)抑制效果

趙遠(yuǎn)征，王東，張翔宇，聶峰杰，彭敏，姜金濤，徐利敏

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特010031；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010011；3.烏蘭察布市植保植檢站，內(nèi)蒙古集寧012000；4.寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心，寧夏銀川750002；5.元泰豐（包頭）生物科技有限公司，內(nèi)蒙古薩拉齊014100；6.內(nèi)蒙古智誠物聯(lián)股份有限公司，內(nèi)蒙古集寧012000）

馬鈴薯是世界上重要的主糧作物之一，在全球范圍種植廣泛，種類繁多，我國的馬鈴薯種植面積和產(chǎn)量位居全球前列[1]。目前，我國的馬鈴薯種植區(qū)主要分布在河北、甘肅、內(nèi)蒙古、黑龍江和云南等地[2-3]。隨著馬鈴薯種植面積擴(kuò)大和產(chǎn)量需求加大，輪作倒茬不合理，馬鈴薯病害頻發(fā)，土傳病害如枯萎病、黃萎病、黑痣病、瘡痂病等嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)[4-5]。

馬鈴薯枯萎病、黃萎病是典型的維管束真菌病害，枯萎病由鐮刀菌屬（Fusarium spp.）真菌引起，病原菌主要為尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）、腐皮鐮刀菌（F.solani）、接骨木鐮刀菌（F.sambucinum）等；黃萎病由輪枝菌屬（Verticillium）真菌引起，病原菌主要為大麗輪枝菌（Verticillium dahlia）和黑白輪枝菌（V.alboatrum），主要引起馬鈴薯地上部葉片黃化，內(nèi)部維管束變褐或變黑，植株萎蔫枯死，地下部塊莖維管束呈虛線狀褐變[6-8]。黑痣病主要由無性態(tài)的立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）和有性態(tài)的瓜亡革菌（Thanatephorus cucumeris）引起，主要為害幼苗莖基部，形成潰瘍性黑斑，嚴(yán)重時(shí)造成幼苗死亡，在塊莖上形成菌核，呈現(xiàn)鼠糞狀黑斑[2，9-10]。瘡痂病由多種鏈霉菌（Streptomyces spp.）引起，包括Streptomyces scabies、S.galilaeus和S.bobili等，為害塊莖，造成塊莖表皮凸起、凹陷，呈褐色不規(guī)則病斑，后期表皮組織木栓化，嚴(yán)重時(shí)表皮破裂，塊莖腐爛[11-12]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)中化學(xué)肥料和農(nóng)藥過度使用和濫用的現(xiàn)象普遍存在，而我國化肥農(nóng)藥施用強(qiáng)度顯著高于世界平均水平[1]。利用生物防治、改良土壤、選用抗病品種及加強(qiáng)水肥管理等措施減少化肥、農(nóng)藥的施用量能夠避免傳統(tǒng)防治方法的弊端，具有綠色環(huán)保、生態(tài)安全等優(yōu)點(diǎn)。如MEJDOUB-TRABELSI等[13]從健康植株分離的幾種青霉和曲霉能夠有效抑制馬鈴薯枯萎病的發(fā)生；枯草芽孢桿菌和木霉菌菌劑對(duì)馬鈴薯黃萎病具有較好的防治作用，抗病品種Alpha、Chipeta、Calwhite等也能夠有效防治黃萎病[14-15]；同時(shí)青霉菌和木霉菌能夠顯著降低馬鈴薯黑痣病的發(fā)病率，與禾本科作物輪作倒茬，適時(shí)晚播可有效控制馬鈴薯黑痣病的發(fā)生[16-17]；選用無病種薯、種薯消毒、增施有機(jī)肥等措施能夠?qū)︸R鈴薯瘡痂病起到一定防治作用[18-19]。

筆者利用1種商品化的生物菌肥對(duì)4種馬鈴薯土傳病害進(jìn)行室內(nèi)抑菌效果測定，利用菌絲生長速率法測定不同濃度條件下供試菌肥對(duì)于4種病原菌的抑制作用及毒力效果，并比較分析對(duì)病原菌的作用，從而為田間試驗(yàn)和大田生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 供試病原菌

尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）、大麗輪枝菌（Verticillium dahlia）及立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）由內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院病理實(shí)驗(yàn)室保存，加利利鏈霉菌（Streptomyces galilaeus）由寧夏農(nóng)林科學(xué)院提供。

1.2 供試菌肥

供試菌肥由內(nèi)蒙古元泰豐生物科技有限公司生產(chǎn)，有效活菌數(shù)≥2億/g，有機(jī)質(zhì)≥70%。

1.3 供試培養(yǎng)基

PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，葡萄糖15 g，瓊脂20 g，蒸餾水1 000 mL。

燕麥瓊脂培養(yǎng)基：燕麥片30 g，瓊脂20～30 g，蒸餾水1 000 mL。

1.4 試驗(yàn)方法

將菌肥利用無菌水稀釋成所需濃度的10倍系數(shù)，取1 mL液體加入冷卻至45℃的9 mL培養(yǎng)基混勻，倒入9 cm平板，配制成濃度分別為50、100、1 000 mg/L的平板，每濃度處理3次重復(fù)。同時(shí)設(shè)置1 mL無菌水加入冷卻至45℃的9 mL培養(yǎng)基平板作為對(duì)照。將4種病原菌活化培養(yǎng)后，用5 mm打孔器打取菌餅，將培養(yǎng)好的病原菌菌餅分別置于各自培養(yǎng)基中，尖孢鐮刀菌、大麗輪枝菌及立枯絲核菌的菌餅置于PDA培養(yǎng)基中，加利利鏈霉菌的菌餅置于燕麥瓊脂培養(yǎng)基中。各病原菌平板置于27℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)，根據(jù)病原菌生長特性，尖孢鐮刀菌和立枯絲核菌培養(yǎng)7 d后進(jìn)行測定，大麗輪枝菌和加利利鏈霉菌培養(yǎng)10 d后測定。

采用菌絲生長速率法進(jìn)行測定，每處理利用十字交叉法測定直徑后取平均值并利用公式計(jì)算抑菌效果。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 13.0進(jìn)行單因素方差分析和毒力回歸方程計(jì)算，比較不同濃度條件的抑菌效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度菌肥處理?xiàng)l件下的抑制效果

由表1及圖1可知，供試菌肥在3種試驗(yàn)濃度下對(duì)4種馬鈴薯土傳病原菌的抑制效果存在差異，對(duì)同一種病原菌的抑制作用，整體上隨著濃度增加抑菌效果增強(qiáng)。不同濃度條件下，在濃度1 000 mg/L時(shí)對(duì)病原菌的抑制效果最佳，該濃度處理對(duì)加利利鏈霉菌抑制率為97.44%，對(duì)大麗輪枝菌抑制率為85.01%，對(duì)尖孢鐮刀菌抑制率為76.62%，對(duì)立枯絲核菌抑制率為32.07%；在濃度100 mg/L時(shí)對(duì)加利利鏈霉菌的抑制率為73.72%，對(duì)大麗輪枝菌抑制率為70.17%，對(duì)尖孢鐮刀菌和立枯絲核菌的抑制率分別為44.20%和29.34%；在濃度50 mg/L時(shí)對(duì)大麗輪枝菌和加利利鏈霉菌的抑制率分別為58.48%和52.78%，對(duì)尖孢鐮刀菌和立枯絲核菌的抑制率分別為35.71%和14.69%。整體上，供試菌肥對(duì)加利利鏈霉菌的抑制效果較佳，其次為對(duì)大麗輪枝菌和尖孢鐮刀菌的抑制作用，對(duì)立枯絲核菌的抑制效果較差。

圖1 不同濃度條件下對(duì)4種病原菌的抑制效果

表1 生物菌肥對(duì)4種馬鈴薯土傳病原菌的抑制效果

2.2 生物菌肥對(duì)4種馬鈴薯土傳病病害原菌的毒力作用

由表2可知，供試菌肥對(duì)4種馬鈴薯土傳病害病原菌均表現(xiàn)出一定的毒力，對(duì)不同致病菌的毒力作用存在一定差異，對(duì)4種病原菌的EC50值為18.251～18 632.649 mg/L。對(duì)大麗輪枝菌的EC50值最小，為18.251 mg/L，表明對(duì)其的毒力作用最強(qiáng)；同時(shí)對(duì)加利利鏈霉菌具有較強(qiáng)毒力，EC50為41.461 mg/L；對(duì)尖孢鐮刀菌的EC50為140.939 mg/L，表明對(duì)其毒力相對(duì)較小，而對(duì)立枯絲核菌的EC50值最大，為18 632.649 mg/L，表明對(duì)其具有最弱的毒力作用。

表2 生物菌肥對(duì)4種馬鈴薯土傳病原菌的毒力分析

3 討論與結(jié)論

近年來，利用微生物制劑、生物有機(jī)肥等措施進(jìn)行土傳病害防治取得了一定進(jìn)展，多種微生物制劑和生物有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯不同土傳病害表現(xiàn)出一定的防治效果。研究發(fā)現(xiàn)，使用芽孢桿菌菌劑和生物有機(jī)肥均能對(duì)馬鈴薯枯萎病起到一定防治效果[20-21]；利用芽孢桿菌配施鉀肥，植物萃取物和拮抗菌拌種等措施能夠顯著降低馬鈴薯黃萎病的發(fā)病和危害程度[22-23]；一些研究發(fā)現(xiàn)拮抗鏈霉菌和芽孢桿菌的施用能夠?qū)Ο忦璨【a(chǎn)生抑制作用，有效減少病害發(fā)生[24-25]；通過生防菌的篩選和加工，能夠?qū)⒀挎邨U菌、木霉菌、假單孢桿菌等應(yīng)用到馬鈴薯黑痣病的防治中[26-27]。

由于不同生物制劑對(duì)單一病害防治側(cè)重不同，研究多針對(duì)某一病害防治單獨(dú)開展工作，關(guān)于生物制劑對(duì)多種土傳病害的綜合防治作用研究相對(duì)較少。土傳病害如枯萎病、黃萎病、黑痣病、瘡痂病等往往復(fù)合發(fā)生，并對(duì)于馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)造成巨大影響。生物制劑對(duì)馬鈴薯土傳病害的綜合防治效果和應(yīng)用具有重要意義和良好前景。本研究表明，供試菌肥對(duì)黃萎病病原菌和瘡痂病病原菌具有較強(qiáng)的抑制效果和毒力，對(duì)枯萎病病原菌具有一定抑制作用和毒力，但對(duì)于黑痣病病原菌的抑制作用和毒力效果較小。究其原因可能與病原菌的生長速度有關(guān)，平板培養(yǎng)條件下，黑痣病病原菌和枯萎病病原菌的生長速度較快，而黃萎病病原菌和瘡痂病病原菌生長較慢，在同等條件下生長速度快的微生物會(huì)優(yōu)先占據(jù)空間和競爭優(yōu)勢。但由于病害防治工作需要在田間進(jìn)行，生物制劑的防治效果同時(shí)受到土壤環(huán)境和氣候條件等因素的影響，今后仍需進(jìn)一步開展大田試驗(yàn)明確其防治效果。本研究初步測定了生物菌肥對(duì)4種馬鈴薯土傳病害病原菌的室內(nèi)防治效果，為田間防治試驗(yàn)奠定了理論基礎(chǔ)。