多粘類芽孢桿菌-甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌混配對小麥赤霉病的室內(nèi)毒力及田間藥效評價

金立

(安徽豐樂農(nóng)化有限責(zé)任公司，合肥 231600)

小麥赤霉病是由鐮孢屬(Fusariumspp.)真菌侵染引起的一種世界性病害，在中國南方冬麥區(qū)，如長江中、下游冬麥區(qū)、川滇冬麥區(qū)、華南冬麥區(qū)和東北三江平原春麥區(qū)等地經(jīng)常流行為害。2000 年以來，赤霉病在中國大流行頻率不斷增加，發(fā)病面積呈明顯擴大趨勢，年發(fā)生面積超過3×106hm2［1-2］。

多粘類芽孢桿菌(Paenibacillus polymyxa)為芽孢桿菌科、類芽孢桿菌屬革蘭氏陽性細菌，是一類重要的植物根際促生菌，既可以作為微生物肥料促進作物的生長和增產(chǎn)增收，又可以用作生物農(nóng)藥防治多種植物病害，且使用安全，無環(huán)境污染［3-4］。芽孢桿菌屬作為生防菌中的佼佼者，已有多種芽孢桿菌被研究應(yīng)用于農(nóng)作物病害防治。甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌(Bacillus methylotrophicus)是Madhaiyan 等2010 年報道的新種，作為芽孢桿菌屬的一員，對植物真菌類病害具有較強的抗菌活性［5-6］。為進一步明確多粘類芽孢桿菌和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌混配對小麥赤霉病病原菌的作用效果和復(fù)配后的田間應(yīng)用效果，筆者采用室內(nèi)生物測定方法開展了多粘類芽孢桿菌和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌及其不同配比組合對小麥赤霉病病原菌的聯(lián)合毒力測定，并進行了田間藥效試驗，以期為藥劑開發(fā)提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗藥劑

500 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌原藥，1 000 億孢子/g甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌原藥，400 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌·甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑(多粘類芽孢桿菌含量267 億孢子/g，甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌含量133 億孢子/g)，300 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑，250 億孢子/g 甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑(安徽豐樂農(nóng)化有限責(zé)任公司)。

1.2 儀器設(shè)備

FA1004A 型電子天平(上海力辰儀器科技有限公司)；生物培養(yǎng)箱(常州金壇良友儀器有限公司)；可控日光溫室(12 h/12 h 光暗交替、光照強度8 000~30 000 lx、溫度15~26 ℃、相對濕度65%~80%)，青州暉耀溫室工程有限公司。

1.3 供試靶標(biāo)

供試小麥赤霉病病原菌禾谷鐮孢菌(Fusarium graminearumSchw.)，由安徽豐樂農(nóng)化有限責(zé)任公司生測室分離純化培養(yǎng)。

1.4 室內(nèi)毒力測定

采用NY/T1156.2—2006 的平皿菌絲生長抑制法［7］。將小麥赤霉病病原菌接種在PSA 平板上，于(25±1) ℃預(yù)培養(yǎng)2 d，然后用直徑為5 mm 的打孔器在靠近菌落邊緣的同一圓周上打取菌餅(確保同一重復(fù)的供試病菌的菌齡相同)，并用接種針在無菌條件下將菌餅接種到含藥液的PSA 平板培養(yǎng)基中央，菌絲面朝上，置于黑暗下培養(yǎng)。每個藥劑單劑及不同配比液按有效成分含量分別設(shè)5 個系列濃度處理，具體處理劑量：多粘類芽孢桿菌0.2、0.1、0.05、0.025、0.012 5 mg/L，甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌2、1、0.5、0.25、0.125 mg/L；多粘類芽孢桿菌和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3 配比液1、0.5、0.25、0.125、0.062 5 mg/L。

待對照的菌落邊緣接近皿壁時測量菌落直徑，求出3 次重復(fù)的平均值，得出各處理的平均菌落增長直徑(平均菌落直徑-5 mm)。

采用NY/T1156.6—2006 混配的聯(lián)合作用測定方法［8］，用DPS 軟件計算單劑及各配比混劑的EC50及95%置信限、EC90及95%置信限，計算出不同配比下的增效系數(shù)SR。以SR 值判斷藥劑混配后的聯(lián)合作用方式。

式中：a 為混劑中多粘類芽孢桿菌的百分含量，%；b 為混劑中甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌的百分含量，%。EC50(a)為多粘類芽孢桿菌的EC50；EC50(b)為甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌的EC50。

SR＜0.5 為拮抗作用；1.5≥SR≥0.5 為相加作用；SR＞1.5 為增效作用。

1.5 田間藥效試驗［9］

根據(jù)室內(nèi)配方篩選的結(jié)果，選取增效系數(shù)最高的配比配制成400 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌·甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑(多粘類芽孢桿菌含量267 億孢子/g，甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌含量133 億孢子/g)開展田間藥效試驗驗證。

1.5.1 試驗作物和試驗靶標(biāo)

作物：小麥；品種：寧麥13。

各小區(qū)品種、播量、播種時間、田間密度、肥水管理等栽培條件一致，小麥長勢均勻。

試驗靶標(biāo)對象：小麥赤霉病，施藥時正處小麥處于揚花初期。

1.5.2 試驗地點和氣候情況

試驗安排在江蘇省句容市寶華鎮(zhèn)倉頭村渣圩組，土壤類型為壤土，pH 6.8，有機質(zhì)含量1.9%。

第1 次施藥日2020 年4 月10 日，天氣陰，氣溫9~20 ℃；第2 次施藥日2020 年4 月20 日，天氣多云，氣溫11~20 ℃。試驗期間最高氣溫35 ℃，最低氣溫5 ℃，共7 個降水日，降水量為19.8 mm。

1.5.3 藥劑試驗設(shè)計

試驗共6 個處理。每個處理4 個小區(qū)，小區(qū)面積20 m2，各個小區(qū)隨機排列，藥劑設(shè)計為400 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌·甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑20、30、40 g/667 m2；250 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑50 g/667 m2；300 億孢子/g 甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑50 g/667 m2。

1.5.4 施藥方法

施藥前，田間赤霉病零星發(fā)病，未做調(diào)查。2020 年5 月7 日即藥后17 d 調(diào)查防治效果，共調(diào)查1 次。藥后17 d 內(nèi)觀察對小麥安全性。

1.5.5 藥效調(diào)查

每小區(qū)對角線五點取樣，每點查100 穗，末次藥后17 d 內(nèi)觀察對小麥安全性。

小麥赤霉病病情分級標(biāo)準(zhǔn)共分5 級。0 級：全穗無??；1 級：枯穗面積占全穗面積的1/4 以下；3 級：枯穗面積占全穗面積的1/4~1/2；5 級：枯穗面積占全穗面積的1/2~3/4；7 級：枯穗面積占全穗面積的3/4 以上。

1.6 藥效計算方法

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)聯(lián)合毒力測定

多粘類芽孢桿菌、甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌及其不同混配組合對小麥赤霉病病原的聯(lián)合毒力測定結(jié)果見表1。結(jié)果表明，多粘類芽孢桿菌、甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌5 個不同配比混配組合有明顯的增效或加成作用，增效系數(shù)(SR)分別為1.10、1.92、1.63、1.42和1.38，其中以多粘類芽孢桿菌與甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌2∶1 的混配組合增效作用最顯著，增效系數(shù)達1.92。

表1 多粘類芽孢桿菌-甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌不同配比混配組合對小麥赤霉病病原的毒力

400億孢子/g 多粘類芽孢桿菌·甲基營養(yǎng)型芽 孢桿菌懸浮劑防治小麥赤霉病田間試驗結(jié)果見表2。

表2 400 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌·甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑對小麥赤霉病的防治效果

400 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌·甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑對小麥赤霉病效，第2 次施藥后17 d，在使用劑量為20、30、40 g/667 m2時對小麥赤霉病的防效分別為75.17%、83.18%和89.64%；對照藥劑300 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑在使用劑量為50 g/667 m2時對小麥赤霉病的防效為55.10%，對照藥劑250 億孢子/g 甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑在使用劑量為50 g/667 m2時對小麥赤霉病的防效為58.99%。各處理間差異顯著。

2.2 安全性

試驗期間，試驗藥劑各處理區(qū)與清水對照相比，小麥生長正常，無藥害；未觀察到對其他非靶標(biāo)生物的不良影響。

3 結(jié)論與討論

本試驗結(jié)果表明，多粘類芽孢桿菌與甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌復(fù)配對小麥赤霉病具有良好的抑制作用，以2∶1 混配時增效最顯著，增效系數(shù)為1.92，表現(xiàn)出明顯的協(xié)同增效作用。田間藥效試驗結(jié)果也證明了這一點，即400 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌·甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑對小麥赤霉病表現(xiàn)出較好的防效，且對小麥安全，無藥害現(xiàn)象，可以作為防治小麥赤霉病的重點推廣藥劑，與常規(guī)化學(xué)藥劑輪換使用，建議使用劑量為20~40 g/667 m2，施藥次數(shù)可根據(jù)病害發(fā)展情況而定。

在生產(chǎn)實踐中，采用化學(xué)方法防控赤霉病是目前小麥赤霉病防治最方便的辦法。目前應(yīng)用較廣的化學(xué)藥劑有氰烯菌酯、戊唑醇、丙硫菌唑。但是在防治病害時不能過分依賴某一種藥劑，應(yīng)該做到多種藥劑交替使用［10］。近年來隨著綠色防控理念倡導(dǎo)與發(fā)展，新型生物產(chǎn)品如植物免疫蛋白質(zhì)、植物誘抗劑、生物刺激素等在生產(chǎn)上防治作物病害引起關(guān)注，但有關(guān)這些產(chǎn)品單獨使用或與其他化學(xué)藥劑混配使用防治赤霉病報道較少。多粘類芽孢桿菌和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌對赤霉病病原菌均具有較好的防治效果，但單獨使用成本較高且生物農(nóng)藥效果不穩(wěn)定。400 億孢子/g 多粘類芽孢桿菌·甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌可濕性粉劑有效解決了生物農(nóng)藥防治赤霉病的效果問題，且延緩了抗性，顯著降低了農(nóng)戶綜合防治成本。