土壤熏蒸處理后產(chǎn)紫籃狀菌對黃瓜促生效果研究

尹成林 許佩佩 靳義榮 曹永昌

摘要 以設(shè)施大棚黃瓜為試材，在設(shè)施大棚經(jīng)過土壤熏蒸后，分別設(shè)定未添加商品化微生物菌劑、添加商品化微生物菌劑、添加棘孢木霉、添加產(chǎn)紫籃狀菌（Talaromyces purepurogenus）Q2菌株4個(gè)處理，通過測定黃瓜生長勢、葉綠素含量、根系活力、光合作用及防御酶活性，研究了土壤熏蒸后添加產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株對黃瓜植株生長的影響。結(jié)果表明，產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株可通過改善黃瓜根系活力和光合作用促進(jìn)黃瓜植株的生長，產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株處理的黃瓜植株功能葉光合速率提升了8.72%、葉綠素含量提高了20.79%、莖粗增加了11.26%、根系活力提升了30.00%以上，植物苯丙氨酸解氨酶活性（PAL）和過氧化物酶活性（POD）也顯著上升。綜合可知，土壤熏蒸后添加產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株能夠有效促進(jìn)黃瓜生長，為菌株Q2開發(fā)利用提供理論支撐。

關(guān)鍵詞 產(chǎn)紫籃狀菌；黃瓜；促生效果

中圖分類號 S 642.2? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）12-0013-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.003

Study on the Growth Promotion Effect of Talaromyces purpurogenus on Cucumber After Soil Fumigation

YIN Cheng-lin1，XU Pei-pei2，JIN Yi-rong3 et al

（1.Dezhou Agricultural and Rural Bureau， Dezhou Agricultural Technology Extension and Seed Industry Center，Dezhou，Shandong 253000;2. Chiping District Agricultural Development Service Center， Liaocheng， Shandong 252100;3.Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhou，Shandong 253000）

Abstract Cucumber in the greenhouse was used as the test material.After soil fumigation in the greenhouse， four treatments were set， including no commercial microbial agent， commercial microbial agent， Trichoderma asperellum and Talaromyces purpureogenus Q2 was added. By measuring the cucumber growth potential， chlorophyll content， root activity， photosynthesis and defense enzyme activity， the effects of adding strain Q2 on the growth of cucumber after soil fumigation were studied. The research results indicate that strain Q2 can promote the growth of cucumber plants by improving root activity and photosynthesis. The photosynthetic rate， chlorophyll content， stem diameter， and root activity of cucumber plants treated with strain Q2 increased by 8.72%， 20.79%， 11.26%， and more than 30.00%， respectively. The activity of phenylalanine ammonia lyase （PAL） and peroxidase （POD） in plants also significantly increased in the treatment of strain Q2. In conclusion， the addition of strain Q2 after soil fumigation could effectively promote the growth of cucumber， which provided theoretical support for the development and utilization of strain Q2.

Key words Talaromyces purpureogenus;Cucumber;Growth promoting effect

作者簡介 尹成林（1990—），男，山東德州人，農(nóng)藝師，碩士，從事植物病害生物防治及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣。

鳴? 謝 感謝山東農(nóng)業(yè)大學(xué)高克祥教授和田葉韓博士提供產(chǎn)紫籃狀菌（Talaromyces purpureogenus）Q2菌株和棘孢木霉菌（Trichoderma asperellum）T0206菌株及對試驗(yàn)的指導(dǎo)和幫助。

收稿日期 2023-08-19；修回日期 2024-01-08

籃狀菌（Talaromyces）是一類廣泛分布于自然界及人類活動場所的腐生真菌，屬于子囊菌亞門（Ascomycotina）、不整囊菌綱（Plectomycetes）、散囊菌目（Eurotiales）、散囊菌科（Eurotiaceae），由Benjamind于1955年首次發(fā)現(xiàn)并命名［1］?；@狀菌有性繁殖結(jié)構(gòu)為柔軟的子囊果，子囊果表面纏繞著一層緊密交織的菌絲，子囊孢子多為橢球形，壁多具刺狀突起，曾被認(rèn)為是青霉屬（Penicillium）的有性型。2011年，基于基因鑒定以及國際命名法規(guī)的優(yōu)先級原則，重新界定了籃狀菌屬，成為一個(gè)獨(dú)立的類群［2］。在隨后的幾年里，隨著真菌分類學(xué)的發(fā)展和研究范圍的擴(kuò)展，籃狀菌屬中的物種數(shù)量迅速增長。目前，籃狀菌屬全球已報(bào)道177種，我國已報(bào)道籃狀菌屬6個(gè)組，超過60個(gè)種，分布在包括北京、山東、福建、甘肅、廣東、廣西、貴州、臺灣、西藏、新疆、云南以及浙江等27個(gè)省（區(qū)、市）［3］。

目前，籃狀菌屬真菌在工業(yè)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。暗玫瑰籃狀菌（Talaromyces atroroseus）和白雙輪籃狀菌（T.albobiverticillius）在工業(yè)上可用來生產(chǎn)紅色素［4-5］；黃色籃狀菌（T.flavus）和產(chǎn)紫籃狀菌（T.purpureogenus）可用于農(nóng)林植物保害的生物防治［6-7］。Kim等［6］從人參種子中分離的黃色籃狀菌對尖鐮孢菌（Fusarium oxysporum）、立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）、核盤菌（Sclerotinia nivalis）、灰葡萄孢（Botrytis cinerea）和辣椒疫霉（Phytophthora capsici）等植物病原菌具有拮抗作用?；@狀菌的開發(fā)利用為植物病害的生物防治提供了新的后備力量。產(chǎn)紫籃狀菌（Talaromyces purpureogenus）Q2菌株是從健康黃瓜根際分離得到的一株對枯萎病等土壤傳播病害具有良好防效的生防菌株。該試驗(yàn)基于山東省設(shè)施苦瓜和黃瓜套種模式和“威百畝土壤熏蒸+產(chǎn)紫籃狀菌菌劑”的苦瓜枯萎病防控模式下，研究土壤熏蒸后產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株對設(shè)施黃瓜生長的影響，為籃狀菌的開發(fā)利用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在山東省聊城市莘縣設(shè)施蔬菜大棚內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 供試菌株。

產(chǎn)紫籃狀菌（Talaromyces purpureogenus）Q2菌株分離自健康黃瓜根際土壤，由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)高克祥教授團(tuán)隊(duì)提供，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，編號為CGMCC No.13165。

棘孢木霉菌（Trichoderma asperellum）T0206菌株，由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)高克祥教授團(tuán)隊(duì)提供，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，生物保藏號為CGMCC No.21467。

1.2.2 供試熏蒸劑。

利民沃野（42%威百畝水劑），利民控股集團(tuán)股份有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

試驗(yàn)分為4個(gè)處理。處理1（陰性對照，CK-1），威百畝熏蒸未加商品化微生物菌劑（撒施，275 g/m2）；處理2（陽性對照，CK-2），威百畝熏蒸添加商品化微生物菌劑（撒施，275 g/m2）；處理3（MS+T），威百畝熏蒸加棘孢木霉（撒施，1 kg/m2，2×107 cfu/g）；處理4（MS+Q2），威百畝熏蒸加產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株（撒施，125 g/m2，5×108 cfu/g）。

1.3.2 黃瓜生長勢調(diào)查。

2019年8月5日采用有效成分為42%的威百畝水劑進(jìn)行土壤熏蒸處理，高溫悶棚；9月5日，熏蒸處理結(jié)束，大棚通風(fēng)散氣；10月8日，黃瓜和苦瓜定植，并添加微生物制劑；11月18日，對黃瓜的苗高、莖粗和光合作用等進(jìn)行調(diào)查，每個(gè)處理測量101株；定植14 d（10月22日）、21 d（10月1日）和30 d（10月8日）選取每個(gè)處理長勢均勻的植株（能夠反映各處理黃瓜長勢的植株），測定葉綠色含量、根系活力、苯丙氨酸解氨酶活性和過氧化物酶活性，每個(gè)處理含3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)含7株黃瓜。

1.4 項(xiàng)目測定

1.4.1

葉綠素含量測定。剪取各處理黃瓜植株的功能葉，清洗后擦干水分，避開中脈將葉片剪成小塊，稱取0.20 g。采用95%乙醇提取葉片中葉綠素，并測定其在665、649和470 nm處的吸光度，計(jì)算葉綠素含量。

1.4.2

根系活力測定。挖取各處理生長情況一致的黃瓜苗的根系，沖洗干凈后拭去水分，剪取根尖樣品0.20 g。采用TTC染色法處理根尖樣品，制備含甲腙25、50、100、150、200 μg的標(biāo)準(zhǔn)比色系列溶液，于485 nm處測定各處理吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并以單位質(zhì)量鮮根四氮唑還原強(qiáng)度反映苦瓜植株的根系活力大小。

1.4.3

黃瓜防御酶活性測定。分別使用苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性檢測試劑盒（Solarbio，BC0210）和過氧化物酶（POD）活性檢測試劑盒（Solarbio，BC0090）測定各處理黃瓜葉片的苯丙氨酸解氨酶（PAL）和過氧化物酶（POD）活性，試驗(yàn)步驟參照試劑盒說明書。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010和SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用Student-Newman-Keuls檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)紫籃狀菌對黃瓜莖粗和株高的影響

產(chǎn)紫籃狀菌（MS+Q2）和棘孢木霉菌（MS+T）處理能夠促進(jìn)熏蒸后黃瓜的生長勢（圖1），產(chǎn)紫籃狀菌能顯著增加黃瓜植株莖粗（P<0.05），棘孢木霉菌能顯著增加黃瓜植株株高和莖粗（P<0.05）。與空白對照處理相比（CK-1），產(chǎn)紫籃狀菌和棘孢木霉菌處理分別使得黃瓜莖粗增加了11.26%和4.88%（表1）。同時(shí)，產(chǎn)紫籃狀菌和棘孢木霉菌處理能夠顯著增強(qiáng)黃瓜根系活力，在黃瓜定植14、21和30 d后，產(chǎn)紫籃狀菌處理后的根系活力相較于空白對照組（CK-1）分別提高了42.03%、54.75%和34.22%（圖2A）。

2.2 產(chǎn)紫籃狀菌對黃瓜光合作用的影響

不同處理的黃瓜葉片的光合速率存在差異，產(chǎn)紫籃狀菌和棘孢木霉菌處理能夠顯著增強(qiáng)黃瓜葉片光合作用能力（P<0.05）。與空白對照處理（CK-1）相比，產(chǎn)紫籃狀菌處理后的黃瓜功能葉光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度分別提升了8.72%、15.15%和18.63%，胞間CO2濃度降低了15.98%。與各處理相比，棘孢木霉菌處理的黃瓜功能葉水分利用率最高（表2）。同時(shí)，產(chǎn)紫籃狀菌和棘孢木霉菌處理能夠顯著增強(qiáng)黃瓜功能葉葉綠素含量，在黃瓜定植30 d后，產(chǎn)紫籃狀菌處理后的葉片葉綠素含量相較于空白對照組（CK-1）提高了20.79%（圖2B）。

2.3 產(chǎn)紫籃狀菌對黃瓜防御酶活性的影響

與對照處理（CK-1）相比，產(chǎn)紫籃狀菌（MS+Q2）和棘孢木霉菌（MS+T）處理能夠提高黃瓜葉片中PAL和POD的活性。產(chǎn)紫籃狀菌和棘孢木霉菌處理在處理后的第21天黃瓜葉片PAL活性相較于CK-1對照組升高了31.85%和38.52%。產(chǎn)紫籃狀菌和棘孢木霉菌處理在處理后的第30天黃瓜葉片POD活性相較于CK-1對照組升高了42.03%和48.69%。

3 結(jié)論與討論

產(chǎn)紫籃狀菌（Talaromyces purpureogenus）Q2菌株是一株分離自健康黃瓜根際的具有巨大生防潛力的生防真菌［8］。在平皿中，菌株Q2能夠顯著地抑制包括真菌和卵菌在內(nèi)的12種病原菌的生長繁殖；在溫室條件下，菌株Q2對苦瓜枯萎病、煙草黑脛病、煙草根黑腐病和馬鈴薯莖基腐病等土傳病害具有明顯的預(yù)防效果，對苦瓜枯萎病和煙草黑脛病的防治效果可達(dá)到60%以上；在田間條件下，菌株Q2制劑對苦瓜枯萎病的防治效果達(dá)到50%以上，菌株Q2結(jié)合威百畝土壤熏蒸技術(shù)對枯萎病的防治效果達(dá)到80%以上，土壤經(jīng)威百畝熏蒸后，施用產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株可促進(jìn)土壤有芽孢桿菌（Bacillus）、Gaiella等有益微生物菌群富集。但對產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株對植物的促生活性較少。該研究結(jié)果表明，設(shè)施大棚土壤熏蒸后添加產(chǎn)紫籃狀菌Q2菌株可通過改善黃瓜根系活力和光合作用促進(jìn)黃瓜植株的生長。

近年來，籃狀菌已成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一顆“新星”，對其促進(jìn)植物生長和預(yù)防植物病害的研究報(bào)道逐漸增多?；@狀菌GS1菌株能夠顯著促進(jìn)桑樹葉片、莖重、莖長、根重和根長等指標(biāo)增加［9］。黃色籃狀菌納米制劑可顯著降低棉花黃萎病的發(fā)生［10］。嗜松籃狀菌（T.pinophilus）M13菌株可通過產(chǎn)生生長素（IAA）、嗜鐵素（Siderophore）和溶解磷酸鹽等功能促進(jìn)植物的生長，其產(chǎn)IAA能力是長枝木霉（Trichoderma longibrachiatum）的2倍［11］。同時(shí)，嗜松籃狀菌可顯著促進(jìn)小麥生物量增加（鮮重、干重、根長、莖高、葉綠素含量等）和提高過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性［12］。但相對于酵母菌（Saccharomyces）和木霉菌（Trichoderma），籃狀菌在植物生產(chǎn)領(lǐng)域的研究依舊不足。未來，籃狀菌的研究將有助于豐富生防真菌資源。

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