枯草芽孢桿菌對玉米絲黑穗病田間防效研究

田潔萍，張淑梅，陳靖宇，姜 威，曹 旭，孟利強(qiáng)，張丕奇

(1.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020;2.黑龍江省科學(xué)院微生物研究所，哈爾濱150010)

玉米絲黑穗病是黑龍江省春玉米的主要病害之一，近年來隨著玉米種植面積的增加，玉米絲黑穗病發(fā)病率呈上升趨勢，嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)[1］?；瘜W(xué)藥劑拌種是主要防治方法[2-4］，然而化學(xué)藥劑的毒性和殘留等問題日益突出，嚴(yán)重威脅人畜健康，不符合可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。生物農(nóng)藥因具有無毒無害、環(huán)境友好的優(yōu)點備受人們青睞，成為化學(xué)農(nóng)藥的理想替代品。

目前對玉米絲黑穗病生防研究較少，以植物源農(nóng)藥為主[5］?？莶菅挎邨U菌是一類重要的生防資源菌，一些菌株已用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，然而不同的菌株其防病效果和抑菌譜差別較大?？莶菅挎邨U菌68是從植物根際土壤中分離得到的一株高效生防菌株，該菌株對植物土傳真菌病害具有較好防治作用。本研究以該菌株的發(fā)酵液為主，制成液體拌種劑和顆粒劑兩種劑型，采用不同的施用方法，確定對玉米絲黑穗病具有較高防效的施用方式，為有效防治玉米絲黑穗病提供科學(xué)依據(jù)和綠色環(huán)保的新生物農(nóng)藥制劑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

生防菌株Bacillus subtilis 68由黑龍江省科學(xué)院微生物研究所分離保存;玉米品種為鑫鑫2號，購自黑龍江省鑫鑫種子公司。

NYD固體培養(yǎng)基:0.8%牛肉膏，0.5%酵母膏，1%葡萄糖，1.5%瓊脂粉，pH 7.2。

液體發(fā)酵培養(yǎng)基:葡萄糖1%，酵母膏0.5%，碳酸鈣0.02%，硫酸錳 0.01%，氯化鈉 0.2%，pH 7.2 ～7.5。

1.2 菌劑制備

將－70℃冷凍保存的菌種用NYD固體斜面活化后，取1環(huán)菌劃線接種于含NYD的茄瓶上，30℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18 h，用無菌水將菌洗下，接種在500 L自控發(fā)酵罐中(發(fā)酵罐中裝200 L發(fā)酵培養(yǎng)液)，30℃，160 r/min發(fā)酵24 h，用平板菌落計數(shù)方法測定活菌數(shù)。

1.3 拌種劑與顆粒劑制備

將菌劑、微量元素、成膜劑、穩(wěn)定劑和警戒色按照一定比例混合，制成液體拌種劑，使拌種劑中的有效活菌數(shù)為5.0 ×108 cfu/mL。

1.4 顆粒劑制備

用草炭作載體，采用低溫造粒技術(shù)，使顆粒劑中有效活菌含量為5.0 ×108 cfu/g。

1.5 田間試驗

試驗地選擇在四方山農(nóng)場，土壤屬碳酸鹽草甸土，前茬玉米，秋整地，壟距65 cm。采用大區(qū)對比方法，設(shè)4個處理，每個處理1畝地。處理1:空白對照(裸子播種);處理2:微生物拌種劑包衣處理，50 mL拌種劑拌2.5 kg玉米種子;處理3:用顆粒劑做種肥，每畝用量2 kg，裸子播種;處理4:用顆粒劑做種肥，每畝用量2 kg，播種用生物拌種劑處理的種子;處理5:化學(xué)藥劑對照，用35%多克福種衣劑1.5～2 L或加水1.6 L拌種子100 kg。每畝保苗5 000株，常規(guī)施底肥(畝施二銨16 kg，尿素9 kg)。采用5點取樣法，每點取50株，在苗期、抽穗期調(diào)查玉米生長情況和絲黑穗病發(fā)生情況，在收獲期測定產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 枯草芽孢桿菌68對玉米絲黑穗病田間防治效果

在自然感病條件下，枯草芽孢桿菌68對苗期和抽穗期玉米絲黑穗病均具有很好的防治作用，防效與施用方式相關(guān)。與空白對照比較，拌種劑和顆粒劑均能顯著降低玉米絲黑穗病的發(fā)病率和病情指數(shù)，且差異顯著。其中，拌種劑和顆粒劑結(jié)合使用，玉米絲黑穗病的發(fā)病率和病情指數(shù)最低，與化學(xué)藥劑處理相當(dāng)。從防效指標(biāo)看，拌種劑和顆粒劑結(jié)合使用對玉米絲黑穗病防治效果最好，苗期防效為86.2%，抽穗期防效為88.6%，略高于化學(xué)藥劑處理，但差異不顯著。應(yīng)用拌種劑處理組的防效顯著高于顆粒劑處理組(表1)。

表1 枯草芽孢桿菌對玉米絲黑穗病田間防治效果Tab.1 Field control efficacy of Bacillus subtilis on maize head smut

2.2 枯草芽孢桿菌68對玉米生長發(fā)育的影響

4葉期玉米的生長發(fā)育結(jié)果見表2。各處理組出苗率均在95%以上，處理組之間差異不顯著，拌種劑與顆粒劑結(jié)合使用出苗率略高。從根長、株高和根數(shù)指標(biāo)看，拌種劑和顆粒劑結(jié)合使用效果最好，與空白對照和化學(xué)藥劑處理組比較差異顯著。拌種劑與顆粒劑比較，拌種劑處理組的各項指標(biāo)顯著高于顆粒劑處理組。在第10葉期測量莖基寬和葉面積，拌種劑和顆粒劑處理均顯著高于空白對照和化學(xué)藥劑處理。

表2 枯草芽孢桿菌對玉米生長發(fā)育的影響Tab.2 The impact of Bacillus subtilis on maize growth

3 討論

玉米絲黑穗病菌主要以冬孢子的形式存在于土壤和種子上，帶菌土壤和種子是其主要侵染源，因此，土壤消毒和種子處理是最有效的防控措施。本研究從實際應(yīng)用角度考慮，將菌液添加一些營養(yǎng)因子和生物成膜劑制成液體拌種劑，用草炭作載體制成固體顆粒劑兩種劑型。不同的施用方法其防效有差異，拌種劑和顆粒劑配合使用防效最高，其原因是拌種后可以殺死種子上附著的病菌孢子，顆粒劑隨種子一起使用，可以使生防菌在種子周圍的土壤中繁殖，占據(jù)有利生態(tài)位點，阻止病原菌侵入，因此兩者結(jié)合使用具有增效作用。單獨施用，拌種劑的防效高于顆粒劑，其主要原因是拌種劑直接接觸種子，發(fā)揮作用快而直接，顆粒劑中的生防菌需要在土壤中繁殖后才能發(fā)揮作用，藥效滯后。

目前對玉米絲黑穗病的防治主要依靠化學(xué)藥劑，還沒有微生物農(nóng)藥產(chǎn)品。本研究中枯草芽孢桿菌拌種劑和顆粒劑對玉米絲黑穗病具有較強(qiáng)防治作用，兩者配合使用的防效與化學(xué)藥劑相當(dāng)，可替代化學(xué)藥劑，具有開發(fā)應(yīng)用前景。

[1]劉洪亮，劉輝，王惠.生物菌劑對玉米絲黑穗病防治效果研究[J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，(2):52—54.

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[3]王廣祥，王義生，鄭建波，等.11%福戊種衣劑防治玉米病害的藥效研究[J］.吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，30(3):58—59.

[4]楊連來，潘金菊，魏光，等.克福戊醇干粉種衣劑防治玉米絲黑穗病田間藥效試驗[J］.現(xiàn)代農(nóng)藥，2005，4(6):37—39.

[5]鄭俊強(qiáng)，高增貴，莊敬華，等.玉米土傳病害生物防治的研究進(jìn)展[J］.玉米科學(xué)，2005，13(1):111—114.