張忠良 劉列平 何 斐

(1 西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院 楊凌 712100 2 陜西省嵐皋縣魔芋局 嵐皋 725400)

魔芋(Amorphophallus konjac)系天南星科魔芋屬多年生宿根草本植物，其塊莖富含葡甘聚糖，是目前世界上公認(rèn)的最好的膳食纖維之一[1]，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療保健、紡織印染、石油鉆探、環(huán)境保護、日用化工等領(lǐng)域[2～5]，開發(fā)利用價值和市場前景廣闊。我國是魔芋原產(chǎn)國，種植及利用魔芋歷史悠久[6]，栽種魔芋已成為廣大山區(qū)群眾經(jīng)濟收入的重要來源。

隨著魔芋產(chǎn)品市場需求增加和種植規(guī)模擴大，連作引起的魔芋軟腐病、白絹病逐年加重，造成嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收。目前，對魔芋病害的防治主要采用輪作，土壤與種芋消毒[7，8]，加強肥水管理[9]，遮蔭套種[10，11]；施用菌克毒克、芋腐靈及農(nóng)用鏈霉素等農(nóng)藥進行化學(xué)防治[12]；以上措施防效不佳，其中采用細(xì)菌進行生物防治雖有報道，但未在生產(chǎn)中應(yīng)用[13～19]。腐植酸鉀的抗病促生作用已有報道[20～22]。放線菌制劑具有刺激植物生長、提高誘導(dǎo)抗性等多種功效[23]，已在棉花、丹參、甜瓜、番茄及馬鈴薯等多種作物上應(yīng)用[24～28]，但在魔芋上的應(yīng)用效果尚不清楚，特別是與腐植酸鉀配合施用的研究很少。

本文對配施條件下腐植酸鉀與放線菌劑對魔芋的防病促生作用進行了初步研究，旨在為魔芋連作土傳病害防治及增產(chǎn)提供新的技術(shù)途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗區(qū)自然概況

本試驗設(shè)在嵐皋縣藺河鎮(zhèn)蔣家關(guān)村，海拔高度870 m，年平均氣溫15.1 ℃，極端最高氣溫40.7 ℃，極端最低氣溫-8.4 ℃，年平均降水量1058 mm，年日照時數(shù)1600 h，無霜期246天。土壤為黃棕壤，呈中性至微酸性。

1.1.2 供試材料

魔芋：嵐皋縣當(dāng)?shù)刈援a(chǎn)花魔芋，無損傷、主芽飽滿、大小勻稱，平均單個種芋重0.35 kg。

腐植酸鉀：新疆雙龍腐植酸有限公司生產(chǎn)，其中腐植酸(干基計)≥40.0%，鉀含量(K2O干基計)≥5.0%。

放線菌劑：1、2、3號，有效孢子數(shù)分別為 1.74×1010CFU/g、2.40×1010CFU/g、1.63×1011CFU/g。1、2、3號放線菌分別由11+12、11+12+D74和 11+12+D74+501+420等比例組成。其中 11、12、D74、501及 420分別為肉質(zhì)鏈霉菌(S.carnosus)、密旋鏈霉菌(S.pactum)、婁徹氏鏈霉菌(S.rochei)、褶皺鏈霉菌(S.plicatus)及瀨里予鏈霉菌(S.senoensis)。5株放線菌均對魔芋軟腐病原菌等多種土傳細(xì)菌、真菌病害有較強的拮抗作用[29，30]，其中501和420是從嵐皋魔芋根區(qū)根表土壤中，利用魔芋軟腐病原菌菊果膠桿菌(Pectobacterium chrysanthemi)為靶標(biāo)菌篩選得到的拮抗放線菌。以上菌劑均由西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院微生物資源研究室篩選并提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗方案

試驗A為腐植酸鉀防病促生效果研究，共設(shè)4個處理：腐植酸鉀用量分別為0、30克/株、60克/株、90克/株，同時均配施3號放線菌劑1.25克/株。

試驗B為放線菌劑防病促生效果研究，共設(shè)4個處理：對照(不施菌劑)，放線菌劑1、2、3號，用量均為1.25克/株，同時均配施腐植酸鉀60克/株。

1.2.2 試驗布設(shè)與調(diào)查

試驗于2012年4月18日布置。試驗A、B均重復(fù)3個小區(qū)，每小區(qū)4.5 m2。魔芋株行距45×62 cm2，每小區(qū)播種魔芋16株。種植方式為為魔芋—玉米間作套種，每2行魔芋套種1行玉米，玉米株距40 cm，點播。魔芋種植：先年冬季整地，春季挖穴、擺放魔芋種，魔芋種上覆蓋腐熟農(nóng)家肥1千克/株；按試驗方案依次施用腐植酸鉀與菌劑(用少量有機肥稀釋10倍后撒施)，最后覆土作壟。全年松土除草2次。

試驗于9月20日調(diào)查統(tǒng)計各試驗處理、對照的實際存活數(shù)與病死數(shù)；10月25日收獲塊莖，分小區(qū)單獨采挖，計量稱重。

1.2.3 數(shù)據(jù)計算

2 結(jié)果與分析

2.1 腐植酸鉀的防病促生作用

從表1可以看出，腐植酸鉀用量為30克/株、60克/株、90克/株時，配施1.25克/株3號菌劑，魔芋死亡率降低，分別為64.5%、50.0%、56.3%；相對防效分別為8.9%、29.4%、20.4%，魔芋產(chǎn)量較對照分別增加了17.1%、76.3%和44.7%，其增長系數(shù)分別為1.61、2.20、1.97，較對照分別提高了20.1%、64.2%和47.0%。其中，以60克/株腐植酸鉀處理的防病促生效果最好。

表1 腐植酸鉀的防病促生作用Tab.1 The growth-promoting effect and disease resistance of potassium humate

2.2 放線菌劑的防病促生作用

從表2可以看出，在配施60克/株腐植酸鉀時，放線菌劑1、2、3號處理魔芋死亡率降低，分別為70.8%、50.0%和41.7%，相對防效分別為11.7%、58.2%、89.7%，1、2、3號菌劑處理魔芋產(chǎn)量較對照分別增加了33.3%、135.1%和150.9%，其增長系數(shù)分別為1.33、2.20和2.64，較對照分別提高了38.5%、129.2%和175.0%。其中，以2號、3號菌劑處理的防病促生效果尤為明顯。

表2 放線菌劑的防病促生作用Tab.2 The growth-promoting effect and disease resistance of actinomycetes

3 結(jié)論與討論

魔芋連作病害嚴(yán)重，在生產(chǎn)上已造成重大損失。尋求新的防治途徑是目前亟待解決的問題。腐植酸肥料能有效改良土壤性質(zhì)、減緩逆境脅迫及提高植物抗病能力等，其抗病促生作用已為大量研究及生產(chǎn)實踐證實[20～22,31～35]。放線菌具有抗菌、促進植物生長、誘導(dǎo)宿主植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗病性等優(yōu)點，其在土傳病害生物防治及作物促生方面已有大量研究及應(yīng)用[23～28]。有研究表明，施用有機或混合養(yǎng)分能顯著促進接入的生防放線菌在土壤中生長繁殖，提高放線菌的防病促生效果[36]。申光輝等研究表明，硅肥與放線菌劑配施能降低草莓死亡率及根腐病發(fā)生率，提高果實品質(zhì)[37]。段佳麗等研究發(fā)現(xiàn)腐植酸鉀與生防放線菌配施能顯著促進丹參生長，提高丹參產(chǎn)量及抗病蟲能力[38]。

本研究結(jié)果表明，放線菌劑與腐植酸鉀配合施用，具有顯著促進魔芋生長、增加產(chǎn)量及抑制病害發(fā)生的效用。其作用機制可能是：魔芋是一種喜鉀作物，而腐植酸鉀肥料是高效有機鉀肥，鉀能使魔芋根系發(fā)達(dá)，植株健壯，從而增強魔芋抗病性。供試生防放線菌能產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)及植物激素，具有刺激作物根系生長、抑制病害的作用。當(dāng)生防放線菌劑與腐植酸鉀肥料配施時，腐植酸鉀肥料除了促進魔芋生長外，也為接入的生防放線菌的生長提供充足的碳源和能源物質(zhì)，從而促進接入放線菌的繁殖和防病促生效果發(fā)揮，強化了有益放線菌的作用；另一方面，生防放線菌劑對魔芋根系的刺激作用也促進腐植酸鉀肥料效應(yīng)的發(fā)揮。二者配合使用，具有協(xié)同增效作用。其中腐植酸鉀60克/株配施3號放線菌劑時防病促生效果最好?？赡芘c3號放線菌劑中含有拮抗鏈霉菌501及420有關(guān)。這兩株放線菌來源于魔芋種植區(qū)典型生態(tài)環(huán)境，適宜在當(dāng)?shù)氐奶镩g生態(tài)條件下生長繁殖，其所產(chǎn)抗菌活性物質(zhì)對魔芋軟腐病菌也有較強的抑制作用，并能刺激種子萌發(fā)及生長。

本試驗初步探討了腐植酸鉀與放線菌劑配施對魔芋的防病促生效果。表明腐植酸鉀與放線菌劑配施是值得深入研究的施用方法。此外，由于魔芋個體差異大，小區(qū)試驗的面積較小，雖然腐植酸鉀與菌劑配施時各處理的相對防效、增產(chǎn)率及增長系數(shù)與對照差異很大，但其差異在統(tǒng)計學(xué)上仍未達(dá)到顯著水平，仍需進一步進行更大面積的試驗以驗證其效果。

[1]倪學(xué)文. 魔芋葡甘聚糖功能特性研究及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國食物與營養(yǎng)，2007，(5)：22～24

[2]Chua M.,Baldwin T.C.,Hocking, et al..Traditional uses and potential health benefits of Amorphophallus konjac K.Koch ex NE Br [J].J Ethnopharmacol, 2010, 128(2): 268～278

[3]Kaneko C., Kobayashi T.K., Hasegawa K., et al.. A cellblock preparation using Glucomannan extracted from Amorphophallus konjac [J].Diagn Cytopathol, 2010,38(9):652～656

[4]Wei X.F.,Wu P.W..Variations of Konjac glucomannan(KGM)from Amorphophallus konjac and its refined powder in China [J].Food Hydrocolloid, 2004,18(1):167～170

[5]史麗英.魔芋葡甘聚糖的研究利用[J].河南科技，2013，(7)：53～57

[6]張忠良，冉立新，楊遠(yuǎn)瞬，等.魔芋高效栽培與加工技術(shù)[M].成都：四川民族出版社，2004

[7]黃德社.魔芋消毒技術(shù)[J].植物保護，1988，(4)：51～52

[8]牟方貴，劉二喜，楊朝柱，等.魔芋種芋消毒方法比較研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2013，29(10)：119～125

[9]張群，劉銀發(fā)，劉思正，等.魔芋軟腐病的發(fā)生與防治措施[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2010，(8)：117～118

[10]張忠良，劉列平，鄭敏.刺槐林下魔芋抗病栽培技術(shù)[J].北方園藝，2012，(13)：148～150

[11]郭懷鑫，楊學(xué)民，王青.山陽縣核桃板栗林下套種魔芋思考[J].陜西林業(yè)科技，2013，(5)：66～68

[12]魯紅學(xué)，周燚，趙明敏，等.不同藥劑對魔芋軟腐病的防治效果[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007，(4)：44～45

[13]周盈，陳琳，柴鑫莉，等.魔芋內(nèi)生拮抗細(xì)菌的分離及其抗菌物質(zhì)特性研究[J].微生物學(xué)報，2007，47(6)：1076～1079

[14]張麗輝，王永吉，廖林，等.生防菌06-4對魔芋軟腐病的防治及機理的初步研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，37(3)：286～289

[15]吳亞鵬，姬廣海，陳云蘭, 等.生防細(xì)菌13-1對魔芋軟腐病的控制及機理研究[J].中國生物防治，2010，26(2)：193～199

[16]王永吉，張麗輝，魏蘭芳，等.生防細(xì)菌C3的鑒定及對魔芋軟腐病的防效研究[J].西南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)， 2012，34(2)：17～22

[17]吳金平，劉曉燕，張靜柏.一株魔芋軟腐病拮抗菌的分離鑒定及其活性物質(zhì)的研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27(24)：302～306

[18]Deng Y.,ZhuY.G.,Wang P.X.,et al..Complete genome sequence of Bacillus subtilis BSn5, an endophytic bacterium of Amorphophallus konjac with antimicrobial activity for the plant pathogen Erwinia carotovora subsp.Carotovora [J].J Bacteriol, 2011, 193(8):2070～2071

[19]Wu J.P.,Liu X.Y.,Diao Y., et al..Authentication and characterization of a candidate antagonistic bacterium against soft rot of Amorphophallus konjac [J].Crop Prot,2012, (34):83～87

[20]許新橋，劉俊祥.腐植酸的作用機制及其在林業(yè)上的應(yīng)用[J].世界林業(yè)研究，2013，26(1)：48～52

[21]梁太波，王振林，王汝娟，等.腐植酸鉀對生姜根系生長發(fā)育及活性氧代謝的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2007，18(4)：813～817

[22]王汝娟，王振林，梁太波，等.腐植酸鉀對食用甘薯品種鉀吸收、利用和塊根產(chǎn)量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2008，14(3)：520～526

[23]Kaur T.,Manhas R.K.. Antifungal, insecticidal, and plant growth promoting potential of Streptomyces hydrogenans DH16 [J].J Basic Microb, 2013, (53): 1～11

[24]Xue L., Xue Q.H.,Chen Q., et al..Isolation and evaluation of rhizosphere actinomycetes with potential application for biocontrol of Verticillium wilt of cotton[J]. Crop Prot, 2013, (43):231～240

[25]段佳麗，舒志明，孫群，等.放線菌劑對丹參生長及有效成分的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，40(2)：195～200

[26]Zhao J.,Xue Q.H.,Shen G.H.,et al..Evaluation of Streptomyces spp. for biocontrol of gummy stem blight(Didymella bryoniae) and growth promotion of Cucumis melo L. [J].Biocontrol Sci Techn, 2012, 22(1): 23～37

[27]Castano R., Borrero C.,Trillas M.I., et al..Selection of biological control agents against tomato Fusarium wilt and evaluation in greenhouse conditions of two selected agents in three growing media [J].Biocontrol, 2013,58(1):105～116

[28]Baz M., Lahbabi D.,Samri S., et al..Control of potato soft rot caused by Pectobacterium carotovorum and Pectobacterium atrosepticum by Moroccan actinobacteria isolates [J].World J Microb Biot, 2012,28(1):303～311

[29]趙娟，薛泉宏，王玲娜，等.多功能放線菌Act12對土傳病原真菌的拮抗性及其鑒定[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，19(2)：394～398

[30]Zhao J.,Xue Q.H.,Niu G.G.,et al..Extracellular enzyme production and fungal mycelia degradation of antagonistic Streptomyces induced by fungal mycelia preparation of cucurbit plant pathogens [J].Ann Microbiol, 2013, (63):809～812

[31]于建國，葉水英，趙玉娟，等.生化腐植酸對蘋果輪紋病樹生理生化指標(biāo)的影響[J].林業(yè)科學(xué)研究，1998，11(6)：623～628

[32]呂品，沈光，周琳.秸稈腐植酸對一串紅生長指標(biāo)及抗蚜性的影響[J].腐植酸，2011，(3)：13～15, 40

[33]孫煥頃，蘇長青.腐植酸鉀對黃冠梨土壤肥力的影響[J].北方園藝，2009，(7)：100～101

[34]姚海蘭，史春余，王汝娟.腐植酸鉀對食用甘薯塊根品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng)[J].腐植酸，2009，(1)：24～28[35]張小冰，邢勇，郭樂，等. 腐植酸鉀浸種對干旱脅迫下玉米幼苗保護酶活性及MDA含量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27(7)：69～72

[36]曹書苗，薛泉宏，杜霄霞，等.模擬施肥條件下養(yǎng)分對生防放線菌數(shù)量的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009，37(1)：172～176

[37]申光輝，薛泉宏，陳秦，等.硅酸鉀與密旋鏈霉菌Act12菌劑配施對連作草莓生長、果實產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，20(3)：315～321

[38]段佳麗，薛泉宏，舒志明，等.放線菌Act12與腐植酸鉀配施對丹參生長及其根域微生態(tài)的影響[J].生態(tài)學(xué)報, 2015，35(6)：1～16