PS04菌株分泌物對化感稻苗生長及其抑草效果的影響

李奇袁良明林芳源胡飛*

（1華南農業大學農學院，廣州510642；2廣東省江門市新會區農林局，廣東江門529000；*通訊作者：hufei@scau.edu.cn）

水稻是世界上最重要的糧食作物之一，隨著社會的進步，在探索其產量和品質的過程中，如何利用生態環保的手段來進行水稻病蟲害及田間雜草的防控已經成為眾多專家學者努力的方向[1-4]。利用生防菌株防治植物病害是植物病害生物防治的主要內容之一[5]。PS04菌株是一種具有抗真菌活性和產胞外多糖的細菌菌株[6]，其分泌的粘性多糖對水稻的病害具有一定的防控作用[5]。蹇華麗等[7]研究發現，PS04菌株分泌的胞外多糖由果糖與葡萄糖以7∶1的比例組成，并初步判斷該多糖是一種果聚糖。目前，郭田等[5]發現，PS04菌液不僅對水稻苗期紋枯病具有顯著的保護性和治療性，而且還能誘導水稻POD和PPO活性的提高。廖美德等[6]的室內毒力測定表明，PS04菌株對水稻紋枯病病原菌的抑制中濃度（EC50）為99.40 μg/mL。

然而前人的研究大多集中在PS04菌株對水稻病害的影響上，而能否促進水稻生長及其他方面的功能卻鮮有報道。為此，本試驗選取具有控草作用的化感稻為試驗材料，設置不同濃度梯度的PS04菌株分泌物對水稻種子和幼苗進行處理，探究其對化感稻幼苗的影響，同時利用處理后的化感稻與稗草混種，觀察化感稻對稗草生長的影響，為制定化感稻優質安全的栽培技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試供水稻品種為化感稻3號和化兩優78號，由華南農業大學陳雄輝老師提供；稗草種子采集于江門市新會區大澤水稻試驗田；PS04菌株分泌物由華南農業大學廖美德老師提供。

1.2 PS04分泌物劑量設置

以PS04菌株分泌物的濃度為1，用蒸餾水稀釋成6個梯度，分別為0、1/100、1/150、1/200、1/250和1/300。

1.3 材料處理

利用配制好的梯度溶液，分別在22℃±1℃和28℃±1℃條件下，采用3種方式對水稻進行處理：A，浸種，直接用配制好的梯度溶液對水稻種子進行浸種催芽24 h；B，噴施葉片，利用清水催芽24 h后，選取萌發一致的種子均勻播種在育秧盒中，然后用梯度溶液每隔12 h噴施1次，直至水稻可以移栽為止，噴施程度為水稻葉片表面均勻布滿小液滴；C，浸種+噴施葉片，利用配制好的梯度溶液對水稻種子進行浸種催芽24 h，選取萌發一致的種子均勻播種在育秧盒中，然后用梯度溶液每隔12 h噴施1次，直至水稻可以移栽為止，噴施程度為水稻葉片表面均勻布滿小液滴；CK，蒸餾水處理。同時培育足量的稗草幼苗，以待后期移栽處理。

圖1 不同濃度的PS04分泌物在28℃下對化兩優78幼苗生長的影響

圖2 不同濃度的PS04分泌物在22℃下對化兩優78幼苗生長的影響

待水稻幼苗長到3葉1心時移栽到圓形塑料盆（Φ15.2 cm，h 8.6 cm）里，每盆3叢，每叢3株，同時在每盆的中央部位移栽5株稗草，每個處理3次重復。移栽前對水稻進行取樣，分別測得其株高和根長，移栽后不再做其他處理，讓水稻和稗草自然生長，分別隔7 d、14 d、21 d對稗草進行取樣，測量其株高和根長。整個試驗過程均在智能人工培養箱（RTOP-500D）12 h/12 h光/暗周期、200 μmol/（m2·s）的條件下培養，直到試驗結束。

1.4 數據處理與分析

數據統一用SPSS19.0和Excel 2010軟件進行處理，采用Duncan法分析處理間的差異。

2 結果與分析

2.1 不同溫度下各處理對化感稻株高與根長的影響

2.1.1 對化兩優78株高及根長的影響

由圖1可知，28℃下，A處理中用1/200濃度的PS04菌株分泌物溶液浸種后，化兩優78號的株高與對照相近，其他濃度處理均低于對照；各PS04菌株分泌物處理的根長均短于對照。B處理中，只有1/200濃度PS04菌株分泌物的處理株高略大于對照；1/200和1/300濃度處理根長大于對照，其余均小于對照。C處理中，化兩優78號PS04菌株分泌物處理的株高均小于對照；根長除1/250濃度PS04菌株分泌物處理略小于對照之外，其余均大于對照。

由圖2可知，22℃情況下，A處理中不同濃度浸種后化兩優78號的株高除了1/200濃度處理與對照相近外，其他處理均小于對照；1/100和1/150濃度處理的根長大于對照。B處理中，1/250和1/300濃度處理的株高均大于對照，1/200濃度處理的株高略小于對照；所有濃度處理的根長均大于對照。C處理中，只有1/300濃度處理的株高大于對照；所有PS04菌株分泌物處理的根長均大于對照。

2.1.2 對化感稻3號株高及根長的影響

由圖3可知，28℃下，A處理中，不同濃度PS04菌株分泌物浸種后化感稻3號的株高均小于對照，但1/300濃度處理的株高與對照差異小；只有1/250和1/300濃度處理的根長大于對照，其余均小于對照。B處理中，只有1/200濃度處理的株高大于對照；所有PS04菌株分泌物處理的根長均小于對照。C處理中，所有PS04菌株分泌物處理的株高均小于對照；1/100和1/150濃度處理的根長要大于對照。

圖3 不同濃度的PS04分泌物在28℃下對化感稻3號苗生長的影響

圖4 不同濃度的PS04分泌物在22℃下對化感稻3號苗生長的影響

由圖4可知，22℃情況下，A處理中，不同濃度所有PS04菌株分泌物浸種后化感稻3號的株高在1/100和1/250濃度處理下均大于對照，而1/150濃度處理的株高與對照差異小。B處理中，1/250和1/300濃度處理的株高大于對照，其余濃度處理均小于對照；1/100和1/150濃度處理的根長大于對照，1/250濃度處理的根長與對照相近，其余處理均小于對照。C處理中，1/200和1/250濃度處理的株高大于對照，其余處理的株高均小于對照；只有1/100和1/250濃度處理的根長大于對照，其余處理均小于對照。

2.2 化感稻對稗草株高、根長和存活率的影響

2.2.1 經不同處理的化兩優78號與稗草混種對稗草的影響

由表1可知，28℃情況下，A處理中移栽后7 d，1/250處理的稗草株高顯著低于對照，而移栽后14 d和移栽后21 d的稗草株高與對照差異均不顯著；移栽后7 d、14 d和21 d分別有1/300、1/150和1/200濃度處理的根長顯著大于對照；移栽后7 d各濃度處理的存活率均小于對照，而移栽后14 d，各濃度處理的存活率均大于對照，移栽后21 d，1/250和1/300濃度處理存活率大于對照，其余與對照相同。B處理中移栽后7 d、14 d和21 d各濃度處理的稗草株高與對照相比差異均不顯著；移栽后7 d的根長與對照差異也不顯著，但移栽后14 d和21 d分別有1/150和1/200濃度處理的根長顯著大于對照；移栽后7 d稗草存活率均大于對照，移栽14 d后只有1/150和1/300濃度處理的存活率大于對照，1/250濃度處理小于對照，移栽后21 d除了1/300濃度處理的存活率與對照相同之外，其余均小于對照。C處理中移栽后7 d和21 d的稗草株高與對照差異不顯著，移栽14 d后1/250濃度處理的株高顯著低于對照；移栽后7 d和21 d的稗草根長與對照差異不顯著，移栽14 d后1/250濃度處理的根長顯著低于對照，1/200濃度處理的根長顯著高于對照；移栽后7 d稗草的存活率在1/100和1/150濃度處理大于對照，移栽后14 d除了1/200濃度處理與對照相同之外，其余均大于對照，移栽后21 d只有1/100和1/150濃度處理大于對照，其余均小于對照。

由表2可知，22℃情況下，A處理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高和根長與對照差異均不顯著，移栽后7 d的存活率1/250濃度處理大于對照，1/300濃度下小于對照，移栽后14 d除了1/300濃度處理的存活率與對照相同之外，其余均小于對照，且1/200濃度處理存活率最小，僅為40%，移栽后21 d稗草存活率均大于對照，且1/300濃度處理最大，達到100%。B處理中移栽后7 d各濃度下的稗草株高均顯著高于對照；移栽后14 d和21 d與對照相比差異不顯著；移栽后7 d稗草根長只有1/150濃度處理顯著大于對照，移栽后14 d和21 d的根長與對照差異不顯著；移栽后7 d只有1/300濃度處理的稗草存活率小于對照，而移栽后14 d稗草的存活率均大于對照，移栽后21 d的稗草存活率均小于對照，且1/250濃度處理最小，僅為20%。C處理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高與對照差異均不顯著；移栽后7 d的稗草根長與對照差異也不顯著，移栽后14 d和21 d分別有1/300和1/200濃度處理的根長顯著低于對照；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/200濃度處理大于對照，1/300和1/250濃度處理小于對照，移栽后14 d除了1/300濃度處理小于對照之外，其余均大于對照，移栽后21 d稗草的存活率均小于對照，且1/250濃度處理最小，僅為10%。

表1 不同濃度的PS04分泌物在28℃下對化兩優78與稗草混種稗草生長的影響

表2 不同濃度的PS04分泌物在22℃下對化兩優78與稗草混種稗草生長的影響

表3 不同濃度的PS04分泌物在28℃下對化感稻3號與稗草混種稗草生長的影響

2.2.2 經不同處理的化感稻3號與稗草混種后對稗草的影響

由表3可知，28℃情況下，A處理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高和根長與對照差異均不顯著，移栽后7 d的存活率在1/150濃度處理與對照相同，其余均大于對照，移栽后14 d除了1/150濃度處理的存活率與對照相同之外，其余均小于對照，移栽后21 d稗草的存活率在1/150和1/100濃度處理均小于對照，其他均大于對照。B處理中移栽后7 d的稗草株高在1/250和1/300濃度處理均顯著低于對照；移栽后14 d只有1/100濃度處理稗草株高顯著低于對照，移栽后21 d與對照株高相比差異不顯著；移栽后7 d在1/250濃度處理稗草根長顯著小于對照，1/100和1/200濃度處理顯著大于對照，移栽后14 d與對照相比，1/300濃度處理稗草根長顯著大于對照，而1/100濃度處理顯著小于對照，而21 d的根長只有1/300濃度處理顯著大于對照；移栽后7 d的稗草存活率1/150和1/300濃度處理小于對照，而移栽后14 d稗草的存活率1/100和1/200濃度處理小于對照，21 d的稗草存活率1/150和1/250濃度處理大于對照，其他均小于對照。C處理中移栽后7 d的稗草株高1/100和1/200濃度處理顯著低于對照，14 d后只有1/250濃度處理顯著低于對照，而21 d后1/100和1/200濃度處理的株高顯著高于對照；移栽后7 d、14 d和21 d的稗草根長與對照差異均不顯著；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/200濃度處理小于對照，1/150濃度處理大于對照，移栽后14 d的稗草存活率與對照相同，移栽后21 d稗草的存活率1/100濃度處理小于對照，1/300濃度處理大于對照。

由表4可知，22℃情況下，A處理中移栽后7 d和21 d的稗草株高與對照差異均不顯著，而移栽后14 d的稗草株高顯著小于對照；移栽后7 d的根長與對照差異不顯著，14 d后根長均顯著小于對照，21 d后只有1/100濃度處理的根長顯著小于對照；移栽后7 d各濃度的存活率與對照相同，而移栽后14 d，1/150和1/300濃度處理小于對照，移栽后21 d，各濃度的存活率在1/250和1/300濃度處理大于對照，其余小于對照。B處理中移栽后7 d的稗草株高與對照相比差異均不顯著，14 d的只有1/200濃度處理顯著小于對照，21 d的1/150和1/200濃度處理顯著小于對照；移栽后7 d和21 d的根長與對照差異也不顯著，但移栽后14 d除了1/300濃度處理的根長與對照差異不顯著之外，其余均顯著低于對照；移栽后7 d稗草存活率在1/150和1/200濃度處理均大于對照，移栽14 d后只有1/100和1/150濃度處理的存活率大于對照，1/200濃度下小于對照，移栽后21 d只有1/200濃度處理的存活率小于對照。C處理中移栽后7d的稗草株高1/150濃度處理顯著大于對照，移栽14 d后1/300濃度處理的株高顯著低于對照，移栽21 d后1/150、1/200和1/300濃度處理均顯著低于對照；移栽后7 d的稗草根長在1/100濃度處理顯著大于對照，移栽后14 d除了1/100濃度處理與對照差異不顯著之外，其余均顯著小于對照根長，移栽后21 d只有1/100濃度處理顯著大于對照；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/250濃度處理大于對照，1/200濃度處理小于對照，移栽后14 d，1/100和1/250濃度處理大于對照，1/300濃度處理小于對照，移栽后21 d只有1/100濃度處理與對照相同，其余均小于對照，且1/300濃度處理最小，僅為20%。

表4 不同濃度的PS04分泌物在22℃下對化感稻3號與稗草混種稗草的影響

3 結論

通過試驗可知，對于化兩優78號而言，28℃下，最好的處理為1/300濃度的菌株分泌物噴施葉片，不僅可以增加化兩優78號的株高和根長，而且處理后的水稻對稗草的株高與根長影響差異不顯著。22℃下，1/200、1/250和1/300濃度噴施葉片均能增加化兩優78號的株高與根長，而且移栽14 d之后對稗草生長的抑制作用大，甚至使稗草全部死亡。

對于化感稻3號而言，28℃下，最好的處理為1/300濃度的菌株分泌物浸種，這種處理雖然對水稻的株高影響不大，但卻可以提高水稻的根長，而且處理后的水稻對稗草的株高和根長影響差異不顯著。22℃下，1/100和1/250濃度浸種均能夠增加化感稻3號的株高與根長，而且處理后的水稻移栽14 d之后均能夠顯著抑制稗草的株高與根長，除此之外1/250濃度菌株分泌物噴施葉片或者浸種+噴施葉片，均能增加化感稻3號的株高與根長，且噴施葉片處理在水稻移栽7 d后，能夠顯著抑制稗草的株高與根長，浸種+噴施葉片處理在水稻移栽14 d后，能夠顯著抑制稗草的株高。

4 討論

本試驗研究顯示不同濃度梯度的菌株分泌物對化感稻的影響，受環境溫度、水稻品種、處理方法等的綜合作用，總體來看，溫度越低，各濃度多糖處理的水稻生長狀況越向對照靠攏，這可能與菌株分泌物自身的穩定性有關。同一濃度的菌株分泌物對不同品種的水稻，會在不同的處理方式下出現不同的結果（圖1～圖4）。

菌株分泌物分梯度對化感稻進行不同處理后，觀察化感稻對稗草生長的影響，由試驗結果可知，28℃下效果較好的處理比較單一，化兩優78號只有1/300濃度噴施葉片、化感稻3號只有1/300濃度浸種的處理效果較好；但是22℃下，2種化感稻效果較好的處理都比較多，這說明溫度越高，對多糖溶液的選擇性越強。從稗草的存活率來看，利用不同濃度菌株分泌物處理的化感稻與稗草混種后，稗草的存活率并沒有明顯的規律，但在一些處理中，對化感稻的生長有促進作用，而對稗草的生長狀況抑制不大，這從側面說明菌株分泌物確實在某種程度上增強了化感稻的化感作用，只是這種作用并不是很明顯。

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