公主嶺霉素對水稻稻瘟病田間防治效果

安俊霞 張正坤 李曉光 馬嵩岳 李莉 陳莫軍 楊會營 嚴永峰 杜茜 李啟云

摘要 [目的]研究公主嶺霉素對水稻稻瘟病的田間防治效果。[方法]以公主嶺霉素水提原液為供試藥劑，探討公主嶺霉素對水稻稻瘟病的田間防治效果。[結果]公主嶺霉素可提高水稻植株葉片中PAL、SOD、GLU等防御酶的活性，持效期達30 d;盆栽及田間不同試驗點均可觀測到公主嶺霉素對葉瘟的防控效果，其中田間防治效果最高為74.49%，預防效果達82.26%;田間對水稻穗莖瘟的防治效果為63.97%，預防效果為72.09%;收獲后實際測產，施用公主嶺霉素增產0.71%～8.22%，且稻米的外觀、食味及營養品質均有所提升。[結論]公主嶺霉素對水稻葉瘟及穗莖瘟均有較好的防治作用，并可實現水稻的增產提質，值得推廣和應用。

關鍵詞 公主嶺霉素;水稻;稻瘟病菌;田間防效;增產提質

中圖分類號 S476文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2018）34-0130-05

水稻是全世界最重要的糧食作物之一，占作物產量的 40%。在全世界水稻生產中，我國單產和總產均處于先進行列。水稻生產在國民經濟中占有重要地位。稻瘟病是目前分布最廣泛、危害最嚴重的植物真菌病害之一，為水稻病害之首。目前農業生產中對稻瘟病的防治主要采用化學農藥。然而，化學農藥對環境毒性大，施用后藥物殘留難以降解，嚴重影響人類健康與周邊生態環境[1]。生物農藥與化學農藥相比具有安全性高、選擇性強、對環境影響較小等優點而被推廣應用。

公主嶺霉素是農用鏈霉菌農抗“769”的代謝產物，對包括水稻稻瘟病菌在內多種植物病害的病原菌具有較高的拮抗作用[2]，對多種植物病害表現出較好的防治效果。同時，該菌可通過誘導水稻植株防御酶系活性的變化而增強植株的抗病性[3]。

筆者以公主嶺霉素水浸提液為試驗藥劑，通過研究盆栽模擬試驗及田間自然發生條件下公主嶺霉素對水稻稻瘟病的防控效果，調查公主嶺霉素水提液施用條件下田間水稻產量和品質的變化，為公主嶺霉素在生產上防治水稻稻瘟病害的推廣和應用提供參考，并為公主嶺霉素應用于水稻綠色生產提供理論和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 植物材料。

水稻品種：吉粳88號、太湖糯、嘉花1號、潭兩優215，市售，均為當地水稻生產上的常用品種。

1.1.2 生防菌株及生防藥劑。

農抗“769”：吉林省農業科學院植物保護研究所生物農藥實驗室保存，以改良的高氏1號培養基（769-1）培養[2]。

公主嶺霉素水浸提液制備：以玉米大碴子為培養基質的農抗“769”固體完全培養物，經自然晾干，粉碎并以1∶2比例提取，離心取上清液即為供試水浸提液。

1.2 試驗方法

1.2.1 抗病酶活性測定。

2015年在公主嶺南崴子進行。7月9日田間噴施公主嶺霉素水浸提液。施藥前取樣并每隔3 d取樣1次，連續取樣10次，樣品于-80 ℃保存備用。苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性采用苯丙氨酸紫外吸收法[4]測定;超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍四唑自氧化法[5]測定;β- 3-葡聚糖酶（GLU）活性采用還原糖測定法[6]測定。分別以春雷霉素和清水作為陽性和陰性對照，設3次重復。

1.2.2 幼苗期盆栽模擬及田間葉瘟病防治。

待水稻葉子長至6葉進行葉瘟病試驗。把稻瘟病菌分生孢子懸液噴霧接種水稻，1 d后噴不同濃度公主嶺霉素稀釋液防治。公主嶺霉素水浸提液分別稀釋100、200、300及500倍液，以春雷霉素水劑推薦使用濃度作為陽性對照，每次處理重復3盆，清水作為空白對照。田間防治試驗每小區30 m 3次重復，試驗藥劑及用量：

公主嶺霉素（100×）4 500 mL/hm 公主嶺霉素（200×）4 500 mL/hm 加收米 1 500 mL/hm 京博施美清 750 mL/hm 稻瘟酰胺750 mL/hm 春雷霉素1 200 mL/hm CK為清水。

預防試驗于稻瘟病發病初期前3～5 d（水稻分蘗盛期）第1次施藥，每隔7～10 d施藥1次，連續施藥2次。治療試驗于田間有明顯病斑可見時噴藥，每隔7～10 d施藥一次，連續施藥2次。防效調查在第2次施藥后14 d進行，調查采用5點取樣法，每點調查5叢，共25叢，調查旗葉及旗葉以下2片葉。根據國家2009年頒布的稻瘟病菌測報調查規范對葉瘟病進行調查分級[7]。記錄各葉片發病的級數，計算病情指數，并同時計算防治效果，計算公式：

病情指數=[∑（各級病葉數×相對應基數）/調查葉總數×9]×100

防治效果=（[空白對照病指-施藥處理病指）/空白對照病指]×100%

1.2.3 水稻穗瘟病防治。

于水稻破口期第1次施藥，每隔7～10 d施藥1次，連續施藥2次。藥液以均勻噴濕植物中下部為宜。試驗藥劑及用量同葉瘟病防治。待水稻蠟熟初期病情穩定后調查病情指數。調查方法、取樣點同葉瘟病調查。根據國家2009年頒布的水稻稻瘟病菌測報調查規范對穗瘟病感染情況進行調查分級[7]，記錄每穗發病的級數，計算病情指數，并同時計算防治效果。計算公式：

病情指數=[∑（各級病穗數×相對級值數）/調查葉總數×9]×100

防治效果=[1-（空白對照施藥前病指×藥劑處理施藥后病指）/空白對照施藥后病指×藥劑處理施藥前病指）]×100%

1.2.4 水稻產量和品質指標測定。

定點定穴在各生育期進行苗情普查，調查單位面積成株數、有效穗數、穗重、穗粒數、每穗實粒數等指標。在水稻收獲時對各小區進行實收測產，每小區5點取樣，每點1 m 打谷曬干稱重，換算產量，計算保產率。考種調查千粒重、籽粒含水量等。保留稻谷樣本，貯藏并用于品質分析。

水稻品質檢測每小區取樣，測定的稻谷樣本存放60 d以上，重復測定2次，取平均值。用小型精米機將稻谷加工成精米，用粉碎機粉碎，過70目篩，供分析用。其中外觀品質整精米率、出糙率根據優質稻谷GB/T 17891—1999 規定的方法執行，堊白粒率、堊白度、不完善粒、黃粒米、粒型（長寬比）等指標用日本佐竹公司生產的JMWT-12大米外觀品質分析儀測定。食味品質食味值、外觀、硬度、黏性、平衡度用日本佐竹公司的大米食味計測定。營養品質包括蛋白質含量、脂肪含量、直鏈淀粉含量等指標用德國布魯克科技有限公司生產的近紅外米質分析儀VECTOR22/N測定。

1.3 數據分析

采用 Excel 2007處理數據并制圖，采用DPSV7.05進行方差分析和多重比較，應用 Duncans 新復極差法（SSR 法）進行顯著性檢驗（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 公主嶺霉素田間施用對抗病相關酶活性的影響

由圖1可知，田間施用公主嶺霉素水提液后，水稻植株葉片中PAL、SOD、GLU的活性有不同程度的提高，在7月9日到8月5日持續取樣期間，雖然PAL、SOD、GLU活性均有不同程度的波動，但施用公主嶺霉素水提液的處理3個酶活力均持續高于清水及藥劑對照，其中PAL的峰值出現在7月24—27日，SOD和GLU的峰值均出現在7月12日。影響植物防御酶活性變化的因素很多，包括病菌入侵、機械損傷、蟲害、旱澇或其他氣候因素等，施用公主嶺霉素水提液后水稻植株葉片中防御酶活性升高說明在公主嶺霉素的誘導下水稻抗逆性增強。

2.2 公主嶺霉素田間施用對水稻和其他非靶標生物的影響

試驗期間各藥劑處理區的水稻生長正常，抽穗和谷粒發育良好，未發現供試藥劑對水稻產生藥害現象，亦未發現對有益生物產生不良影響。

2.3 模擬條件下公主嶺霉素對水稻葉瘟病的防治效果

在盆栽模擬條件下，陰性對照（清水）的葉瘟病發病率達100%，病情指數達100.00，平均發病級別為9級，感染效果較好，葉瘟病狀見圖2。由圖2可知，與對照相比，不同濃度下公主嶺霉素水提液對葉瘟病均有一定的防治效果，對照水稻幼苗葉片葉瘟病斑連片，部分葉片已經枯死，經公主嶺霉素水提液防治的幼苗，葉片上雖然有很多病斑，但并未發生成片或枯死的現象，與市售春雷霉素防效相似。公主嶺霉素對水稻葉瘟病的盆栽防治效果見表1。由表1可知，公主嶺霉素對稻瘟病菌的防治效果與其稀釋倍數有一定的關系，100～500倍稀釋液的防治效果無顯著差異，且均高于市售春雷霉素，該試驗中市售春雷霉素的防治效果為29.63%，200倍稀釋液防治效果最好，為40.74%。

2.4 公主嶺霉素對水稻葉瘟和稻瘟病的田間防治效果

由表2可知，用公主嶺霉素水提液100倍液預防，對葉瘟病的防治效果達82.86%。 采用治療評價公主嶺霉素對水稻穗瘟的治療效果，安徽省安慶市潛山縣七里村、湘潭七里鋪、江西省南昌市新建區3個試驗點，公主嶺霉素對葉瘟的防治效果最高達74.49%，最低為44.35%，與市售加米收和京博施美清的防治效果有一定差距。

用預防方式評價公主嶺霉素對穗瘟病的防治效果見表3。由表3可知，陰性對照（清水）穗瘟病的病情指數達6.1 田間可見癟粒和白穗，而公主嶺霉素防治的地塊病情指數僅為1.7 防治效果為72.09%。采用治療評價公主嶺霉素對穗瘟的治療效果，安徽省安慶市潛山縣七里村陰性對照（清水）穗瘟病的病情指數達32.44，而公主嶺霉素防治的地塊僅為11.69，防治效果為63.97%，陽性對照加米收和京博施美清對穗瘟病的防治效果為84%;湘潭七里鋪陰性對照的病情指數為15.16，公主嶺霉素的防治效果為41.94%，陽性對照加米收和京博施美清對穗瘟病的防治效果分別為5894%和56.01%。采用預防方式，并在水稻分蘗盛期后連續噴藥2次，可有效地防治穗瘟病的發生。雖然公主嶺霉素對水稻穗瘟病的防治效果與目前市售藥劑有一定差距。但通過發酵技術的改良、菌種定向改良及藥劑復配，公主嶺霉素對稻瘟病的防治效果仍具有提升的潛力。

2.5 公主嶺霉素對水稻產量和品質的影響

研究表明，公主嶺霉素田間噴施可提高水稻產量，對水稻產量的貢獻主要表現在促進水稻分蘗和成穗率的提高上[8]。該研究施用公主嶺霉素后也取得了增產效果，與前期試驗結果一致。公主嶺霉素對水稻產量的影響，因品種、栽培方式及氣候因素的差異而表現不同。該試驗的3個試驗點，水稻產量均有不同程度的提高，其中在湖南湘潭，公主嶺霉素水提液100倍稀釋液浸種直播的水稻增產效果最明顯，達8.22%，200倍稀釋液水稻增產幅度為3.43%（表4）。

稻米的品質，除受品種的遺傳特性支配外，外界環境如氣候、土壤、肥料及栽培措施等也有一定的影響[9]。因此，良好的栽培技術，不僅可使優質稻米的品質不致變劣，而且在某些情況下也有可能使品質有所提高。在施用公主嶺霉素防治水稻稻瘟病的同時，稻米的品質也發生了改變。施用公主嶺霉素的處理，稻米的外觀品質、食味品質和營養品質均有一定程度的提升。該研究中，施用公主嶺霉素后稻米出糙率降低，不完善粒降低，食味值提升，外觀性狀提升，硬度降低，黏度升高，平衡度升高，脂肪含量降低，直鏈淀粉含量提高（表5）。

3 結論與討論

水稻稻瘟病有多種發病情況，但主要以葉瘟病和穗瘟病為主，通常利用化學農藥也難以防治。在農業方面已有前人利用公主嶺霉素防治部分農業真菌病害，但在水稻上的應用較少，作用效果也沒有數據重復。該研究在水稻盆栽試驗中采用公主嶺霉素在幼苗期對葉瘟病進行防治，取得了一定的防治效果，在一定的濃度范圍內，公主嶺霉素濃度越高防治效果越好。田間試驗結果表明公主嶺霉素對水稻稻瘟病的預防效果略高于治療效果，然而在實際應用中水稻病害往往均在發病后才開始用藥物治療，因此，今后研究水稻病害的治療將是公主嶺霉素作為生物農藥開發的一個主要內容。

鏈霉菌“769” 噴施對水稻品質影響較大的幾個品質因子包括整精米率、奎白粒率和蛋白質的積累[8]，該研究在前期試驗的基礎上，進一步確定了公主嶺霉素對水稻稻瘟病的田間防控效果，同時也進一步確定了公主嶺霉素施用對稻米增產提質的作用，為稻谷的穩產、優質生產提供依據。該研究發現，影響公主嶺霉素防控稻瘟病效果的關鍵在于其生物活性，不同生產批次的公主嶺霉素，其生物活性存在一定差異，造成不同批次試驗數據的差異。今后，對公主嶺霉素在農業上的應用中，應著重在改造公主嶺霉素的生產菌株，提高其生物活性，并研究其不同活性條件下的最佳使用量，以提高其防治病害的效果，并推動公主嶺霉素的精準用藥，實現其作用效果最大化，以利于公主嶺霉素在水稻生產中的推廣。該研究結果拓寬了公主嶺霉素在農業上的應用，雖然與化學農藥相比，公主嶺霉素的防治效果稍差，但在生產上若充分利用公主嶺霉素，并與抗病品種和化學防治措施相結合，可減少化學農藥的使用次數和使用量，尤其在應用抗病品種和稻瘟病發生偏輕年份，可明顯減少農藥用量，對于生產安全稻米、水稻增產提質、保護環境等均具有積極作用。

參考文獻

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