不同生物菌劑對(duì)魔芋軟腐病田間防效試驗(yàn)

覃劍鋒 陳波 蔡陽光* 段龍飛 郭邦利 陳國(guó)愛 楊涼花 盧美歡

（1.陜西省安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，陜西 安康市725021；2.陜西省安康市農(nóng)業(yè)科技信息宣傳中心，陜西 安康市725000；3.陜西省微生物研究所，陜西 西安710043）

魔芋（Amorphophallus）為天南星科魔芋屬多年生草本植物，是一種能大量提取葡甘聚糖的作物，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工及生物等領(lǐng)域［1，2］。近年來，在政府主導(dǎo)、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，魔芋產(chǎn)業(yè)不斷壯大，已成為山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著魔芋種植規(guī)模的擴(kuò)大，魔芋生產(chǎn)中的病害問題日益凸顯，其中以細(xì)菌性軟腐病危害最為嚴(yán)重［3］。相關(guān)研究認(rèn)為，引起魔芋軟腐病的病原菌為胡蘿卜軟腐歐氏桿菌胡蘿卜致病變種（Erwinia carotovora pv.carotovora）及胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜軟腐亞種（Pectbacterium carotovorum PC1），還有尚待確定的致病菌［4-7］，具有多樣性。

魔芋軟腐病主要為害葉片、葉柄及球莖［8］。葉片發(fā)病時(shí)，初生不規(guī)則、暗綠色水漬狀病斑，擴(kuò)大后葉片組織軟腐崩解，隨后蔓延至葉脈、小葉柄和主軸，使主軸組織軟腐凹陷成槽溝狀，常溢出膿液，散發(fā)臭氣，植株從基部倒伏。葉柄發(fā)病時(shí)，初見長(zhǎng)橢圓形水漬狀病斑，隨即向上或向下迅速蔓延擴(kuò)展，形成槽溝狀條斑，在條斑一側(cè)的葉片，多失色變黃，俗稱“半邊瘋”。球莖發(fā)病時(shí)，初生不定型水漬狀暗褐色病斑，逐漸向內(nèi)部擴(kuò)展，使白色組織變成灰白色，甚至黃褐色濕腐狀，有大量菌膿溢出，伴隨硫化氫氣味，蔓延至全部腐爛，最后變成黑色干腐海綿狀［9］。目前，防治魔芋軟腐病常用的化學(xué)藥劑主要為有機(jī)銅類殺菌劑、無機(jī)銅類殺菌劑、噻唑類菌劑等，但均有其弊端。而微生物制劑因其成本低、效率高、無殘留和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外植病防治的研究熱點(diǎn)［10］。筆者設(shè)計(jì)不同微生物殺菌劑的田間防效試驗(yàn)，并利用優(yōu)化后的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（采用以不同權(quán)重劃分葉片和葉柄部分的軟腐病分級(jí)方法）研究不同生物菌劑處理下魔芋軟腐病的病情指數(shù)和防治效果。旨為篩選出防效較好的生物菌劑，應(yīng)用于魔芋軟腐病的防治和魔芋的綠色高效栽培。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為安康地區(qū)重要的農(nóng)家栽培品種“花魔芋（A.konjac）”。挑選大小均一的“花魔芋”球莖（100g左右），并對(duì)種子進(jìn)行常規(guī)的消毒處理，攤晾于陰涼處，備用。試驗(yàn)于4月17日在安康市農(nóng)科院試驗(yàn)田（海拔284m）開展。

1號(hào)菌劑、2號(hào)菌劑、3號(hào)菌劑：均由陜西省微生物研究所研發(fā)，分別含有不同比例的芽孢桿菌、固氮菌、放線菌等。

枯草芽孢桿菌微囊粒劑：由成都特普生物科技股份有限公司提供，內(nèi)含1億CFU/g枯草芽孢桿菌。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 方法設(shè)置T0：空白對(duì)照；T1：1號(hào)菌劑；T2：2號(hào)菌劑；T3：3號(hào)菌劑；T4：枯草芽孢桿菌微囊粒劑--枯芽春5個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。小區(qū)面積4.5m×1.4m，魔芋播種株行距30cm×60cm，各重復(fù)內(nèi)處理隨機(jī)排列，魔芋播種雙行起壟1.4m，壟高20 cm。地塊四周各設(shè)置2行保護(hù)行。魔芋與玉米播種行數(shù)之比為1∶1。

1號(hào)菌劑、2號(hào)菌劑、3號(hào)菌劑：播種后澆灌種芋及周圍土壤，適當(dāng)晾干后覆土，用量為100mL/株。枯草芽孢桿菌微囊粒劑（簡(jiǎn)稱枯芽春）：用量為500g/667m2，稀釋200倍，浸種30min，取出置陰涼處晾干后播于溝里，播種后把剩余藥液充分?jǐn)嚢杈鶆驖姖灿跍现小?/p>

1.2.2 田間管理

（1）肥料：以玉米秸稈、有機(jī)肥（200kg/667m2）以及硫酸鉀復(fù)合肥（25kg/667m2）為底肥均勻撒施在試驗(yàn)田。

（2）除草：播種前后利用除草劑進(jìn)行除草。

（3）套種：采用玉米與魔芋間套模式。

1.3 數(shù)據(jù)采集與分析

各試驗(yàn)均在末次施藥后25d調(diào)查記載各小區(qū)發(fā)病情況，整區(qū)調(diào)查，計(jì)算發(fā)病率、病指和防治效果，用新復(fù)極差法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性測(cè)定。

本研究所利用的魔芋軟腐病病情指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將葉片與葉柄按1∶1的權(quán)重劃分，能更加準(zhǔn)確的反映魔芋軟腐病發(fā)病情況。具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：

魔芋葉片和柄莖權(quán)重劃分為0.5、0.5。

（1）魔芋葉片病情分級(jí)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)

0級(jí)：全株無發(fā)病癥狀；

1級(jí)：植株出現(xiàn)發(fā)病初期癥狀，極少數(shù)復(fù)葉發(fā)黃；

2級(jí)：植株出現(xiàn)明顯癥狀，葉片發(fā)黃面積較大（50%～80%）或部分枯死；

3級(jí)：整株葉片嚴(yán)重枯黃。

（2）魔芋柄莖病情分級(jí)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)

0級(jí)：無癥狀；

1級(jí)：柄莖一側(cè)有2cm左右水浸狀病斑，或病斑長(zhǎng)占柄莖總長(zhǎng)度的1/10～1/2；

2級(jí)：斑呈環(huán)繞型，或縱向型病斑長(zhǎng)度占柄莖總長(zhǎng)的一半以上；

3級(jí)：柄莖倒伏腐爛。

若柄莖與塊莖連接處有軟腐癥狀，為塊莖發(fā)病，病情歸入2級(jí)。

（3）魔芋植株病情指數(shù)計(jì)算公式

DI=（∑各病級(jí)葉片（柄莖）數(shù)×該病級(jí)值數(shù)）/（調(diào)查葉片（柄莖）總數(shù)×病級(jí)最高值）×100

總病情指數(shù)=DI葉片×權(quán)重+DI柄莖×權(quán)重

（魔芋葉片和柄莖權(quán)重劃分為0.5、0.5）

防效（%）=（對(duì)照區(qū)病指增長(zhǎng)值－處理區(qū)的病指增長(zhǎng)值）/對(duì)照區(qū)病指增長(zhǎng)值×100

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物菌劑對(duì)魔芋軟腐病發(fā)病率的影響

由表1可知，從種球莖衰減期到球莖成熟休眠期，不同處理的軟腐病發(fā)病率整體呈上升趨勢(shì)。不同藥劑處理下，魔芋軟腐病的累計(jì)發(fā)病率有所下降，其中T1、T3、T4較T0差異顯著，即微生物研究所1號(hào)菌劑、3號(hào)菌劑以及枯芽春較CK差異顯著。T4枯芽春和T3微生物研究所3號(hào)菌劑處理下魔芋軟腐病累計(jì)發(fā)病率最低，分別為26.25%和31.43%，較CK累計(jì)發(fā)病率分別降低22.16%和16.98%。受極端高溫天氣影響，當(dāng)年魔芋田塊軟腐病發(fā)病率整體偏高。

由表2可知，不同生物菌劑對(duì)魔芋軟腐病均有一定的防治效果，T1微生物研究所1號(hào)菌劑對(duì)魔芋軟腐病的防治效果達(dá)48.36%，T2微生物研究所2號(hào)菌劑對(duì)魔芋軟腐病的防治效果達(dá)59.43%，T3微生物研究所3號(hào)菌劑對(duì)魔芋軟腐病的防治效果達(dá)62.83%，其中T4枯芽春對(duì)魔芋軟腐病的防治效果最佳，達(dá)84.84%。

2.2 不同生物菌劑對(duì)魔芋產(chǎn)量的影響

由表3可知，不同生物菌劑對(duì)魔芋球莖鮮重及產(chǎn)量有一定的影響，但對(duì)魔芋的KGM含量和含水量并沒有影響。具體分析，T1微生物研究所1號(hào)菌劑、T2微生物研究所2號(hào)菌劑、T3微生物研究所3號(hào)菌劑和T4枯芽春處理均能起到增產(chǎn)效果，其中微生物研究所1號(hào)菌劑和微生物研究所2號(hào)菌劑較T0空白對(duì)照其單球莖鮮重增產(chǎn)顯著，單球莖鮮重分別增加78.75g和136.25g。

3 討論與結(jié)論

目前，關(guān)于不同藥劑對(duì)魔芋軟腐病田間防效的研究很多，但大都選用化學(xué)殺菌劑。張命焱等學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)在諸多藥劑中農(nóng)用鏈霉素對(duì)魔芋軟腐病的防治效果較為理想［11-14］，王曉娥等研究表明農(nóng)用鏈霉素500倍噴霧處理能提高劣質(zhì)種芋出苗率43.3%［15］，農(nóng)用鏈霉素因此一度成為防治魔芋軟腐病最為有效的藥劑。但因農(nóng)用鏈霉素長(zhǎng)期使用會(huì)通過食物鏈在人體富集，所以早在2016年，其所有登記證件全部被農(nóng)業(yè)部取消。2019年田虹等通過試驗(yàn)證明20%噻菌銅懸浮劑750mL/hm2對(duì)魔芋軟腐病的防治效果非常好［16］。陳恩發(fā)等研究表明魔芋靈＋汰腐凈處理和農(nóng)用鏈霉素處理可有效降低魔芋軟腐病的發(fā)生從而提高魔芋產(chǎn)量［17］。2018年以來，噻菌銅一類的有機(jī)銅殺菌劑因具混配性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在魔芋生產(chǎn)上被廣泛推崇［18］。

表1 不同生物菌劑對(duì)魔芋軟腐病發(fā)病率的影響

表2 不同生物菌劑對(duì)魔芋軟腐病的防治效果 單位：%

表3 不同生物菌劑處理對(duì)魔芋球莖膨大、KGM含量的影響

近年來，為實(shí)現(xiàn)魔芋綠色高效生產(chǎn)目標(biāo)，魔芋軟腐病防治的研究方向逐漸由化學(xué)防治向生物防治轉(zhuǎn)變，生防菌在魔芋病害防控上的研究報(bào)道也越來越多。枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）是芽孢桿菌屬的一種，廣泛分布在土壤及腐敗的有機(jī)物中。枯草芽孢桿菌微生物殺菌劑具有安全無污染、高效廣譜、抗逆性強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，是目前較為理想的生防細(xì)菌［19］。其防病機(jī)理在于菌體本身分泌拮抗物質(zhì)，從而抑制多種病原菌的生長(zhǎng)。研究表明，枯草芽孢桿菌對(duì)土傳病害的防治效果較好［20］。

在本研究中，首次采用了以不同權(quán)重劃分葉片和葉柄部分的軟腐病分級(jí)方法來考量四種不同的生物菌劑對(duì)魔芋軟腐病的防治效果。研究結(jié)果表明枯芽春對(duì)魔芋軟腐病的防治效果最好，也進(jìn)一步證實(shí)枯草芽孢桿菌對(duì)土傳病害的防效理想這一觀點(diǎn)。而陜西省微生物研究所研發(fā)的1號(hào)菌劑、2號(hào)菌劑、3號(hào)菌劑分別含有不同比例的芽孢桿菌、固氮菌、放線菌等，3種菌劑對(duì)魔芋軟腐病均能起到一定的防治效果，但較枯芽春防效略低。同時(shí)，1、2、3號(hào)菌劑和枯芽春處理都能起到增產(chǎn)效果，2號(hào)菌劑增產(chǎn)效果最為顯著。如進(jìn)一步優(yōu)化3種微生物菌劑的配方，可望實(shí)現(xiàn)多種抗生菌功能互補(bǔ)、多種病害兼防、作用持久的病害防控及增產(chǎn)效果。

除此之外，李輝等通過試驗(yàn)篩選出一株拮抗魔芋軟腐病的蘇云金芽胞桿菌［21］。巨大芽孢桿菌在魔芋軟腐病防治上的應(yīng)用目前仍存在一定的爭(zhēng)議。趙妗頤等研究表明巨大芽孢桿菌L2流分LE4-3對(duì)胡蘿卜軟腐歐文氏菌EC-1有良好抑菌作用［22］。李夢(mèng)飛等研究表明巨大芽孢桿菌ZX001可能通過球莖皮上的傷口進(jìn)入，并產(chǎn)生多種酶降解魔芋果肉，從而加劇魔芋球莖的腐爛，增加魔芋軟腐病發(fā)生的機(jī)會(huì)［23］。生態(tài)防控和綠色防控技術(shù)也在不斷更新［24］。周勇等研究了10種不同中藥材和大蒜提取液對(duì)菊果膠桿菌的抑菌效果，其研究結(jié)果對(duì)魔芋軟腐病的防治具有理論指導(dǎo)意義［25］。