施用有機物料腐熟劑對小麥莖基腐病發生的影響

姜珊珊，韓志磊，郭霞，吳斌，張眉，王升吉，朱立貴，辛相啟

（山東省農業科學院植物保護研究所／山東省植物病毒學重點實驗室，山東濟南 250100）

作物秸稈還田是提升土壤肥力、實現農業可持續發展的重要方式［1］。秸稈腐解時產生的化感物質可對抗有害生物的發生［2］。秸稈腐解產生的有機酸可對土傳病原菌產生抑制作用［3，4］。使用秸稈速腐劑、秸稈發酵劑等產品可加速秸稈的分解效率。當前有機物料腐熟劑已在小麥、玉米、水稻、尖椒、油菜等多種作物生產上得到應用，可促進前茬作物秸稈的腐解，降低病蟲害發生指數［5，6］。有研究表明，在稻 -油菜輪作田施用有機物料腐熟劑可以促進水稻秸稈初期腐解速度，同時還可以降低油菜菌核病的發生［6］。有機物料腐熟劑是由多種有益微生物組成的復合型菌劑。李珊［7］研究表明，利用適應秸稈還田的多功能菌劑，能夠抑制有害微生物的生長，提高冬小麥產量；劉元東等［8］研究表明，施用BM高效腐熟劑可對烤煙三種主要病原物產生明顯的抑制作用。

莖基腐病是小麥常見的土傳病害，近年來在黃淮海冬小麥種植區廣泛發生，已成為小麥減產的重要因素［9］。小麥莖基腐病防控技術的突破成為當前植保領域的研究熱點。本實驗室前期工作驗證了有機物料腐熟劑可以促進玉米秸稈的降解［10］，其是否對小麥土傳病害防控有作用尚不清楚。因此本研究采用盆栽試驗，探究施用有機物料腐熟劑對小麥莖基腐病發生的影響，以期為小麥莖基腐病害的防治尋找新思路和新途徑。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試菌株為假禾谷鐮刀菌（Fusarium pseudograminearum），為本實驗室保存菌株。供試有機物料腐熟劑由山東博華高效生態農業科技有限公司提供，有效活菌數≥2億／g，劑型為粉劑。供試小麥品種濟南15，田間對F.pseudograminearum表現感病。供試玉米秸稈處理至1～2 cm長，滅菌烘干備用。

1.2 試驗處理

本研究在溫室設置模擬試驗。將供試菌株F.pseudograminearum活化后，根據李永輝等［11］的方法制作菌土。將菌土（270 g／盆）與秸稈（7 g／盆）、有機物料腐熟劑（0.045 g／盆）混勻，作為試驗處理組（TG）；以添加秸稈和無菌土為空白對照（CK）；以添加秸稈、有機物料腐熟劑和無菌土作為陰性對照（NC）；以不添加有機物料腐熟劑、添加秸稈和菌土作為陽性對照（PC）。將各組混合土置于直徑12 cm的培養缽中，播種小麥，每盆播種15粒，每個處理重復種植9盆。置于23～25℃，L∶D＝16 h∶8 h條件下培養。

1.3 測定指標及方法

播種10 d后調查出苗數。出苗率（%）＝總出苗數／供試種子總數×100。播種后觀察發病情況并計算發病率和死亡率。發病率（%）＝病苗數／成苗數×100，死亡率（%）＝（未出苗數＋出苗后發病死亡數）／總播種數×100。當陽性對照組發病率達60%以上時進行取樣，將小麥整株取出，根部洗凈晾干后，分別測定各組小麥株高、地上部鮮重和根長、根鮮重。同時觀察及量取病苗病斑長度；小麥莖基腐病害調查標準參考吳斌等［9］的方法，并計算病情指數。

1.4 數據整理與分析

采用 Microsoft Excel和 GraphPad Prism 8軟件進行數據分析及作圖。

2 結果與分析

2.1 有機物料腐熟劑對小麥出苗率的影響

如圖1所示，空白對照組（CK）和陰性對照組（NC）小麥出苗率為100.00%，陽性對照組（PC）和處理組（TG）的小麥出苗率為99.26%，略低于CK組和NC組。表明施用有機物料腐熟劑對小麥的出苗無影響，小麥未成功出苗由F.pseudograminearum危害導致。

圖1 有機物料腐熟劑對小麥出苗率的影響

2.2 有機物料腐熟劑對小麥莖基腐病危害程度的影響

播種后20 d進行取樣分析（表1），PC組小麥發病率為71.25%，死亡率為5.93%；TG組小麥發病率為36.48%，死亡率為2.22%，分別比PC組降低48.80%和62.56%。TG組小麥的平均病斑長為1.18 cm，病情指數為7.60，發病程度輕于PC組。以上結果表明添加有機物料腐熟劑可以降低小麥莖基腐病危害程度。

表1 播種后20 d各處理小麥發病程度

2.3 有機物料腐熟劑對小麥生長的影響

分別對3個處理小麥株高、根長、地上部及根鮮重進行測定，如圖2和表2所示。PC組的株高、根長及鮮重均低于CK組，根部呈褐色。使用有機物料腐熟劑處理的TG組小麥株高和地上部、根鮮重都高于PC組，根部顏色與CK相似，呈白色。由此表明有機物料腐熟劑可以減弱F.pseudograminearum對小麥根部的侵害及對小麥地上部生長的影響。

3 討論與結論

有機物料腐熟劑已在多種農作物秸稈的降解中廣泛應用［5，6］。大量研究證明秸稈腐熟劑的應用在防控作物病蟲草害中具有作用［4，7，8］。本試驗結果表明施用有機物料腐熟劑可以降低小麥莖基腐病的發病率及發病程度，緩解F.pseudograminearum病原菌對小麥生長的影響。

前期研究工作已證明有機物料腐熟劑對濟麥22的出苗無影響，并且可促進小麥生長［10］。本研究表明濟麥15的出苗同樣不受有機物料腐熟劑影響，添加F.pseudograminearum后濟麥15的出苗率有所降低，表明F.pseudograminearum從小麥出苗期即可產生危害。

秸稈腐熟劑中含有大量的真菌、細菌、放線菌等有益菌，除了產生纖維素酶、葡聚糖酶等促進秸稈的降解外，還可產生抗生物質，抑制病原菌生長［12］。本研究施用有機物料腐熟劑后，小麥莖基腐的發病率及發病程度都明顯降低；同時小麥受F.pseudograminearum危害程度降低。小麥生理指標結果中，TG組鮮重略高于PC組，根長雖略低于PC組，但TG組根部沒有像PC組呈現褐色，且株高與CK相似，明顯高于PC組，由此推測有機物料腐熟劑可以緩解或減弱F.pseudograminearum對小麥根部的危害，使TG組小麥根部營養傳輸及地上部生長沒有受到嚴重影響。有機物料腐熟劑如何對F.pseudograminearum產生影響還需進一步深入研究。

綜上所述，有機物料腐熟劑可以減弱小麥莖基腐病原菌的危害，為促進秸稈還田技術的有效應用及小麥莖基腐病害綠色防控提供了新手段。