
為了清晰明確內生真菌發酵液對小麥赤霉病的防治成效以及對小麥生產安全性的評估,本文首先針對小麥赤霉病的病原學特性、發生所需條件、發展規律等,以及內生真菌的作用機制和生物防治的價值意義等內容展開詳細闡述。并且于2024年在精心組織開展了內生真菌發酵液對小麥赤霉病防控的田間試驗。試驗結果清晰表明:在處理五的條件下,即內生真菌發酵液使用量為
時,對小麥赤霉病的防治效果較為理想。其病穗率的防治效果達到了 7 3 . 7 5 % ,病指防治效果更是高達 7 7 . 0 8 % 。尤為重要的是,該處理方式對小麥的生長未產生任何藥害影響。由此不難看出,內生真菌發酵液作為一種能夠寄生在禾草科植株體內并與之協同生長的真菌體,完全能夠作為生物防治藥劑應用于小麥赤霉病的防治流程之中,且不會給小麥植株的生長帶來任何不良影響。
一、小麥赤霉病的病原及發生規律
1、小麥赤霉病病原學
小麥赤霉病是由多種鐮刀菌侵染所引發的一種真菌性病害,包含禾谷鐮孢、燕麥鐮孢、串珠鐮孢等。其中,禾谷鐮孢為優勢菌,是小麥赤霉病的主要侵染源,屬半知菌亞門。禾谷鐮刀菌以分生孢子實施無性繁殖,分生孢子外觀為鐮刀形,微彎曲,基部有隔膜3~5個。禾谷鐮刀菌分生孢子形成最適溫度為
最低溫度為
,單個孢子無色,多個孢子聚集后外觀為粉紅色。禾谷鐮刀菌在侵染小麥植株引發赤霉病后開始有性繁殖,在侵染部位生成子囊殼,子囊殼形成最適溫度為
子囊殼紫色,外觀似棍棒狀,內生子囊孢子8個,多為單排、雙排或螺旋狀分布。子囊殼內釋放出子囊孢子,子囊孢子外觀無色,為紡錘形,兩端鈍圓,有隔膜2個。子囊孢子萌發最適溫度為 2 5~3 0 % ,空氣相對濕度高于 7 2 % 。
2、小麥赤霉病發生癥狀
小麥赤霉病發生后,由于侵染部位、發病時間、發生癥狀的不同可以劃分為苗枯、莖腐、稈腐、穗枯。
① 苗枯:苗枯通常是由于小麥種子帶菌,在播種出苗后病原持續侵染小麥幼苗所引發的一種赤霉病癥狀。帶菌種子萌發后,在幼苗的芽鞘、根鞘部位有水漬狀、黃褐色腐爛斑,隨著發生時間的延長逐漸擴展至小麥根系、子葉部位,病部轉變為褐色。危害嚴重時,小麥幼苗連片黃化、枯萎,出現苗枯。
② 莖腐:小麥整個生長發育期間均會引發莖腐性赤霉病,在發生初期,小麥莖基腐發病組織外觀為褐色。隨著發生時間的延長,小麥植株莖基部組織逐漸軟化、腐爛,病原侵染維管束,引發病部萎蔫、腐爛,阻斷小麥地上部分養分、水分的傳輸,病株死亡。
③ 稈腐:稈腐多發生在麥穗下方第1~2節部位上,發生初期,在小麥葉鞘上有水漬狀褪綠病斑。隨著發病時間的延長,病斑逐漸擴大轉為淡褐色或紅褐色,外觀為不規則狀病斑。病斑除了沿小麥莖稈部位縱向、橫向發展,還會侵染至小麥莖稈內部,影響小麥植株養分的傳輸。發生嚴重時,發病部位上部全部枯黃,無法正常抽穗或抽出枯黃穗。
④ 穗枯:穗枯型小麥赤霉病通常發生在穗部,發生初期,小麥小穗穎片上有淡褐色水漬狀病斑,后續逐漸擴大至整個小穗,發病部位外觀為枯黃色。當田間空氣相對濕度較大時,在發病小穗穎片的合縫處或小穗基部的病斑處有粉紅色膠質霉層,有多個小黑點密布,此為赤霉病病原子囊殼。進入發病后期,病斑逐漸擴大,轉變為黑褐色,小麥地上部分出現枯死,造成減產嚴重。穗枯發病后,小麥穗粒病部有粉紅色粉末狀物,此為病菌的菌絲體。
3、小麥赤霉病發病條件
小麥赤霉病致病菌在冬季以菌絲體的形態在病殘體、土壤中、種子表面等部位越冬,翌年春季溫度回升后,病菌生成子囊孢子,隨空氣、水流傳播侵染小麥植株,造成小麥發病。小麥在不同生長發育期均易感赤霉病,其中以揚花期感病率最高,發病后影響最為嚴重。小麥揚花期,當出現連續陰雨3d以上、氣溫穩定高于
時,小麥植株最易感病。當田間赤霉病病原菌充足的情況下,小麥赤霉病將會呈現出暴發流行趨勢。小麥植株生長至乳熟期后,通常極少受赤霉病病原侵染,除非在適宜赤霉病傳播侵染的長期陰雨條件下。病菌孢子先對小麥穗粒造成侵染,通常在3\~5d后表現出明顯受害特征。病原侵染小麥穗粒后,逐漸蔓延至穎殼部位,并對小麥的花藥造成侵染,危害小麥胚及胚乳,同時擴展危害相鄰穗粒,最終致使發病穗枯萎,嚴重影響小麥籽粒的產量及品質。
小麥赤霉病發生后,表現為多循環侵染特征,侵染時具有針對性。小麥揚花期,赤霉病病原初侵染量及子囊孢子的持續侵染特征會影響穗枯的發生及危害程度。當小麥種植片區內,品種差距大、成熟期差異大的情況下,會加重赤霉病的發生及危害;當田間赤霉病致病源病殘體菌量大、種植密度大、偏施氮肥、土壤質地黏重、排灌不良等情況,小麥赤霉病發生及危害顯著提升。
二、內生真菌作用及生防價值
在自然環境中,陸生植物通??梢耘c多種微生物之間形成互利共生或內寄生的關系。內生真菌通常指禾草內生真菌,此類真菌在禾草植株體內寄生,并度過禾草植株的全部或大部分生活周期,但不會在被寄生宿主外在表現出任何外部癥狀。在現代農業發展中,內生真菌共生體一直備受研究者的關注,此類真菌在不同的自然生態環境、自然選擇壓力下,能夠實現對宿主植株之間形成穩定、協同、進化的互惠互利關系。目前,禾草內生真菌已經被證實含有制毒活性物質生物堿,而生物堿在宿主植株體內具有促進防衛的功能。內生真菌寄生在禾草宿主植株中,對宿主形態、生理、生物化學等特征具有調節、修飾的作用,可以提升宿主植株在生物或非生物脅迫下的適應性,維持共生關系穩定。
在開展農作物病蟲害防治過程中,化學防治方式具有針對性強、快捷、效果好等優勢,但是長期、過量使用化學藥劑會致使農作物產品出現藥劑殘留,引發環境資源污染、破壞周邊生態、病蟲抗藥性提升等問題。近年來,生物防治技術作為一項高效、安全、綠色的病蟲防控新模式,在農作物生產中應用逐漸廣泛。微生物源生物制劑作為生物防治的一種,是指施用微生物自身或代謝物達到防病、殺蟲的效果,本質上是借助微生物種內或種間的競爭達到病蟲防治目的。
在內生真菌研究中,以其與宿主禾草之間穩定互惠的共生關系,為禾草內生真菌的生物防治提供了研究思路。在李秀璋等禾草內生真菌作為生防因子潛力分析研究中證實,內生真菌可以提升宿主禾草抗病性,借助內生真菌能夠實現對禾草病害的有效防治。鮑根生在對禾草內生真菌共生體及其生態學意義研究中表明,未草真菌的應用可以調節植株氣孔的關閉、增加宿主根系表面積、促進根部酚類化合物的分泌、調節宿主內胞間及胞內滲透勢,對提升宿主環境抗逆性具有較好的效果。
為探究內生真菌發酵液對小麥赤霉病的防治效果,本次試驗在進行,使用不同濃度的內生真菌發酵液進行噴霧試驗,為小麥赤霉病內生真菌生物防治提供理論參考。
三、小麥赤霉病內生真菌發酵液防治試驗
1、材料與方法
① 試驗材料
試驗小麥品種為皖麥50,由安徽省宿州市農業科學研究所選育。
內生真菌發酵液是由醉馬草內生真菌中分離得出,為醉馬草內生真菌菌株。
② 試驗地點
試驗地點位于黃圩鎮某農戶小麥種植田中,前茬作物為水稻,地勢平坦、肥力水平中上。
③ 試驗設計
本次試驗共設置5個不同處理,單個處理重復3次,共有15個小區,單個小區面積
。其中,處理一 ( c k) 為空白對照,施入醉馬草內生真菌發酵液 0 m L 、處理二施入醉馬草內生真菌發酵液 5 m L 處理三施入醉馬草內生真菌發酵液 8 m L 處理四施入醉馬草內生真菌發酵液 1 1 m L 處理五施入醉馬草內生真菌發酵液
各小區之間有 1 m 寬間隔行,采用隨機區組排列。醉馬草內生真菌發酵液施入時,兌水 1 . 4 k g ,使用氣壓式園藝霧化噴水壺噴施小麥植株,噴施時間為小麥揚花期。
④ 試驗管理
本次試驗小麥播種時間為2023年11月20日,播種量為
,底肥施入 45 % 三元復合肥
田間管理依照當地農戶小麥常規管理進行,除小麥揚花期各處理葉面噴施醉馬草內生真菌發酵液用量不同之外,其他管理方法均一致,在試驗期間不施入任何赤霉病防治藥劑。
⑤ 數據測定方法
使用內生真菌發酵液施藥防治小麥赤霉病后第15d,采取對角線五點取樣法,在各小區內選取5個點,單個點取10穗。記錄出現赤霉病的穗發病情況,依照穗枯面積占整個穗面積的百分比進行分級,同時對各處理病穗率、總穗數數據記錄分析,結合計算公式計算與各處理赤霉病的病情指數、防治效果數據。
小麥赤霉病病穗率分級標準:
0級,全麥穗無病穗表現;
1級,枯穗發生面積占全麥穗總面積的 2 5 % 及以下;
3級,枯穗發生面積占全麥穗總面積的 2 6 % ~ 5 0 % 之間;
5級,枯穗發生面積占全麥穗總面積的 5 1 % ~ 7 5 % 之間;
7級,枯穗發生面積占全麥穗總面積的 7 6 % 及以上。
⑥ 小麥病穗率、病情指數及防治效果計算公式:
病穗率
病穗率/調查總穗數) 
病情指數=【∑(病葉數 ? × 相對應級數)/(調查總葉數 × 最高級數)】×1 0 0
防治效果 ( % )=【(對照病情指數-處理病情指數)/對照病情指數】×100
在使用內生真菌發酵液噴施小麥葉片防治赤霉病后15d左右,觀察小麥植株葉片、莖稈、穗等部位的生長發育情況,是否出現畸形、長勢緩慢、顏色黃化、褪綠、灼燒狀等藥害特征,并觀察藥害程度及植株恢復情況,記錄安全性表現。
⑦ 數據處理
數據采取Excel軟件進行錄入整理,運用DPS7.05數據分析軟件進行方差分析。
2、結果與分析
① 內生真菌發酵液對小麥赤霉病的防治效果
觀察表1中內生真菌發酵液對小麥赤霉病的防治效果數據,可見在不同處理中,以處理—— ( c k) 空白對照田間病穗率最高,對比其他處理差異顯著
;最低田間病穗率為處理五,為 2 1 % ,對比處理四兩者之間差異不顯著,對比處理一(ck)、處理二、處理三、處理四差異顯著( Plt;0 . 0 5 。
觀察病穗防效數據,以處理五最高,為 7 3 . 7 5 % ,對比處理四病穗防效 6 7 . 5 % 兩者之間差異不顯著,對比處理二、處理三差異顯著
)。
觀察病情指數數據,以處理一(ck)空白對照小麥赤霉病病情指數最高,對比其他處理差異顯著(
;最低田間赤霉病病情指數為處理五,為2.2。對比其他處理差異顯著
。其中,處理二、處理三、處理四病情指數分別為5.8、4、3.5,三者之間無顯著差異,對比處理一 ( c k) 、處理五之間差異顯著( Plt; 0.05)。
觀察病情指數防治效果,以處理五最高,為 7 7 . 0 8 % ,對比其他處理差異顯著(
。其次為處理四、處理三,分別為6 3 . 5 4 % ) 5 8 . 3 3 % ,兩者之間無顯著差異,對比處理二、處理五差異顯著(
)。
由此可見,在本次小麥田間赤霉病防治數據,隨著內生真菌發酵液使用濃度的提升,小麥赤霉病的病穗率、病情指數隨之下降,病穗防效及病情指數防治效果逐步提升,在使用量 1 5 m L
的情況下,對小麥赤霉病防治效果最佳。

② 內生真菌發酵液對小麥植株的安全性影響
通過施入后第15d對小麥植株的觀察,發現所有試驗區內,小麥葉色嫩綠、生長點正常,未發現葉片、生長點畸形、葉片褪綠等各種藥害癥狀。表明在本次試驗中使用的內生真菌發酵液濃度對小麥植株生長安全。
3、結論與討論
小麥赤霉病為我國小麥生產區內較為常見的一種病害,發生后會造成小麥穗粒上有害霉毒素的堆積,嚴重影響小麥的產量及籽粒健康性。赤霉病危害過的小麥穗粒中含有毒素,用于消費者日常飲食或動物飼養中,會影響人及動物的身體健康,引發慢性中毒癥狀。目前,我國大田小麥赤霉病防控過程中,依舊采取化學藥劑噴施防治為主,長期、大量使用化學藥劑不僅會增加小麥籽粒農藥殘留的問題,還會造成病原抗性提升,影響后續藥劑持續防治效果。生物防治作為一種高效、安全、殘留性少的綠色健康農作物病蟲害防治方式,目前在小麥赤霉病防治中已有應用。例如,枯草芽孢桿菌、嗜硫小紅卵菌等,其中,枯草芽孢桿菌屬于芽孢桿菌屬細菌,使用在小麥赤霉病防治時,可以分泌出抗菌物質抑制病原菌的生長,分解菌絲、溶解病原菌細胞壁,造成病原細胞穿孔、畸形等,從而影響病原的擴展侵染效果。不同種類的生物菌劑在使用后所作用途徑有所差異。而植物內生真菌對宿主具有較強的專一性,其在應用小麥赤霉病防治時,是通過寄生至宿主小麥植株本身,通過加強植株長勢、提升抗病性達到生防效果。并且,內生真菌在人工接種至小麥植株體內后,會穩定地隨著植株體內的遺傳協同生長,具有生物源農藥開發特質。
植物體內內生真菌作為一種新型微生物資源,多年來在植物病蟲害防治中研究范圍廣闊。在本次試驗研究中,使用醉馬草內生真菌發酵液對小麥赤霉病開展田間防治試驗。試驗數據對比空白對照防治效果顯著,病穗率、病情指數隨著醉馬草內生真菌發酵液使用濃度的提升而逐步下降,病穗防治效果及病情防治指數和防治效果隨著使用濃度的提升而提升,表明醉馬草內生真菌對小麥赤霉病的防治效果顯著,適宜作為生物防治藥劑進行開發利用。
綜上所述,內生真菌發酵液對小麥赤霉病具備一定的防治效果。本次試驗僅僅針對醉馬草內生真菌發酵液噴施小麥防治赤霉病的田間防效展開了分析,尚未對小麥植株的長勢、生理性狀、后續產量等數據進行持續性測量,而且也沒有實現大面積的生產試驗。相關技術研究人員可以在此基礎之上進一步深入研究和試驗。
(作者單位:234300安徽省宿州市泗縣黃圩鎮農業農村中心)
