柳林 王曉兵 薛泉宏

摘要∶為研究生防菌密旋鏈霉菌（Streptomyces pactum）對大田魔芋生長發(fā)育及其抗病性的影響，于2012-2014年在安康市漢濱區(qū)張灘鎮(zhèn)進(jìn)行大田種植試驗，在采挖前調(diào)查出苗率、株高、冠幅、復(fù)葉柄長、葉柄徑長及軟腐病病株數(shù)量，測定復(fù)葉的葉綠素與可溶性糖含量。2014年采用灌根方式研究生防放線菌對魔芋軟腐病害的防治效果。結(jié)果表明，低濃度（10%、20%菌劑與草木灰混合物）有利于出苗；純菌劑施用下，魔芋生長效果較好，能促進(jìn)魔芋有機物質(zhì)的積累；展葉期灌根能有效控制軟腐病的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：魔芋；生防放線菌；生長效應(yīng)；抗病性

中圖分類號∶S632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）13-3146-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.13.019

Research of Streptomyces Pactum to the Growth and Disease-resistance of Konjak

LIU Lin1，WANG Xiao-bin2，XUE Quan-hong3

（1.College of Agriculture and Life Science， Ankang University， Ankang 725000， Shaanxi， China；

2.Langao City Agriculture Bureau， Langao 725400， Shaanxi， China；

3.College of Resources and Environment， Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry， Yangling 712100， Shaanxi， China）

Abstract： For study the effects of streptomyces pactum to the growth and disease-resistance of konjak， field experiment of planting were carried out in ZhangTan Town， Hanbin District， Ankang municipality during 2011-2013. This paper has researched the rate of emergence， plant height， crown breadth， compound leaf stalk length， leaf stalk diameter to length and number of soft rot strain. Chlorophyll and soluble sugar contents has been determined. It has researched the konjak disease-resistance by root-irrigation on the base of 2011-perennial root.The results showed that low concentrations of actinomyces （10% and 20%） promoted seed germination， pure bacterium agent promoted the growth and the accumulation of organic material of konjac. It could effective control the occurrence of soft rot that root-irrigation in the leaf-expansion period.

Key words： Konjak； Bio-control actinomyces； Growth effect； disease-resistance

1995年澳大利亞Kerr首次從土壤中分離到土壤放線桿菌Agrobacterium radiobacter K84，并利用其活菌制劑及其產(chǎn)生的抗生素Agrocin84有效防治了桃樹根癌病[1]，生防放線菌成為最早應(yīng)用于植物病害防治的微生物農(nóng)藥。至今國內(nèi)外已篩選出10多種有價值的生防放線菌。這些生防放線菌在植物病害防治與植物生長效應(yīng)中起到巨大的作用。

魔芋（Konjac）為天南星科魔芋屬多年生草本植物，其主要產(chǎn)品葡甘聚糖用途廣泛，在食品、化工、醫(yī)藥等方面有良好應(yīng)用前景。但隨著魔芋種植面積的不斷增大，其病害尤其是軟腐病害的發(fā)生率大幅增長，導(dǎo)致產(chǎn)量減少，甚至絕收。目前，魔芋軟腐病防治主要采取土壤處理、間作套種、套袋播種、倒茬等耕作措施[2]和農(nóng)用鏈霉素、化學(xué)農(nóng)藥等方法[3]，取得了一定的效果，但仍不能從根源上防治病害，且藥物防治軟腐病會產(chǎn)生農(nóng)藥殘留，降低魔芋價值、引起土壤污染。朱海霞等[4]利用不同生防放線菌的組合防治植物病害，用放線菌制成的活細(xì)胞制劑，具有無毒、無殘留、不傷害非靶標(biāo)微生物、與環(huán)境兼容性好、防病持效時間長等優(yōu)點。吳亞鵬等[5]利用生防菌13-1，抑制魔芋病害的發(fā)生。張麗輝等[6]利用生防菌06-4施入魔芋根部使其與病菌產(chǎn)生拮抗作用同時與病菌進(jìn)行營養(yǎng)競爭，抑制魔芋病害的發(fā)生。Ryazanova等[7]研究Lysobacter sp.strain SB-K88等菌種表明其利用自生產(chǎn)生抗生素和酶來抑制病菌的生長。但目前對大田生產(chǎn)中如何正確施用生防放線菌，如何提高魔芋生長效應(yīng)的研究較少。本研究通過大田試驗探討生防放線菌在魔芋種植中的施用方法，為魔芋病害防治和種植提供指導(dǎo)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于陜西省安康市漢濱區(qū)張灘鎮(zhèn)劉家灣村，海拔約為370 m，地貌為低山，屬于北亞熱帶大陸性濕潤季風(fēng)氣候，氣候濕潤溫和，四季分明，雨量充沛，無霜期長，年平均降水量為750～1 100 mm，年平均氣溫為14.5 ℃，日照1 440～1 840 h，土壤為黃褐土。試驗田為多年熟地，前作為玉米。

1.2 試驗材料

1.2.1 供試魔芋種子 挑選大小均勻的種子，質(zhì)量約25 g，品種為嵐皋本地花魔芋。

1.2.2 生防放線菌制劑 生防放線菌制劑為康照生防菌（下文簡稱菌劑），陜西楊凌示范區(qū)創(chuàng)業(yè)大廈生產(chǎn)，主要成分為密旋鏈霉菌（Streptomyces pactum），菌粉含量100億孢子/g。

1.2.3 油渣 張灘鎮(zhèn)香油作坊芝麻油油渣，油渣粉碎后加入菌粉，使油渣含菌量達(dá)到1×107 CFU/g，這樣能增加土壤中有益菌含量。

1.2.4 草木灰 取劉家灣村民家中燒柴后的草木灰，草木灰水洗后堆置，pH 7.0。

1.2.5 菌粉 生防放線菌劑與草木灰按設(shè)計比例混合，下文簡稱菌粉。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 試驗設(shè)4個處理（表1），每個處理設(shè)3次重復(fù)，共12個小區(qū)，小區(qū)面積為15 m2 ，株行距為45 cm×50 cm，每2行魔芋套種1行玉米。

魔芋于2011年5月5日播種，所有處理均在魔芋播種時每穴施0.2 kg油渣作為有機肥，油渣施入穴中后與土壤混勻。對照（CK）直接把魔芋種子放入混勻的土壤上后覆土；10%菌劑是指將1 g菌劑與草木灰按1∶9比例混勻后撒施于芋穴后覆土；20%菌劑是指將1 g菌粉與草木灰按1∶4比例混勻后撒施于芋穴后覆土；純菌劑處理按1 g/穴的菌劑用量將菌劑撒施于芋穴后覆土。播種后分別于2012年6月28日及7月26日進(jìn)行魔芋農(nóng)藝性狀的調(diào)查，于2012年8月20日采集魔芋葉片并對其進(jìn)行生理生化指標(biāo)的分析。

2014年7月18日在試驗地挑選長勢（株高、冠幅、莖粗）一致的魔芋植株40株編號，測每株的株高與冠幅。將這40株魔芋隨機分成兩組，每組20株，一組不做任何處理（CK），一組用菌劑灌根。灌根方法：將純菌劑用水稀釋10倍后均勻灌入魔芋根系周圍，灌根后覆土。每株魔芋菌劑用量為1 g/株。灌根后于2014年11月5日采挖魔芋調(diào)查魔芋產(chǎn)量及發(fā)病情況。

1.4 測定方法

1.4.1 葉片采集 上午9點光合作用開始時采集葉片，魔芋僅一片復(fù)葉，每片復(fù)葉有6片小葉，采集時各處理隨機抽取5株，每株采集東西方向?qū)ΨQ的2片小葉，5株的小葉混合后帶回實驗室剪成3～5 mm2大小的碎片進(jìn)行生理生化指標(biāo)分析。

1.4.2 農(nóng)藝性狀 農(nóng)藝性狀調(diào)查了出苗率、株高、冠幅、復(fù)葉柄長、葉柄徑長等5個指標(biāo)，調(diào)查方法如下∶①出苗率計算方法：出苗率=調(diào)查時出苗株數(shù)/播種數(shù)×100%；②株高測量從地面到葉心位置的長度；③冠幅測量以葉心為中心的冠幅直徑；④復(fù)葉柄長分別測量每株魔芋的3片復(fù)葉長，取其平均值；⑤葉柄徑長分別測量魔芋緊貼地面位置、中間位置、葉心位置的直徑，3個位置的測量值平均得每株魔芋的葉柄徑長。

1.4.3 生理生化指標(biāo) 葉片采集后測定了葉綠素及可溶性糖含量。葉綠素含量的測定參照文獻(xiàn)[8]的分光光度法，在此基礎(chǔ)上稍作改動。具體操作步驟如下：稱取剪碎的魔芋葉片0.1 g于具塞試管或者容量瓶中，加入用丙酮、無水乙醇、去離子水按4.5∶4.5∶1.0體積比混合的提取液25 mL，在黑暗條件下浸提至肉眼觀察時組織變白為止（約24 h），測定OD645 nm和OD633 nm，按Amon公式計算葉綠素含量?？扇苄蕴呛康臏y定采用蒽酮法[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 出苗率

出苗率能夠反映魔芋種子在特定生長條件下的活力程度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的意義。調(diào)查結(jié)果（表1）表明，生防放線菌對魔芋出苗有促進(jìn)作用，但并不是濃度越高出苗越好，本試驗中濃度為10%菌劑最有利于魔芋的出苗。

2.2 農(nóng)藝性狀

株高能夠影響植物可利用光源效率進(jìn)而影響光合作用。魔芋的復(fù)葉、冠幅決定了魔芋的光合作用，是調(diào)節(jié)和控制產(chǎn)量品質(zhì)的重要因素[10]。結(jié)果（表2）可知，生防放線菌能促進(jìn)魔芋的生長，且隨濃度的增加作用增強，其中以純菌劑施用的魔芋長勢較好，其株高、冠幅、復(fù)葉柄長及莖徑均高于其他處理；生防放線菌與草木灰混合后，對魔芋生長的促進(jìn)作用有一定的影響，其效果不如純菌劑施用。

葉綠色素能促進(jìn)有機物質(zhì)的積累，而可溶性糖是植物生長過程中積累的有機物，故施用生防放線菌的魔芋葉片葉綠素和可溶性糖含量呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律（表2），均為施用生防放線菌的魔芋葉片不不施菌劑的高，且隨菌劑濃度的增加，葉綠素和可溶性糖含量均增加。

葉綠素是植物吸收太陽能進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)，葉綠素的含量直接影響植物有機物質(zhì)的積累，是植物生長發(fā)育的重要生化指標(biāo)[11]。魔芋葉片葉綠素含量表明生防放線菌能促進(jìn)魔芋的生長和積累有機物質(zhì)，菌劑濃度越高，葉綠素含量越高，越有利于魔芋有機物質(zhì)的積累。

可溶性糖是植物生長過程中重要的有機物之一，是植物的代謝產(chǎn)物，在細(xì)胞中的作用是多方面的?？扇苄蕴亲鳛榇x的中間產(chǎn)物或終產(chǎn)物調(diào)節(jié)植物的生長、發(fā)育、抗性形成等諸多生理過程；同時參與細(xì)胞內(nèi)信號調(diào)節(jié)或轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，可溶性糖也是許多基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因子[12]。由試驗結(jié)果可知，施用生防放線菌能促進(jìn)魔芋可溶性糖的積累，且隨菌劑濃度的增加，可溶性糖含量增加。

2.3 綜合評價

運用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)方法對各處理的生長性進(jìn)行了綜合測評，測評的加權(quán)值愈大，則表明魔芋生長得越好[11]。結(jié)果（表3）可知，生防放線菌制劑能促進(jìn)魔芋的生長，其中純菌劑施用的效果最好。因此生防放線菌制劑在農(nóng)業(yè)實際生產(chǎn)中推廣利用時，宜采用純菌劑撒施于有機肥表面，再種植魔芋，采用覆土的播種方式。

分別對所測的生長指標(biāo)用下式求出各處理各項指標(biāo)的具體隸屬值。式中，X為各處理的某一指標(biāo)測定值，Xmax為所有處理某一指標(biāo)測定值內(nèi)的最大值，Xmin為該指標(biāo)中的最小值。如果某一指標(biāo)與生長性為負(fù)相關(guān)，可用反隸屬函數(shù)計算其抗旱隸屬函數(shù)值。把各處理的各項指標(biāo)具體隸屬值進(jìn)行累加，得加權(quán)值。

2.4 菌劑灌根對魔芋抗病性和產(chǎn)量的影響

由表4可知，在魔芋生長展葉期采用菌劑灌根，能促進(jìn)魔芋生長，提高魔芋產(chǎn)量及其抗病性。本試驗條件下，菌劑灌根比不灌根增產(chǎn)57.15%，灌根處理的發(fā)病率只有20%，明顯低于不灌根處理。

3 小結(jié)與討論

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上施用生防放線菌不會對環(huán)境造成污染，符合綠色、無公害農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展的要求。種植土壤中施用生防放線菌制劑時，由于放線菌能夠在土壤中長期生存且大量繁殖成為優(yōu)勢微生物，并且能產(chǎn)生抑制作用的抗生素[13]，從而抑制魔芋土傳病害病原菌的生長，使魔芋根區(qū)微生物區(qū)系保持健康狀態(tài)，防止魔芋土傳病害的發(fā)生。同時生防放線菌也會對作物生長造成一定影響。如果使用不當(dāng)，不僅不能達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的，還會影響經(jīng)濟(jì)效益[14]。本試驗在使用草木灰與生防放線菌制劑混合的菌粉包衣魔芋種子時，不同濃度的放線菌制劑對魔芋種子的出苗率和生長的影響不同，盡管低濃度的菌劑有利于魔芋出苗，但綜合來看，純菌劑的施用更有利于魔芋的生長。生防放線菌制劑對魔芋出苗有促進(jìn)作用，隨生防放線菌濃度的提高其出苗率降低，這是因為生防放線菌產(chǎn)生的抗生素抑制了土壤中魔芋種子周圍有害物質(zhì)的生長，為魔芋種子的出芽提供了適宜的環(huán)境，但放線菌濃度過高是否產(chǎn)生了能夠延緩魔芋發(fā)芽的物質(zhì)，這需要進(jìn)一步研究探討。與不施菌劑相比，低濃度（10%菌劑，20%菌劑）生防放線菌制劑處理的魔芋冠幅、復(fù)葉柄長、葉柄莖徑作用不明顯，甚至略低于不施菌劑，而純菌劑撒施的各個指標(biāo)均明顯比不施菌劑較高，表明在施用生防放線菌制劑的時候，只有采用適宜的方法，才能達(dá)到促進(jìn)魔芋生長的目的。

魔芋塊莖是魔芋能食用的部分，也是食品加工、工業(yè)用品、醫(yī)用的原材料，魔芋塊莖的生長狀況決定魔芋的產(chǎn)量，能夠反映其種植產(chǎn)量的主要指標(biāo)就是魔芋塊莖的大小、重量及其數(shù)量，只有魔芋塊莖的大小、重量、數(shù)量都表現(xiàn)為最優(yōu)時，其產(chǎn)量才高。在魔芋生長展葉期進(jìn)行菌劑灌根，能夠促進(jìn)魔芋塊莖的生長，提高魔芋的抗病性。在魔芋生產(chǎn)中施用生防放線菌制劑，不會對環(huán)境造成污染，符合魔芋清潔生產(chǎn)的理念。但在施用時，應(yīng)采取適宜的措施，才能促進(jìn)魔芋的生長，本試驗研究結(jié)果表明，純菌劑與有機肥（芝麻油油渣）一起于播種時施用，有利于魔芋的生長。在魔芋生長展葉期用菌劑灌根能促進(jìn)魔芋生長，提高魔芋產(chǎn)量及抗病性。

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