周夢溪,王殿東,白珍安,白 描,楊宇紅,謝丙炎,劉二明
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物安全科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長沙 410128;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京 100081)
黃瓜枯萎病又稱萎蔫病、蔓割病,是一種世界性的土傳病害,常給黃瓜生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。黃瓜枯萎病由尖孢鐮刀菌黃瓜專化型(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)侵染所致[1],其菌絲體、菌核和厚垣孢子在土壤、病殘植株和感病黃瓜種子中越冬,成為翌年的初侵染源[2]。目前此類病害的防治以化學(xué)農(nóng)藥為主,但化學(xué)農(nóng)藥的使用易造成環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留等問題[3]。因此,生物防治便成為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ姆乐未胧?。生防菌的使用能減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量,降低商品農(nóng)藥殘留,在無公害蔬菜生產(chǎn)和改善生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮了巨大作用[4-5]。生物防治的技術(shù)和方法在國內(nèi)外已有一些報道,如某些真菌或真菌代謝產(chǎn)物對黃瓜枯萎病的防治效果較為理想[6-9]。
尖鐮孢菌(Fusarium oxysporum)CS-20 最初是在佛羅里達(dá)州從西瓜枯萎病鐮刀菌的抑菌土壤中分離出來的真菌,對西紅柿、香瓜和西瓜的鐮刀菌枯萎病有較好的防效。與其他枯萎病生防菌的防治機(jī)理不同,尖鐮孢菌CS-20 主要是誘導(dǎo)植株的反抗能力,而不是與病原菌形成競爭[10-11]。將尖鐮孢菌CS-20 與致病菌先后接種在黃瓜幼苗上,從接種濃度和作用時間兩個方面對其防治效果進(jìn)行評價,為進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考依據(jù)。
供試黃瓜品種為中農(nóng)6 號;供試生防菌為尖鐮孢菌CS-20;供試病原菌有:Fuc-BN-8、Fuc-DB、Fuc-黃瓜-HB、Fuc-ZN-3、Fuc-ZN-8、Fuc-ZN-9 和Fuc-BN-6。
1.2.1 菌液的制備 將已經(jīng)活化的CS-20 和黃瓜尖孢鐮刀菌分別接種到150 mL PL 液體培養(yǎng)基(馬鈴薯200 g、乳糖20 g 和水1 000 mL)中,28℃恒溫?fù)u培3 d(150 r/min),過濾后用無菌水稀釋調(diào)整懸液濃 度 分別 為4×107、4×106、4×105、4×104、4×103cfu/mL,備用。
1.2.2 黃瓜幼苗培養(yǎng) 黃瓜種子用5%NaClO 溶液消毒10 min,無菌水清洗3 次后,放入墊有兩層濾紙的培養(yǎng)皿中,然后于恒溫培養(yǎng)箱中28℃催芽,待露白后播種于苗盤中,備用。
1.2.3 黃瓜尖孢鐮刀菌的致病力測定 將生長至子葉展平期的黃瓜幼苗拔出,洗凈根部泥土,用不同濃度的致病菌孢子液中浸根5 min,然后移栽至育苗缽中,于溫室中培養(yǎng),光照14 h/d,保持植株正常生長的土壤濕度,維持溫室中溫度在25~28℃。每個處理10 株,重復(fù)3 次,以清水為對照。接種后14 d 進(jìn)行病情調(diào)查。選取3 株致病力較強(qiáng)的菌株進(jìn)行CS-20 菌株防治效果的試驗。
1.2.4 CS-20 菌株的防效試驗 在子葉展平期分別用不同濃度(4×107、4×106、4×105、4×104和4×103cfu/mL)的CS-20 菌處理黃瓜幼苗的根部,以清水浸根作對照,之后分別于第1、2、3、5、7、9、11 天接種致病菌(同樣以浸根的形式處理),接種濃度為4×105cfu/mL。每個處理10 株,重復(fù)3 次,接種致病菌孢子液14 d 后進(jìn)行病情調(diào)查。
黃瓜枯萎病病情按照國家標(biāo)準(zhǔn)分級如下:0級,無病癥;1 級,子葉黃化,但未萎蔫;2 級,子葉萎蔫;3 級,子葉和真葉萎蔫或植株矮化;4 級,枯死。病情指數(shù)(DI)按下列公式計算:
式中:∑,各病情級別代表數(shù)值與其相對應(yīng)病情級別病株(葉)數(shù)乘積的總和;s,各病情級別代表數(shù)值;n,各病情級別病株(葉)數(shù);N,調(diào)查總株(葉)數(shù);S,最高病情級別代表值。
7 個黃瓜尖孢鐮刀菌的100%致死濃度的測定結(jié)果表明,致病菌Fuc-BN-8、Fuc-DB 和Fuc-黃瓜-HB 的100%致死濃度為4×105cfu/mL;致病菌Fuc-ZN-3、Fuc-ZN-8、Fuc-ZN-9、Fuc-BN-6 的100%致死濃度為4×106cfu/mL。由此可見,致病菌Fuc-BN-8、Fuc-DB 和Fuc-黃瓜-HB 的治病能力高于其他4 個菌株,所以選取這3 個作為測試尖鐮孢菌CS-20 防治能力的菌株。
在接種尖鐮孢菌CS-20 和致病菌后,測定了各處理黃瓜枯萎病病情指數(shù)(DI 值)。結(jié)果顯示,隨著CS-20 作用時間的延長,對3 個致病菌的防治效果均逐漸上升,黃瓜枯萎病的DI 值和發(fā)病率逐漸降低,分別從第1 天的85.3、85.0 和85.0 下降到第11天的41.67、38.33 和35.83,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對照的74.17;相應(yīng)的防治效果也逐漸增強(qiáng),防效從第1 天的3.75% 、4.68% 、4.68% 分 別 增 加 到 第11 天 的48.32%、51.32%和53.93%,在第11 天時達(dá)到最佳的防治效果(圖1~圖3)。該結(jié)果顯示,生防菌作用于植株的時間越長,對致病菌的控制能力越強(qiáng)??赡苁怯捎贑S-20 誘導(dǎo)植株反抗能力逐漸增強(qiáng)。
圖1 尖鐮孢菌CS-20 對致病菌Fuc-DB 的防效
圖2 尖鐮孢菌CS-20 對致病菌Fuc-黃瓜-HB 的防效
圖3 尖鐮孢菌CS-20 對致病菌Fuc-BN-8 的防效
隨著CS-20 濃度的升高,病情指數(shù)和發(fā)病率明顯降低,防效增強(qiáng),當(dāng)濃度達(dá)到4×106cfu/mL 時達(dá)到最佳值:DI 值分別從43.33、41.67 和42.5 降低到了39.17、35.33 和34.83;發(fā)病率分別從60.00%、53.33%和56.67%降低到了47.12%、41.91%和41.17%;防效分別從41.58%、43.82%和42.70%增加到了48.12%、51.32%和53.69%。CS-20 濃度為4×107cfu/mL 時,防治效果與濃度為4×106cfu/mL增加不明顯。由此可知,當(dāng)CS-20 的濃度為4×106cfu/mL 時,即可達(dá)到較好的防治目的。
綜上所述,作用時間為11 d、接種濃度為4×106cfu/mL 時,尖鐮孢菌CS-20 對黃瓜枯萎病的防治效果最佳。
尖鐮孢菌CS-20 在控制鐮刀菌枯萎病時是寄主專一性的,其作用機(jī)制是誘導(dǎo)植株產(chǎn)生抗性。試驗選擇苗期接種生防菌為了讓尖鐮孢菌有一個定植和重寄生的過程,以便更好地發(fā)揮其防治效果。試驗結(jié)果表明,7 個黃瓜尖孢鐮刀菌中,致病菌Fuc-BN-8、Fuc-DB 和Fuc-黃瓜-HB 在較低濃度時即可達(dá)到100%的致死率,致病力較強(qiáng)。尖鐮孢菌CS-20 對黃瓜尖孢鐮刀菌Fuc-BN-8、Fuc-DB 和Fuc-黃瓜-HB 等致病菌有較好的防治作用,隨著尖鐮孢菌CS-20 作用時間的延長,其防效隨之增強(qiáng)。濃度為4×106cfu/mL 的CS-20 在黃瓜子葉展平期未感染枯萎菌前10 d 施用,其防治效果比長柄木霉好,表現(xiàn)出了較好的應(yīng)用前景,這為防治黃瓜枯萎病提供了新的防治途徑,也為進(jìn)一步開發(fā)尖鐮孢菌CS-20 提供了參考依據(jù)。試驗僅驗證了CS-20在黃瓜苗期防治枯萎病的效果,其大田防治效果如何還有待進(jìn)一步試驗研究。
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