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        枯草芽孢桿菌對玉米絲黑穗病田間防效研究

        2013-10-10 08:31:34田潔萍張淑梅陳靖宇孟利強(qiáng)張丕奇
        黑龍江科學(xué) 2013年9期
        關(guān)鍵詞:黑穗病顆粒劑枯草

        田潔萍,張淑梅,陳靖宇,姜 威,曹 旭,孟利強(qiáng),張丕奇

        (1.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院,哈爾濱150020;2.黑龍江省科學(xué)院微生物研究所,哈爾濱150010)

        玉米絲黑穗病是黑龍江省春玉米的主要病害之一,近年來隨著玉米種植面積的增加,玉米絲黑穗病發(fā)病率呈上升趨勢,嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]?;瘜W(xué)藥劑拌種是主要防治方法[2-4],然而化學(xué)藥劑的毒性和殘留等問題日益突出,嚴(yán)重威脅人畜健康,不符合可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。生物農(nóng)藥因具有無毒無害、環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)備受人們青睞,成為化學(xué)農(nóng)藥的理想替代品。

        目前對玉米絲黑穗病生防研究較少,以植物源農(nóng)藥為主[5]??莶菅挎邨U菌是一類重要的生防資源菌,一些菌株已用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),然而不同的菌株其防病效果和抑菌譜差別較大??莶菅挎邨U菌68是從植物根際土壤中分離得到的一株高效生防菌株,該菌株對植物土傳真菌病害具有較好防治作用。本研究以該菌株的發(fā)酵液為主,制成液體拌種劑和顆粒劑兩種劑型,采用不同的施用方法,確定對玉米絲黑穗病具有較高防效的施用方式,為有效防治玉米絲黑穗病提供科學(xué)依據(jù)和綠色環(huán)保的新生物農(nóng)藥制劑。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        生防菌株Bacillus subtilis 68由黑龍江省科學(xué)院微生物研究所分離保存;玉米品種為鑫鑫2號,購自黑龍江省鑫鑫種子公司。

        NYD固體培養(yǎng)基:0.8%牛肉膏,0.5%酵母膏,1%葡萄糖,1.5%瓊脂粉,pH 7.2。

        液體發(fā)酵培養(yǎng)基:葡萄糖1%,酵母膏0.5%,碳酸鈣0.02%,硫酸錳 0.01%,氯化鈉 0.2%,pH 7.2 ~7.5。

        1.2 菌劑制備

        將-70℃冷凍保存的菌種用NYD固體斜面活化后,取1環(huán)菌劃線接種于含NYD的茄瓶上,30℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18 h,用無菌水將菌洗下,接種在500 L自控發(fā)酵罐中(發(fā)酵罐中裝200 L發(fā)酵培養(yǎng)液),30℃,160 r/min發(fā)酵24 h,用平板菌落計(jì)數(shù)方法測定活菌數(shù)。

        1.3 拌種劑與顆粒劑制備

        將菌劑、微量元素、成膜劑、穩(wěn)定劑和警戒色按照一定比例混合,制成液體拌種劑,使拌種劑中的有效活菌數(shù)為5.0 ×108 cfu/mL。

        1.4 顆粒劑制備

        用草炭作載體,采用低溫造粒技術(shù),使顆粒劑中有效活菌含量為5.0 ×108 cfu/g。

        1.5 田間試驗(yàn)

        試驗(yàn)地選擇在四方山農(nóng)場,土壤屬碳酸鹽草甸土,前茬玉米,秋整地,壟距65 cm。采用大區(qū)對比方法,設(shè)4個(gè)處理,每個(gè)處理1畝地。處理1:空白對照(裸子播種);處理2:微生物拌種劑包衣處理,50 mL拌種劑拌2.5 kg玉米種子;處理3:用顆粒劑做種肥,每畝用量2 kg,裸子播種;處理4:用顆粒劑做種肥,每畝用量2 kg,播種用生物拌種劑處理的種子;處理5:化學(xué)藥劑對照,用35%多克福種衣劑1.5~2 L或加水1.6 L拌種子100 kg。每畝保苗5 000株,常規(guī)施底肥(畝施二銨16 kg,尿素9 kg)。采用5點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)取50株,在苗期、抽穗期調(diào)查玉米生長情況和絲黑穗病發(fā)生情況,在收獲期測定產(chǎn)量。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 枯草芽孢桿菌68對玉米絲黑穗病田間防治效果

        在自然感病條件下,枯草芽孢桿菌68對苗期和抽穗期玉米絲黑穗病均具有很好的防治作用,防效與施用方式相關(guān)。與空白對照比較,拌種劑和顆粒劑均能顯著降低玉米絲黑穗病的發(fā)病率和病情指數(shù),且差異顯著。其中,拌種劑和顆粒劑結(jié)合使用,玉米絲黑穗病的發(fā)病率和病情指數(shù)最低,與化學(xué)藥劑處理相當(dāng)。從防效指標(biāo)看,拌種劑和顆粒劑結(jié)合使用對玉米絲黑穗病防治效果最好,苗期防效為86.2%,抽穗期防效為88.6%,略高于化學(xué)藥劑處理,但差異不顯著。應(yīng)用拌種劑處理組的防效顯著高于顆粒劑處理組(表1)。

        表1 枯草芽孢桿菌對玉米絲黑穗病田間防治效果Tab.1 Field control efficacy of Bacillus subtilis on maize head smut

        2.2 枯草芽孢桿菌68對玉米生長發(fā)育的影響

        4葉期玉米的生長發(fā)育結(jié)果見表2。各處理組出苗率均在95%以上,處理組之間差異不顯著,拌種劑與顆粒劑結(jié)合使用出苗率略高。從根長、株高和根數(shù)指標(biāo)看,拌種劑和顆粒劑結(jié)合使用效果最好,與空白對照和化學(xué)藥劑處理組比較差異顯著。拌種劑與顆粒劑比較,拌種劑處理組的各項(xiàng)指標(biāo)顯著高于顆粒劑處理組。在第10葉期測量莖基寬和葉面積,拌種劑和顆粒劑處理均顯著高于空白對照和化學(xué)藥劑處理。

        表2 枯草芽孢桿菌對玉米生長發(fā)育的影響Tab.2 The impact of Bacillus subtilis on maize growth

        3 討論

        玉米絲黑穗病菌主要以冬孢子的形式存在于土壤和種子上,帶菌土壤和種子是其主要侵染源,因此,土壤消毒和種子處理是最有效的防控措施。本研究從實(shí)際應(yīng)用角度考慮,將菌液添加一些營養(yǎng)因子和生物成膜劑制成液體拌種劑,用草炭作載體制成固體顆粒劑兩種劑型。不同的施用方法其防效有差異,拌種劑和顆粒劑配合使用防效最高,其原因是拌種后可以殺死種子上附著的病菌孢子,顆粒劑隨種子一起使用,可以使生防菌在種子周圍的土壤中繁殖,占據(jù)有利生態(tài)位點(diǎn),阻止病原菌侵入,因此兩者結(jié)合使用具有增效作用。單獨(dú)施用,拌種劑的防效高于顆粒劑,其主要原因是拌種劑直接接觸種子,發(fā)揮作用快而直接,顆粒劑中的生防菌需要在土壤中繁殖后才能發(fā)揮作用,藥效滯后。

        目前對玉米絲黑穗病的防治主要依靠化學(xué)藥劑,還沒有微生物農(nóng)藥產(chǎn)品。本研究中枯草芽孢桿菌拌種劑和顆粒劑對玉米絲黑穗病具有較強(qiáng)防治作用,兩者配合使用的防效與化學(xué)藥劑相當(dāng),可替代化學(xué)藥劑,具有開發(fā)應(yīng)用前景。

        [1]劉洪亮,劉輝,王惠.生物菌劑對玉米絲黑穗病防治效果研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,(2):52—54.

        [2]張金樹.2%戊唑醇濕拌種劑防治玉米絲黑穗病藥效試驗(yàn)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,(6):52—54.

        [3]王廣祥,王義生,鄭建波,等.11%福戊種衣劑防治玉米病害的藥效研究[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,30(3):58—59.

        [4]楊連來,潘金菊,魏光,等.克福戊醇干粉種衣劑防治玉米絲黑穗病田間藥效試驗(yàn)[J].現(xiàn)代農(nóng)藥,2005,4(6):37—39.

        [5]鄭俊強(qiáng),高增貴,莊敬華,等.玉米土傳病害生物防治的研究進(jìn)展[J].玉米科學(xué),2005,13(1):111—114.

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