李雯 王天君 臺(tái)蓮梅 王悅

摘要：由立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）引起的馬鈴薯黑痣病是一種嚴(yán)重危害馬鈴薯的土傳病害。農(nóng)業(yè)防治作為傳統(tǒng)防治措施并不能有效防控馬鈴薯黑痣病?；瘜W(xué)防治會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可逆的破壞，也嚴(yán)重威脅了人們的生命安全。生物防治因其安全綠色便捷開始成為人們研究的熱點(diǎn)。為明確擬康寧木霉78對(duì)馬鈴薯黑痣病的防治效果和對(duì)土壤酶活性的影響。通過盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，擬康寧木霉78可有效防治馬鈴薯黑痣病，其防效最高可達(dá)65.41%；該菌還可提高馬鈴薯植株塊莖質(zhì)量，與對(duì)照相比增加了12.57%～24.74%。通過分光光度計(jì)測(cè)定，結(jié)果表明施入擬康寧木霉78可顯著提高土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶及過氧化氫酶活性，促進(jìn)馬鈴薯植株的生長(zhǎng)發(fā)育；其中木霉與腐殖酸復(fù)配處理效果最好，在苗期與對(duì)照相比該處理的脲酶、磷酸酶、蔗糖酶及過氧化氫酶活性分別增加了68.22%、62.17%、15.80%和62.48%。表明擬康寧木霉78可以有效防治馬鈴薯黑痣病，提高植株塊莖質(zhì)量和土壤酶活性，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，增強(qiáng)植株抗病性。這不僅可為生防菌劑的合理施用提供科學(xué)依據(jù)，也可為黑龍江省馬鈴薯綠色防控提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯黑痣病；立枯絲核菌；擬康寧木霉；土壤酶；防效

中圖分類號(hào)：S435.32? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）03-0159-05

馬鈴薯黑痣病是由立枯絲核菌（Rhizoctonia solani Kühn）引起的土傳病害。早在20世紀(jì)，黑痣病就被報(bào)道可嚴(yán)重危害馬鈴薯種植產(chǎn)業(yè)。該病在我國(guó)南北地區(qū)均有分布，其發(fā)病率高達(dá)30%～50%，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)大面積絕收的現(xiàn)象［1-4］。此外，該病害還會(huì)引起馬鈴薯品質(zhì)劣變，從而降低其商品性。

在馬鈴薯整個(gè)生育期均會(huì)發(fā)生黑痣?。?］。該病原菌可以入侵馬鈴薯的不同部位使其發(fā)?。?］。黑痣病病菌通常以菌絲體或菌核的形式越冬［7］。第2年，當(dāng)環(huán)境條件適合病原菌生長(zhǎng)時(shí)，菌絲生長(zhǎng)并開始感染馬鈴薯幼苗，且在后期生長(zhǎng)階段可繼續(xù)感染馬鈴薯的根、莖和塊莖［6］。該病原菌最適生長(zhǎng)溫度為23 ℃。在高濕環(huán)境條件下病害發(fā)生嚴(yán)重。

目前，國(guó)內(nèi)外常使用農(nóng)業(yè)、化學(xué)和生物防治方法來防治馬鈴薯黑痣?。?-9］。農(nóng)業(yè)防治可在一定程度上抑制病害發(fā)生的嚴(yán)重程度，但其時(shí)間過長(zhǎng)且防治效果略低。化學(xué)防治主要通過化學(xué)藥劑進(jìn)行防治，化學(xué)藥劑的防治效果有一定的時(shí)效性且會(huì)污染環(huán)境。隨著綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展，生物防治已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)對(duì)黑痣病的主要防治措施。崔巖等研究發(fā)現(xiàn)，俄羅斯木霉（Trichoderma rossicum）PT-29對(duì)馬鈴薯干腐病菌與黑痣病菌的抑制率達(dá)到70%［9］。郭成瑾等分離得到的哈茨木霉（Trichoderma harzianum）M-33 可抑制立枯絲核菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)馬鈴薯植株的生長(zhǎng)發(fā)育［10］。土壤中存在成千上萬的微生物，它們?cè)诖x過程中可分泌某些酶［11］。而這些酶與植物的生長(zhǎng)發(fā)育和抗病性緊密相關(guān)。趙忠娟等的研究表明，哈茨木霉ST02使椒樣薄荷根區(qū)土壤鹽濃度降低17.36%，顯著提高了纖維素酶和過氧化氫酶活性［12］。高長(zhǎng)敏通過盆栽試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，3株木霉菌可有效防治黃瓜枯萎病，提高土壤酶活性，促進(jìn)黃瓜幼苗生長(zhǎng)［13］。本試驗(yàn)選用擬康寧木霉78，通過盆栽試驗(yàn)研究不同處理對(duì)馬鈴薯黑痣病防效及根際土壤酶活性的影響，以期為生防菌劑的研發(fā)奠定基礎(chǔ)并提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試品種

供試馬鈴薯：延薯4號(hào)，種薯，由北大荒黑土薯業(yè)有限公司種薯研發(fā)中心提供。

1.1.2 供試菌種

供試菌：立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）AG-3、擬康寧木霉（Trichoderma koningiopsis）78，由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)病理研究室保存。

1.1.3 供試用土

試驗(yàn)用土采自克山農(nóng)場(chǎng)馬鈴薯田（pH值為7.3）。

1.1.4 供試地點(diǎn)及時(shí)間

試驗(yàn)地點(diǎn)：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)盆栽場(chǎng)，試驗(yàn)時(shí)間：2020年5—10月。

1.2 方法

1.2.1 擬康寧木霉78不同處理對(duì)黑痣病盆栽防效試驗(yàn)

種薯催芽：挑選健康的芽長(zhǎng)一致的馬鈴薯，對(duì)其表面進(jìn)行消毒，然后將其切成大小一致的塊莖備用。

病原菌液的制備：在28 ℃、140 r/min條件下，將接有立枯絲核菌的PD液體培養(yǎng)基搖床培養(yǎng) 5 d 后，將其打碎，配制成1×103 CFU/mL菌懸浮液。

木霉菌劑的制備方法［7］：將培養(yǎng)的木霉菌液與無菌基質(zhì)在無菌瓷盤上均勻混合，將其在28 ℃進(jìn)行固體發(fā)酵，待其長(zhǎng)滿瓷盤，將木霉固體發(fā)酵物晾干，將其粉碎后，制成菌劑。

木霉復(fù)配劑：木霉菌劑和腐殖酸按3 ∶2的比例混合制成。

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理（表1），每桶種植4塊馬鈴薯薯塊（每桶裝土7 kg），每桶按1.0%的施用量（體積比）接入病原菌菌液，再接入不同劑量的木霉菌劑，與土充分混勻，以空白處理作對(duì)照，每個(gè)處理5桶，重復(fù)3次。

采用Weinhold的地下莖分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)在塊莖增長(zhǎng)期和收獲期調(diào)查馬鈴薯黑痣病，并計(jì)算病情指數(shù)和防治效果［14］。

1.2.2 土壤酶活性測(cè)定

在馬鈴薯苗期、塊莖增長(zhǎng)期和淀粉積累期，用抖根法在植株根際采集土壤樣品，進(jìn)行土壤酶活性的測(cè)定［15-18］。每個(gè)處理重復(fù)4次。使用Solarbio公司的試劑盒對(duì)土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用Excel和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 擬康寧木霉78不同處理對(duì)馬鈴薯黑痣病的防效

2.1.1 擬康寧木霉78不同處理對(duì)馬鈴薯黑痣病的防效

于馬鈴薯塊莖增長(zhǎng)期和收獲期取樣調(diào)查馬鈴薯黑痣病，CK發(fā)病嚴(yán)重，接入擬康寧木霉78的處理發(fā)病較輕（表2）。CK處理的植株病情指數(shù)為64.00，塊莖病情指數(shù)為41.88。接入木霉菌A、B、C處理的病情指數(shù)均顯著低于CK（P<0.05）。B（木霉施用量為1.5%）處理的防效均高于A（木霉施用量為1.0%）處理。C（木霉復(fù)配劑）處理對(duì)馬鈴薯植株黑痣病的防效最高，達(dá)到了65.41%。B處理的塊莖防病效果最高，為43.05%，其次是C處理，為42.69%。

2.1.2 擬康寧木霉78不同處理對(duì)馬鈴薯塊莖質(zhì)量的影響

擬康寧木霉78不同處理A、B、C的塊莖質(zhì)量均顯著高于CK（表3）。C（木霉復(fù)配劑）處理塊莖質(zhì)量達(dá)到了440.7 g/株，高于A（木霉施用量為1.0%）、B（木霉施用量為1.5%）處理，較CK增加了24.74%。B處理的塊莖質(zhì)量為426.3 g/株，與CK相比增加20.66%。結(jié)果表明，擬康寧木霉78可提高馬鈴薯單株塊莖的質(zhì)量。

2.2 擬康寧木霉78不同處理對(duì)馬鈴薯根際土壤酶活性的影響

2.2.1 擬康寧木霉78不同處理對(duì)馬鈴薯根際土壤脲酶活性的影響

擬康寧木霉78不同處理A、B、C的土壤脲酶活性在3個(gè)時(shí)期均高于CK（圖1）。在塊莖增長(zhǎng)期和淀粉積累期，B（木霉施用量為1.5%）處理的土壤脲酶活性顯著高于A（木霉施用量為1.0%）處理，較CK分別提高了38.53%、37.08%（P<0.05）。C（木霉復(fù)配劑）處理土壤脲酶活性在3個(gè)時(shí)期顯著高于B處理，較CK分別提高了68.22%、69.03%、53.63%。結(jié)果表明，擬康寧木霉78能在一定程度上提高馬鈴薯植株根際土壤脲酶活性。

2.2.2 擬康寧木霉78不同處理對(duì)馬鈴薯根際土壤磷酸酶活性的影響

擬康寧木霉78不同處理A、B、C在各時(shí)期磷酸酶活性均顯著高于CK（圖2）。在生育期內(nèi)磷酸酶活性呈現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)。C處理（木霉復(fù)配劑）磷酸酶活性在苗期、塊莖增長(zhǎng)期和淀粉積累期均顯著高于A（木霉施用量為1.0%）和B（木霉施用量為1.5%）處理，較CK分別提高了62.17%、21.43%、57.36%（P<0.05）。結(jié)果表明，擬康寧木霉78可提高土壤磷酸酶活性。

2.2.3 擬康寧木霉78不同處理對(duì)馬鈴薯根際土壤蔗糖酶活性的影響

CK在各時(shí)期蔗糖酶活性均略低于擬康寧木霉78不同處理（圖3）。在塊莖增長(zhǎng)期和淀粉積累期，A（木霉施用量為1.0%）、B（木霉施用量為1.5%）、C（木霉復(fù)配劑）各處理間差異不顯著（P<0.05）。C處理蔗糖酶活性在苗期顯著高于其他處理，但B處理與A處理差異不顯著。結(jié)果表明，擬康寧木霉78能提高土壤蔗糖酶活性，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。

2.2.4 擬康寧木霉78不同處理對(duì)馬鈴薯根際土壤過氧化氫酶活性的影響

CK在各時(shí)期過氧化氫酶活性均低于擬康寧木霉78不同處理，但B（木霉施用量為1.5%）、C處理間差異不顯著（圖4）。過氧化氫酶活性在生育期呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)。在苗期B處理過氧化氫酶活性顯著高于A（木霉施用量為1.0%）處理，較CK提高了23.90%。C處理（木霉復(fù)配劑）在淀粉積累期過氧化氫酶活性最高，與CK相比提高了62.48%。結(jié)果表明，擬康寧木霉78可顯著提高馬鈴薯植株根際土壤過氧化氫酶活性。

3 討論

3.1 擬康寧木霉78對(duì)馬鈴薯黑痣病的影響

目前有許多研究都是通過使用生防菌及其代謝產(chǎn)物來對(duì)植物進(jìn)行病害防治［19-20］，促進(jìn)植株生長(zhǎng)［21］，同時(shí)還可以改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)［22］，來提高植株的抗病性。近年來，木霉菌已成為十分重要的生防菌株。姚彥坡的研究結(jié)果顯示，哈茨木霉菌HNA14和HNA12能抑制馬鈴薯晚疫病和辣椒疫病病原菌生長(zhǎng)、提高植株防御酶活性，促進(jìn)植株生長(zhǎng)，降低病害發(fā)生率［23］。潘瀟涵等研究發(fā)現(xiàn)，哈茨木霉VT9-3r對(duì)立枯絲核菌有較強(qiáng)的抑制作用，還可以促進(jìn)馬鈴薯植株的生長(zhǎng)發(fā)育［24］。謝奎忠研究發(fā)現(xiàn)，連作馬鈴薯大田施用哈茨木霉菌可提高土壤中細(xì)菌的相對(duì)豐度，有效防控馬鈴薯枯萎病，提高馬鈴薯產(chǎn)量［25］。Seyedbagheri研究發(fā)現(xiàn)，腐殖酸對(duì)馬鈴薯的根系發(fā)育有一定的促進(jìn)作用，能顯著提高馬鈴薯的出苗率，同時(shí)還能縮短其生長(zhǎng)周期［26］。本研究結(jié)論與之相吻合。這可能是由于腐殖酸添加到擬康寧木霉78的生長(zhǎng)環(huán)境中有利于促生物質(zhì)的合成。

本研究通過盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)擬康寧木霉78可有效防治馬鈴薯黑痣病，并可提高植株塊莖質(zhì)量。擬康寧木霉78與腐殖酸復(fù)配的防治效果最好，可達(dá)到65.41%。

3.2 擬康寧木霉78對(duì)馬鈴薯根際土壤酶活性的影響

根際土壤是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中十分重要的部分。不正確地使用農(nóng)藥會(huì)導(dǎo)致根際土壤的理化性質(zhì)惡化，導(dǎo)致養(yǎng)分失衡。但生物菌劑可以不破壞土壤達(dá)到為植物提供養(yǎng)分的作用，促進(jìn)了植物生長(zhǎng)，增強(qiáng)了抗病性，進(jìn)而提高植物質(zhì)量和產(chǎn)量。土壤中存在成千上萬的微生物，它們?cè)诖x過程中可分泌某些酶，因此土壤中一些酶活性變化會(huì)隨著微生物數(shù)量的變化而變化。土壤酶的活性與土壤肥力關(guān)系密切［27-28］。劉智慧等發(fā)現(xiàn)木霉菌劑與有機(jī)肥混合施入土壤可提高土壤酶活性，提高土壤中細(xì)菌與放線菌的相對(duì)豐度，有效防治馬鈴薯黃萎病［29］。研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)柄木霉菌（Trichoderma longibrachiatum）ACCC 30150可提高黃瓜的土壤酶活性，促進(jìn)植株生長(zhǎng)［30］。武建華等研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌能夠提高土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶的活性，對(duì)馬鈴薯黑痣病、黃萎病均有較好的防治效果［31］。梁瑤研究發(fā)現(xiàn)，棘孢木霉TA5可提高黃瓜根際土壤酶活性，從而使土壤肥力獲得提高，促進(jìn)植物的營(yíng)養(yǎng)吸收［32］。李世貴研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)柄木霉2號(hào)菌株可增加非根際土壤中細(xì)菌的數(shù)量，提高土壤過氧化氫酶活性，有效防控黃瓜枯萎?。?3］。陳建愛等研究發(fā)現(xiàn)，黃綠木霉T1010（Trichoderma aureoviride 1010）可提高土壤酶活性，對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善，可以有效促進(jìn)番茄根系的發(fā)育，從而提高番茄產(chǎn)量［34］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施入擬康寧木霉78后，馬鈴薯根際土壤酶活性均顯著高于未施用擬康寧木霉78處理。這表明在土壤中施用擬康寧木霉78可有效促進(jìn)土壤有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化；促進(jìn)過氧化氫在土壤中的分解，減輕了其對(duì)根部的危害，控制馬鈴薯黑痣病的發(fā)生，使土壤糖類物質(zhì)增加，提高土壤中的速效磷含量，促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育［35］。

4 結(jié)論

擬康寧木霉78能有效防治馬鈴薯黑痣病，防效為56.80%～65.41%；還可提高馬鈴薯塊莖質(zhì)量，與對(duì)照相比增加了12.57%～24.74%。擬康寧木霉78能顯著提高馬鈴薯根際土壤酶的活性，促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育。

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