魯海菊 李麗莎 謝欣悅
摘要:以枇杷內(nèi)生木霉P3.9菌株為供試菌株,用稀釋涂布平板法與種群密度法,檢測木霉P3.9菌株對枇杷根際土著細菌數(shù)量的影響。結(jié)果表明,在5~25 d期間,以5 d為周期處理組細菌數(shù)量前10 d呈減增變化,后10 d細菌數(shù)量持續(xù)減少。對照組細菌數(shù)量前5 d減少,10~15 d期間保持穩(wěn)定,后5 d增加。木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤 20~80 d期間,處理組細菌數(shù)量變化趨勢與對照組完全一致,其中在20~50 d期間,處理組細菌數(shù)量波動幅度大于對照組。80~90 d期間,處理組細菌數(shù)量變化趨勢與對照組相反。將木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤3個月內(nèi),處理組細菌數(shù)量明顯高于對照,木霉P3.9菌株可促使枇杷根際土壤細菌數(shù)量增加。
關(guān)鍵詞:枇杷;木霉;根際土著細菌;根際土壤;細菌數(shù)量
中圖分類號: S436.67+9 ?文獻標(biāo)志碼: A ?文章編號:1002-1302(2020)11-0089-03
收稿日期:2019-06-30
基金項目:國家自然科學(xué)基金(編號:31660147);云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃(編號:2016FB066);紅河學(xué)院應(yīng)用型科學(xué)研究重點項目(編號:XJY15Z06)。
作者簡介:魯海菊(1978—),女,云南大理人,博士,教授,主要從事植物病理學(xué)研究。E-mail:luhaiju2011@126.com。 ?枇杷(Eriobotrya japonica)為常綠小喬木,可藥食兩用[1-2],是云南蒙自地方特色水果之一。由于枇杷種植面積不斷擴大,病害日趨嚴重[3]。據(jù)文獻記載,蒙自枇杷有5種常見病害,分別為圓斑病、灰斑病、角斑病、炭疽病、根腐病[4],其中根腐病作為土傳病害最為嚴重,具體表現(xiàn)為葉片變黃脫落,莖干呈褐色,基部腐爛,嚴重時整株死亡,發(fā)病率超過40%,嚴重阻礙了枇杷產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。曾嘗試用農(nóng)業(yè)防治和化學(xué)藥劑防治手段控制此病害,但其效果不理想。因此,生物防治成為防治枇杷根腐病的有效方法之一。木霉(Trichoderma spp.)在植物土傳病害防治中已占90%以上,可用于防治植物葉部和根部病害[5],抑制多種植物病原真菌[6],曾與化學(xué)農(nóng)藥混配有效控制獼猴桃軟腐病[7]。魯海菊等分離出1株源自枇杷主干的木霉P3.9菌株,發(fā)現(xiàn)該菌株抗菌譜廣[8]、對根際土壤真菌[9]及枇杷內(nèi)生真菌[10]有抑制作用,且其發(fā)酵工藝簡單[11],對枇杷植株有促生作用,能定殖于枇杷根際土壤及其植株各個器官[12],開發(fā)利用前景廣闊。
研究發(fā)現(xiàn),在甜瓜[13]、黃瓜[14-15]、苜蓿[16]、草坪[17]、辣椒[18]根際中引入木霉會引起細菌數(shù)量在一定時間內(nèi)增加或減少,同時木霉對土壤微生態(tài)有調(diào)節(jié)作用甚至能與植物共生。土著細菌作為土著微生物成員之一,直接關(guān)系到植株生長,陳立華指出木霉能使土著細菌數(shù)量增加,病原菌數(shù)量減少[19]。為探明木霉P3.9菌株對枇杷根際土著細菌數(shù)量有無類似的影響,本研究用稀釋涂布平板法[20]測定木霉P3.9菌株對枇杷土著真菌數(shù)量的影響,以期為其防治枇杷根腐病提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 供試菌株 內(nèi)生木霉(Trichoderma atroviride)P3.9菌株分離自枇杷主干韌皮部,保存于紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院植物病理學(xué)標(biāo)本室。
1.1.2 供試培養(yǎng)基 馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基:200 g馬鈴薯,20 g葡萄糖,20 g瓊脂,1 000 mL 自來水,pH值自然。
營養(yǎng)瓊脂(NA)培養(yǎng)基:3 g牛肉膏,10 g蛋白胨,20 g瓊脂,1 000 mL蒸餾水,pH值自然。
上述培養(yǎng)基配好后均在121 ℃高壓滅菌 30 min。材料均購自農(nóng)貿(mào)市場及試劑公司,試劑均為分析純。
1.2 試驗方法
1.2.1 木霉菌懸液接種根際土壤的方法 將試管斜面保存的P3.9菌株移入PDA平板上活化,待菌落長滿培養(yǎng)皿后,用打孔器取5 mm的菌餅,接入PDA平板中央。共培養(yǎng)5皿,置溫度為28 ℃條件下培養(yǎng)5~7 d;待菌落長滿培養(yǎng)皿后,收集所有培養(yǎng)物至粉碎機,并加入適量無菌水,充分打勻,制成菌懸液,調(diào)整孢子液濃度至1×106 CFU/mL備用。將枇杷嫁接苗種植于營養(yǎng)袋(23 cm×18 cm)中,苗齡為1年時做接種試驗。用上述木霉孢子懸浮液灌根500 mL/株,灌根等量清水作為對照,設(shè)10次重復(fù),常規(guī)肥水管理。
1.2.2 枇杷根際土壤細菌菌懸液的制備 在灌根木霉孢子懸浮液5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90 d時,用高為0.5 m,鉆頭直徑為38 mm的取樣不銹鋼環(huán)刀土鉆;處理和對照枇杷苗分別隨機取5株,每株用5點取樣法,采集深度為5~20 cm的根際土樣,用四分法充分混勻土樣備用。處理和對照各稱1 g根際土樣置于裝有 99 mL 無菌水的三角瓶中,在振蕩儀器上以 200 r/min 振蕩20 min,配制成10-1懸液,靜置 2 min,用無菌微量移液器吸取1 mL,加入到9 mL無菌水中即為10-2稀釋液,如此重復(fù),可依次制成10-3~10-8的稀釋液。
1.2.3 枇杷根際細菌測定 取100 μL 10-8土壤稀釋懸浮液,采用傾注法加入平板培養(yǎng)基中,設(shè)5次重復(fù)。于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),3~5 d后計數(shù)平皿上的細菌菌落,計算根際細菌種群密度。
依照以上方法統(tǒng)計施入木霉孢子懸浮液5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90 d時,根際細菌的數(shù)量變化情況,計算菌落數(shù),計算公式為種群密度(CFU/g)=每個培養(yǎng)皿中菌落平均值×稀釋倍數(shù)×10×水分系數(shù)。
1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 所得數(shù)據(jù)用Excel進行匯總,采用平均值計算與作圖,所有試驗數(shù)據(jù)均采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件Duncans多重比較法進行統(tǒng)計分析,計算處理間的差異顯著性。
2 結(jié)果與分析
2.1 木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤5~40 d細菌數(shù)量變化
由表1可知,木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤5~40 d期間,處理組細菌數(shù)量前5 d減少,其他時間以15 d為周期呈循環(huán)增減變化,前5 d增加,后10 d減少。對照組細菌數(shù)量前5 d減少,10~15 d數(shù)量保持穩(wěn)定,15~35 d期間以10 d為周期呈循環(huán)增減變化, 35~40 d期間細菌數(shù)量減少。處理組細
2.2 木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤40~65 d細菌數(shù)量變化
由表2可知,木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤40~65 d期間,處理組細菌數(shù)量變化規(guī)律與對照組一致。前10 d細菌數(shù)量先增后減,之后10 d增加,最后5 d減少。除45 d時處理組較其他時期呈現(xiàn)略微的升高外,細菌數(shù)量變化趨勢相同。處理組細菌數(shù)量明顯高于對照組。
2.3 木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤65~90 d細菌數(shù)量變化
由表3可知,木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤65~90 d期間,前15 d處理組與對照組細菌數(shù)量變化一致,呈增減增的變化趨勢。后10 d處理組細菌數(shù)量呈先增后減的變化趨勢,對照組細菌數(shù)量呈先減后增的變化趨勢。處理組細菌數(shù)量明顯高于對照組。
2.4 木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤5~90 d細菌數(shù)量變化
5~20 d期間,以5 d為周期處理組細菌數(shù)量前10 d呈減增變化,15~25 d細菌數(shù)量持續(xù)減少。對照組細菌數(shù)量前5 d減少,10~15 d期間保持穩(wěn)定,15~20 d增加。處理組細菌數(shù)量波動幅度大于對照組。在20~80 d期間,處理組細菌數(shù)量變化趨勢與對照組基本一致,其中,在20~50 d期間,處理組細菌數(shù)量波動幅度大于對照組。在80~90 d期間,處理組細菌數(shù)量變化趨勢與對照組相反。3個月內(nèi)處理組細菌數(shù)量明顯高于對照組。
3 結(jié)論與討論
木霉P3.9菌株施入枇杷根際土壤5~90 d期間,能促進枇杷根際細菌數(shù)量增加,在15 d達到最大值,為1.14×1010 CFU/g。本研究結(jié)果與尹丹韓等報道的結(jié)果[14,17,21-22]一致。尹淑麗等報道,黃瓜根圍接種木霉對細菌的數(shù)量影響不明顯[23]。尹丹韓研究證明,黃瓜根圍細菌的數(shù)量群落變化不受接種木霉菌劑影響[24]。本研究結(jié)果與之不一致。王秋君研究發(fā)現(xiàn),土壤肥力高,細菌和真菌數(shù)量多[25]。吳凡等也提出,肥沃土壤根際細菌、放線菌的數(shù)量多[26]。說明土壤細菌種群的數(shù)量和結(jié)構(gòu)與土壤肥力呈正相關(guān)。木霉P3.9菌株能導(dǎo)致枇杷根際細菌數(shù)量增加,增強土壤肥力,發(fā)揮促進枇杷生長的功能[12],另外,此木霉菌株抗菌譜廣[8]。說明木霉P3.9菌株具有藥肥兩用的功能,應(yīng)用前景廣闊,應(yīng)進一步開發(fā)。
參考文獻:
[1]李大慶,夏忠敏,楊再學(xué),等. 余慶縣枇杷病蟲發(fā)生種類及危害情況調(diào)查研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2014(13):116-117.
[2]許麗群. 枇杷栽培管理技術(shù)[J]. 北京農(nóng)業(yè),2013(33):171-172.
[3]胡忠榮. 抓住“一帶一路”的發(fā)展機遇促進云南高原特色優(yōu)勢水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展[C]//云南省科學(xué)技術(shù)協(xié)會、中共普洱市委、普洱市人民政府. 第七屆云南省科協(xié)學(xué)術(shù)年會論文集——專題二:綠色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2017:6.
[4]魯海菊,盧寧強,楊 梅,等. 從枇杷根際土壤真菌中篩選抗其根腐病病菌的菌株[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2014,27(5):1961-1964.
[5]張樹武,徐秉良,薛應(yīng)鈺,等. 長枝木霉T6菌株對黃瓜南方根結(jié)線蟲的防治及其根際定殖作用[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2016,27(1):250-254.
[6]楊萬榮,邢 丹,蓬桂華,等. 木霉菌生物防治辣椒疫病的研究進展[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2015(19):127-129.
[7]胡容平,石 軍,林立金,等. 四川獼猴桃軟腐病防治初步研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2017,30(2):366-370.
[8]魯海菊,張建春,杞敬香,等. 枇杷內(nèi)生木霉P3.9菌株抗菌譜研究[J]. 北方園藝,2014(24):103-107.
[9]沈云玫,張建春,李 河,等. 枇杷根際土壤真菌對生防木霉菌株P(guān)3.9的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(4):106-108.
[10]魯海菊,張建春,沈云玫,等. 枇杷內(nèi)生真菌對P3.9生防木霉菌株的抑菌作用[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,53(11):2547-2550.
[11]魯海菊,王 波,潘柳君,等. 深綠木霉P3.9生防菌株固體發(fā)酵條件優(yōu)化篩選[J]. 北方園藝,2014(14):119-123.
[12]魯海菊,沈云玫,陶宏征,等. 內(nèi)生木霉P3.9菌株的多功能性及其枇杷根腐病的盆栽防效[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2017,26(11):1681-1688.
[13]郁雪平,朱偉杰,高觀朋,等. 生防木霉菌Th2和T4對甜瓜根圍土壤微生態(tài)的影響[J]. 植物保護學(xué)報,2009,36(6):522-528.
[14]尹丹韓,高觀朋,夏 飛,等. 生防菌哈茨木霉T4對黃瓜根圍土
壤細菌群落的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(2):246-254.
[15]李世貴. 兩種木霉菌對黃瓜枯萎病菌生防作用及根際土壤微生物影響研究[D]. 北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2010.
[16]尹 婷. 深綠木霉T2對微生物種群數(shù)量的影響及抗藥菌株的篩選[D]. 蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[17]古麗君,徐秉良,梁巧蘭,等. 生防木霉對草坪土壤微生物區(qū)系的影響及定殖能力研究[J]. 草業(yè)學(xué)報,2013,22(3):321-326.
[18]燕嗣皇,吳石平,陸德清,等. 木霉生防菌對根際微生物的影響與互作[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2005,18(1):40-46.
[19]陳立華. 哈茲木霉及其微生物有機肥對黃瓜土傳枯萎病的生物防治及其機理[D]. 南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
[20]沈 萍,范秀容,李廣武. 微生物學(xué)實驗[M]. 北京:高等教育出版社,1999:49-95.
[21]朱雙杰,董麗麗. 哈茨木霉T23和3種土壤有益細菌的相互作用對白菜生長的影響[J]. 淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,29(2):44-48.
[22]劉登望. 拌種劑對花生產(chǎn)量、品質(zhì)及根際土壤微生物的影響[D]. 長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.
[23]尹淑麗,麻耀華,張麗萍,等. 不同生防菌對黃瓜根際土壤微生物數(shù)量及土壤酶活性的影響[J]. 北方園藝,2012(1):10-14.
[24]尹丹韓. 生防菌P.fluorescens 2P24、CPF10、T.harzianum T4對黃瓜根圍土壤細菌群落的影響[D]. 上海:華東理工大學(xué),2011.
[25]王秋君. 稻麥輪作系統(tǒng)中施用有機無機復(fù)混肥對作物生長及土壤肥力的影響[D]. 南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[26]吳 凡,李傳榮,崔 萍,等. 不同肥力條件下的桑樹根際微生物種群分析[J]. 生態(tài)學(xué)報,2008,28(6):2674-2681.李君君,戴玲玲,顧安樂,等. 30%毒死蜱微膠囊懸浮劑的制備[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,48(11):92-95.