辛磊,安慧,錢豐,付躍,覃國樂
(河池學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院,廣西壯族自治區(qū) 宜州 546300)
核桃(Juglans regiaL.),又名胡桃,是胡桃科核桃屬多年生落葉喬木[1],在我國有著悠久的栽培歷史,在經(jīng)濟樹種中占有重要地位,是世界著名四大干果之首,具有極高的營養(yǎng)和經(jīng)濟價值[2]。目前廣西種植的核桃品種主要為鳳優(yōu)1號、鳳優(yōu)2號、云新核桃、云南漾濞大泡核桃、美國山核桃、山東遼河1號等,但隨著核桃種植面積的擴大出現(xiàn)了很多問題,例如:種植技術(shù)粗獷、管理經(jīng)驗匱乏,病蟲害現(xiàn)象嚴(yán)重等[3],造成核桃植株死亡或苗圃大面積死亡,嚴(yán)重威脅到廣西核桃業(yè)的整體發(fā)展[4]。
根腐病是核桃生產(chǎn)較嚴(yán)重的病害,發(fā)病率在很多地區(qū)呈逐年上升趨勢[5]。能引起核桃根腐病的病原菌有鐮刀菌、腐霉菌、絲核菌等,其中鐮刀菌為主要致病菌[6]。因根腐病屬土傳病害,且真菌孢子易擴散,故根腐病防治難度較大,國內(nèi)以化學(xué)防治為主[7],易造成環(huán)境污染。生物防治是通過目標(biāo)生防菌劑對致病菌進行抑制,從而控制病蟲害發(fā)生,具有廣闊的發(fā)展前景[8]。
生物防治的田間試驗是驗證其菌株能否投入生產(chǎn)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因微生物受環(huán)境變化的影響很大,其中溫度和濕度是影響生物農(nóng)藥防治效率最主要的因素[9],在一般的研究中經(jīng)常會遇到室內(nèi)試驗、盆栽試驗及田間試驗的結(jié)果相差很大,生物農(nóng)藥的實際效果不理想等問題,因此篩選定殖能力、對環(huán)境適應(yīng)能力強的拮抗菌是以后研究的一個方向。
本實驗室前期已從當(dāng)?shù)氐暮颂腋亢Y選到一株對根腐病病原菌有抑制作用的細菌ML-11,經(jīng)鑒定為枯草芽孢桿菌。本研究以該菌株為對象,在當(dāng)?shù)氐暮颂颐绶N植區(qū)進行小區(qū)試驗,驗證該菌株對核桃根腐病的防治效果以及對核桃苗的促進作用,為該菌株以后的大面積推廣使用提供理論數(shù)據(jù)支持。
試驗地點位于宜州區(qū)的核桃苗種植基地,核桃根腐病時有發(fā)生。
供試菌種:枯草芽孢桿菌ML-11,本實驗室從當(dāng)?shù)亟】岛颂腋H土壤中篩選獲得。
供試核桃品種:漾濞大泡核桃(一年生)。
1.3.1 菌株的活化
將前期篩選到的枯草芽孢桿菌ML-11從冰箱中取出,刮取一定量的菌體接種于PDA培養(yǎng)基中活化,置于28℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)12 h,備用。
1.3.2 菌株ML-11發(fā)酵液制備
將活化后的ML-11接種于滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基(蛋白胨10 g,酵母浸膏粉5 g,氯化鈉8 g,蒸餾水1 000 mL)中,置28℃搖床中培養(yǎng)24 h后混合,作為原液,調(diào)整菌數(shù)為8.0×108~10.0×108個,備用。
1.3.3 小區(qū)試驗
從核桃苗種植區(qū)選取長勢較一致的核桃苗150株進行試驗。將150株核桃苗分為4個試驗區(qū)(T1、T2、T3、T4)和對照區(qū)(CK),每個區(qū)域30株。處理1(T1):ML-11發(fā)酵液原液200 mL,10倍稀釋液根部澆灌;處理2(T2):ML-11發(fā)酵液原液200 mL,20倍稀釋液根部澆灌;處理3(T3):ML-11發(fā)酵液原液200 mL,30倍稀釋液根部澆灌;處理4(T4):ML-11發(fā)酵液原液200 mL,40倍稀釋液根部澆灌。每處理10株,重復(fù)3次,每月1日、15日進行澆灌2次,對照區(qū)以同等數(shù)量的自來水代替。各處理不再進行另外的根腐病的防治,其他農(nóng)事操作及管理措施、條件均相同,連續(xù)澆灌3個月。
1.3.4 病害調(diào)查方法
澆灌菌液之前調(diào)查原始基數(shù),每月最后1 d進行調(diào)查核桃根腐病害發(fā)生情況,并計算感病率。
1.3.5 農(nóng)藝性狀調(diào)查
澆灌前調(diào)查原有植株的株高、直徑、葉片數(shù)量的原始數(shù)值,與病害調(diào)查時間一致,調(diào)查植株的農(nóng)藝性狀變化。
采用Excel 2003和SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理。
核桃根腐病防治效果見表1。從表2中可以看出,澆灌3個月后,T3處理的感病率較低,比對照區(qū)減少12.94%,防效最好,達到84.93%;稀釋40倍時和稀釋20倍及10倍的防效相差不大,說明直接施用原液或稀釋倍數(shù)較低,防效并不高,且浪費發(fā)酵液;稀釋過渡也會降低菌液的效果,說明該菌液對核桃根腐病具有一定的預(yù)防和治療效果。
表1 各處理核桃根腐病的防治效果Tab.1 The control effect of each treatment on walnut root rot
試驗3個月后,對各個區(qū)域核桃苗的株高、直徑、葉片數(shù)量調(diào)查的結(jié)果見表2。從表2中可以看出,T3處理的株高增量比對照區(qū)高0.55 cm,直徑增量高0.09 cm,葉片增量多約1.7個葉片,其他處理的影響情況相差不大,但都或多或少的較對照區(qū)有所增加。說明該菌液不僅能明顯減少核桃苗根腐病的感病率,還對核桃苗的生長具有一定的促進作用。
表2 各處理對核桃苗農(nóng)藝性狀的影響Tab.2 The effects of various treatments on agronomic characters of walnut seedlings
1919年Smith首次提出了“生物防治”概念,但對于植物病害生物防治的具體定義還存在一定的爭議??傊?,植物生物防治主要指的是利用拮抗菌來防治植物病害[10]。芽孢桿菌屬作為生防菌劑已推廣多年,并在美國獲得多項商品化生產(chǎn)許可[11],其中枯草芽孢桿菌利用較廣。
河池市作為桂西北典型的石漠化地區(qū),核桃已成為重要的治理和扶貧樹種,但因技術(shù)、環(huán)境、操作等原因?qū)е赂“l(fā)病率普遍較高。本實驗室前期對當(dāng)?shù)氐暮颂腋〉闹虏【M行了研究,確定引起根腐病的病原菌為木賊鐮刀菌;從當(dāng)?shù)亟】岛颂业母H土壤中篩選到一株對該病原菌有良好生防效果的枯草芽孢桿菌ML-11。本研究利用ML-11的發(fā)酵液對核桃苗進行定期澆灌,設(shè)立對照區(qū),經(jīng)過3個月的試驗,T3處理的感病率較低,比對照區(qū)減少12.94%,防效最好,達到84.93%;該處理區(qū)株高增量比對照區(qū)高出0.55 cm,直徑增量高出0.09 cm,葉片增量多出約1.7個葉片,證明該菌株ML-11不僅對核桃根腐病有良好的抑制作用,還對核桃苗的生長具有一定的促進作用。這為以后該菌株的大面積推廣提供了一定的試驗數(shù)據(jù)。