全 文 :第 13卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1.13 No.1
Jan., 2005
防病促生枯萎病拮抗菌“98-I”对4种枯萎病防治效果研究*
马利平 乔雄梧 高 芬 郝变青
(山西省农业科学院山西省农药重点实验室 太原 030031)
摘 要 经8年系统试验研究从 330个细菌菌株中筛选 出1株 防病促 生枯萎病拮抗菌“984”,经鉴定属蜡质芽孢
杆菌。该菌对黄瓜枯萎病、西瓜枯萎病、青椒枯萎病和番茄枯萎病 4种土传病害均有显著防治效果,其平皿孢子萌
发抑制率分别为 79.2%、75.1%、72.3%和 95.7%,且该菌对多种蔬菜有促生和促进种子发芽功效。
关键词 土传病害 枯萎病 拮抗菌 促生作用 微生物杀菌剂
The prevention and control effects of the growth-promotion antagonistic bacterium“98-I”on 4 Fusarium wilts.MA Li—
Ping,QIAO Xiong—Wu,GAO Fen,HAO Bian—Qing(Shanxi Key Laboratory of Pesticide Science,Shanxi Academy of岍 一
cultural Sciences。Taiyuan 030031),CJEA,2005,13(1):91~94
Abstract A growth—promoting antagonistic bacteria strain“98-I”against Fusarium wilt,selected from 330 strains and
identified as Bacillus cereus.can effectively inhibit the soil—born Fusarium pathogens.It presents a notable efficiency in
controling 4 Fusarium wilt diseases including cucumber Fusarium wilt(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum),wa—
termelon Fusarium wilt(F.O.f.sp.nioeum),paprica Fusarium wilt(F.O.f.sp.Vasinfectum),and tomato Fusarium
wilt(F.0』.sp.1ycopersici)with the corresponding spore germination inhibition rate of 79.2%,75.1%,72.3% and
95.7% by petri disk test.The bacterium can also promote the vegetable growth and seeds germ ination.
Key words Soil born disease,Fusarium wilt,Antagonist,Growth promotion,Microbial fungicide
笔者于 1994年开始致力于蔬菜瓜类枯萎病拮抗菌筛选,先后从家畜沤肥液、菜 田土壤中植物根际分离
到 330个细菌菌株L1 J,并从中筛选出广谱高效枯萎病拮抗菌“98-1”,该菌对蔬菜、瓜类等多种枯萎病防治效
果明显,并对多种植物有促生和促进种子发芽功效。
1 试验材料与方法
“98 ”拮抗菌液在葡萄糖等 12种成分液体培养基上发酵而成,浓度为 1000亿 cfu/mL左右,病原菌为
黄瓜枯萎病菌[Fusarium oxysporum (SchL.)f.sp.cucumerimum Owen]、青椒枯萎病菌[Fusarium oxyspo.
rum Schlecht.f.sp.Vasinfectum Snyd.et Hans]、番茄枯萎病菌[Fusarium oxysporum (SchL.)f.sp.1ycoper—
sici(Sacc.)Snyder et Hansen]和西瓜枯萎病菌 [Fusarium azysporum f.sp.niveum (E.F.Smith)Snyder et
Hansen],以上病原菌分别采自太原市古城菅村黄瓜大棚内、长治市长子县青椒田、太原市许西村番茄地和
太谷县西瓜大田,由山西省农药重点实验室分离、鉴定、繁殖,并用马铃薯、葡萄糖液体培养基制成孢子悬浮
液(浓度为 40 X 10视野下 10~15个孢子)。供试黄瓜品种为“长春密刺”、“津春 4号”、“津春 2号”、“晋黄瓜
1号”和“神农 5号”,青椒品种为“中椒 4号”和“晋椒 851”,番茄品种为“特选 28号”和“早魁”,西瓜品种为
“金城 1号”和“郑杂 5号”,均由山西省农业科学院蔬菜研究所提供。将“98-1”拮抗菌发酵液与枯萎病菌孢
子悬浮液按 1:9混合置平皿内,以空白培养液为对照设 2个处理,每处理重复 3次,配好后置 28℃温箱培养
16h,在 40X 10倍显微镜下观察各处理孢子萌发及变化状况,即每处理取 1个玻片,随机镜检并记录总孢子
数、溶解数、萌发数、变形数以及芽管长度(以孢子倍数记录相对长度),4种枯萎菌分 4次试验完成。将
“98-1”菌液稀释 100倍,即浓度为 1O亿 cfu/mL拮抗菌液以每盆 50mL量浇人直径为 20cm的花盆内,稍干
拌匀,2d后再接人病原菌液,平均每盆接人 1个斜面,对照为清水处理,稍干后分别种人黄瓜、青椒、番茄、西
瓜籽等 ,每试验重复 5次,待对照发病明显时记录发病状况。黄瓜枯萎病防治试验于 1999~2000年分别于
太原市小店区古城菅村 2户菜农黄瓜大棚 内进行,移栽前用浓度为 100亿 cfu/g的“98一I”拮抗菌粉处理土
*国家高技术发展(863)计划项 目(2003AA241130)和国家科技部科技攻关计划项 目(2001BA539C)及 山西省 自然科学基金项 目
(20021095)共同资助
收穑日期:2003—12—28 改回 日期:2004一O1—31
中 国 生 态 农 业 学 报 第 J 3卷
壤.每株施 2g菌粉;移栽缓苗后用浓度 1亿 cfu/mL的“98-i”拮抗菌发酵液灌根 1次,每株灌200mL:西瓜
枯萎病防治试验于 1999~2000年分别于太原市小店区和祁县晓义村进行,发病前用浓度为 1亿cfu/mL的
发酵液灌根 1次,每株灌 200mL。青椒枯萎病防治试验分别在太原市亲贤乡青椒团内和长治市郊区进行,
移栽前甩“98一I”拮抗菌粉处理土壤 1次,每株施浓度为 100亿 efu/g的菌粉 2g 一品红枯萎病防治试验于
2000~2001年分别在太原市龙堡村和山西省园艺研究所花窑内进行,移栽后 30d每盆灌浓度为 l亿cfu/mL
的“98-I”拮抗菌发酵液 200mL。以上 4种痈害均在发病盛期调查发病率.并与清水对照比较,计算其防治效
果。将“98-I”拮抗菌液与枯萎病菌孢子悬浮液按 1:9混合后置灭菌平皿内,每皿 15mL,对照为空白培养液,
重复 3次,置28℃温箱培养 ld、3d和 7d,分别在显微镜下观察拈抗菌对枯萎病菌的抑制情况。在 4Ocm×
50cm×3em瓷盘内盛满细砂土,每盘接人黄瓜枯萎病菌和西瓜枯萎病菌 250mL,2d后再浇人浓度为 1亿
cfu/mL的“98_1”拮抗菌液250mL,对照盘内倒人清水250mL,稍于后拌匀,土壤过筛,穴播黄瓜、西瓜种子.
出苗后分别记录出苗率.待对照发病明显时记录发病率,试验共进行 2年.即 1次性处理土壤,每35~40d种
植 1次,连续种植6次。植物促生试验即于种植前用浓度为 l亿 efu/mL的“98-I”拮抗菌液浇灌土壤,每盆
250mL,对照为清水,干后拌匀、过筛、整平,常规种植,每处理重复3次,出苗后记录各处理出苗率
襄 1 “98.I”桔抗茁发酵{童对 4种枯萎瘸曹抑制效果
T幽 【Inhihi~ e afIhe∞h删 帅 n‘98。【。to d舱唧【 n .ihf
曲,芽管顶端形成泡囊或破裂(见表 1和图 1-6)。
2 结果与分析
2.1 98-I 括抗置对4种枯萎病菌的抑制效果
对4种枯萎病的萌发抑制试验表明“98一I”拮
抗菌发酵液对4种枯萎病菌孢子有强烈的萌发抑
制作用,浓度为 100亿 efu/mL的拮抗菌发酵液
对黄瓜枯萎病孢子、西瓜枯萎病孢子、青椒枯萎
病孢子、番茄枯萎病孢子的萌发抑制率分剐为
79.2%、75.1 96、72.3 96和95.7%,对4种孢予芽
管伸长抑制率为 45.0%~88,2%,对黄瓜、西瓜
和青椒枯萎病菌的溶菌率分别为65.3%、61.4%
和 45.1%,此外“98一I 拮抗翦发 酵液对枯萎病大
小孢子及菌丝有致畸作用,表现为菌丝缩短、弯
_■■■
田 1 正常孢子
Fig l Normal spore
圈2 处理后孢子壁破裂
r,g 2 B sgae n Ⅱ∞n【Hn
曩
用5 处瑾后蕾丝断霸}
Fig 5 Brt)ken myeelia after nl衄cm器l【
田3 处理后孢子溶解
3 ∞ c P。r 如 壕们
厢6 处理后曹丝变形
Fig 6 Deformed m~,celia after treatlrte~t
圈 4 正常蕾壁
F .4 Norma~myc 自
2 2 “98-I”拮抗菌对4种枯萎病
的温室及大田防治效果
由表 2可知“98一I 拮抗菌对
温室枯萎病有明显防治效果,对
黄瓜枯萎病、西瓜枯萎病、青椒
枯萎病和番茄枯萎病平均防治
效果 分 剐 为 67.1%、67.7%、
71.2%和 53.5%,且 园品种抗
性、拮抗菌液发酵时间及其在土
第 1期 马利平等:防病促生枯萎病拮抗菌“98-I”对 4种枯萎病防治效果研究 93
壤中持续时间等因素存在差异,其防治效果不尽一致。由表 3可知“98-I”拮抗菌对大田黄瓜枯萎病、西瓜枯
表 2 “98一I’拮抗菌对 4种枯萎病温室防治效果
Tab.2 Eficacy of‘98-I’to different Fusarium wilt in greenhouse tests
萎病、青椒枯萎病和一品红枯萎病平均防治效果分别为 81.2%、74.6%、68.2%和 57.9%,除青椒枯萎病外
大田防治效果均高于温室防治效果,其原因可能与温室人工接种病原菌菌量大有关。而青椒枯萎病大田 2
样点防治效果差异较大,推断其原因可能与试验地前茬病情严重有关。此外品种间抗病、耐病性不同也导
致防治效果差异。
表 3 “98一I”拮抗菌对 4种枯萎病大田防治效果
Tab.3 Efficacy of‘98一I’tO diferent Fusarium wilt in field trims
2.3 “98一I”拮抗菌对4种枯萎病的平皿与温室持续抑制效果
l20
100
80
摹 60
褂 40
徭 20
0
褂 褂
却 鏊 却 却 却 却 却
敞 敞 . 敞 2 敞 敞 敞
圈7 。98.r拮抗蕾对黄瓜枯萎病菌孢子(a】与西瓜枯萎病菌孢子(b】平皿持续靖发抑制的影响
由 图 7和 图 8可 知 随
“98一I”拮抗菌与病原菌作用
时间的延长,“98-工”拮抗菌对
枯萎病菌的抑制效果逐步提
高。“98-工”拮抗菌作用 1d、3d
和7d时黄瓜枯萎病孢子萌发
率分 别 为 11.5%、7.9%和
2.3%,萌 发 抑 制 率 分 别 为
88.8%、91.6%和 97.3%。对
西瓜枯萎病菌的抑制作用也
.7 bi 0f‘98-I’tOF_0.cucum~tmm(a)andF_0_ m(b)in pem disktests 基本遵循此规律,“98-工”拮抗
菌作用 1d、3d和7d时西瓜枯萎菌孢子萌发率逐步降低而抑制率逐渐升高。试验结果表明“98-工”拮抗菌对
病原菌的抑制有一时间过程,即在一定时间范围内随施入“98-工”拮抗菌液时间的延长而抑制效果逐渐提高,
这与温室和大田防治基本吻合。由图8可知经 2年 6次连续试验证实,“98-I”拮抗菌对温室黄瓜枯萎病、西
瓜枯萎病有持续防治效果。仅处理 1次土壤、6次种植的枯萎病发病率均比空白对照明显降低;且随拮抗菌
施入土壤时间的延长而发病率逐步降低,前 3次种植平均防治效果为 31.6%,后 3次种植平均防治效果为
88.7%,第6次试验对照处理黄瓜、西瓜出苗率明显降低,大部分种子刚发芽即枯死,进一步说明大田连茬种
植会导致幼苗成片死亡或全田幼苗枯死。“98-I”拮抗菌处理盘内随种植次数的增多,其出苗率有所降低,但
加 ∞ ∞ ∞ ∞ 加 0
\ 颠撤 文\褂越器
中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
高于对照处理。
2.4 “98一I”拮抗菌对植物的促生效果
由图9可知“98-I”拮抗菌液对大多
数植物有促进种子发芽功效 ,同一植物
中发芽能力愈弱的种子,该拮抗菌对其
促进作用愈明显,发芽能力强或种子质
量高的植物如黄瓜对照与处理发芽率均
>90%,差异较小;在含有枯萎菌的病土
中,同一植物、同一品种该菌处理土壤出
苗率明显高于未处理土壤,进一步证明
其抑菌效果。该拮抗菌液对植株的促生
《 《 堠 :}l《 H∈
蘸
糨 陋 椎 朔 Ⅲ ÷ ⅢL
鉴 誉 誊
拣 每Il} 每Il} 每Il} 拣 拣
100
80
60
瓣
o
2O
O 鉴 誉 誉 誊
每Il} 涨 每Il} 每Il} 每Il} 每Il}
图8 “98·I”拮抗菌对黄瓜枯萎病(a)与西瓜枯萎病(b)温室持续抑制效果
Fig.8 Persistant inhibition of‘98-I’to cucumber fusarium wilt(a)and
water melon fusarium wilt in greenhouse tests
效果也十分明显,与对照相比其温室盆栽和大田试验黄瓜和西瓜植
株均表现为茎叶高大、生长旺盛。根圈内存在某些微生物能促进植
物生长,根圈微生物促长作用机理包括促进植物生长细菌 PGPR产
生的生理活性物质促进植物生长,产生的代谢物质抑制或阻抗根部
病原菌的发展,间接促进植物生长 J。
3 小 结
“98 ”拮抗菌对多种枯萎病菌均有较强的抑制作用,且随拮抗菌
与病原菌相互作用时间的延长而抑制效果逐步提高,平皿试验与温
图9 。98·I”拮抗菌对植物种子发芽率的影响 室、大田试验均基本吻合。温室 2年连续 6次种植试验中第 2年防
Fig.9 Efects of‘98’I’onthe crop sed germination rate治效果优于第 1年,大田持续效果观察也证明第 2年防治效果亦高
于试验当年,故由此推断“98-1”拮抗菌在土壤中繁殖并发挥作用需要一段时间。“98_I”拮抗菌对枯萎病的防
治作用主要对病原菌孢子的萌发、芽管及菌丝生长具有抑制作用及对病原菌的溶菌作用,“98-I”拮抗菌对多
数植物有促生和促进种子发芽功效,使植物生长健壮,一定程度提高了其抗病和耐病能力。
参 考 文 献
1 马利平 ,高 芬,乔雄梧 .家畜沤肥浸渍液对黄瓜枯萎病的防治及作用机理探析.植物病理学报,1999,29(3):270-274
2 李阜棣 ,周湘家,胡正嘉等编著.土壤微生物学.北京:中国农业出版社,1993.184-187
∞ ∞ ∞ ∞ 加 O
\褂
加 ∞ ∞ ∞ 柏 加 0
\褂撤