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2株枯草芽胞杆菌防治农科1号香蕉枯萎病的田间试验

时间:2015-12-07 10:35 来源:第一论文网 作者:陈编 点击:
香蕉枯萎病又名巴拿马病、黄叶病。其中生物防治的研究为近几年的热门方向。
  香蕉枯萎病又名巴拿马病、黄叶病,是由尖孢镰刀菌古巴专化型 [Fusarium oxysporum f. sp. cubense (E. F. Smith)Snyder et Hansen,简称FOC]侵染而引起维管束坏死的一种毁灭性真菌病害和典型的土传病害[1]。尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种引起的香蕉枯萎病在珠江三角洲、粤西等香蕉产区多个县市发生危害,蕉园病株率严重的超过90%,造成蕉园丢荒[2]。目前香蕉枯萎病的防治方法主要包括抗病育种防治、药剂防治、生物防治、农业措施防治等,其中生物防治的研究为近几年的热门方向,国内外有关香蕉枯萎病生物防治的研究主要集中在根际及土壤生防菌[3-6]、拮抗内生菌[7,8]和植物提取物[9,10]方面,涉及的微生物包括芽胞杆菌(Bacillus spp.)、假单胞菌(Pseudomonas spp.)、木霉菌(Trichoderma spp.)、放线菌(Actinomycetes)等。
 
  农科1号香蕉品系是广东省广州市农业科学研究所以巴西蕉(Musa AAACavendish subgroup cv. Brazil)为母本筛选出来的抗枯萎病新品系,在广州南沙万顷沙、番禺和中山等不同地区种植时发病率有差异,但总体抗性比巴西蕉强[11]。为了测试珠海市农业科学研究中心分离保藏的2株植物内生枯草芽胞杆菌R31菌株[12,13]和TR21菌株[14,15]与农科1号结合对香蕉枯萎病的防治效果,于2008年4月到2008年10月期间,在广东省珠海市斗门区枯萎病平均发病率达到50%以上的香蕉种植园设计R31菌株、TR21菌株单独灌根和混合灌根对农科1号香蕉枯萎病田间防效的试验。
 
  1 材料与方法
 
  1.1 供试菌株和植物
  供试菌株:植物内生枯草芽胞杆菌(Bacillussubtilis)R31菌株和TR21菌株,由珠海市农业科学研究中心农业微生物学实验室分离和保藏。
  供试植物:抗枯萎病香蕉新品系农科1号(Musa AAA Cavendish subgroup cv. Nongke No.1),为农户购买的由组培苗培育获得的无病新植种苗,2007年10月移栽到大田,2008年春节遭受冷害,并已发生香蕉枯萎病。
 
  1.2 菌株发酵
  生防芽胞杆菌使用牛肉膏蛋白胨培养基[16]发酵,在500 ml的锥形瓶中装入300 ml培养基,按6%的接种量接入种子液,37℃,180 r/m振荡培养72 h。其中R31发酵液活菌数达到1.0×108 cfu/ml,TR21发酵液活菌数达到7.47×107 cfu/ml。
 
  1.3 试验设计
  蕉园总面积26640 m2,其中农科1号种植面积13320 m2,巴西蕉种植面积13320 m2。蕉园有10年连续种植巴西蕉的历史,香蕉枯萎病发病史6年,部分地块发病严重。试验前在发病严重的地块随机选取试验区和对照区,由于冷害造成的影响,无法准确判断枯萎病的初始发病率,试验开始时调查了初始总死亡率,计算公式为:初始总死亡率(%)=(冷害死亡株数+枯萎病死亡株数)/总调查株数×100%。
 
  试验设计4组处理,清水对照、R31菌株灌根、TR21菌株灌根、TR21+R31(V︰V=1︰1)混合灌根,从2008年4月开始,每株农科1号蕉苗用2000 ml上述菌株发酵液的40倍稀释液灌根,每月1次,最后一次灌根时间为2008年9月,共灌根6次。其中R31发酵液稀释40倍后菌体含量约2.5×106 cfu/ml,TR21发酵液稀释40倍后的菌体含量约为1.86×106 cfu/ml,TR21+R31(V:V=1:1)混合稀释40倍后的菌体总含量为2.18×106 cfu/ml。
 
  R31菌株处理区面积452.5 m2,种植蕉苗93株,初始总死亡率为20.43%,试验开始时实际处理农科1号有效株数为74株;TR21菌株处理区面积454.6 m2,种植蕉苗89株,初始总死亡率22.47%,试验开始时实际处理农科1号有效株数为69株;TR21+R31处理区面积480.5 m2,种植蕉苗95株,初始总死亡率30.53%,试验开始时实际处理农科1号有效株数为65株;清水对照区面积568.1 m2,种植蕉苗86株,初始总死亡率25.58%,试验开始时实际处理农科1号有效株数为64株。
 
  1.4 数据调查和统计分析
  1.4.1 发病率和防治效果分析 去除试验前调查初始总死亡率基数,仅对存活的每株农科1号编号,此后每月调查一次,记录植株的生长情况、发病和死亡原因及时间,到2008年10月最后一次统计结束,共调查7次。根据每月的调查数据统计不同时间段的发病率,并进行u检验[17],以对照的发病率计算防治效果。文中数据采用Excel分析。发病率(%)=(枯萎病发病株数/试验有效株数)×100%;防效(%)=(对照发病率-处理发病率)/对照发病率×100%。
 
  1.4.2 生物防治的经济效益分析 因农科1号个体成熟时间不一致导致收获时间分散,难以跟踪调查并准确获得各区的总产量和产值,因此委托农户调查处理区和对照区的单株平均产量和当年的田间平均售价,并根据试验记录的其它数据计算预期产值(元)、枯萎病产值损失(元)和枯萎病产值损失率(%)。其中,预期产值(元)=有效株数×单株平均产量(kg)×田间平均售价(元/kg);枯萎病产值损失(元)=枯萎病发病株数×单株平均产量(kg)×田间平均售价(元/kg);枯萎病经济损失率(%)=枯萎病产值损失/预期产值×100%。由于处理区和对照区面积不等,需将枯萎病经济损失率(%)折合成每667 m2枯萎病经济损失率(%),并以此计算防治措施的每667 m2经济损失减少率(%)来评估生物防治效果。由于田间农科1号种植密度约为120株/667 m2,因此特定处理区的每667 m2枯萎病经济损失率(%)折算公式为:枯萎病经济损失率(%)×120/有效株数;每667 m2经济损失减少率(%)=对照区每667 m2枯萎病经济损失率(%)-处理区每667 m2枯萎病经济损失率(%)。
 
  2 结果与分析
 
  2.1 R31菌株灌根对农科1号的枯萎病防治效果
  清水对照和R31菌株灌根处理的农科1号的枯萎病发病率在调查期间均呈持续上升趋势,并在挂果盛期(9月份)达到最高峰,随后直至开始收获发病率未见增加(表1)。在5月份至7月份期间,R31菌株灌根处理的发病率均比清水对照的低,但差异不显著;到8月份,植株开始抽蕾时,前者发病率显著低于后者,并在9月份和10月份挂果盛期,其发病率极显著低于后者。R31菌株灌根处理对农科1号的枯萎病防治效果表现为先升后降的趋势,最终防效为81.47%。
  表1 不同月份R31菌株灌根处理对农科1号的枯萎病防治效果
  Table 1 Controleffect of R31 strain on Panama disease at different months
 

月份

Month

发病率(%)Disease incidence

防治效效(%)

Control effect

R31

CK

5月 May

0.00 a

1.56 a

100.00

6月 June

1.35 a

4.69 a

71.17

7月 July

1.35 a

7.81 a

82.70

8月 August

1.35 a

12.50 b

89.19

9月 September

4.05 A

21.88 B

81.47

10月 October

4.05 A

21.88 B

81.47

注:同一月份发病率后的不同小写字母表示u检验差异显著(P<0.05),大写字母表示u检验差异极显著(P<0.01),下同。
  Notes: Different small letters at the datain the same month means significant difference after u test (P<0.05),different capital letters means significant difference after u test (P<0.01),the same below.)
  2.2 TR21菌株灌根对农科1号的枯萎病防治效果

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