密旋链霉菌对魔芋生长发育及其抗病性的研究

柳  林1   王晓兵2

（1安康学院  陕西安康  725000；2岚皋县魔芋局  陕西岚皋  725400）

摘  要：为了探明生防菌密旋链霉菌（streptomyces pactum）对魔芋生长发育及其抗病性的影响。于2011-2013年在安康市汉滨区张滩进行了小区大田种植试验，在采挖前测量其株高、茎围、叶片数、最大叶面积和软腐病发病率及病情指数。结果表明：低浓度（10%、20%菌剂草木灰混合物）有利于出苗；菌剂1g／穴(栽种)+油渣0.2kg／穴(栽种)+1000倍展叶期灌根，在同一田块连年施用能有效控制软腐病的发生，平均防效76％以上。纯菌剂施用的魔芋生长效果较好，能促进魔芋有机物质的积累。

关键词：魔芋；生防放线菌；生长效应

生防放线菌是最早应用到植物病害防治中的微生物农药。自1995年澳大利亚Kerr 最早从土壤中分离到土壤放线杆菌Agrobacterium radiobacter K84，并利用其活菌制剂及其产生的抗生素Agrocin84有效防治了桃树根癌病，国内外经过40多年的不断探索，目前已筛选出了10多种最具生防价值的生防放线菌，这些种类在不同历史阶段的植物病害防治中起了巨大的作用。

魔芋种植与加工是陕西省安康地区的特色主导产业之一，2010年的魔芋种植面积已达到1466.67hm2。但随着魔芋种植规模增加，魔芋软腐病等土传病害也越来越严重，目前主要以化学农药作为目前病害控制的主要手段之一，但其在控制有害土传病原菌的同时也杀死了有益微生物，引起环境污染，有碍于农业的可持续发展。很多研究表明，利用生防菌在土壤中定殖，改变土壤微生态，有助于控制土传病原真菌对农作物的危害，但目前尚无利用放线菌防治魔芋软腐病的报道。因此，笔者在温室大棚内证明生防菌密旋链霉菌(streptomyces  pactum）对岚皋魔芋软腐病有明显防治效果的基础上，再进行大田试验，研究其对魔芋生长发育和抗病性的影响。

1  材料与方法

1.1试验地概况

试验地地处北纬31o42，-33o49，、东经108o01ˊ-110o01ˊ之间，海拔为370米左右，地貌为低山，属于北亚热带大陆性湿润季风气候，气候湿润温和，四季分明，雨量充沛，无霜期长，年平均降水量为750-1100mm，年平均气温为14.5℃，日照1440-1840小时，土壤为黄褐土。试验田为多年熟地，前耕地为玉米。

1.2 试验材料

1.2.1 供试魔芋种子

挑选大小均匀，每个种子质量约25g的岚皋本地花魔芋种子进行试验。

1.2. 2 生防放线菌制剂

（康照）陕西杨凌示范区创业大厦生产，主要成分为密旋链霉菌（streptomyces  pactum）。

1.2.3 油渣

香油作坊芝麻油油渣。

1.2.4草木灰

村民家中烧柴后的草木灰。

1.3试验方案

试验设4个处理（表1），三个重复，共12个小区，小区面积为15m2 ，株行距为45cm×50cm，每2行魔芋套种1行玉米。

表1 各处理魔芋大田种植设计表

魔芋于2011年6月5日播种，所有处理均在魔芋播种时每穴魔芋施0.2kg油渣作为有机肥，油渣施入穴中后与土壤混匀。对照（CK）直接把魔芋种子放入混匀的土壤上后覆土；菌剂10%及菌剂20%把用菌粉与草木灰按芋种子放入混匀的土壤上后覆土；纯菌剂处理按1g/穴的菌剂用量将菌剂撒施于混匀的土壤上后覆土。播种后分别于2011年6月28日及7月26日进行魔芋农艺性状的调查，于2011年8月20日采集魔芋叶片并对其进行生理生化指标的分析。

1.4 测定方法

1.4.1 叶片采集

早上9点光合作用开始时采集叶片，魔芋仅一片复叶，每片复叶有6片小叶，采集时各处理随机抽取5株，每株采集东西方向对称的2片小叶，5株的小叶混合后带回实验室剪成3-5mm2大小的碎片进行生理生化指标分析。

1.4.2 农艺性状

农艺性状调查了出苗率、株高、冠幅、复叶柄长、茎径等5个指标，调查方法如下：（1）出苗率计算方法：出苗率（%）=调查时出苗株数／供试种子数*100%；（2）株高测量从地面到叶心位置的长度；（3）冠幅测量以叶心为中心的冠幅直径；（3）复叶柄长分别测量每株魔芋的三片复叶长，取其平均值；（4）茎径分别测量魔芋紧贴地面位置、中间位置、叶心位置的直径，三个位置的测量值平均得每株魔芋的茎径。

1.4.3生理生化指标

叶片采集后测定了叶绿素及可溶性糖含量。

叶绿素含量的测定参照《植物生理学实验指导》的分光光度法，在此基础上稍作改动。具体操作步骤如下：称取剪碎的魔芋叶片0.1克于具塞试管或者容量瓶中，加入用纯丙酮、无水乙醇、蒸馏水按4.5:4.5:1体积比混合的提取液25ml，在黑暗条件下浸提至肉眼观察时组织变白为止（约24小时），测定OD645和OD633值，然后按Amon公式计算叶绿素含量。

可溶性糖含量的测定采用蒽酮法[9]。

2  结果分析

2.1农艺性状

出苗率能够反映魔芋种子在特定生长条件下的活力程度，在农业生产中有着非常重要的意义。调查结果（表2）表明，生防放线菌对魔芋出苗有促进作用，但并不是浓度越高出苗越好，本试验中10%菌剂浓度最有利于魔芋的出苗。

表2 不同浓度生防放线菌对魔芋生长的影响

株高大小能够影响植物可利用光源效率进而影响光合作用。魔芋的复叶、冠幅决定了魔芋的光合作用，是调节和控制产量品质的重要因素。由试验结果（表2）可知，生防放线菌能促进魔芋的生长，且随浓度的增加作用越大，其中以纯菌剂施用的魔芋长势较好，其株高、冠幅、复叶柄长及茎径均高于其他处理。表明生防放线菌与草木灰混合后，对魔芋生长的促进作用有一定的影响，其效果不如纯菌剂施用。

2.2生理生化指标

叶绿色素能促进有机物质的积累，而可溶性糖是植物生长过程中积累的有机物，故施用生防放线菌的魔芋叶片叶绿素和可溶性糖含量呈现相同的变化规律（表2），均为施用生防放线菌的魔芋叶片不不施菌剂的高，且随菌剂浓度的增加，叶绿素和可溶性糖含量均增加。

叶绿素(chlorophyll)是植物吸收太阳能进行光合作用的重要物质，叶绿素的含量直接影响植物有机物质的积累，是植物生长发育的重要生化指标[11]。魔芋叶片叶绿素含量表明生防放线菌能促进魔芋的生长和积累有机物质，求菌剂浓度越高，叶绿素含量越高，越有利于魔芋有机物质的积累。

可溶性糖是植物生长过程中重要的有机物之一，是植物的代谢产物，在细胞中的作用是多方面的。可溶性糖作为代谢的中间产物或终产物调节植物的生长、发育、抗性形成等诸多生理过程；同时参与细胞内信号调节或转导过程，可溶性糖也是许多基因表达的重要调节因子。由试验结果可知，施用生防放线菌能促进魔芋可溶性糖的积累，且随菌剂浓度的增加，可溶性糖含量增加

2.3综合评价

运用模糊数学中的隶属函数方法对各处理的生长性进行了综合测评，测评的加权值愈大，则表明魔芋生长得越好。由测评结果（表3）可知，生防放线菌制剂能促进魔芋的生长，其中纯菌剂施用的效果最好。因此生防放线菌制剂在农业实际生产中推广利用时，宜采用纯菌剂撒施于有机肥表面，再种植魔芋、覆土的播种方式。

表3不同浓度生防放线菌拌种对魔芋生长效应综合评价

注：隶属函数值的计算方法如下：

a.分别对所测的生长指标用下式求出各处理各项指标的具体隶属值。  

式中，X为各处理的某一指标测定值，Xmax 为所有处理某一指标测定值内的最大值，Xmin为该指标中的最小值。

b.如果某一指标与生长性为负相关，可用反隶属函数计算其抗旱隶属函数值。

c.把各处理的各项指标具体隶属值进行累加，得加权值。

3  讨论

在农业生产上施用生防放线菌不会对环境造成污染，符合绿色、无公害农产品发展的要求。种植土壤中施用生防放线菌制剂时，由于放线菌能够在土壤中长期生存且大量繁殖成为优势微生物，并且能产生抑制作用的抗生素[14]，从而抑制魔芋土传病害病原菌的生长，使魔芋根区微生物区系保持健康状态，防止魔芋土传病害的发生。

在防治土传病害的同时，生防放线菌也会对魔芋生长造成一定影响，如果使用不当，不仅不能达到高产优质的目的，还会影响经济效益。如本试验中，在使用草木灰与生防放线菌制剂混合的菌粉包衣魔芋种子时，不同浓度的放线菌制剂对魔芋种子的出苗率及生长的影响不同，尽管低浓度的菌剂有利于魔芋出苗，但综合来看，纯菌剂的施用更有利于魔芋的生长。

生防放线菌制剂对魔芋出苗有促进作用，随生防放线菌浓度的提高其出苗率降低，这是因为生防放线菌产生的抗生素抑制了土壤中魔芋种子周围有害物质的生长，为魔芋种子的出芽提供了适宜的环境，但放线菌浓度过高是否产生了能够延缓魔芋发芽的物质，这需要进一步研究探讨。

与不施菌剂相比，低浓度（10%菌剂，20%菌剂）生防放线菌制剂处理的魔芋冠幅、复叶柄长、茎径作用不明显，甚至略低于不施菌剂，而纯菌剂撒施的各个指标均明显比不施菌剂较高，表明在施用生防放线菌制剂的时候，只有采用适宜的方法，才能达到促进魔芋生长的目的。

4  结论

在魔芋生产中施用生防放线菌制剂，对环境不会造成污染，符合魔芋清洁生产的理念。但在施用时，应采取适宜的措施，才能促进魔芋的生长，本试验的研究结果表明，纯菌剂撒施于有机肥（芝麻油油渣）表面，再放入魔芋种子后覆土，有利于魔芋的生长。

参考文献（略），英文摘要（略）