30亿CFU_g芽胞杆菌可...薯黄萎病和疮痂病的防治效果_张晓云.pdf

研究论文doi:10.16801/j.issn.1008-7303.2022.008130 亿 CFU/g 芽胞杆菌可湿性粉剂的研制及其对马铃薯黄萎病和疮痂病的防治效果张晓云,丛蓉,赵卫松,曲远航,苏振贺,郭庆港,鹿秀云,李社增*,马平(河北省农林科学院植物保护研究所，河北省农业有害生物综合防治创新中心，农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室，河北保定071000)摘 要：黄萎病和疮痂病是马铃薯生产上的重要土传病害，严重影响马铃薯的产量与品质，但缺乏有效的防治药剂。本研究以枯草芽胞杆菌 HMB26553 和解淀粉芽胞杆菌 PHODG36 为有效成分，通过对润湿剂、分散剂及紫外保护剂的筛选，确定了 30 亿 CFU/g 芽胞杆菌可湿性粉剂的配方(质量分数)：HMB26553 菌株母药 10%、PHODG36 菌株母药 10%、润湿剂 LT-5691%、分散剂 MF2%、紫外保护剂抗坏血酸 1%和滑石粉 76%。该制剂芽胞数量 37.6 亿CFU/g，杂菌率 2.8%，pH7.8，细度 98.2%，干燥减量 1.6%，润湿时间 95.7s，悬浮率 80.7%。温室盆栽试验结果表明：该可湿性粉剂 1545kg/hm2拌种处理对马铃薯出苗安全，对生长无不良影响，对马铃薯黄萎病的防治效果为 45.1%47.4%。田间小区试验结果表明：该可湿性粉剂 1545kg/hm2拌种处理能显著减轻马铃薯疮痂病的发生，其中 30kg/hm2拌种处理防治效果高达72.0%，增产率达 15.5%。不同地区的田间示范试验应用结果表明：该可湿性粉剂 30kg/hm2拌种处理对马铃薯黄萎病的防治效果为 50.8%62.1%，疮痂病为 63.9%65.7%，增产率为14.3%29.4%。本研究结果表明，30 亿 CFU/g 芽胞杆菌可湿性粉剂能有效防治马铃薯土传病害且增产作用明显，为该制剂在马铃薯生产上应用提供了科学依据。关键词:芽胞杆菌；可湿性粉剂；马铃薯黄萎病；马铃薯疮痂病；防治效果中图分类号：S482.7；TQ450.6；TQ458文献标志码：ADevelopment of 3 billion CFU/g Bacillus wettable powder and its controlefficacy on potato Verticillium wilt and scabZHANGXiaoyun,CONGRong,ZHAOWeisong,QUYuanhang,SUZhenhe,GUOQinggang,LUXiuyun,LIShezeng*,MAPing(Plant Protection Institute,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,IPM Innovation Centre of Hebei Province,Key Laboratoryof Integrated Pest Management on Crops in Northern Region of North China,Ministry of Agriculture andRural Affairs,Baoding 071000,Hebei Province,China)收稿日期：2022-06-17；录用日期：2022-08-15；网络首发日期：2022-09-22.Received:June17,2022;Accepted:August15,2022;Published online:September22,2022.URL:https:/doi.org/10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0081http:/ Journal of Pesticide ScienceE-mail:Abstract:SoilbornediseasessuchaspotatoVerticilliumwiltandpotatoscabseriouslyaffectedtheyieldandqualityofpotatoandnoeffectivechemicalisavailabletocontrolthediseases.Inthisstudy,Bacillus subtilisHMB26553andB.amyloliquefaciensPHODG36wereusedasactiveingredientstodevelopwettablepowder(WP).Afterevaluatingthedosesofthewettingagent,dispersant,andUVprotectiveagent,theoptimalformulationof3billionCFU/gBacillusWPwasestablishedasfollows:10%HMB26553technicalconcentrate(TK),10%PHODG36TK,1%wettingagentLT-569,2%dispersantMF,1%UVprotectiveagentascorbicacid,talcpowder76%.ThesporecontentoftheWPwasupto3.76billionCFU/g;therateofmixedbacteriawas2.8%;thepHvaluewas7.8;thefinenesswas98.2%;thedryinglosswas1.6%;thewettingtimewas95.7s;andthesuspensionratewas80.7%.Potexperimentshowedthatseed-dressingwith15to45kg/hm2oftheWPwassafeonpotatoseedlingemergence,andhadnoadverseeffectsonpotatogrowth.ThecontroleffectonpotatoVerticilliumwiltrangedfrom45.1%to47.4%.Fieldplotexperimentsdemonstratedthattreatmentswith15to45kg/hm2ofWPcouldsignificantlyreducetheoccurrenceofpotatoscab,thecontrolefficacywas72.0%andtheyieldincreaseratewas15.5%oftreatmentwith30kg/hm2WP.FieldtrialdemonstrationsindifferentregionsshowedthatthecontrolefficacyofpotatoVerticilliumwiltandpotatoscabwas50.8%to62.1%,and63.9%to65.7%,respectively,withthetreatmentof30kg/hm2WP.Meanwhile,potatoyieldsincreasedfrom14.3%to29.4%.Theresultsindicatedthat3billionCFU/gBacillusWPcouldeffectivelycontrolpotatosoil-bornediseases,andsignificantlyincreasepotatoyield,providingabasisfortheextensiveapplicationofWPinpotatoproduction.Keywords:Bacillus;wettablepowder;potatoVerticilliumwilt;potatoscab;controlefficacy我国是马铃薯第一生产大国，种植面积占世界马铃薯总面积的 25%1。随着马铃薯种植面积的扩大和连作，使得马铃薯黄萎病、疮痂病等土传病害呈现出逐年加重的趋势。马铃薯黄萎病又称“早死病”，是由轮枝菌属Verticilliumspp.真菌引起的病害，其中以大丽轮枝菌 V.dahliae 与非苜蓿轮枝菌 V.nonalfalfae为主要病原菌2-5。目前，马铃薯黄萎病在我国内蒙古、河北、甘肃、黑龙江、山西及宁夏等地均有发生4-5，轻者造成 20%30%的产量损失，严重时可达50%以上，成为制约马铃薯生产的重要因素之一3,6。马铃薯疮痂病是由链霉菌属 Streptomycesspp.引起的病害，主要危害马铃薯块茎，影响其外观和品质，降低商品价值7-8，在马铃薯主栽区普遍发生，有些地区的微型马铃薯发病率达 30%60%9。目前，对这两种土传病害的防治缺乏有效的化学农药，生物防治由于其环保无公害且满足绿色生产的要求，逐渐引起人们重视。申建芳等10通过室内盆栽试验明确特基拉芽胞杆菌 B.tequilensisXT1-4 菌株对马铃薯黄萎病的防治效果达到 60%以上；赵卫松等11以解淀粉芽胞杆菌 PHODG36菌株为有效成分，研制了浓度为 1.5109和 5.0109CFU/g 的微生物菌剂，对马铃薯黄萎病的田间防治效果分别达到 52.3%与 58.5%；李玉聪等12利用甲基营养型芽胞杆菌 B.methylotrophicus1-3-4 菌株发酵液防治马铃薯疮痂病，室内盆栽防治效果达到 48.7%。说明芽胞杆菌在防治马铃薯土传病害方面具有潜在的应用前景。以往这些报道均利用单一生防菌株防治病害，其防病机制单一，施入田间后容易受土壤性质(温湿度、pH 值)、作物生长状况及土壤中的原著菌等多种因素影响，从而造成防治效果降低或不稳定等13-15。研究表明，将不同种属或同种属生防菌菌株复配能够提高微生物杀菌剂的防治效果，如将木霉菌与芽胞杆菌混配后使用，对水稻纹枯病的田间防治效果达 53.6%，增产率达 28.9%，超过单一菌剂的防治效果和增产率(47.8%和 12.5%；32.2%和 26.2%)16。芽胞杆菌属细菌菌株 F-1 和D-3 的混合发酵液对甜瓜枯萎病的田间防治效果达到 91.8%，也高于两菌株单独使用的防治效果17。有关生防菌复配防治马铃薯土传病害的研究报道较少，因此本研究拟将解淀粉芽胞杆菌PHODG36 菌株和枯草芽胞杆菌 HMB26553 菌株复配，通过对润湿剂、分散剂及紫外保护剂进行No.1张晓云等:30 亿 CFU/g 芽胞杆菌可湿性粉剂的研制及其对马铃薯黄萎病和疮痂病的防治效果141筛选、用量优化，研制性能优良的芽胞杆菌可湿性粉剂，并通过温室盆栽试验评价该制剂对马铃薯黄萎病的防治效果，通过田间小区试验及田间大区示范试验评价该制剂对马铃薯黄萎病和疮痂病的防治效果，旨在为这两种土传病害的绿色防控提供新型生防产品，并为其进一步产业化提供关键技术依据。1 材料与方法 1.1 供试材料及仪器菌株及母药：枯草芽胞杆菌 Bacillus subtilisHMB26553 菌株与解淀粉芽胞杆菌 B.amylolique-faciensPHODG36 菌株，均由河北省农林科学院植物保护研究所植物病害生物防治实验室分离并保存。HMB26553菌株母药(200亿CFU/g)与PHODG36菌株母药(200 亿CFU/g)为本实验室生产。供试助剂：6 种润湿剂、3 种分散剂、3 种紫外保护剂，详细信息见表 1。供试马铃薯Solanum tuberosum品种：室内盆栽试验及田间小区试验选用费乌瑞它(荷兰 15)，易感黄萎病；田间示范选用当地主栽品种兴佳 2 号。对照药剂：70%甲基硫菌灵可湿性粉剂(thiophanate-methyl，WP)和 3%中生菌素可湿性粉剂(zhongshengmycin，WP)分别由青岛凯源祥化工有限公司和深圳诺普信农化股份有限公司生产；滑石粉(400 目，粒径 38m)由海城市华洋滑石产品有限公司生产。供试病原菌：马铃薯黄萎菌 VD-P6 菌株，由本实验室分离并保存。育苗基质：田园土、花肥与蛭石按照 1:1:1的质量比混匀作为育苗基质，用于盆栽试验。供试仪器：VH-