农药快讯:2020年第21期
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小麦纹枯病生物防治研究进展
作者:肖 茜,闫翠梅,齐永志,甄文超 更新时间:2020-11-23 点击量:1257

1a,1c,闫翠梅1a,1c,齐永志1a,1c,甄文超1b,1c,2

(1.河北农业大学 a.植物保护学院;b.农学院;c.省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室;2.河北省作物生长调控重点实验室)


  小麦纹枯病又称尖眼斑病,主要是由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)引起的一种世界性土传真菌病害。目前,该病害在我国近20个省(市)均有不同程度发生,尤其以江苏、浙江、安徽、山东、河南、河北、陕西、贵州、湖北及四川等省麦区发病比较普遍。纹枯病在小麦整个生育期均可发生,病原菌易侵染叶鞘和茎秆。发病初期,在近地表叶鞘上产生周围褐色、中央淡褐色至灰白色的梭形病斑,后逐渐扩展至茎秆,且颜色变深,重病株茎基l~2节变黑甚至腐烂,导致幼苗折倒或死亡。发病中后期,小麦叶鞘上病斑呈云纹状花纹,病斑深入茎壁后,发展成中部灰褐色、边缘褐色的近椭圆形眼斑,最后因植株得不到必需的养分和水分而导致枯死、枯孕穗和枯白穗。近年来,在中国北方秸秆还田麦区纹枯病发生程度呈逐年加重趋势,严重威胁着小麦产量和品质。

 

  目前,因抗性品种匮乏、栽培技术难精确掌控及气候因素变化无常等原因,生产中纹枯病防治手段仍以化学防治和生物防治为主。化学药剂虽能有效防治小麦纹枯病,但也存在易导致病原菌产生抗药性、农药残留和环境污染等不足。生防制剂具有环境友好、无残留、无污染等诸多优点,但其防效偏低、见效较慢、价格较高和有效菌株田间定殖能力较差等因素亦成为其大面推广应用的瓶颈。本文在详细调查已登记的小麦纹枯病药剂信息的基础上,综述了小麦纹枯病生物防治的研究进展,旨在为该病害综合防控体系的制定与科学防治提供参考。

 

拮抗细菌对小麦纹枯病的防效

  目前对禾谷丝核菌有抑制作用或对小麦纹枯病具有一定防控效果的细菌主要有蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)、假单胞菌(Pseudomonas spp.)和土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae),其作用机制主要是通过抑制禾谷丝核菌的菌丝生长而降低菌丝在植物体内的侵染能力。

 

  何建清等研究发现:土地类芽孢杆菌菌株R4对禾谷丝核菌的抑菌圈直径达20.5 mm,抑菌率达98.2%,且能显著推迟菌核的萌发。金京京等开展的田间试验表明:在越冬期、拔节期和成熟期,枯草芽孢杆菌B1514 WP(2.0×108 cfu/g)以500 g/100 kg制剂量拌种对纹枯病的防效分别为90.0%、68.6%和64.3%,显著高于B1514片剂处理。陈丽华等利用荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)B42菌液(1×109 cfu/mL)浸种试验发现:室内对纹枯病防效达71.7%。贺振宁利用室内盆栽试验和田间试验证明500 g枯草芽孢杆菌B1514 WP(2.0×108 个/g)/100 kg拌种对纹枯病的防效分别为71.61%和70%~85%,增产率为6.3%~12.5%。文才艺等开展的研究表明:内生细菌EBS05发酵液对纹枯病的盆栽和田间防治效果分别为91.2%和66.3%。黄秋斌等发现GFP标记的蜡质芽孢杆菌B3-7突变菌株能够在小麦根部长期定殖,在分蘖期定殖量最高,根部达1.0×105 cfu/g;利用生防菌B3-7菌液(1×109 cfu/mL)浸种在分蘖期、孕穗期和灌浆期对纹枯病的防效分别为60%、34%和34%。汤谷月等研究证明:从根际土种筛选出的辣椒溶杆菌菌株X2-3(Lysobacter capsici)对禾谷丝核菌的抑菌效果最优,抑菌圈半径均在10 mm以上。李纪顺等从俄罗斯明斯克市的大麦根际土中分离出2株拮抗细菌——褐球固氮菌YKT41(Azotobacter chrococcum)和伯克霍尔德氏菌B418(Burkholderia spp.),温室试验证明其对小麦纹枯病的防效分别为47.02%和61.62%。齐永志等研究发现:多功能菌B1514在含秸秆的小麦根际定殖时间长、定殖量高;秸秆浸种处理至56 d时,小麦根际和根内定殖量分别为7.2×103 cfu/g土和1.1×103 cfu/g根鲜重。

 

  上述结果表明:不同拮抗细菌对禾谷丝核菌抑制作用及其发酵液对纹枯病的防效差异较大。多数拮抗细菌均在室内条件下防效较高,但其田间防效相对较低,可能主要与有效菌的田间定殖情况相关。随着生防菌筛选技术水平的提高,兼具拮抗病菌、降解秸秆和活化土壤磷钾等多重功能的菌株已被研发应用,该类菌株在生产中具有很好的推广应用前景。

 

拮抗真菌对小麦纹枯病的防效

  在已有报道中,对禾谷丝核菌具有拮抗作用的真菌主要是木霉菌(Trichoderma spp.)。木霉菌对植物病原真菌的拮抗作用机制主要包含竞争作用、重寄生作用及抗生作用。卢德鹏等利用5 000 g木霉菌WG 1×108 cfu/(g·100 kg)-1拌种和灌根防治纹枯病,成熟期防效可达71.59%,增产率高达16.8%,均显著高于对照药剂20%井冈霉素SP。管怀骥等研究表明:哈茨木霉TH-1菌株对禾谷丝核菌菌丝生长具有较强抑制作用,抑制率为81.3%。肉座菌(Hypoc reales spp.)RF5和杂色曲霉(Aspergillus versicolor)RF6对禾谷丝核菌的抑菌圈宽度分别为23、19 mm。薛宝娣等从土壤中分离的木霉菌TR-5对禾谷丝核菌菌丝生长的有效抑制浓度为1.0×106~1.0×107个孢子/mL。

 

拮抗放线菌对小麦纹枯病的防效

  放线菌可通过竞争、捕食、重寄生等作用降低病原菌的侵染力或致病力,进而降低病害发生程度。王玲等测定了161株放线菌,发现7个菌株对禾谷丝核菌表现出较强的抑菌活性;其中,S024菌株抑菌活性最优,菌丝生长抑制率达78.6%,S024菌株发酵液对室内和田间小麦纹枯病防效分别为45.38%和63.21%。葛玉力等从18株海洋放线菌中筛选出2株对禾谷丝核菌有拮抗作用的菌株,其中菌株YC3发酵上清液对禾谷丝核菌菌丝生长的抑制率为69.13%,盆栽防效为63.84%。张俊发现放线菌5071对禾谷丝核菌的抑菌作用较强,抑菌率达到73.26%。王旭正研究表明拮抗放线菌FX-H-51对小麦纹枯病室内防效为81.20%。诸多研究结果表明:拮抗放线菌对禾谷丝核菌菌丝生长也表现出较强的抑制作用,但目前研究多局限于平板试验或室内盆栽试验,以放线菌为功能菌创制新型生防制剂的相关研究还较少。

 

结论与展望

  稳定生防制剂的田间防效。在未来相当长一段时间内,化学药剂将在小麦纹枯病防治中继续起决定作用。但是,随着经济发展和生活水平的提高,人类对绿色无公害的食品越来越重视,运用生防制剂部分代替化学杀菌剂已呈大势所趋。虽然目前生产实践中已有低毒、与环境兼容性好、低残留的生防制剂在麦田推广应用,还仍存在产品种类少、作用效果单一、田间定殖能力弱、投资成本偏高和持效期较短等不足。有研究表明:5%噻呋酰胺FSC、230 g/L吡虫·咯·苯甲FSC(20%吡虫啉+2%苯醚甲环唑+1%咯菌腈)和10.4%吡虫啉·烯唑醇FSC等菌剂拌种或包衣,在返青期对小麦纹枯病均表现出较高的防控效果,但在成熟期或拔节后期防效均降至35%以下。李海燕等以兼抗多种土传病原菌的枯草芽孢杆菌B1514为功能菌研制成1种多功能土壤添加剂HAD-5,其可在加速玉米秸秆腐解的同时,还能利用腐解秸秆获得营养而快速繁殖,提高土壤养分,促防控土传病害和提高小麦产量。常娜等研发的多功能微生物菌剂(枯草芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌)不仅可活化土壤磷钾,促进小麦生长发育,提高产量,还能显著减少化肥、农药用量。综上可知,为稳定生防制剂田间防效,保证生物制剂大面积田间推广应用,需要在菌株功能多样性、发酵条件优化、田间定殖能力等方面展开特异性研究。       (节选自《农药》2020年第9期)

 

农药快讯, 2020 (21): 56-57.


 

tag: 小麦纹枯病、禾谷丝核菌、杀菌剂、抗性风险、敏感性  

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