木醋液對小麥根腐病致病菌及小麥發芽的影響

李燕　張玉鳳　林海濤　沈玉文　宋效宗　劉蘋

摘要：本研究采用菌絲生長速率法測定不同濃度木醋液對小麥根腐病菌的抑菌活性，并采用不同濃度的木醋液培養小麥，測定小麥發芽勢、發芽率及生長情況，旨在明確不同濃度木醋液對小麥根腐病3種致病菌（腐霉菌、平臍蠕孢菌和禾谷鐮刀菌）的抑菌作用，以及對小麥發芽和生長情況的影響，最終篩選出防治小麥根腐病的最佳木醋液使用濃度。結果發現，0.80%以上濃度的木醋液能夠完全抑制3種致病菌的菌絲生長。其中木醋液濃度為0.10%時對腐霉菌菌絲生長的抑制率達到84.28%；木醋液濃度為0.40%時，對平臍蠕孢菌菌絲生長的抑制率達到81.56%；木醋液濃度為0.60%時對禾谷鐮刀菌菌絲生長的抑制率達到83.78%。不同濃度的木醋液對小麥發芽及生長也有影響，濃度大于0.50%時，小麥發芽勢和發芽率均呈下降趨勢，濃度大于1.00%時，小麥的根長和地上部分長度都顯著減小。因此，采用木醋液防治小麥根腐病的最適濃度為0.60%。

關鍵詞：木醋液；小麥根腐病菌；發芽率；發芽勢；生長情況

中圖分類號：S435.121.4+7 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2017）04-0096-05

Effects of Wood Vinegar on Pathogenic Bacteria of

Wheat Root Rot Disease and Wheat Germination

Li Yan1，2， Zhang Yufeng1，3， Lin Haitao1，4， Shen Yuwen1，2， Song Xiaozong1，3， Liu Ping1，4

（1. Institute of Agricultural Resources and Environment， Shandong Academy of Agricultural Sciences，

Jinan 250100， China； 2. Key Laboratory of Wastes Matrix Utilization， Ministry of Agriculture， Jinan 250100， China；

3. Key Laboratory of Agro-Environment of Huang-Huai-Hai Plain， Ministry of Agriculture， Jinan 250100， China；

4. Shandong Provincial Engineering Research Center of Environmental Protection Fertilizers， Jinan 250100， China）

Abstract The effects of three different concentrations of wood vinegar on pathogenic bacteria of wheat root rot disease （Phythium sp.， Bipolaris sorokiniana and Fusarium graminearum） were analyzed by using mycelial growth rate method， at the same time， the wheat germination energy， germination rate and growth affected by wood vinegar were also researched to screen the optimum concentration of wood vinegar for controlling wheat root rot disease. The results showed that wood vinegar at the concentration more than 0.80% could completely inhibit the mycelial growth of the three kinds of pathogenic bacteria. Among them， the inhibition rate of 0.10% wood vinegar to Phythium sp. was 84.28%， and that of 0.40% wood vinegar to Bipolaris sorokiniana and 0.60% wood vinegar to Fusarium graminearum were 81.56% and 83.78% respectively. Different concentrations of wood vinegar had effects on germination and growth of wheat. When the concentration was more than 0.50%， the wheat germination energy and germination rate declined. When the concentration was more than 1.00%， the wheat root length and aboveground length reduced significantly. In a word， the optimum concentration of wood vinegar for controlling wheat root rot disease was 0.60%.

Keywords Wood vinegar； Wheat root rot disease； Germination rate； Germination energy； Growth

木醋液是將木材及其加工剩余物碳化或干餾過程中產生的煙氣經冷凝回收分離獲得的有機混合物。木醋液成分復雜，含有酸、醇、酚、酯、羰基類及呋喃類等多種有機成分，還有胺類、甲胺、吡啶等少量堿類物質及Ca、Mg、Na、Fe等微量元素[1]。木醋液起源于17 世紀歐洲的木材干餾工業，18 世紀80 年代介紹到日本[2]，并應用于農業中。20世紀80年代后期，中國開始對木醋液進行研究。木醋液具有促進植物生長、抑菌、水質凈化、防腐等多種作用，是一種潛在的新型植物肥料。

小麥根腐病是一種由土傳真菌侵染引起的根腐和莖基腐病害，由麥根腐離蠕孢菌（Bipolaris sorokinianq）、禾頂囊殼菌（Gaeumannomyces graminis）、鐮孢菌屬（Fusarium spp.）、絲核菌（Rhizoctonia spp.）等土壤病原菌單獨或混合侵染引起[3]。小麥根腐病在小麥全生育期均可發病，病原菌可侵染小麥根系、莖稈基部，加速葉片衰老，引起植株倒伏，嚴重時造成枯白穗，導致小麥減產[4，5]。隨著人們對小麥根腐病認識的逐漸加深，根腐病的防治也越來越受到重視。除了采用輪作、不同施肥方式、種子包衣等常規的防治方法外，生物防治及新型植物抗病肥料的選用也在深入和廣泛的研究[6]。

本試驗研究了不同濃度木醋液對造成小麥根腐病的3種主要致病菌的抑制效果，以及對小麥發芽和出苗的影響，確定了木醋液防治小麥根腐病的最佳作用濃度，可為木醋液在防治小麥根腐病中的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試病原菌：腐霉菌（Phythium sp.），平臍蠕孢菌（Bipolaris sorokiniana）和禾谷鐮刀菌（Fusarium graminearum）由山東省農業科學院植物保護研究所提供，在PDA培養基中放置備用。

供試小麥種子：小麥品種為濟麥22，由山東省農業科學院農業資源與環境研究所提供。

試驗藥劑：木醋液，由山東省農業科學院農業資源與環境研究所提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 木醋液對小麥根腐病菌菌絲生長的抑制

培養基的制備方法：將PDA培養基滅菌后與木醋液按0.02%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.40%、0.50%、0.60%、0.80%、1.00%、1.50%和2.00%的比例配制，加入9 cm 的平皿中，每個濃度3皿，每皿20 mL。

3種小麥根腐病致病菌放在PDA培養基中培養10 d 后，用打孔器在供試菌平板打出2個（直徑5 mm）菌餅置于含有木醋液的平板培養基上，每個濃度的培養基和對照（CK）培養基各置3 皿，28℃培養箱中培養3 d，測量菌落直徑。計算各處理對菌絲生長的抑制率。

1.2.2 木醋液對小麥發芽的影響 木醋液濃度設置為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.40%、0.50%、0.80%、1.00%、1.50%和2.00%。發芽試驗在培養皿中進行，每個培養皿中放入50粒浸濕的種子， 然后分別加10 mL不同濃度的培養液， 以蒸餾水處理為對照，每個處理設置5個重復。將培養皿放入培養箱中，溫度為24℃， 光照/黑暗：16 h/8 h。記錄種子第3天、第7天的發芽數，并在第7天測量芽苗的根部、地上部分的長度。發芽勢和發芽率按照下列公式計算：

發芽勢（%）=（3天內的正常發芽粒數/供試種子數）×100；發芽率（%）=（7天內的正常發芽粒數/供試種子數）×100。

1.3 數據分析

采用單因素完全隨機設計試驗結果的方差分析和Duncans法分析數據之間的差異性。

2 結果與分析

2.1 木醋液對腐霉菌菌絲生長的影響

腐霉菌在濃度≥0.25%的木醋液-PDA培養基上菌絲均不生長，抑制率為100%；在濃度為0.20%、0.15%、0.10%、0.05%、0.02%的木醋液-PDA培養基上菌絲都可以生長， 抑制率分別為97.60%、90.96%、84.28%、60.25%和39.72%，且各處理間差異顯著（表1）。

2.2 木醋液對平臍蠕孢菌菌絲生長的影響

平臍蠕孢菌在濃度≥0.80%的木醋液-PDA培養基上菌絲均不生長，抑制率為100%；在濃度為0.40%、0.50%、0.60%的木醋液-PDA培養基上菌絲都可以生長， 抑制率分別為81.56%、87.78%和89.31%，三者之間差異不顯著；濃度≤0.30%時，不同濃度的木醋液對平臍蠕孢菌菌絲生長的抑制率均低于50%（表2）。

2.3 木醋液對禾谷鐮刀菌菌絲生長的影響

禾谷鐮刀菌在濃度≥0.80%的木醋液-PDA培養基上菌絲均不生長，抑制率為100%；在濃度為0.20%、0.25%、0.30%、0.40%、0.50%、0.60%的木醋液-PDA培養基上菌絲都可以生長， 抑制率分別為50.03%、52.44%、56.20%、66.46%、69.85%和83.78%；濃度<0.20%時，不同濃度的木醋液對禾谷鐮刀菌菌絲生長的抑制率均低于50%（表3）。

2.4 木醋液對小麥發芽勢和發芽率的影響

木醋液濃度≤0.50%時，對于小麥的發芽勢和發芽率都沒有顯著影響，木醋液濃度>0.50%時，小麥的發芽勢和發芽率都受到不同程度的影響，且隨著木醋液濃度的增加，發芽勢和發芽率都顯著降低（表4）。

2.5 木醋液對小麥生長的影響

木醋液濃度≤1.00%時，對于小麥地上部分和地下部分的生長都沒有顯著影響，木醋液濃度為1.50%和2.00%時，小麥地上部和地下部的生長都受到不同程度的影響，且隨著木醋液濃度的增加而顯著降低（表5）。

3 討論與結論

3.1 木醋液對小麥根腐病致病菌的抑制作用

目前的研究發現木醋液作為一種潛在的新型植物抗病肥料，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌、變形桿菌、產氣桿菌等細菌，黑曲霉、里氏木霉、總狀毛霉、黑根霉、穿地龍霉菌等霉菌，以及黃瓜炭疽病菌、棉花黃萎病菌、馬鈴薯晚疫病菌、花生網斑病菌和黑斑病菌等多種病原真菌都具有抑制作用[7-19]。小麥根腐病是近年來嚴重影響小麥產量和品質的一種微生物病害，我國小麥根腐病病原菌的組成主要是麥根腐平臍蠕孢和鐮孢菌屬真菌，不同省份間主要致病菌的種類存在差異。在山東省麥根腐平臍蠕孢作為優勢致病菌，與鐮孢屬真菌形成多種病原菌的復合侵染，共同導致小麥根腐病的發生[20]。本研究發現木醋液濃度為0.10%時對腐霉菌菌絲生長的抑制率達到84.28%；木醋液濃度為0.40%時，對平臍蠕孢菌菌絲生長的抑制率達到81.56%；木醋液濃度為0.60%時對禾谷鐮刀菌菌絲生長的抑制率達到83.78%。而0.80%以上濃度的木醋液能夠完全抑制3種致病菌的菌絲生長。綜上所述，木醋液濃度為0.60%時，3種小麥根腐病致病菌都能受到顯著抑制。

3.2 木醋液對小麥發芽及生長情況的影響

木醋液濃度對小麥發芽和生長都有顯著影響，濃度越高，小麥受到的抑制作用也越強[21， 22]。本研究結果也證實了這一點，當木醋液濃度>0.50%時，小麥發芽率和發芽勢都顯著降低，當濃度>1.00%時，小麥生長也受到了抑制。綜合考慮，采用0.60%濃度的木醋液，對小麥的生長影響最小。

3.3 木醋液最佳施用濃度的確定

綜上所述，采用0.60%濃度的木醋液對小麥根腐病致病菌具有顯著抑制作用，抑制率>80%，而且不影響小麥的生長發育。因此本試驗條件下可以確定0.60%木醋液濃度為抑制小麥根腐病的最佳濃度。

參 考 文 獻：

[1]

金善玉， 金光洙，金在久，等.精制木醋液的安全性評價[J].中國野生植物資源，2005，24（2）：54-55.

[2] 杉浦銀治.木酢液の歷史[J]. New Food Industry，2002，44（6）：33-35.

[3] 侯明生， 黃俊斌. 農業植物病理學[M].北京：科學出版社，2014.

[4] 賈廷祥， 吳桂本， 劉傳德. 我國小麥根腐性病害研究現狀及防治對策[J]. 中國農業科學， 1995， 28（3）：41-48.

[5] Kumar J， Schafer P， Hückelhoven R， et al. Bipolaris sorokiniana， a cereal pathogen of global concern：cytological and molecular approaches towards better control[J]. Molecular Plant Pathology， 2002， 3（4）：185-195.

[6] 李志力，王浩，石明旺. 小麥根腐病防治研究進展[J]. 河南科技學院學報（自然科學版）， 2016，44（3）： 26-29.

[7] 翟梅枝， 何文君， 王磊， 等. 3 種木醋液化學成分與抑菌活性研究[J]. 西北植物學報， 2010， 30（6）： 1247-1252.

[8] 尉芹， 馬希漢， 朱衛紅， 等. 不同溫度段蘋果枝木醋液化學組成、抑菌及抗氧化活性比較[J]. 林業科學，2009， 45（12）：16-21.