PS04菌株分泌物對(duì)化感稻苗生長及其抑草效果的影響

李奇袁良明林芳源胡飛*

（1華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣州510642；2廣東省江門市新會(huì)區(qū)農(nóng)林局，廣東江門529000；*通訊作者：hufei@scau.edu.cn）

水稻是世界上最重要的糧食作物之一，隨著社會(huì)的進(jìn)步，在探索其產(chǎn)量和品質(zhì)的過程中，如何利用生態(tài)環(huán)保的手段來進(jìn)行水稻病蟲害及田間雜草的防控已經(jīng)成為眾多專家學(xué)者努力的方向[1-4]。利用生防菌株防治植物病害是植物病害生物防治的主要內(nèi)容之一[5]。PS04菌株是一種具有抗真菌活性和產(chǎn)胞外多糖的細(xì)菌菌株[6]，其分泌的粘性多糖對(duì)水稻的病害具有一定的防控作用[5]。蹇華麗等[7]研究發(fā)現(xiàn)，PS04菌株分泌的胞外多糖由果糖與葡萄糖以7∶1的比例組成，并初步判斷該多糖是一種果聚糖。目前，郭田等[5]發(fā)現(xiàn)，PS04菌液不僅對(duì)水稻苗期紋枯病具有顯著的保護(hù)性和治療性，而且還能誘導(dǎo)水稻POD和PPO活性的提高。廖美德等[6]的室內(nèi)毒力測(cè)定表明，PS04菌株對(duì)水稻紋枯病病原菌的抑制中濃度（EC50）為99.40 μg/mL。

然而前人的研究大多集中在PS04菌株對(duì)水稻病害的影響上，而能否促進(jìn)水稻生長及其他方面的功能卻鮮有報(bào)道。為此，本試驗(yàn)選取具有控草作用的化感稻為試驗(yàn)材料，設(shè)置不同濃度梯度的PS04菌株分泌物對(duì)水稻種子和幼苗進(jìn)行處理，探究其對(duì)化感稻幼苗的影響，同時(shí)利用處理后的化感稻與稗草混種，觀察化感稻對(duì)稗草生長的影響，為制定化感稻優(yōu)質(zhì)安全的栽培技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試供水稻品種為化感稻3號(hào)和化兩優(yōu)78號(hào)，由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)陳雄輝老師提供；稗草種子采集于江門市新會(huì)區(qū)大澤水稻試驗(yàn)田；PS04菌株分泌物由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廖美德老師提供。

1.2 PS04分泌物劑量設(shè)置

以PS04菌株分泌物的濃度為1，用蒸餾水稀釋成6個(gè)梯度，分別為0、1/100、1/150、1/200、1/250和1/300。

1.3 材料處理

利用配制好的梯度溶液，分別在22℃±1℃和28℃±1℃條件下，采用3種方式對(duì)水稻進(jìn)行處理：A，浸種，直接用配制好的梯度溶液對(duì)水稻種子進(jìn)行浸種催芽24 h；B，噴施葉片，利用清水催芽24 h后，選取萌發(fā)一致的種子均勻播種在育秧盒中，然后用梯度溶液每隔12 h噴施1次，直至水稻可以移栽為止，噴施程度為水稻葉片表面均勻布滿小液滴；C，浸種+噴施葉片，利用配制好的梯度溶液對(duì)水稻種子進(jìn)行浸種催芽24 h，選取萌發(fā)一致的種子均勻播種在育秧盒中，然后用梯度溶液每隔12 h噴施1次，直至水稻可以移栽為止，噴施程度為水稻葉片表面均勻布滿小液滴；CK，蒸餾水處理。同時(shí)培育足量的稗草幼苗，以待后期移栽處理。

圖1 不同濃度的PS04分泌物在28℃下對(duì)化兩優(yōu)78幼苗生長的影響

圖2 不同濃度的PS04分泌物在22℃下對(duì)化兩優(yōu)78幼苗生長的影響

待水稻幼苗長到3葉1心時(shí)移栽到圓形塑料盆（Φ15.2 cm，h 8.6 cm）里，每盆3叢，每叢3株，同時(shí)在每盆的中央部位移栽5株稗草，每個(gè)處理3次重復(fù)。移栽前對(duì)水稻進(jìn)行取樣，分別測(cè)得其株高和根長，移栽后不再做其他處理，讓水稻和稗草自然生長，分別隔7 d、14 d、21 d對(duì)稗草進(jìn)行取樣，測(cè)量其株高和根長。整個(gè)試驗(yàn)過程均在智能人工培養(yǎng)箱（RTOP-500D）12 h/12 h光/暗周期、200 μmol/（m2·s）的條件下培養(yǎng)，直到試驗(yàn)結(jié)束。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)一用SPSS19.0和Excel 2010軟件進(jìn)行處理，采用Duncan法分析處理間的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度下各處理對(duì)化感稻株高與根長的影響

2.1.1 對(duì)化兩優(yōu)78株高及根長的影響

由圖1可知，28℃下，A處理中用1/200濃度的PS04菌株分泌物溶液浸種后，化兩優(yōu)78號(hào)的株高與對(duì)照相近，其他濃度處理均低于對(duì)照；各PS04菌株分泌物處理的根長均短于對(duì)照。B處理中，只有1/200濃度PS04菌株分泌物的處理株高略大于對(duì)照；1/200和1/300濃度處理根長大于對(duì)照，其余均小于對(duì)照。C處理中，化兩優(yōu)78號(hào)PS04菌株分泌物處理的株高均小于對(duì)照；根長除1/250濃度PS04菌株分泌物處理略小于對(duì)照之外，其余均大于對(duì)照。

由圖2可知，22℃情況下，A處理中不同濃度浸種后化兩優(yōu)78號(hào)的株高除了1/200濃度處理與對(duì)照相近外，其他處理均小于對(duì)照；1/100和1/150濃度處理的根長大于對(duì)照。B處理中，1/250和1/300濃度處理的株高均大于對(duì)照，1/200濃度處理的株高略小于對(duì)照；所有濃度處理的根長均大于對(duì)照。C處理中，只有1/300濃度處理的株高大于對(duì)照；所有PS04菌株分泌物處理的根長均大于對(duì)照。

2.1.2 對(duì)化感稻3號(hào)株高及根長的影響

由圖3可知，28℃下，A處理中，不同濃度PS04菌株分泌物浸種后化感稻3號(hào)的株高均小于對(duì)照，但1/300濃度處理的株高與對(duì)照差異??；只有1/250和1/300濃度處理的根長大于對(duì)照，其余均小于對(duì)照。B處理中，只有1/200濃度處理的株高大于對(duì)照；所有PS04菌株分泌物處理的根長均小于對(duì)照。C處理中，所有PS04菌株分泌物處理的株高均小于對(duì)照；1/100和1/150濃度處理的根長要大于對(duì)照。

圖3 不同濃度的PS04分泌物在28℃下對(duì)化感稻3號(hào)苗生長的影響

圖4 不同濃度的PS04分泌物在22℃下對(duì)化感稻3號(hào)苗生長的影響

由圖4可知，22℃情況下，A處理中，不同濃度所有PS04菌株分泌物浸種后化感稻3號(hào)的株高在1/100和1/250濃度處理下均大于對(duì)照，而1/150濃度處理的株高與對(duì)照差異小。B處理中，1/250和1/300濃度處理的株高大于對(duì)照，其余濃度處理均小于對(duì)照；1/100和1/150濃度處理的根長大于對(duì)照，1/250濃度處理的根長與對(duì)照相近，其余處理均小于對(duì)照。C處理中，1/200和1/250濃度處理的株高大于對(duì)照，其余處理的株高均小于對(duì)照；只有1/100和1/250濃度處理的根長大于對(duì)照，其余處理均小于對(duì)照。

2.2 化感稻對(duì)稗草株高、根長和存活率的影響

2.2.1 經(jīng)不同處理的化兩優(yōu)78號(hào)與稗草混種對(duì)稗草的影響

由表1可知，28℃情況下，A處理中移栽后7 d，1/250處理的稗草株高顯著低于對(duì)照，而移栽后14 d和移栽后21 d的稗草株高與對(duì)照差異均不顯著；移栽后7 d、14 d和21 d分別有1/300、1/150和1/200濃度處理的根長顯著大于對(duì)照；移栽后7 d各濃度處理的存活率均小于對(duì)照，而移栽后14 d，各濃度處理的存活率均大于對(duì)照，移栽后21 d，1/250和1/300濃度處理存活率大于對(duì)照，其余與對(duì)照相同。B處理中移栽后7 d、14 d和21 d各濃度處理的稗草株高與對(duì)照相比差異均不顯著；移栽后7 d的根長與對(duì)照差異也不顯著，但移栽后14 d和21 d分別有1/150和1/200濃度處理的根長顯著大于對(duì)照；移栽后7 d稗草存活率均大于對(duì)照，移栽14 d后只有1/150和1/300濃度處理的存活率大于對(duì)照，1/250濃度處理小于對(duì)照，移栽后21 d除了1/300濃度處理的存活率與對(duì)照相同之外，其余均小于對(duì)照。C處理中移栽后7 d和21 d的稗草株高與對(duì)照差異不顯著，移栽14 d后1/250濃度處理的株高顯著低于對(duì)照；移栽后7 d和21 d的稗草根長與對(duì)照差異不顯著，移栽14 d后1/250濃度處理的根長顯著低于對(duì)照，1/200濃度處理的根長顯著高于對(duì)照；移栽后7 d稗草的存活率在1/100和1/150濃度處理大于對(duì)照，移栽后14 d除了1/200濃度處理與對(duì)照相同之外，其余均大于對(duì)照，移栽后21 d只有1/100和1/150濃度處理大于對(duì)照，其余均小于對(duì)照。

由表2可知，22℃情況下，A處理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高和根長與對(duì)照差異均不顯著，移栽后7 d的存活率1/250濃度處理大于對(duì)照，1/300濃度下小于對(duì)照，移栽后14 d除了1/300濃度處理的存活率與對(duì)照相同之外，其余均小于對(duì)照，且1/200濃度處理存活率最小，僅為40%，移栽后21 d稗草存活率均大于對(duì)照，且1/300濃度處理最大，達(dá)到100%。B處理中移栽后7 d各濃度下的稗草株高均顯著高于對(duì)照；移栽后14 d和21 d與對(duì)照相比差異不顯著；移栽后7 d稗草根長只有1/150濃度處理顯著大于對(duì)照，移栽后14 d和21 d的根長與對(duì)照差異不顯著；移栽后7 d只有1/300濃度處理的稗草存活率小于對(duì)照，而移栽后14 d稗草的存活率均大于對(duì)照，移栽后21 d的稗草存活率均小于對(duì)照，且1/250濃度處理最小，僅為20%。C處理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高與對(duì)照差異均不顯著；移栽后7 d的稗草根長與對(duì)照差異也不顯著，移栽后14 d和21 d分別有1/300和1/200濃度處理的根長顯著低于對(duì)照；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/200濃度處理大于對(duì)照，1/300和1/250濃度處理小于對(duì)照，移栽后14 d除了1/300濃度處理小于對(duì)照之外，其余均大于對(duì)照，移栽后21 d稗草的存活率均小于對(duì)照，且1/250濃度處理最小，僅為10%。

表1 不同濃度的PS04分泌物在28℃下對(duì)化兩優(yōu)78與稗草混種稗草生長的影響

表2 不同濃度的PS04分泌物在22℃下對(duì)化兩優(yōu)78與稗草混種稗草生長的影響

表3 不同濃度的PS04分泌物在28℃下對(duì)化感稻3號(hào)與稗草混種稗草生長的影響

2.2.2 經(jīng)不同處理的化感稻3號(hào)與稗草混種后對(duì)稗草的影響

由表3可知，28℃情況下，A處理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高和根長與對(duì)照差異均不顯著，移栽后7 d的存活率在1/150濃度處理與對(duì)照相同，其余均大于對(duì)照，移栽后14 d除了1/150濃度處理的存活率與對(duì)照相同之外，其余均小于對(duì)照，移栽后21 d稗草的存活率在1/150和1/100濃度處理均小于對(duì)照，其他均大于對(duì)照。B處理中移栽后7 d的稗草株高在1/250和1/300濃度處理均顯著低于對(duì)照；移栽后14 d只有1/100濃度處理稗草株高顯著低于對(duì)照，移栽后21 d與對(duì)照株高相比差異不顯著；移栽后7 d在1/250濃度處理稗草根長顯著小于對(duì)照，1/100和1/200濃度處理顯著大于對(duì)照，移栽后14 d與對(duì)照相比，1/300濃度處理稗草根長顯著大于對(duì)照，而1/100濃度處理顯著小于對(duì)照，而21 d的根長只有1/300濃度處理顯著大于對(duì)照；移栽后7 d的稗草存活率1/150和1/300濃度處理小于對(duì)照，而移栽后14 d稗草的存活率1/100和1/200濃度處理小于對(duì)照，21 d的稗草存活率1/150和1/250濃度處理大于對(duì)照，其他均小于對(duì)照。C處理中移栽后7 d的稗草株高1/100和1/200濃度處理顯著低于對(duì)照，14 d后只有1/250濃度處理顯著低于對(duì)照，而21 d后1/100和1/200濃度處理的株高顯著高于對(duì)照；移栽后7 d、14 d和21 d的稗草根長與對(duì)照差異均不顯著；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/200濃度處理小于對(duì)照，1/150濃度處理大于對(duì)照，移栽后14 d的稗草存活率與對(duì)照相同，移栽后21 d稗草的存活率1/100濃度處理小于對(duì)照，1/300濃度處理大于對(duì)照。

由表4可知，22℃情況下，A處理中移栽后7 d和21 d的稗草株高與對(duì)照差異均不顯著，而移栽后14 d的稗草株高顯著小于對(duì)照；移栽后7 d的根長與對(duì)照差異不顯著，14 d后根長均顯著小于對(duì)照，21 d后只有1/100濃度處理的根長顯著小于對(duì)照；移栽后7 d各濃度的存活率與對(duì)照相同，而移栽后14 d，1/150和1/300濃度處理小于對(duì)照，移栽后21 d，各濃度的存活率在1/250和1/300濃度處理大于對(duì)照，其余小于對(duì)照。B處理中移栽后7 d的稗草株高與對(duì)照相比差異均不顯著，14 d的只有1/200濃度處理顯著小于對(duì)照，21 d的1/150和1/200濃度處理顯著小于對(duì)照；移栽后7 d和21 d的根長與對(duì)照差異也不顯著，但移栽后14 d除了1/300濃度處理的根長與對(duì)照差異不顯著之外，其余均顯著低于對(duì)照；移栽后7 d稗草存活率在1/150和1/200濃度處理均大于對(duì)照，移栽14 d后只有1/100和1/150濃度處理的存活率大于對(duì)照，1/200濃度下小于對(duì)照，移栽后21 d只有1/200濃度處理的存活率小于對(duì)照。C處理中移栽后7d的稗草株高1/150濃度處理顯著大于對(duì)照，移栽14 d后1/300濃度處理的株高顯著低于對(duì)照，移栽21 d后1/150、1/200和1/300濃度處理均顯著低于對(duì)照；移栽后7 d的稗草根長在1/100濃度處理顯著大于對(duì)照，移栽后14 d除了1/100濃度處理與對(duì)照差異不顯著之外，其余均顯著小于對(duì)照根長，移栽后21 d只有1/100濃度處理顯著大于對(duì)照；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/250濃度處理大于對(duì)照，1/200濃度處理小于對(duì)照，移栽后14 d，1/100和1/250濃度處理大于對(duì)照，1/300濃度處理小于對(duì)照，移栽后21 d只有1/100濃度處理與對(duì)照相同，其余均小于對(duì)照，且1/300濃度處理最小，僅為20%。

表4 不同濃度的PS04分泌物在22℃下對(duì)化感稻3號(hào)與稗草混種稗草的影響

3 結(jié)論

通過試驗(yàn)可知，對(duì)于化兩優(yōu)78號(hào)而言，28℃下，最好的處理為1/300濃度的菌株分泌物噴施葉片，不僅可以增加化兩優(yōu)78號(hào)的株高和根長，而且處理后的水稻對(duì)稗草的株高與根長影響差異不顯著。22℃下，1/200、1/250和1/300濃度噴施葉片均能增加化兩優(yōu)78號(hào)的株高與根長，而且移栽14 d之后對(duì)稗草生長的抑制作用大，甚至使稗草全部死亡。

對(duì)于化感稻3號(hào)而言，28℃下，最好的處理為1/300濃度的菌株分泌物浸種，這種處理雖然對(duì)水稻的株高影響不大，但卻可以提高水稻的根長，而且處理后的水稻對(duì)稗草的株高和根長影響差異不顯著。22℃下，1/100和1/250濃度浸種均能夠增加化感稻3號(hào)的株高與根長，而且處理后的水稻移栽14 d之后均能夠顯著抑制稗草的株高與根長，除此之外1/250濃度菌株分泌物噴施葉片或者浸種+噴施葉片，均能增加化感稻3號(hào)的株高與根長，且噴施葉片處理在水稻移栽7 d后，能夠顯著抑制稗草的株高與根長，浸種+噴施葉片處理在水稻移栽14 d后，能夠顯著抑制稗草的株高。

4 討論

本試驗(yàn)研究顯示不同濃度梯度的菌株分泌物對(duì)化感稻的影響，受環(huán)境溫度、水稻品種、處理方法等的綜合作用，總體來看，溫度越低，各濃度多糖處理的水稻生長狀況越向?qū)φ湛繑n，這可能與菌株分泌物自身的穩(wěn)定性有關(guān)。同一濃度的菌株分泌物對(duì)不同品種的水稻，會(huì)在不同的處理方式下出現(xiàn)不同的結(jié)果（圖1～圖4）。

菌株分泌物分梯度對(duì)化感稻進(jìn)行不同處理后，觀察化感稻對(duì)稗草生長的影響，由試驗(yàn)結(jié)果可知，28℃下效果較好的處理比較單一，化兩優(yōu)78號(hào)只有1/300濃度噴施葉片、化感稻3號(hào)只有1/300濃度浸種的處理效果較好；但是22℃下，2種化感稻效果較好的處理都比較多，這說明溫度越高，對(duì)多糖溶液的選擇性越強(qiáng)。從稗草的存活率來看，利用不同濃度菌株分泌物處理的化感稻與稗草混種后，稗草的存活率并沒有明顯的規(guī)律，但在一些處理中，對(duì)化感稻的生長有促進(jìn)作用，而對(duì)稗草的生長狀況抑制不大，這從側(cè)面說明菌株分泌物確實(shí)在某種程度上增強(qiáng)了化感稻的化感作用，只是這種作用并不是很明顯。

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