不同生物菌劑對魔芋軟腐病田間防效試驗

覃劍鋒 陳波 蔡陽光* 段龍飛 郭邦利 陳國愛 楊涼花 盧美歡

（1.陜西省安康市農業科學研究院，陜西 安康市725021；2.陜西省安康市農業科技信息宣傳中心，陜西 安康市725000；3.陜西省微生物研究所，陜西 西安710043）

魔芋（Amorphophallus）為天南星科魔芋屬多年生草本植物，是一種能大量提取葡甘聚糖的作物，廣泛應用于食品、醫藥、化工及生物等領域［1，2］。近年來，在政府主導、市場驅動下，魔芋產業不斷壯大，已成為山區農民脫貧致富的支柱產業。隨著魔芋種植規模的擴大，魔芋生產中的病害問題日益凸顯，其中以細菌性軟腐病危害最為嚴重［3］。相關研究認為，引起魔芋軟腐病的病原菌為胡蘿卜軟腐歐氏桿菌胡蘿卜致病變種（Erwinia carotovora pv.carotovora）及胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜軟腐亞種（Pectbacterium carotovorum PC1），還有尚待確定的致病菌［4-7］，具有多樣性。

魔芋軟腐病主要為害葉片、葉柄及球莖［8］。葉片發病時，初生不規則、暗綠色水漬狀病斑，擴大后葉片組織軟腐崩解，隨后蔓延至葉脈、小葉柄和主軸，使主軸組織軟腐凹陷成槽溝狀，常溢出膿液，散發臭氣，植株從基部倒伏。葉柄發病時，初見長橢圓形水漬狀病斑，隨即向上或向下迅速蔓延擴展，形成槽溝狀條斑，在條斑一側的葉片，多失色變黃，俗稱“半邊瘋”。球莖發病時，初生不定型水漬狀暗褐色病斑，逐漸向內部擴展，使白色組織變成灰白色，甚至黃褐色濕腐狀，有大量菌膿溢出，伴隨硫化氫氣味，蔓延至全部腐爛，最后變成黑色干腐海綿狀［9］。目前，防治魔芋軟腐病常用的化學藥劑主要為有機銅類殺菌劑、無機銅類殺菌劑、噻唑類菌劑等，但均有其弊端。而微生物制劑因其成本低、效率高、無殘留和環境友好等優點已成為當前國內外植病防治的研究熱點［10］。筆者設計不同微生物殺菌劑的田間防效試驗，并利用優化后的分級標準（采用以不同權重劃分葉片和葉柄部分的軟腐病分級方法）研究不同生物菌劑處理下魔芋軟腐病的病情指數和防治效果。旨為篩選出防效較好的生物菌劑，應用于魔芋軟腐病的防治和魔芋的綠色高效栽培。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為安康地區重要的農家栽培品種“花魔芋（A.konjac）”。挑選大小均一的“花魔芋”球莖（100g左右），并對種子進行常規的消毒處理，攤晾于陰涼處，備用。試驗于4月17日在安康市農科院試驗田（海拔284m）開展。

1號菌劑、2號菌劑、3號菌劑：均由陜西省微生物研究所研發，分別含有不同比例的芽孢桿菌、固氮菌、放線菌等。

枯草芽孢桿菌微囊粒劑：由成都特普生物科技股份有限公司提供，內含1億CFU/g枯草芽孢桿菌。

1.2 試驗設計

1.2.1 方法設置T0：空白對照；T1：1號菌劑；T2：2號菌劑；T3：3號菌劑；T4：枯草芽孢桿菌微囊粒劑--枯芽春5個處理，每個處理3個重復。小區面積4.5m×1.4m，魔芋播種株行距30cm×60cm，各重復內處理隨機排列，魔芋播種雙行起壟1.4m，壟高20 cm。地塊四周各設置2行保護行。魔芋與玉米播種行數之比為1∶1。

1號菌劑、2號菌劑、3號菌劑：播種后澆灌種芋及周圍土壤，適當晾干后覆土，用量為100mL/株。枯草芽孢桿菌微囊粒劑（簡稱枯芽春）：用量為500g/667m2，稀釋200倍，浸種30min，取出置陰涼處晾干后播于溝里，播種后把剩余藥液充分攪拌均勻潑澆于溝中。

1.2.2 田間管理

（1）肥料：以玉米秸稈、有機肥（200kg/667m2）以及硫酸鉀復合肥（25kg/667m2）為底肥均勻撒施在試驗田。

（2）除草：播種前后利用除草劑進行除草。

（3）套種：采用玉米與魔芋間套模式。

1.3 數據采集與分析

各試驗均在末次施藥后25d調查記載各小區發病情況，整區調查，計算發病率、病指和防治效果，用新復極差法對試驗數據進行差異性測定。

本研究所利用的魔芋軟腐病病情指數分級標準將葉片與葉柄按1∶1的權重劃分，能更加準確的反映魔芋軟腐病發病情況。具體分級標準如下：

魔芋葉片和柄莖權重劃分為0.5、0.5。

（1）魔芋葉片病情分級調查標準

0級：全株無發病癥狀；

1級：植株出現發病初期癥狀，極少數復葉發黃；

2級：植株出現明顯癥狀，葉片發黃面積較大（50%～80%）或部分枯死；

3級：整株葉片嚴重枯黃。

（2）魔芋柄莖病情分級調查標準

0級：無癥狀；

1級：柄莖一側有2cm左右水浸狀病斑，或病斑長占柄莖總長度的1/10～1/2；

2級：斑呈環繞型，或縱向型病斑長度占柄莖總長的一半以上；

3級：柄莖倒伏腐爛。

若柄莖與塊莖連接處有軟腐癥狀，為塊莖發病，病情歸入2級。

（3）魔芋植株病情指數計算公式

DI=（∑各病級葉片（柄莖）數×該病級值數）/（調查葉片（柄莖）總數×病級最高值）×100

總病情指數=DI葉片×權重+DI柄莖×權重

（魔芋葉片和柄莖權重劃分為0.5、0.5）

防效（%）=（對照區病指增長值－處理區的病指增長值）/對照區病指增長值×100

2 結果與分析

2.1 不同生物菌劑對魔芋軟腐病發病率的影響

由表1可知，從種球莖衰減期到球莖成熟休眠期，不同處理的軟腐病發病率整體呈上升趨勢。不同藥劑處理下，魔芋軟腐病的累計發病率有所下降，其中T1、T3、T4較T0差異顯著，即微生物研究所1號菌劑、3號菌劑以及枯芽春較CK差異顯著。T4枯芽春和T3微生物研究所3號菌劑處理下魔芋軟腐病累計發病率最低，分別為26.25%和31.43%，較CK累計發病率分別降低22.16%和16.98%。受極端高溫天氣影響，當年魔芋田塊軟腐病發病率整體偏高。

由表2可知，不同生物菌劑對魔芋軟腐病均有一定的防治效果，T1微生物研究所1號菌劑對魔芋軟腐病的防治效果達48.36%，T2微生物研究所2號菌劑對魔芋軟腐病的防治效果達59.43%，T3微生物研究所3號菌劑對魔芋軟腐病的防治效果達62.83%，其中T4枯芽春對魔芋軟腐病的防治效果最佳，達84.84%。

2.2 不同生物菌劑對魔芋產量的影響

由表3可知，不同生物菌劑對魔芋球莖鮮重及產量有一定的影響，但對魔芋的KGM含量和含水量并沒有影響。具體分析，T1微生物研究所1號菌劑、T2微生物研究所2號菌劑、T3微生物研究所3號菌劑和T4枯芽春處理均能起到增產效果，其中微生物研究所1號菌劑和微生物研究所2號菌劑較T0空白對照其單球莖鮮重增產顯著，單球莖鮮重分別增加78.75g和136.25g。

3 討論與結論

目前，關于不同藥劑對魔芋軟腐病田間防效的研究很多，但大都選用化學殺菌劑。張命焱等學者通過研究發現在諸多藥劑中農用鏈霉素對魔芋軟腐病的防治效果較為理想［11-14］，王曉娥等研究表明農用鏈霉素500倍噴霧處理能提高劣質種芋出苗率43.3%［15］，農用鏈霉素因此一度成為防治魔芋軟腐病最為有效的藥劑。但因農用鏈霉素長期使用會通過食物鏈在人體富集，所以早在2016年，其所有登記證件全部被農業部取消。2019年田虹等通過試驗證明20%噻菌銅懸浮劑750mL/hm2對魔芋軟腐病的防治效果非常好［16］。陳恩發等研究表明魔芋靈＋汰腐凈處理和農用鏈霉素處理可有效降低魔芋軟腐病的發生從而提高魔芋產量［17］。2018年以來，噻菌銅一類的有機銅殺菌劑因具混配性好、安全性高等優點，在魔芋生產上被廣泛推崇［18］。

表1 不同生物菌劑對魔芋軟腐病發病率的影響

表2 不同生物菌劑對魔芋軟腐病的防治效果 單位：%

表3 不同生物菌劑處理對魔芋球莖膨大、KGM含量的影響

近年來，為實現魔芋綠色高效生產目標，魔芋軟腐病防治的研究方向逐漸由化學防治向生物防治轉變，生防菌在魔芋病害防控上的研究報道也越來越多。枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）是芽孢桿菌屬的一種，廣泛分布在土壤及腐敗的有機物中。枯草芽孢桿菌微生物殺菌劑具有安全無污染、高效廣譜、抗逆性強、使用方便等優點，是目前較為理想的生防細菌［19］。其防病機理在于菌體本身分泌拮抗物質，從而抑制多種病原菌的生長。研究表明，枯草芽孢桿菌對土傳病害的防治效果較好［20］。

在本研究中，首次采用了以不同權重劃分葉片和葉柄部分的軟腐病分級方法來考量四種不同的生物菌劑對魔芋軟腐病的防治效果。研究結果表明枯芽春對魔芋軟腐病的防治效果最好，也進一步證實枯草芽孢桿菌對土傳病害的防效理想這一觀點。而陜西省微生物研究所研發的1號菌劑、2號菌劑、3號菌劑分別含有不同比例的芽孢桿菌、固氮菌、放線菌等，3種菌劑對魔芋軟腐病均能起到一定的防治效果，但較枯芽春防效略低。同時，1、2、3號菌劑和枯芽春處理都能起到增產效果，2號菌劑增產效果最為顯著。如進一步優化3種微生物菌劑的配方，可望實現多種抗生菌功能互補、多種病害兼防、作用持久的病害防控及增產效果。

除此之外，李輝等通過試驗篩選出一株拮抗魔芋軟腐病的蘇云金芽胞桿菌［21］。巨大芽孢桿菌在魔芋軟腐病防治上的應用目前仍存在一定的爭議。趙妗頤等研究表明巨大芽孢桿菌L2流分LE4-3對胡蘿卜軟腐歐文氏菌EC-1有良好抑菌作用［22］。李夢飛等研究表明巨大芽孢桿菌ZX001可能通過球莖皮上的傷口進入，并產生多種酶降解魔芋果肉，從而加劇魔芋球莖的腐爛，增加魔芋軟腐病發生的機會［23］。生態防控和綠色防控技術也在不斷更新［24］。周勇等研究了10種不同中藥材和大蒜提取液對菊果膠桿菌的抑菌效果，其研究結果對魔芋軟腐病的防治具有理論指導意義［25］。