菌肥灌根对草地早熟禾的生长与抗病诱导作用初探

赵筱萌,薛 伟,汤 洁,阿古拉,刘正坪,曹亚东

（1.北京农学院植物科学技术学院,北京 102206；2.北京雷力农用化学有限公司,北京 100081；3.北京太伟高尔夫俱乐部,北京 101309）

随着城市绿化工程和水土保持、开发建设项目的深入开展,草坪已成为城市绿化和开发建设中不可或缺的一部分,越来越受到人们的重视与喜爱[1-3]。截至2006年底,北京地区绿地面积已近40 000 hm2,绿茵铺地,使人耳目一新,尤其是球场草坪,是高尔夫运动的生命线,球场草坪管理的成败直接影响球场能否正常运营及运营的经济效益。目前,北京有30多家高尔夫球场,总面积几千公顷,主要以冷季型草坪草为主。冷季型草坪草以叶色浓绿、绿期长等优点而发展迅速,对城市的绿化美化、水土保持和生态平衡都起着极为重要的作用[4]。然而,草坪病害的肆虐,常常导致草坪出现大面积的黄化、枯死,病害已成为冷季型草坪安全越夏的最大障碍。草坪病害由于地区气候、环境因子和种植养护水平的不同存在较大的差异,对其进行深入的调查研究是发展草坪业的重要课题之一[5-10]。

生物菌肥主要以微生物生命活动的产物及其所含的酶类来改善植物根际的营养条件和抑制病原菌,是一种无公害肥料[11]。菌肥是利用土壤中有益微生物制成的生物肥料,主要用于改善植株的营养条件,发挥土壤潜在肥力的作用。它有助于提高植物的抗逆抗病能力,刺激生长,同时具有改良土壤结构、增强土壤生物活性、改善土壤生态环境、提高土壤肥力的作用[12]。拮抗细菌CE是从北京平谷区桃树根围土壤中分离筛选得到的一株芽孢杆菌,对多种植物病原真菌有较强的抑制作用。极可善是一种以海洋生物为原料的天然海藻肥,可诱发植物自身的免疫抗性,对于植物由真菌、细菌和病毒引起的病害有预防作用。倍绿草肥主要成分有海藻素,氮、磷、钾大量元素,铁、锰、镁、钙、锌、钼等中微量元素及天然植物生长调节剂,可全面均衡地为草坪草健康生长提供所需营养并可调节其内源激素的平衡。本研究通过分析天然海藻肥极可善+倍绿草肥、拮抗细菌CE发酵液和二者混合菌肥的施用对草坪生长和抗病性的诱导作用,为研发新的生物肥料提供参考。

1 材料与方法[13-17]

1.1 试验地的选择在北京太伟高尔夫球场的备草区,选择有代表性的典型地块进行试验,要求地势平坦、中等肥力、肥力均匀；试验地块周围无建设物、树林等遮荫物。

1.2 试验材料供试草坪草为草地早熟禾（Poa pratensis）,由北京太伟高尔夫球场提供；拮抗菌CE发酵液由北京农学院植物病理实验室提供,经发酵罐发酵；极可善和倍绿草肥17（6Mu）-5-10由北京雷力（集团）公司提供。

1.3 试验小区的布局与处理试验设3个小区,小区面积（5 m×10 m）,间隔1 m。以灌根方式施肥。第1小区:单施极可善（600～700倍）+倍绿草肥17（6Mu）-5-10（30 g/m2）（单施肥）；第2小区:施用混合菌肥（极可善+倍绿草肥+拮抗菌CE发酵液）（菌+肥）；第 3小区:单施拮抗菌CE发酵液（50%）（单施菌）。于2008年6月24日以灌根方式施入肥料和拮抗菌发酵液,设常规养护的草坪为对照。由于场地限制,各小区只设一次重复,采样采取五点法取样。

1.4 草地早熟禾病害种类调查对常规养护的草坪进行病害种类调查,确定北京太伟高尔夫球场的球道区域草地早熟禾的主要病害。

1.5 不同施肥处理对草地早熟禾腐霉枯萎病发生情况的影响分别于施肥处理后第10、17和24天在处理区和对照区进行草地早熟禾腐霉枯萎病发病面积和发病程度的调查,明确施肥处理对病害发生情况的影响。

1.5.1草地早熟禾腐霉枯萎病分级标准（根据病害发生情况制定）:

0级:处理区内无病害发生或观察不到症状；1级:处理区内有零星病株,环状分布,少量叶片变黄；2级:处理区内1%～7%的面积被病株覆盖,病株叶片枯萎变黄,枯草斑很小；3级:小区内7%～15%的面积被病株覆盖,多数叶片枯萎变黄,枯草斑较大；4级:小区内15%～30%的面积被病株覆盖,叶片枯萎变黄,枯草斑联合,草坪大片损坏。

1.5.2病情指数计算公式:1.6不同施肥处理对草地早熟禾的促生作用以灌根方式施入肥料和拮抗菌发酵液后,处理后第28天取样测量草地早熟禾叶片宽度,比较各处理间的差异,明确施肥处理对草地早熟禾的促生作用。

1.7 不同施肥处理对草地早熟禾防御酶活性的影响不同小区分别采取单施极可善和倍绿草肥17（6Mu）-5-10、施用混合菌肥和单施拮抗菌CE发酵液3种处理,在处理后第28天取草叶样本,以CK区的样本作为对照,测定各种防御酶的活性,明确不同施肥处理对草地早熟禾抗病性的诱导作用。过氧化物酶（POD）活性测定采用愈创木酚法；苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的测定参考Assis等[13]方法；多酚氧化酶（PPO）活性测定参考秦国政等[14]方法；β-1,3-葡聚糖酶活性的测定按照史益敏[15]的方法测定；超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用氮蓝四唑光还原法。

2 结果与分析

2.1 草地早熟禾病害种类调查结果经过调查,2008年北京太伟高尔夫球场球道区域的草地早熟禾只发生了2种主要病害,即腐霉枯萎病（Pythiumspp.）和币斑病（多种真菌引起,病原菌正在鉴定）,症状如图1所示。

腐霉枯萎病:可侵染草坪草的各个部位,芽、苗和成株,造成烂芽、苗腐和猝倒。发病严重时,在枯草病区的外缘能看到白色的菌丝体,修剪很低的草坪上枯草斑最初很小,但迅速扩大,剪草高度较高的草坪枯草斑较大,形状不规则,在持续高温、高湿时,病斑很快联合,损坏大片草坪。

币斑病:症状明显,形成圆形、凹陷、稻草色的小斑块,严重时,斑块愈合成更大的不规则形状的枯草斑块或枯草区,愈合后的斑块覆盖了大面积的草坪。

图1 草地早熟禾病害种类

2.2 不同施肥处理对草地早熟禾腐霉枯萎病发病情况的影响依据病害种类调查结果,以草地早熟禾腐霉枯萎病为调查对象,分别于施肥处理后第10、17和24天进行病害调查。在施肥处理后第10天,各处理区和对照区均未发病（可能由于没有达到病害发生所需要的气候条件）。处理后第17和24天时,各处理在发病面积和病级上均小于对照,其中单施拮抗菌的处理控病效果最佳,发病面积和病害级别均低于其他处理,尤其在处理后第17天时,草坪发病面积为0。单施肥和菌肥混施的小区病害发生级别一致,但发病面积不同,菌肥混施的小区病害发生面积小于单施肥的小区,病情指数也有所差异,危害程度显然不同（表1）。说明极可善（600～700倍）+倍绿草肥17（6Mu）-5-10（30 g/m2）和拮抗菌CE对草地早熟禾腐霉枯萎病的发生均有控制作用,但程度不同,拮抗菌效果最佳,其次是菌肥混合使用的处理,单施肥料虽有一定的控病作用,但效果低于菌肥混施的处理。

2.3 不同施肥处理对草地早熟禾叶片宽度及防御酶活性的影响3种处理存在很大的差异:单施肥的处理促生作用最为明显,叶片宽度明显宽于对照,单施拮抗菌和菌肥混施的处理不仅没有促生作用反而对生长不利,叶片宽度比对照区的窄（图2）。说明极可善（600～700倍）+倍绿草肥17（6Mu）-5-10（30 g/m2）对草地早熟禾有明显的促生作用,而拮抗菌CE对草地早熟禾的生长均有明显的抑制作用,并且与肥混合使用时,还会影响肥料的作用,降低促生效果。

表1 不同施肥处理后草地草熟禾腐霉枯萎病发生情况调查结果

3种处理对草地早熟禾体内过氧化物酶（POD）的活性影响不一致,除了单施拮抗菌发酵液的处理外各处理间差异较小。与对照比较菌肥混施对苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影响不大,诱导效应微弱,单施拮抗菌和单施肥的处理存在较大差异。不同施肥处理对草地早熟禾体内多酚氧化酶（PPO）活性影响差异不明显。3种施肥处理对旱地早熟禾体内β-1,3-葡聚糖酶活性的影响不一致,单施菌的处理对β-1,3-葡聚糖酶活性的影响较大,明显低于对照。各处理对草地早熟禾体内超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响较为一致,均低于对照,没呈现较大差异（图2）。

图2 不同处理对草地早熟禾叶片宽度及防御酶活性的影响

3 讨论与结论

单施拮抗菌后,草地早熟禾体内过氧化物酶活性处于较高水平,且持续时间长,可以稳定地诱导草地早熟禾抗病性,从而减轻病害的发生程度,这与田间调查所得结果一致。单施极可善+倍绿草肥虽然对多酚氧化酶活性有较强的诱导作用,但稳定性不够,随着时间的延长其诱导效果逐渐减弱,所以在后期该试验小区病害发生严重可能与此有关。菌肥混施处理,对草地早熟禾体内多酚氧化酶和β-1,3-葡聚糖酶活性诱导效果理想,但由于诱导效应持续时间较短,所以诱导效果不如单施拮抗菌的处理,田间调查的病情指数也低于单施拮抗菌的处理。

综上所述,3种施肥处理在一定程度上都具有诱导抗病性的作用,单施拮抗菌诱导效果最佳。极可善和倍绿草肥虽然对抗病性的诱导作用处于劣势,但具有较好的促生作用。而菌肥混施具有较好的抗病性的诱导作用,但却不具备促生作用。

许多微生物肥料具有促生和控病双重作用,目前经常在生产中使用。CE是高效的拮抗细菌,极可善和倍绿草肥是增产效果极佳的生物肥料,二者均属于无公害、无污染的生物资源。如果能够通过调整菌与肥的配比或用量,改良施肥方法就有可能达到促生和控病双重效果,而且还可以保持生物菌肥原有的的优点。因此,对于CE+极可善和倍绿草肥是否能够配制成一种新的菌肥,其用量、施用方法与时期等相关问题,需进一步系统研究和验证。

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