枯草芽孢杆菌对玉米丝黑穗病田间防效研究

田洁萍，张淑梅，陈靖宇，姜 威，曹 旭，孟利强，张丕奇

(1.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨150020;2.黑龙江省科学院微生物研究所，哈尔滨150010)

玉米丝黑穗病是黑龙江省春玉米的主要病害之一，近年来随着玉米种植面积的增加，玉米丝黑穗病发病率呈上升趋势，严重影响玉米的产量和品质[1］。化学药剂拌种是主要防治方法[2-4］，然而化学药剂的毒性和残留等问题日益突出，严重威胁人畜健康，不符合可持续农业发展需求。生物农药因具有无毒无害、环境友好的优点备受人们青睐，成为化学农药的理想替代品。

目前对玉米丝黑穗病生防研究较少，以植物源农药为主[5］。枯草芽孢杆菌是一类重要的生防资源菌，一些菌株已用于农业生产，然而不同的菌株其防病效果和抑菌谱差别较大。枯草芽孢杆菌68是从植物根际土壤中分离得到的一株高效生防菌株，该菌株对植物土传真菌病害具有较好防治作用。本研究以该菌株的发酵液为主，制成液体拌种剂和颗粒剂两种剂型，采用不同的施用方法，确定对玉米丝黑穗病具有较高防效的施用方式，为有效防治玉米丝黑穗病提供科学依据和绿色环保的新生物农药制剂。

1 材料与方法

1.1 试验材料

生防菌株Bacillus subtilis 68由黑龙江省科学院微生物研究所分离保存;玉米品种为鑫鑫2号，购自黑龙江省鑫鑫种子公司。

NYD固体培养基:0.8%牛肉膏，0.5%酵母膏，1%葡萄糖，1.5%琼脂粉，pH 7.2。

液体发酵培养基:葡萄糖1%，酵母膏0.5%，碳酸钙0.02%，硫酸锰 0.01%，氯化钠 0.2%，pH 7.2 ～7.5。

1.2 菌剂制备

将－70℃冷冻保存的菌种用NYD固体斜面活化后，取1环菌划线接种于含NYD的茄瓶上，30℃培养箱中培养18 h，用无菌水将菌洗下，接种在500 L自控发酵罐中(发酵罐中装200 L发酵培养液)，30℃，160 r/min发酵24 h，用平板菌落计数方法测定活菌数。

1.3 拌种剂与颗粒剂制备

将菌剂、微量元素、成膜剂、稳定剂和警戒色按照一定比例混合，制成液体拌种剂，使拌种剂中的有效活菌数为5.0 ×108 cfu/mL。

1.4 颗粒剂制备

用草炭作载体，采用低温造粒技术，使颗粒剂中有效活菌含量为5.0 ×108 cfu/g。

1.5 田间试验

试验地选择在四方山农场，土壤属碳酸盐草甸土，前茬玉米，秋整地，垄距65 cm。采用大区对比方法，设4个处理，每个处理1亩地。处理1:空白对照(裸子播种);处理2:微生物拌种剂包衣处理，50 mL拌种剂拌2.5 kg玉米种子;处理3:用颗粒剂做种肥，每亩用量2 kg，裸子播种;处理4:用颗粒剂做种肥，每亩用量2 kg，播种用生物拌种剂处理的种子;处理5:化学药剂对照，用35%多克福种衣剂1.5～2 L或加水1.6 L拌种子100 kg。每亩保苗5 000株，常规施底肥(亩施二铵16 kg，尿素9 kg)。采用5点取样法，每点取50株，在苗期、抽穗期调查玉米生长情况和丝黑穗病发生情况，在收获期测定产量。

2 结果与分析

2.1 枯草芽孢杆菌68对玉米丝黑穗病田间防治效果

在自然感病条件下，枯草芽孢杆菌68对苗期和抽穗期玉米丝黑穗病均具有很好的防治作用，防效与施用方式相关。与空白对照比较，拌种剂和颗粒剂均能显著降低玉米丝黑穗病的发病率和病情指数，且差异显著。其中，拌种剂和颗粒剂结合使用，玉米丝黑穗病的发病率和病情指数最低，与化学药剂处理相当。从防效指标看，拌种剂和颗粒剂结合使用对玉米丝黑穗病防治效果最好，苗期防效为86.2%，抽穗期防效为88.6%，略高于化学药剂处理，但差异不显著。应用拌种剂处理组的防效显著高于颗粒剂处理组(表1)。

表1 枯草芽孢杆菌对玉米丝黑穗病田间防治效果Tab.1 Field control efficacy of Bacillus subtilis on maize head smut

2.2 枯草芽孢杆菌68对玉米生长发育的影响

4叶期玉米的生长发育结果见表2。各处理组出苗率均在95%以上，处理组之间差异不显著，拌种剂与颗粒剂结合使用出苗率略高。从根长、株高和根数指标看，拌种剂和颗粒剂结合使用效果最好，与空白对照和化学药剂处理组比较差异显著。拌种剂与颗粒剂比较，拌种剂处理组的各项指标显著高于颗粒剂处理组。在第10叶期测量茎基宽和叶面积，拌种剂和颗粒剂处理均显著高于空白对照和化学药剂处理。

表2 枯草芽孢杆菌对玉米生长发育的影响Tab.2 The impact of Bacillus subtilis on maize growth

3 讨论

玉米丝黑穗病菌主要以冬孢子的形式存在于土壤和种子上，带菌土壤和种子是其主要侵染源，因此，土壤消毒和种子处理是最有效的防控措施。本研究从实际应用角度考虑，将菌液添加一些营养因子和生物成膜剂制成液体拌种剂，用草炭作载体制成固体颗粒剂两种剂型。不同的施用方法其防效有差异，拌种剂和颗粒剂配合使用防效最高，其原因是拌种后可以杀死种子上附着的病菌孢子，颗粒剂随种子一起使用，可以使生防菌在种子周围的土壤中繁殖，占据有利生态位点，阻止病原菌侵入，因此两者结合使用具有增效作用。单独施用，拌种剂的防效高于颗粒剂，其主要原因是拌种剂直接接触种子，发挥作用快而直接，颗粒剂中的生防菌需要在土壤中繁殖后才能发挥作用，药效滞后。

目前对玉米丝黑穗病的防治主要依靠化学药剂，还没有微生物农药产品。本研究中枯草芽孢杆菌拌种剂和颗粒剂对玉米丝黑穗病具有较强防治作用，两者配合使用的防效与化学药剂相当，可替代化学药剂，具有开发应用前景。

[1]刘洪亮，刘辉，王惠.生物菌剂对玉米丝黑穗病防治效果研究[J］.黑龙江农业科学，2011，(2):52—54.

[2]张金树.2%戊唑醇湿拌种剂防治玉米丝黑穗病药效试验[J］.湖北农业科学，2005，(6):52—54.

[3]王广祥，王义生，郑建波，等.11%福戊种衣剂防治玉米病害的药效研究[J］.吉林农业科学，2005，30(3):58—59.

[4]杨连来，潘金菊，魏光，等.克福戊醇干粉种衣剂防治玉米丝黑穗病田间药效试验[J］.现代农药，2005，4(6):37—39.

[5]郑俊强，高增贵，庄敬华，等.玉米土传病害生物防治的研究进展[J］.玉米科学，2005，13(1):111—114.