木醋液对小麦根腐病致病菌及小麦发芽的影响

李燕　张玉凤　林海涛　沈玉文　宋效宗　刘苹

摘要：本研究采用菌絲生长速率法测定不同浓度木醋液对小麦根腐病菌的抑菌活性，并采用不同浓度的木醋液培养小麦，测定小麦发芽势、发芽率及生长情况，旨在明确不同浓度木醋液对小麦根腐病3种致病菌（腐霉菌、平脐蠕孢菌和禾谷镰刀菌）的抑菌作用，以及对小麦发芽和生长情况的影响，最终筛选出防治小麦根腐病的最佳木醋液使用浓度。结果发现，0.80%以上浓度的木醋液能够完全抑制3种致病菌的菌丝生长。其中木醋液浓度为0.10%时对腐霉菌菌丝生长的抑制率达到84.28%；木醋液浓度为0.40%时，对平脐蠕孢菌菌丝生长的抑制率达到81.56%；木醋液浓度为0.60%时对禾谷镰刀菌菌丝生长的抑制率达到83.78%。不同浓度的木醋液对小麦发芽及生长也有影响，浓度大于0.50%时，小麦发芽势和发芽率均呈下降趋势，浓度大于1.00%时，小麦的根长和地上部分长度都显著减小。因此，采用木醋液防治小麦根腐病的最适浓度为0.60%。

关键词：木醋液；小麦根腐病菌；发芽率；发芽势；生长情况

中图分类号：S435.121.4+7 文献标识号：A 文章编号：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

木醋液是将木材及其加工剩余物碳化或干馏过程中产生的烟气经冷凝回收分离获得的有机混合物。木醋液成分复杂，含有酸、醇、酚、酯、羰基类及呋喃类等多种有机成分，还有胺类、甲胺、吡啶等少量碱类物质及Ca、Mg、Na、Fe等微量元素[1]。木醋液起源于17 世纪欧洲的木材干馏工业，18 世纪80 年代介绍到日本[2]，并应用于农业中。20世纪80年代后期，中国开始对木醋液进行研究。木醋液具有促进植物生长、抑菌、水质净化、防腐等多种作用，是一种潜在的新型植物肥料。

小麦根腐病是一种由土传真菌侵染引起的根腐和茎基腐病害，由麦根腐离蠕孢菌（Bipolaris sorokinianq）、禾顶囊壳菌（Gaeumannomyces graminis）、镰孢菌属（Fusarium spp.）、丝核菌（Rhizoctonia spp.）等土壤病原菌单独或混合侵染引起[3]。小麦根腐病在小麦全生育期均可发病，病原菌可侵染小麦根系、茎秆基部，加速叶片衰老，引起植株倒伏，严重时造成枯白穗，导致小麦减产[4，5]。随着人们对小麦根腐病认识的逐渐加深，根腐病的防治也越来越受到重视。除了采用轮作、不同施肥方式、种子包衣等常规的防治方法外，生物防治及新型植物抗病肥料的选用也在深入和广泛的研究[6]。

本试验研究了不同浓度木醋液对造成小麦根腐病的3种主要致病菌的抑制效果，以及对小麦发芽和出苗的影响，确定了木醋液防治小麦根腐病的最佳作用浓度，可为木醋液在防治小麦根腐病中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试病原菌：腐霉菌（Phythium sp.），平脐蠕孢菌（Bipolaris sorokiniana）和禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）由山东省农业科学院植物保护研究所提供，在PDA培养基中放置备用。

供试小麦种子：小麦品种为济麦22，由山东省农业科学院农业资源与环境研究所提供。

试验药剂：木醋液，由山东省农业科学院农业资源与环境研究所提供。

1.2 试验方法

1.2.1 木醋液对小麦根腐病菌菌丝生长的抑制

培养基的制备方法：将PDA培养基灭菌后与木醋液按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，每个浓度3皿，每皿20 mL。

3种小麦根腐病致病菌放在PDA培养基中培养10 d 后，用打孔器在供试菌平板打出2个（直径5 mm）菌饼置于含有木醋液的平板培养基上，每个浓度的培养基和对照（CK）培养基各置3 皿，28℃培养箱中培养3 d，测量菌落直径。计算各处理对菌丝生长的抑制率。

1.2.2 木醋液对小麦发芽的影响 木醋液浓度设置为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%。发芽试验在培养皿中进行，每个培养皿中放入50粒浸湿的种子， 然后分别加10 mL不同浓度的培养液， 以蒸馏水处理为对照，每个处理设置5个重复。将培养皿放入培养箱中，温度為24℃， 光照/黑暗：16 h/8 h。记录种子第3天、第7天的发芽数，并在第7天测量芽苗的根部、地上部分的长度。发芽势和发芽率按照下列公式计算：

发芽势（%）=（3天内的正常发芽粒数/供试种子数）×100；发芽率（%）=（7天内的正常发芽粒数/供试种子数）×100。

1.3 数据分析

采用单因素完全随机设计试验结果的方差分析和Duncans法分析数据之间的差异性。

2 结果与分析

2.1 木醋液对腐霉菌菌丝生长的影响

腐霉菌在浓度≥0.25%的木醋液-PDA培养基上菌丝均不生长，抑制率为100%；在浓度为0.20%、0.15%、0.10%、0.05%、0.02%的木醋液-PDA培养基上菌丝都可以生长， 抑制率分别为97.60%、90.96%、84.28%、60.25%和39.72%，且各处理间差异显著（表1）。

2.2 木醋液对平脐蠕孢菌菌丝生长的影响

平脐蠕孢菌在浓度≥0.80%的木醋液-PDA培养基上菌丝均不生长，抑制率为100%；在浓度为0.40%、0.50%、0.60%的木醋液-PDA培养基上菌丝都可以生长， 抑制率分别为81.56%、87.78%和89.31%，三者之间差异不显著；浓度≤0.30%时，不同浓度的木醋液对平脐蠕孢菌菌丝生长的抑制率均低于50%（表2）。

2.3 木醋液对禾谷镰刀菌菌丝生长的影响

禾谷镰刀菌在浓度≥0.80%的木醋液-PDA培养基上菌丝均不生长，抑制率为100%；在浓度为0.20%、0.25%、0.30%、0.40%、0.50%、0.60%的木醋液-PDA培养基上菌丝都可以生长， 抑制率分别为50.03%、52.44%、56.20%、66.46%、69.85%和83.78%；浓度<0.20%时，不同浓度的木醋液对禾谷镰刀菌菌丝生长的抑制率均低于50%（表3）。

2.4 木醋液对小麦发芽势和发芽率的影响

木醋液浓度≤0.50%时，对于小麦的发芽势和发芽率都没有显著影响，木醋液浓度>0.50%时，小麦的发芽势和发芽率都受到不同程度的影响，且随着木醋液浓度的增加，发芽势和发芽率都显著降低（表4）。

2.5 木醋液对小麦生长的影响

木醋液浓度≤1.00%时，对于小麦地上部分和地下部分的生长都没有显著影响，木醋液浓度为1.50%和2.00%时，小麦地上部和地下部的生长都受到不同程度的影响，且随着木醋液浓度的增加而显著降低（表5）。

3 讨论与结论

3.1 木醋液对小麦根腐病致病菌的抑制作用

目前的研究发现木醋液作为一种潜在的新型植物抗病肥料，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、变形杆菌、产气杆菌等细菌，黑曲霉、里氏木霉、总状毛霉、黑根霉、穿地龙霉菌等霉菌，以及黄瓜炭疽病菌、棉花黄萎病菌、马铃薯晚疫病菌、花生网斑病菌和黑斑病菌等多种病原真菌都具有抑制作用[7-19]。小麦根腐病是近年来严重影响小麦产量和品质的一种微生物病害，我国小麦根腐病病原菌的组成主要是麦根腐平脐蠕孢和镰孢菌属真菌，不同省份间主要致病菌的种类存在差异。在山东省麦根腐平脐蠕孢作为优势致病菌，与镰孢属真菌形成多种病原菌的复合侵染，共同导致小麦根腐病的发生[20]。本研究发现木醋液浓度为0.10%时对腐霉菌菌丝生长的抑制率达到84.28%；木醋液浓度为0.40%时，对平脐蠕孢菌菌丝生长的抑制率达到81.56%；木醋液浓度为0.60%时对禾谷镰刀菌菌丝生长的抑制率达到83.78%。而0.80%以上浓度的木醋液能够完全抑制3种致病菌的菌丝生长。综上所述，木醋液浓度为0.60%时，3种小麦根腐病致病菌都能受到显著抑制。

3.2 木醋液对小麦发芽及生长情况的影响

木醋液浓度对小麦发芽和生长都有显著影响，浓度越高，小麦受到的抑制作用也越强[21， 22]。本研究结果也证实了这一点，当木醋液浓度>0.50%时，小麦发芽率和发芽势都显著降低，当浓度>1.00%时，小麦生长也受到了抑制。综合考虑，采用0.60%浓度的木醋液，对小麦的生长影响最小。

3.3 木醋液最佳施用浓度的确定

综上所述，采用0.60%浓度的木醋液对小麦根腐病致病菌具有显著抑制作用，抑制率>80%，而且不影响小麦的生长发育。因此本试验条件下可以确定0.60%木醋液浓度为抑制小麦根腐病的最佳浓度。

参 考 文 献：

[1]

金善玉， 金光洙，金在久，等.精制木醋液的安全性评价[J].中国野生植物资源，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， 黄俊斌. 农业植物病理学[M].北京：科学出版社，2014.

[4] 贾廷祥， 吴桂本， 刘传德. 我国小麦根腐性病害研究现状及防治对策[J]. 中国农业科学， 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进展[J]. 河南科技学院学报（自然科学版）， 2016，44（3）： 26-29.

[7] 翟梅枝， 何文君， 王磊， 等. 3 种木醋液化学成分与抑菌活性研究[J]. 西北植物学报， 2010， 30（6）： 1247-1252.

[8] 尉芹， 马希汉， 朱卫红， 等. 不同温度段苹果枝木醋液化学组成、抑菌及抗氧化活性比较[J]. 林业科学，2009， 45（12）：16-21.