PS04菌株分泌物对化感稻苗生长及其抑草效果的影响

李奇袁良明林芳源胡飞*

（1华南农业大学农学院，广州510642；2广东省江门市新会区农林局，广东江门529000；*通讯作者：hufei@scau.edu.cn）

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，随着社会的进步，在探索其产量和品质的过程中，如何利用生态环保的手段来进行水稻病虫害及田间杂草的防控已经成为众多专家学者努力的方向[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内容之一[5]。PS04菌株是一种具有抗真菌活性和产胞外多糖的细菌菌株[6]，其分泌的粘性多糖对水稻的病害具有一定的防控作用[5]。蹇华丽等[7]研究发现，PS04菌株分泌的胞外多糖由果糖与葡萄糖以7∶1的比例组成，并初步判断该多糖是一种果聚糖。目前，郭田等[5]发现，PS04菌液不仅对水稻苗期纹枯病具有显著的保护性和治疗性，而且还能诱导水稻POD和PPO活性的提高。廖美德等[6]的室内毒力测定表明，PS04菌株对水稻纹枯病病原菌的抑制中浓度（EC50）为99.40 μg/mL。

然而前人的研究大多集中在PS04菌株对水稻病害的影响上，而能否促进水稻生长及其他方面的功能却鲜有报道。为此，本试验选取具有控草作用的化感稻为试验材料，设置不同浓度梯度的PS04菌株分泌物对水稻种子和幼苗进行处理，探究其对化感稻幼苗的影响，同时利用处理后的化感稻与稗草混种，观察化感稻对稗草生长的影响，为制定化感稻优质安全的栽培技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试供水稻品种为化感稻3号和化两优78号，由华南农业大学陈雄辉老师提供；稗草种子采集于江门市新会区大泽水稻试验田；PS04菌株分泌物由华南农业大学廖美德老师提供。

1.2 PS04分泌物剂量设置

以PS04菌株分泌物的浓度为1，用蒸馏水稀释成6个梯度，分别为0、1/100、1/150、1/200、1/250和1/300。

1.3 材料处理

利用配制好的梯度溶液，分别在22℃±1℃和28℃±1℃条件下，采用3种方式对水稻进行处理：A，浸种，直接用配制好的梯度溶液对水稻种子进行浸种催芽24 h；B，喷施叶片，利用清水催芽24 h后，选取萌发一致的种子均匀播种在育秧盒中，然后用梯度溶液每隔12 h喷施1次，直至水稻可以移栽为止，喷施程度为水稻叶片表面均匀布满小液滴；C，浸种+喷施叶片，利用配制好的梯度溶液对水稻种子进行浸种催芽24 h，选取萌发一致的种子均匀播种在育秧盒中，然后用梯度溶液每隔12 h喷施1次，直至水稻可以移栽为止，喷施程度为水稻叶片表面均匀布满小液滴；CK，蒸馏水处理。同时培育足量的稗草幼苗，以待后期移栽处理。

图1 不同浓度的PS04分泌物在28℃下对化两优78幼苗生长的影响

图2 不同浓度的PS04分泌物在22℃下对化两优78幼苗生长的影响

待水稻幼苗长到3叶1心时移栽到圆形塑料盆（Φ15.2 cm，h 8.6 cm）里，每盆3丛，每丛3株，同时在每盆的中央部位移栽5株稗草，每个处理3次重复。移栽前对水稻进行取样，分别测得其株高和根长，移栽后不再做其他处理，让水稻和稗草自然生长，分别隔7 d、14 d、21 d对稗草进行取样，测量其株高和根长。整个试验过程均在智能人工培养箱（RTOP-500D）12 h/12 h光/暗周期、200 μmol/（m2·s）的条件下培养，直到试验结束。

1.4 数据处理与分析

数据统一用SPSS19.0和Excel 2010软件进行处理，采用Duncan法分析处理间的差异。

2 结果与分析

2.1 不同温度下各处理对化感稻株高与根长的影响

2.1.1 对化两优78株高及根长的影响

由图1可知，28℃下，A处理中用1/200浓度的PS04菌株分泌物溶液浸种后，化两优78号的株高与对照相近，其他浓度处理均低于对照；各PS04菌株分泌物处理的根长均短于对照。B处理中，只有1/200浓度PS04菌株分泌物的处理株高略大于对照；1/200和1/300浓度处理根长大于对照，其余均小于对照。C处理中，化两优78号PS04菌株分泌物处理的株高均小于对照；根长除1/250浓度PS04菌株分泌物处理略小于对照之外，其余均大于对照。

由图2可知，22℃情况下，A处理中不同浓度浸种后化两优78号的株高除了1/200浓度处理与对照相近外，其他处理均小于对照；1/100和1/150浓度处理的根长大于对照。B处理中，1/250和1/300浓度处理的株高均大于对照，1/200浓度处理的株高略小于对照；所有浓度处理的根长均大于对照。C处理中，只有1/300浓度处理的株高大于对照；所有PS04菌株分泌物处理的根长均大于对照。

2.1.2 对化感稻3号株高及根长的影响

由图3可知，28℃下，A处理中，不同浓度PS04菌株分泌物浸种后化感稻3号的株高均小于对照，但1/300浓度处理的株高与对照差异小；只有1/250和1/300浓度处理的根长大于对照，其余均小于对照。B处理中，只有1/200浓度处理的株高大于对照；所有PS04菌株分泌物处理的根长均小于对照。C处理中，所有PS04菌株分泌物处理的株高均小于对照；1/100和1/150浓度处理的根长要大于对照。

图3 不同浓度的PS04分泌物在28℃下对化感稻3号苗生长的影响

图4 不同浓度的PS04分泌物在22℃下对化感稻3号苗生长的影响

由图4可知，22℃情况下，A处理中，不同浓度所有PS04菌株分泌物浸种后化感稻3号的株高在1/100和1/250浓度处理下均大于对照，而1/150浓度处理的株高与对照差异小。B处理中，1/250和1/300浓度处理的株高大于对照，其余浓度处理均小于对照；1/100和1/150浓度处理的根长大于对照，1/250浓度处理的根长与对照相近，其余处理均小于对照。C处理中，1/200和1/250浓度处理的株高大于对照，其余处理的株高均小于对照；只有1/100和1/250浓度处理的根长大于对照，其余处理均小于对照。

2.2 化感稻对稗草株高、根长和存活率的影响

2.2.1 经不同处理的化两优78号与稗草混种对稗草的影响

由表1可知，28℃情况下，A处理中移栽后7 d，1/250处理的稗草株高显著低于对照，而移栽后14 d和移栽后21 d的稗草株高与对照差异均不显著；移栽后7 d、14 d和21 d分别有1/300、1/150和1/200浓度处理的根长显著大于对照；移栽后7 d各浓度处理的存活率均小于对照，而移栽后14 d，各浓度处理的存活率均大于对照，移栽后21 d，1/250和1/300浓度处理存活率大于对照，其余与对照相同。B处理中移栽后7 d、14 d和21 d各浓度处理的稗草株高与对照相比差异均不显著；移栽后7 d的根长与对照差异也不显著，但移栽后14 d和21 d分别有1/150和1/200浓度处理的根长显著大于对照；移栽后7 d稗草存活率均大于对照，移栽14 d后只有1/150和1/300浓度处理的存活率大于对照，1/250浓度处理小于对照，移栽后21 d除了1/300浓度处理的存活率与对照相同之外，其余均小于对照。C处理中移栽后7 d和21 d的稗草株高与对照差异不显著，移栽14 d后1/250浓度处理的株高显著低于对照；移栽后7 d和21 d的稗草根长与对照差异不显著，移栽14 d后1/250浓度处理的根长显著低于对照，1/200浓度处理的根长显著高于对照；移栽后7 d稗草的存活率在1/100和1/150浓度处理大于对照，移栽后14 d除了1/200浓度处理与对照相同之外，其余均大于对照，移栽后21 d只有1/100和1/150浓度处理大于对照，其余均小于对照。

由表2可知，22℃情况下，A处理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高和根长与对照差异均不显著，移栽后7 d的存活率1/250浓度处理大于对照，1/300浓度下小于对照，移栽后14 d除了1/300浓度处理的存活率与对照相同之外，其余均小于对照，且1/200浓度处理存活率最小，仅为40%，移栽后21 d稗草存活率均大于对照，且1/300浓度处理最大，达到100%。B处理中移栽后7 d各浓度下的稗草株高均显著高于对照；移栽后14 d和21 d与对照相比差异不显著；移栽后7 d稗草根长只有1/150浓度处理显著大于对照，移栽后14 d和21 d的根长与对照差异不显著；移栽后7 d只有1/300浓度处理的稗草存活率小于对照，而移栽后14 d稗草的存活率均大于对照，移栽后21 d的稗草存活率均小于对照，且1/250浓度处理最小，仅为20%。C处理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高与对照差异均不显著；移栽后7 d的稗草根长与对照差异也不显著，移栽后14 d和21 d分别有1/300和1/200浓度处理的根长显著低于对照；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/200浓度处理大于对照，1/300和1/250浓度处理小于对照，移栽后14 d除了1/300浓度处理小于对照之外，其余均大于对照，移栽后21 d稗草的存活率均小于对照，且1/250浓度处理最小，仅为10%。

表1 不同浓度的PS04分泌物在28℃下对化两优78与稗草混种稗草生长的影响

表2 不同浓度的PS04分泌物在22℃下对化两优78与稗草混种稗草生长的影响

表3 不同浓度的PS04分泌物在28℃下对化感稻3号与稗草混种稗草生长的影响

2.2.2 经不同处理的化感稻3号与稗草混种后对稗草的影响

由表3可知，28℃情况下，A处理中移栽后7 d、14 d和21 d的稗草株高和根长与对照差异均不显著，移栽后7 d的存活率在1/150浓度处理与对照相同，其余均大于对照，移栽后14 d除了1/150浓度处理的存活率与对照相同之外，其余均小于对照，移栽后21 d稗草的存活率在1/150和1/100浓度处理均小于对照，其他均大于对照。B处理中移栽后7 d的稗草株高在1/250和1/300浓度处理均显著低于对照；移栽后14 d只有1/100浓度处理稗草株高显著低于对照，移栽后21 d与对照株高相比差异不显著；移栽后7 d在1/250浓度处理稗草根长显著小于对照，1/100和1/200浓度处理显著大于对照，移栽后14 d与对照相比，1/300浓度处理稗草根长显著大于对照，而1/100浓度处理显著小于对照，而21 d的根长只有1/300浓度处理显著大于对照；移栽后7 d的稗草存活率1/150和1/300浓度处理小于对照，而移栽后14 d稗草的存活率1/100和1/200浓度处理小于对照，21 d的稗草存活率1/150和1/250浓度处理大于对照，其他均小于对照。C处理中移栽后7 d的稗草株高1/100和1/200浓度处理显著低于对照，14 d后只有1/250浓度处理显著低于对照，而21 d后1/100和1/200浓度处理的株高显著高于对照；移栽后7 d、14 d和21 d的稗草根长与对照差异均不显著；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/200浓度处理小于对照，1/150浓度处理大于对照，移栽后14 d的稗草存活率与对照相同，移栽后21 d稗草的存活率1/100浓度处理小于对照，1/300浓度处理大于对照。

由表4可知，22℃情况下，A处理中移栽后7 d和21 d的稗草株高与对照差异均不显著，而移栽后14 d的稗草株高显著小于对照；移栽后7 d的根长与对照差异不显著，14 d后根长均显著小于对照，21 d后只有1/100浓度处理的根长显著小于对照；移栽后7 d各浓度的存活率与对照相同，而移栽后14 d，1/150和1/300浓度处理小于对照，移栽后21 d，各浓度的存活率在1/250和1/300浓度处理大于对照，其余小于对照。B处理中移栽后7 d的稗草株高与对照相比差异均不显著，14 d的只有1/200浓度处理显著小于对照，21 d的1/150和1/200浓度处理显著小于对照；移栽后7 d和21 d的根长与对照差异也不显著，但移栽后14 d除了1/300浓度处理的根长与对照差异不显著之外，其余均显著低于对照；移栽后7 d稗草存活率在1/150和1/200浓度处理均大于对照，移栽14 d后只有1/100和1/150浓度处理的存活率大于对照，1/200浓度下小于对照，移栽后21 d只有1/200浓度处理的存活率小于对照。C处理中移栽后7d的稗草株高1/150浓度处理显著大于对照，移栽14 d后1/300浓度处理的株高显著低于对照，移栽21 d后1/150、1/200和1/300浓度处理均显著低于对照；移栽后7 d的稗草根长在1/100浓度处理显著大于对照，移栽后14 d除了1/100浓度处理与对照差异不显著之外，其余均显著小于对照根长，移栽后21 d只有1/100浓度处理显著大于对照；移栽后7 d稗草的存活率1/100和1/250浓度处理大于对照，1/200浓度处理小于对照，移栽后14 d，1/100和1/250浓度处理大于对照，1/300浓度处理小于对照，移栽后21 d只有1/100浓度处理与对照相同，其余均小于对照，且1/300浓度处理最小，仅为20%。

表4 不同浓度的PS04分泌物在22℃下对化感稻3号与稗草混种稗草的影响

3 结论

通过试验可知，对于化两优78号而言，28℃下，最好的处理为1/300浓度的菌株分泌物喷施叶片，不仅可以增加化两优78号的株高和根长，而且处理后的水稻对稗草的株高与根长影响差异不显著。22℃下，1/200、1/250和1/300浓度喷施叶片均能增加化两优78号的株高与根长，而且移栽14 d之后对稗草生长的抑制作用大，甚至使稗草全部死亡。

对于化感稻3号而言，28℃下，最好的处理为1/300浓度的菌株分泌物浸种，这种处理虽然对水稻的株高影响不大，但却可以提高水稻的根长，而且处理后的水稻对稗草的株高和根长影响差异不显著。22℃下，1/100和1/250浓度浸种均能够增加化感稻3号的株高与根长，而且处理后的水稻移栽14 d之后均能够显著抑制稗草的株高与根长，除此之外1/250浓度菌株分泌物喷施叶片或者浸种+喷施叶片，均能增加化感稻3号的株高与根长，且喷施叶片处理在水稻移栽7 d后，能够显著抑制稗草的株高与根长，浸种+喷施叶片处理在水稻移栽14 d后，能够显著抑制稗草的株高。

4 讨论

本试验研究显示不同浓度梯度的菌株分泌物对化感稻的影响，受环境温度、水稻品种、处理方法等的综合作用，总体来看，温度越低，各浓度多糖处理的水稻生长状况越向对照靠拢，这可能与菌株分泌物自身的稳定性有关。同一浓度的菌株分泌物对不同品种的水稻，会在不同的处理方式下出现不同的结果（图1～图4）。

菌株分泌物分梯度对化感稻进行不同处理后，观察化感稻对稗草生长的影响，由试验结果可知，28℃下效果较好的处理比较单一，化两优78号只有1/300浓度喷施叶片、化感稻3号只有1/300浓度浸种的处理效果较好；但是22℃下，2种化感稻效果较好的处理都比较多，这说明温度越高，对多糖溶液的选择性越强。从稗草的存活率来看，利用不同浓度菌株分泌物处理的化感稻与稗草混种后，稗草的存活率并没有明显的规律，但在一些处理中，对化感稻的生长有促进作用，而对稗草的生长状况抑制不大，这从侧面说明菌株分泌物确实在某种程度上增强了化感稻的化感作用，只是这种作用并不是很明显。

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