公主岭霉素对水稻稻瘟病田间防治效果

安俊霞 张正坤 李晓光 马嵩岳 李莉 陈莫军 杨会营 严永峰 杜茜 李启云

摘要 [目的]研究公主岭霉素对水稻稻瘟病的田间防治效果。[方法]以公主岭霉素水提原液为供试药剂，探讨公主岭霉素对水稻稻瘟病的田间防治效果。[结果]公主岭霉素可提高水稻植株叶片中PAL、SOD、GLU等防御酶的活性，持效期达30 d;盆栽及田间不同试验点均可观测到公主岭霉素对叶瘟的防控效果，其中田间防治效果最高为74.49%，预防效果达82.26%;田间对水稻穗茎瘟的防治效果为63.97%，预防效果为72.09%;收获后实际测产，施用公主岭霉素增产0.71%～8.22%，且稻米的外观、食味及营养品质均有所提升。[结论]公主岭霉素对水稻叶瘟及穗茎瘟均有较好的防治作用，并可实现水稻的增产提质，值得推广和应用。

关键词 公主岭霉素;水稻;稻瘟病菌;田间防效;增产提质

中图分类号 S476文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）34-0130-05

水稻是全世界最重要的粮食作物之一，占作物产量的 40%。在全世界水稻生产中，我国单产和总产均处于先进行列。水稻生产在国民经济中占有重要地位。稻瘟病是目前分布最广泛、危害最严重的植物真菌病害之一，为水稻病害之首。目前农业生产中对稻瘟病的防治主要采用化学农药。然而，化学农药对环境毒性大，施用后药物残留难以降解，严重影响人类健康与周边生态环境[1]。生物農药与化学农药相比具有安全性高、选择性强、对环境影响较小等优点而被推广应用。

公主岭霉素是农用链霉菌农抗“769”的代谢产物，对包括水稻稻瘟病菌在内多种植物病害的病原菌具有较高的拮抗作用[2]，对多种植物病害表现出较好的防治效果。同时，该菌可通过诱导水稻植株防御酶系活性的变化而增强植株的抗病性[3]。

笔者以公主岭霉素水浸提液为试验药剂，通过研究盆栽模拟试验及田间自然发生条件下公主岭霉素对水稻稻瘟病的防控效果，调查公主岭霉素水提液施用条件下田间水稻产量和品质的变化，为公主岭霉素在生产上防治水稻稻瘟病害的推广和应用提供参考，并为公主岭霉素应用于水稻绿色生产提供理论和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 植物材料。

水稻品种：吉粳88号、太湖糯、嘉花1号、潭两优215，市售，均为当地水稻生产上的常用品种。

1.1.2 生防菌株及生防药剂。

农抗“769”：吉林省农业科学院植物保护研究所生物农药实验室保存，以改良的高氏1号培养基（769-1）培养[2]。

公主岭霉素水浸提液制备：以玉米大碴子为培养基质的农抗“769”固体完全培养物，经自然晾干，粉碎并以1∶2比例提取，离心取上清液即为供试水浸提液。

1.2 试验方法

1.2.1 抗病酶活性测定。

2015年在公主岭南崴子进行。7月9日田间喷施公主岭霉素水浸提液。施药前取样并每隔3 d取样1次，连续取样10次，样品于-80 ℃保存备用。苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性采用苯丙氨酸紫外吸收法[4]测定;超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑自氧化法[5]测定;β- 3-葡聚糖酶（GLU）活性采用还原糖测定法[6]测定。分别以春雷霉素和清水作为阳性和阴性对照，设3次重复。

1.2.2 幼苗期盆栽模拟及田间叶瘟病防治。

待水稻叶子长至6叶进行叶瘟病试验。把稻瘟病菌分生孢子悬液喷雾接种水稻，1 d后喷不同浓度公主岭霉素稀释液防治。公主岭霉素水浸提液分别稀释100、200、300及500倍液，以春雷霉素水剂推荐使用浓度作为阳性对照，每次处理重复3盆，清水作为空白对照。田间防治试验每小区30 m 3次重复，试验药剂及用量：

公主岭霉素（100×）4 500 mL/hm 公主岭霉素（200×）4 500 mL/hm 加收米 1 500 mL/hm 京博施美清 750 mL/hm 稻瘟酰胺750 mL/hm 春雷霉素1 200 mL/hm CK为清水。

预防试验于稻瘟病发病初期前3～5 d（水稻分蘖盛期）第1次施药，每隔7～10 d施药1次，连续施药2次。治疗试验于田间有明显病斑可见时喷药，每隔7～10 d施药一次，连续施药2次。防效调查在第2次施药后14 d进行，调查采用5点取样法，每点调查5丛，共25丛，调查旗叶及旗叶以下2片叶。根据国家2009年颁布的稻瘟病菌测报调查规范对叶瘟病进行调查分级[7]。记录各叶片发病的级数，计算病情指数，并同时计算防治效果，计算公式：

病情指数=[∑（各级病叶数×相对应基数）/调查叶总数×9]×100

防治效果=（[空白对照病指-施药处理病指）/空白对照病指]×100%

1.2.3 水稻穗瘟病防治。

于水稻破口期第1次施药，每隔7～10 d施药1次，连续施药2次。药液以均匀喷湿植物中下部为宜。试验药剂及用量同叶瘟病防治。待水稻蜡熟初期病情稳定后调查病情指数。调查方法、取样点同叶瘟病调查。根据国家2009年颁布的水稻稻瘟病菌测报调查规范对穗瘟病感染情况进行调查分级[7]，记录每穗发病的级数，计算病情指数，并同时计算防治效果。计算公式：

病情指数=[∑（各级病穗数×相对级值数）/调查叶总数×9]×100

防治效果=[1-（空白对照施药前病指×药剂处理施药后病指）/空白对照施药后病指×药剂处理施药前病指）]×100%

1.2.4 水稻产量和品质指标测定。

定点定穴在各生育期进行苗情普查，调查单位面积成株数、有效穗数、穗重、穗粒数、每穗实粒数等指标。在水稻收获时对各小区进行实收测产，每小区5点取样，每点1 m 打谷晒干称重，换算产量，计算保产率。考种调查千粒重、籽粒含水量等。保留稻谷样本，贮藏并用于品质分析。

水稻品质检测每小区取样，测定的稻谷样本存放60 d以上，重复测定2次，取平均值。用小型精米机将稻谷加工成精米，用粉碎机粉碎，过70目筛，供分析用。其中外观品质整精米率、出糙率根据优质稻谷GB/T 17891—1999 规定的方法执行，垩白粒率、垩白度、不完善粒、黄粒米、粒型（长宽比）等指标用日本佐竹公司生产的JMWT-12大米外观品质分析仪测定。食味品质食味值、外观、硬度、黏性、平衡度用日本佐竹公司的大米食味计测定。营养品质包括蛋白质含量、脂肪含量、直链淀粉含量等指标用德国布鲁克科技有限公司生产的近红外米质分析仪VECTOR22/N测定。

1.3 数据分析

采用 Excel 2007处理数据并制图，采用DPSV7.05进行方差分析和多重比较，应用 Duncans 新复极差法（SSR 法）进行显著性检验（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 公主岭霉素田间施用对抗病相关酶活性的影响

由图1可知，田间施用公主岭霉素水提液后，水稻植株叶片中PAL、SOD、GLU的活性有不同程度的提高，在7月9日到8月5日持续取样期间，虽然PAL、SOD、GLU活性均有不同程度的波动，但施用公主岭霉素水提液的处理3个酶活力均持续高于清水及药剂对照，其中PAL的峰值出现在7月24—27日，SOD和GLU的峰值均出現在7月12日。影响植物防御酶活性变化的因素很多，包括病菌入侵、机械损伤、虫害、旱涝或其他气候因素等，施用公主岭霉素水提液后水稻植株叶片中防御酶活性升高说明在公主岭霉素的诱导下水稻抗逆性增强。

2.2 公主岭霉素田间施用对水稻和其他非靶标生物的影响

试验期间各药剂处理区的水稻生长正常，抽穗和谷粒发育良好，未发现供试药剂对水稻产生药害现象，亦未发现对有益生物产生不良影响。

2.3 模拟条件下公主岭霉素对水稻叶瘟病的防治效果

在盆栽模拟条件下，阴性对照（清水）的叶瘟病发病率达100%，病情指数达100.00，平均发病级别为9级，感染效果较好，叶瘟病状见图2。由图2可知，与对照相比，不同浓度下公主岭霉素水提液对叶瘟病均有一定的防治效果，对照水稻幼苗叶片叶瘟病斑连片，部分叶片已经枯死，经公主岭霉素水提液防治的幼苗，叶片上虽然有很多病斑，但并未发生成片或枯死的现象，与市售春雷霉素防效相似。公主岭霉素对水稻叶瘟病的盆栽防治效果见表1。由表1可知，公主岭霉素对稻瘟病菌的防治效果与其稀释倍数有一定的关系，100～500倍稀释液的防治效果无显著差异，且均高于市售春雷霉素，该试验中市售春雷霉素的防治效果为29.63%，200倍稀释液防治效果最好，为40.74%。

2.4 公主岭霉素对水稻叶瘟和稻瘟病的田间防治效果

由表2可知，用公主岭霉素水提液100倍液预防，对叶瘟病的防治效果达82.86%。 采用治疗评价公主岭霉素对水稻穗瘟的治疗效果，安徽省安庆市潜山县七里村、湘潭七里铺、江西省南昌市新建区3个试验点，公主岭霉素对叶瘟的防治效果最高达74.49%，最低为44.35%，与市售加米收和京博施美清的防治效果有一定差距。

用预防方式评价公主岭霉素对穗瘟病的防治效果见表3。由表3可知，阴性对照（清水）穗瘟病的病情指数达6.1 田间可见瘪粒和白穗，而公主岭霉素防治的地块病情指数仅为1.7 防治效果为72.09%。采用治疗评价公主岭霉素对穗瘟的治疗效果，安徽省安庆市潜山县七里村阴性对照（清水）穗瘟病的病情指数达32.44，而公主岭霉素防治的地块仅为11.69，防治效果为63.97%，阳性对照加米收和京博施美清对穗瘟病的防治效果为84%;湘潭七里铺阴性对照的病情指数为15.16，公主岭霉素的防治效果为41.94%，阳性对照加米收和京博施美清对穗瘟病的防治效果分别为5894%和56.01%。采用预防方式，并在水稻分蘖盛期后连续喷药2次，可有效地防治穗瘟病的发生。虽然公主岭霉素对水稻穗瘟病的防治效果与目前市售药剂有一定差距。但通过发酵技术的改良、菌种定向改良及药剂复配，公主岭霉素对稻瘟病的防治效果仍具有提升的潜力。

2.5 公主岭霉素对水稻产量和品质的影响

研究表明，公主岭霉素田间喷施可提高水稻产量，对水稻产量的贡献主要表现在促进水稻分蘖和成穗率的提高上[8]。该研究施用公主岭霉素后也取得了增产效果，与前期试验结果一致。公主岭霉素对水稻产量的影响，因品种、栽培方式及气候因素的差异而表现不同。该试验的3个试验点，水稻产量均有不同程度的提高，其中在湖南湘潭，公主岭霉素水提液100倍稀释液浸种直播的水稻增产效果最明显，达8.22%，200倍稀释液水稻增产幅度为3.43%（表4）。

稻米的品质，除受品种的遗传特性支配外，外界环境如气候、土壤、肥料及栽培措施等也有一定的影响[9]。因此，良好的栽培技术，不仅可使优质稻米的品质不致变劣，而且在某些情况下也有可能使品质有所提高。在施用公主岭霉素防治水稻稻瘟病的同时，稻米的品质也发生了改变。施用公主岭霉素的处理，稻米的外观品质、食味品质和营养品质均有一定程度的提升。该研究中，施用公主岭霉素后稻米出糙率降低，不完善粒降低，食味值提升，外观性状提升，硬度降低，黏度升高，平衡度升高，脂肪含量降低，直链淀粉含量提高（表5）。

3 结论与讨论

水稻稻瘟病有多种发病情况，但主要以叶瘟病和穗瘟病为主，通常利用化学农药也难以防治。在农业方面已有前人利用公主岭霉素防治部分农业真菌病害，但在水稻上的应用较少，作用效果也没有数据重复。该研究在水稻盆栽试验中采用公主岭霉素在幼苗期对叶瘟病进行防治，取得了一定的防治效果，在一定的浓度范围内，公主岭霉素浓度越高防治效果越好。田间试验结果表明公主岭霉素对水稻稻瘟病的预防效果略高于治疗效果，然而在实际应用中水稻病害往往均在发病后才开始用药物治疗，因此，今后研究水稻病害的治疗将是公主岭霉素作为生物农药开发的一个主要内容。

链霉菌“769” 喷施对水稻品质影响较大的几个品质因子包括整精米率、奎白粒率和蛋白质的积累[8]，该研究在前期试验的基础上，进一步确定了公主岭霉素对水稻稻瘟病的田間防控效果，同时也进一步确定了公主岭霉素施用对稻米增产提质的作用，为稻谷的稳产、优质生产提供依据。该研究发现，影响公主岭霉素防控稻瘟病效果的关键在于其生物活性，不同生产批次的公主岭霉素，其生物活性存在一定差异，造成不同批次试验数据的差异。今后，对公主岭霉素在农业上的应用中，应着重在改造公主岭霉素的生产菌株，提高其生物活性，并研究其不同活性条件下的最佳使用量，以提高其防治病害的效果，并推动公主岭霉素的精准用药，实现其作用效果最大化，以利于公主岭霉素在水稻生产中的推广。该研究结果拓宽了公主岭霉素在农业上的应用，虽然与化学农药相比，公主岭霉素的防治效果稍差，但在生产上若充分利用公主岭霉素，并与抗病品种和化学防治措施相结合，可减少化学农药的使用次数和使用量，尤其在应用抗病品种和稻瘟病发生偏轻年份，可明显减少农药用量，对于生产安全稻米、水稻增产提质、保护环境等均具有积极作用。

参考文献

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[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.中华人民共和国国家标准.稻瘟病测报调查规范：GB/T 15790—2009[S].北京：中国标准出版社，2009.

[8]杜茜，张振鲁，吕宙明，等.链霉菌769防治水稻稻瘟病的可行性及对水稻生产的影响[C]//吴孔明.植保科技创新与现代农业建设.北京：中国农业科学技术出版社，2012：5.

[9]商全玉，张文忠，韩亚东，等.硅肥对北方粳稻产量和品质的影响[J].中国水稻科学，2009，23（6）：661-664.