不同生物菌剂对魔芋软腐病田间防效试验

覃剑锋 陈波 蔡阳光* 段龙飞 郭邦利 陈国爱 杨凉花 卢美欢

（1.陕西省安康市农业科学研究院，陕西 安康市725021；2.陕西省安康市农业科技信息宣传中心，陕西 安康市725000；3.陕西省微生物研究所，陕西 西安710043）

魔芋（Amorphophallus）为天南星科魔芋属多年生草本植物，是一种能大量提取葡甘聚糖的作物，广泛应用于食品、医药、化工及生物等领域［1，2］。近年来，在政府主导、市场驱动下，魔芋产业不断壮大，已成为山区农民脱贫致富的支柱产业。随着魔芋种植规模的扩大，魔芋生产中的病害问题日益凸显，其中以细菌性软腐病危害最为严重［3］。相关研究认为，引起魔芋软腐病的病原菌为胡萝卜软腐欧氏杆菌胡萝卜致病变种（Erwinia carotovora pv.carotovora）及胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜软腐亚种（Pectbacterium carotovorum PC1），还有尚待确定的致病菌［4-7］，具有多样性。

魔芋软腐病主要为害叶片、叶柄及球茎［8］。叶片发病时，初生不规则、暗绿色水渍状病斑，扩大后叶片组织软腐崩解，随后蔓延至叶脉、小叶柄和主轴，使主轴组织软腐凹陷成槽沟状，常溢出脓液，散发臭气，植株从基部倒伏。叶柄发病时，初见长椭圆形水渍状病斑，随即向上或向下迅速蔓延扩展，形成槽沟状条斑，在条斑一侧的叶片，多失色变黄，俗称“半边疯”。球茎发病时，初生不定型水渍状暗褐色病斑，逐渐向内部扩展，使白色组织变成灰白色，甚至黄褐色湿腐状，有大量菌脓溢出，伴随硫化氢气味，蔓延至全部腐烂，最后变成黑色干腐海绵状［9］。目前，防治魔芋软腐病常用的化学药剂主要为有机铜类杀菌剂、无机铜类杀菌剂、噻唑类菌剂等，但均有其弊端。而微生物制剂因其成本低、效率高、无残留和环境友好等优点已成为当前国内外植病防治的研究热点［10］。笔者设计不同微生物杀菌剂的田间防效试验，并利用优化后的分级标准（采用以不同权重划分叶片和叶柄部分的软腐病分级方法）研究不同生物菌剂处理下魔芋软腐病的病情指数和防治效果。旨为筛选出防效较好的生物菌剂，应用于魔芋软腐病的防治和魔芋的绿色高效栽培。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为安康地区重要的农家栽培品种“花魔芋（A.konjac）”。挑选大小均一的“花魔芋”球茎（100g左右），并对种子进行常规的消毒处理，摊晾于阴凉处，备用。试验于4月17日在安康市农科院试验田（海拔284m）开展。

1号菌剂、2号菌剂、3号菌剂：均由陕西省微生物研究所研发，分别含有不同比例的芽孢杆菌、固氮菌、放线菌等。

枯草芽孢杆菌微囊粒剂：由成都特普生物科技股份有限公司提供，内含1亿CFU/g枯草芽孢杆菌。

1.2 试验设计

1.2.1 方法设置T0：空白对照；T1：1号菌剂；T2：2号菌剂；T3：3号菌剂；T4：枯草芽孢杆菌微囊粒剂--枯芽春5个处理，每个处理3个重复。小区面积4.5m×1.4m，魔芋播种株行距30cm×60cm，各重复内处理随机排列，魔芋播种双行起垄1.4m，垄高20 cm。地块四周各设置2行保护行。魔芋与玉米播种行数之比为1∶1。

1号菌剂、2号菌剂、3号菌剂：播种后浇灌种芋及周围土壤，适当晾干后覆土，用量为100mL/株。枯草芽孢杆菌微囊粒剂（简称枯芽春）：用量为500g/667m2，稀释200倍，浸种30min，取出置阴凉处晾干后播于沟里，播种后把剩余药液充分搅拌均匀泼浇于沟中。

1.2.2 田间管理

（1）肥料：以玉米秸秆、有机肥（200kg/667m2）以及硫酸钾复合肥（25kg/667m2）为底肥均匀撒施在试验田。

（2）除草：播种前后利用除草剂进行除草。

（3）套种：采用玉米与魔芋间套模式。

1.3 数据采集与分析

各试验均在末次施药后25d调查记载各小区发病情况，整区调查，计算发病率、病指和防治效果，用新复极差法对试验数据进行差异性测定。

本研究所利用的魔芋软腐病病情指数分级标准将叶片与叶柄按1∶1的权重划分，能更加准确的反映魔芋软腐病发病情况。具体分级标准如下：

魔芋叶片和柄茎权重划分为0.5、0.5。

（1）魔芋叶片病情分级调查标准

0级：全株无发病症状；

1级：植株出现发病初期症状，极少数复叶发黄；

2级：植株出现明显症状，叶片发黄面积较大（50%～80%）或部分枯死；

3级：整株叶片严重枯黄。

（2）魔芋柄茎病情分级调查标准

0级：无症状；

1级：柄茎一侧有2cm左右水浸状病斑，或病斑长占柄茎总长度的1/10～1/2；

2级：斑呈环绕型，或纵向型病斑长度占柄茎总长的一半以上；

3级：柄茎倒伏腐烂。

若柄茎与块茎连接处有软腐症状，为块茎发病，病情归入2级。

（3）魔芋植株病情指数计算公式

DI=（∑各病级叶片（柄茎）数×该病级值数）/（调查叶片（柄茎）总数×病级最高值）×100

总病情指数=DI叶片×权重+DI柄茎×权重

（魔芋叶片和柄茎权重划分为0.5、0.5）

防效（%）=（对照区病指增长值－处理区的病指增长值）/对照区病指增长值×100

2 结果与分析

2.1 不同生物菌剂对魔芋软腐病发病率的影响

由表1可知，从种球茎衰减期到球茎成熟休眠期，不同处理的软腐病发病率整体呈上升趋势。不同药剂处理下，魔芋软腐病的累计发病率有所下降，其中T1、T3、T4较T0差异显著，即微生物研究所1号菌剂、3号菌剂以及枯芽春较CK差异显著。T4枯芽春和T3微生物研究所3号菌剂处理下魔芋软腐病累计发病率最低，分别为26.25%和31.43%，较CK累计发病率分别降低22.16%和16.98%。受极端高温天气影响，当年魔芋田块软腐病发病率整体偏高。

由表2可知，不同生物菌剂对魔芋软腐病均有一定的防治效果，T1微生物研究所1号菌剂对魔芋软腐病的防治效果达48.36%，T2微生物研究所2号菌剂对魔芋软腐病的防治效果达59.43%，T3微生物研究所3号菌剂对魔芋软腐病的防治效果达62.83%，其中T4枯芽春对魔芋软腐病的防治效果最佳，达84.84%。

2.2 不同生物菌剂对魔芋产量的影响

由表3可知，不同生物菌剂对魔芋球茎鲜重及产量有一定的影响，但对魔芋的KGM含量和含水量并没有影响。具体分析，T1微生物研究所1号菌剂、T2微生物研究所2号菌剂、T3微生物研究所3号菌剂和T4枯芽春处理均能起到增产效果，其中微生物研究所1号菌剂和微生物研究所2号菌剂较T0空白对照其单球茎鲜重增产显著，单球茎鲜重分别增加78.75g和136.25g。

3 讨论与结论

目前，关于不同药剂对魔芋软腐病田间防效的研究很多，但大都选用化学杀菌剂。张命焱等学者通过研究发现在诸多药剂中农用链霉素对魔芋软腐病的防治效果较为理想［11-14］，王晓娥等研究表明农用链霉素500倍喷雾处理能提高劣质种芋出苗率43.3%［15］，农用链霉素因此一度成为防治魔芋软腐病最为有效的药剂。但因农用链霉素长期使用会通过食物链在人体富集，所以早在2016年，其所有登记证件全部被农业部取消。2019年田虹等通过试验证明20%噻菌铜悬浮剂750mL/hm2对魔芋软腐病的防治效果非常好［16］。陈恩发等研究表明魔芋灵＋汰腐净处理和农用链霉素处理可有效降低魔芋软腐病的发生从而提高魔芋产量［17］。2018年以来，噻菌铜一类的有机铜杀菌剂因具混配性好、安全性高等优点，在魔芋生产上被广泛推崇［18］。

表1 不同生物菌剂对魔芋软腐病发病率的影响

表2 不同生物菌剂对魔芋软腐病的防治效果 单位：%

表3 不同生物菌剂处理对魔芋球茎膨大、KGM含量的影响

近年来，为实现魔芋绿色高效生产目标，魔芋软腐病防治的研究方向逐渐由化学防治向生物防治转变，生防菌在魔芋病害防控上的研究报道也越来越多。枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是芽孢杆菌属的一种，广泛分布在土壤及腐败的有机物中。枯草芽孢杆菌微生物杀菌剂具有安全无污染、高效广谱、抗逆性强、使用方便等优点，是目前较为理想的生防细菌［19］。其防病机理在于菌体本身分泌拮抗物质，从而抑制多种病原菌的生长。研究表明，枯草芽孢杆菌对土传病害的防治效果较好［20］。

在本研究中，首次采用了以不同权重划分叶片和叶柄部分的软腐病分级方法来考量四种不同的生物菌剂对魔芋软腐病的防治效果。研究结果表明枯芽春对魔芋软腐病的防治效果最好，也进一步证实枯草芽孢杆菌对土传病害的防效理想这一观点。而陕西省微生物研究所研发的1号菌剂、2号菌剂、3号菌剂分别含有不同比例的芽孢杆菌、固氮菌、放线菌等，3种菌剂对魔芋软腐病均能起到一定的防治效果，但较枯芽春防效略低。同时，1、2、3号菌剂和枯芽春处理都能起到增产效果，2号菌剂增产效果最为显著。如进一步优化3种微生物菌剂的配方，可望实现多种抗生菌功能互补、多种病害兼防、作用持久的病害防控及增产效果。

除此之外，李辉等通过试验筛选出一株拮抗魔芋软腐病的苏云金芽胞杆菌［21］。巨大芽孢杆菌在魔芋软腐病防治上的应用目前仍存在一定的争议。赵妗颐等研究表明巨大芽孢杆菌L2流分LE4-3对胡萝卜软腐欧文氏菌EC-1有良好抑菌作用［22］。李梦飞等研究表明巨大芽孢杆菌ZX001可能通过球茎皮上的伤口进入，并产生多种酶降解魔芋果肉，从而加剧魔芋球茎的腐烂，增加魔芋软腐病发生的机会［23］。生态防控和绿色防控技术也在不断更新［24］。周勇等研究了10种不同中药材和大蒜提取液对菊果胶杆菌的抑菌效果，其研究结果对魔芋软腐病的防治具有理论指导意义［25］。