树木防冻防病膜对冰核细菌抑菌效果研究

李晓宇，杨成超，梁德军，张 妍，矫丽曼，韩兆伟

（辽宁省杨树研究所，辽宁 盖州115213）

在我国北方，黑杨派及黑杨派与青杨派杂交种等速生型杨树逐渐代替乡土杨树成为主栽树种。但在辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古以及河北部分地区，速生杨幼树在特殊年份常遭遇冻害等越冬伤害，出现干梢和整株死亡现象［1］。多年以来，辽宁省在抗寒速生杨树育种方面取得了较大成绩，如辽宁杨、108 杨、辽育1 号、中辽1 号等［2］。但是近10 年来由于气候变化异常，很多杨树品种出现冻害，其中表现最突出的就是108 杨，在辽宁中西部地区大面积死亡。除单纯的冻害原因外，由冻害等越冬伤害诱发的溃疡病和烂皮病也造成杨树大面积死亡，冻害与病害的综合作用给林农带来巨大损失。

目前现有的防冻保护剂一般起到生长调节和营养作用，有保温、增温、防冻、防失水功能，缺点是膜防水性差、防护时间短，没有抑菌杀菌作用，不能起到综合防治效果［3］。由于目前没有适合于树木的防冻防病剂，使杨树、榛子、杏树等树木存在广泛的越冬伤害和冻花冻果问题，包括由冻害诱发的溃疡病和烂皮病，给林业和果树生产造成严重损失。针对生产中实际需要，辽宁省杨树研究所研制了树木防冻防病膜（专利号：ZL201410008880.7）。本文利用2 种冰核细菌进行试验，对防冻防病膜剂的药效进行测定。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 菌 种

试验使用的2种冰核细菌分别是菠萝泛生氏菌Pantobacillus pineapple、丁香假单胞菌Pseudomonas syringae，上述菌种均从中国林业微生物菌种保藏管理中心购买。

1.1.2 防治药剂及试验浓度

防治药剂选用辽宁省杨树研究所研制的树木防冻防病膜、农用链霉素（重庆济公农牧药业有限公司）。2种药剂的试验浓度均为0.3‰、0.6‰、1‰。

1.2 试验方法

对冰核细菌的抑制试验采用滤纸片扩散法测定抑菌作用［4］。将上述2 种待试菌用斜面活化后，用接种环分别挑取两环菌体，以10 mL 无菌生理盐水稀释，制成菌悬液。

取0.1 mL 菌悬液加于牛肉膏蛋白胨固体培养基表面，涂抹均匀，制成含菌平板。取直径0.6 cm的无菌滤纸片分别放入无菌水（CK）、链霉素、防冻防病膜中浸泡10 min，用无菌镊子取出滤纸片贴在含菌平板上，每皿贴3 片，每个菌种做3 次重复，然后置于29 ℃培养箱培养24 h，测定滤纸片的抑菌圈大小，比较抑菌效果。

1.3 数据处理

采用Excel软件对试验数据进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 对丁香假单胞菌的抑制效果

农用链霉素和防冻防病膜两种药剂对两种冰核细菌抑制作用的结果见表1。从表1 可知，3 种浓度的农用链霉素均未对丁香假单胞菌起到抑制作用。0.3‰防冻防病膜对丁香假单胞菌抑制作用不明显。当浓度增大到0.6‰时，抑菌直径能达到10.1mm。浓度增大到1‰时，抑菌效果与0.6‰浓度时的抑菌效果基本一致。说明在相同浓度下防冻防病膜对丁香假单胞菌的抑菌效果好于农用链霉素。

表1 农用链霉素和防冻防病膜对2种冰核细菌的抑制作用

2.2 对菠萝泛生氏菌的抑制效果

从表1 可知，0.3‰和0.6‰的农用链霉素未对菠萝泛生氏菌起到抑制作用，当浓度增加到1‰时，农用链霉素对菠萝泛生氏菌抑菌直径为10 mm。试验设定3种浓度的防冻防病膜对菠萝泛生氏菌均起到较好的抑制效果。0.3‰防冻防病膜的抑制直径就达到16.5 mm，远高于1‰农用链霉素。且随着使用浓度的增大，抑菌直径逐渐扩大。当防冻防病膜浓度达到1‰时，抑制直径高达19.0 mm。说明在相同浓度下防冻防病膜的抑菌效果比农用链霉素强，且防冻防病膜随浓度的增大抑菌效果有所增强。

2.3 对2种冰核细菌的抑制效果比较

从表1还可以得出，在0.3‰、0.6‰、1‰ 3 种浓度下，防冻防病膜对菠萝泛生氏菌的抑菌效果高于丁香假单胞菌，分别提高100%、46.6%和46.8%。图1 为0.6‰防冻防病膜对菠萝泛生氏菌和丁香假单胞菌的抑制作用对比图。

图1 0.6‰浓度防冻防病膜对2种冰核细菌的抑制作用对比

3 结论与讨论

本文研究了3 个试验浓度下，树木防冻防病膜和农用链霉素对丁香假单胞菌和菠萝泛生氏菌2种冰核细菌的抑菌效果。通过研究发现，树木防冻防病膜对2 种冰核细菌的抑制效果好于农用链霉素，并且树木防冻防病膜对2种冰核细菌的抑制效果随着药剂浓度的增大而增大。在设置的最高试验浓度下，树木防冻防病膜对丁香假单胞菌和菠萝泛生氏菌的抑菌直径分别为10.1 mm 和19.0 mm，即树木防冻防病膜对菠萝泛生氏菌抑制效果好于对丁香假单胞菌的抑制效果。

国内外大量研究证明，在自然界广泛存在着冰核活性细菌，它可在-2～-3 ℃诱发植物细胞水结冰而发生霜冻；无冰核细菌存在的植物，一般可耐-6～-7 ℃的低温不发生或发生轻微霜冻［5］。在我国黑龙江、吉林和辽宁等地区的杨树上普遍存在着冰核细菌［6］。它们的主要种类分属于3 个属5个种或变种，即菠萝泛生氏菌、噬夏孢子欧文氏菌、丁香假单胞菌、丁香假单胞菌流泪致病变种和丁香假单胞菌未定变种。

辽宁省杨树研究所根据农药学原理，在充分预备试验的基础上，选取壳聚糖、丙三醇、乙二醇、磷酸二氢钾、二甲基亚砜、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮等试剂，研制了树木防冻防病膜。通过室内试验说明，防冻防病膜对细菌有较好的抑菌效果。因此，防冻防病膜可以对冰核细菌引起的冻害起到防控作用。杨子明等［7］利用壳聚糖和茶树油等研究了一种壳聚糖基橡胶树割面喷雾剂。两者都是利用壳聚糖良好的成膜性，可在被保护物体上形成高分子膜。而割面喷雾剂则是利用茶树油的抗菌杀菌作用对柑桔褐腐疫霉引起的溃疡病具有防治效果。

防冻防病膜可提高树体表面温度、防止风干失水、防止病菌侵入，对低温、冰核细菌等造成的冻害有较好的防治效果。防冻防病膜为杨树幼树茎干、枝条的霜冻预防、烂皮病和溃疡病防治及病斑刮除后的创面保护等提供一种防护。