木霉菌对小麦白粉病的田间防效研究

李玲，刘宝军，杨凯，赵忠娟，陈凯，李红梅，李纪顺

（齐鲁工业大学（山东省科学院）／山东省科学院生态研究所／山东省应用微生物重点实验室，山东 济南 250103）

小麦是世界上重要的农作物，更是我国主要粮食作物［1］，病虫害的发生是制约其高产稳产的重要因素之一。近年来，小麦白粉病频繁发生，致使其产量和品质降低。小麦白粉病由专性寄生真菌白粉菌（Blumeria graminisf.sp.tritici）引起，病情发生可贯穿整个生育期，主要危害植株地上部，影响功能叶片的光合作用［2－5］。种植抗病品种和施用化学药剂是防治白粉病的主要措施，但是抗性品种培育周期长且抗病基因单一，导致白粉菌生理小种变异多［6，7］；化学农药长期过度使用不仅会造成致病菌产生耐药性，还会污染环境［8］。因此在国家农药化肥实施“双减”及“零增长”的背景下，寻找环境友好型的防治措施成为重中之重，大力发展生物农药成为时代的需要。

研究证实，木霉菌作为一种重要的生防菌剂，不仅能够拮抗18属29种病原菌，还能促进植物生长［9－11］，然而目前关于木霉菌防治小麦白粉病的报道甚少。本实验室分离的哈茨木霉124D（专利号：202011440348.4）和加纳木霉DB35（未发表）对小麦白粉病具有较好的拮抗作用，因此开展其对小麦白粉病的田间防治研究，以期为开发小麦白粉病的生物农药提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试菌株：小麦白粉病病原菌（Blumeria gminisf.sp.tritici）。

小麦品种：济麦44。

供试微生物菌剂：加纳木霉DB35和哈茨木霉124D，每克含2亿孢子，本实验室自行制备。

试验地位于山东省泰安市，前茬作物为夏玉米。试验地土壤有机质9.94 g／kg、全氮0.90 g／kg、全磷15.71 mg／kg、有效磷14.97 mg／kg、速效钾49.64 mg／kg。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验设置空白对照和药剂对照，处理组为不同浓度的木霉菌剂DB35和124D。随机区组排列，重复3次。小区长12 m，宽5 m，面积60 m2。除在小麦孕穗期进行不同浓度木霉菌剂喷雾处理外，其他管理措施与常规田一致。2019年10月12日用小麦播种机播种，每小区播量为1 kg。

1.2.2 施药时间、方法及小区用药量 2020年4月上旬，白粉病初发期采用手动喷雾器喷药，用药量为550 kg／hm2；试验期间未施用其他药剂。空白对照喷施清水，药剂对照喷施20%三唑酮乳油，按照使用说明推荐剂量进行。处理组DB35和124D对水调整菌剂孢子浓度均分别为1×106、1×107cfu／mL，简写为DB35－6、DB35－7和124D－6、124D－7。

1.2.3 小麦白粉病调查 药后10 d进行防效调查［12］，每小区5点取样，每点选取30株。

小麦白粉病发病情况参照《小麦白粉病测报调查范围》［13］并略做修改。病叶上病斑菌丝层覆盖叶片面积占叶片总面积的比率，用分级法表示，共设9级，分别为0、1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%、100%。对处于等级之间的病情取其接近值，虽已发病但严重度低于1%，按1%记。对群体叶片，某点的平均严重度按以下公式计算：

病叶平均严重度（%）＝Σ（各严重度级值×各级病叶数）／调查总病叶数×100；病情指数和防治效果按照以下公式计算：病情指数＝病叶率×病叶平均严重度×100，其中病叶率指发病叶片数占调查叶片总数的百分率；防治效果（%）＝（对照病叶平均严重度－处理病叶平均严重度）／对照病叶平均严重度×100。

1.2.4 小麦籽粒品质测定 于6月中旬，采用五点取样法收获麦穗，重复3次，精细脱粒风干并测定千粒重。为保证样品的均匀度和水解效果，将收获后的麦粒粉碎，过80目筛。色氨酸含量测定用碱水解法，参照标准GB 7650—87［14］，仪器使用紫外分光光度计722；其余17种氨基酸用盐酸水解法，参照GB 7649—87［15］，氨基酸分析仪为英国百康氨基酸分析仪；蛋白质含量测定用凯氏定氮法，参照GB 5009.5—2016［16］，仪器使用凯氏定氮仪SKD－1000；湿面筋含量测定参照GB／T 5506.1—2008［17］进行。

1.3 数据分析

用Microsoft Excel 2010对数据进行统计分析，并用SPSS 21软件进行单因素显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对小麦白粉病的田间防治效果

由表1可知，两种微生物菌剂对小麦白粉病均有一定的防治效果，处理DB35－6和DB35－7对小麦白粉病的防效分别为61.44%和64.31%，处理124D－6和124D－7防效分别为72.13%和76.17%；与20%三唑酮乳油（对照药剂）相比，124D－7防治效果接近。

表1 木霉菌DB35和124D对小麦白粉病的田间防治效果

2.2 不同处理对小麦千粒重和穗粒数的影响

由表2可知，不同菌剂处理的穗粒数和千粒重均高于空白对照组。与空白对照组相比，处理DB35－6、DB35－7、124D－6和124D－7的小麦千粒重分别提高4.48%、5.25%、6.09%和5.93%，穗粒数分别提高6.01%、6.60%、10.88%和12.37%。124D－6处理的穗粒数低于124D－7处理，千粒重高于124D－7处理，但差异均不显著（P＞0.05）。

表2 木霉菌DB35和124D对小麦千粒重和穗粒数的影响

综上所述，木霉菌处理的穗粒数和千粒重与空白对照组差异显著，但是相同菌剂不同浓度处理下的穗粒数和千粒重不存在显著差异；与药剂对照组相比，小麦穗粒数和千粒重不存在显著差异。

2.3 不同处理对小麦籽粒氨基酸含量的影响

与空白对照组相比，DB35－6、DB35－7、124D－6和124D－7处理的必需氨基酸含量分别提高18.98%、33.80%、34.72%和43.98%，非必需氨基酸含量分别提高9.98%、14.89%、25.39%和40.11%，18种氨基酸总量分别提高12.45%、20.08%、27.95%和41.17%（表3）。分析可知，随着木霉菌浓度的提高，籽粒氨基酸含量逐渐提高，124D－7处理的氨基酸含量最高，由此可见木霉菌在防病的同时还能提高小麦籽粒营养品质。

表3 木霉菌DB35和124D对小麦籽粒氨基酸含量的影响（%）

2.4 不同处理对小麦籽粒蛋白质含量的影响

从表4可以看出，籽粒蛋白质含量随着木霉菌浓度的增加而增加，与空白对照组相比，处理DB35－6、DB35－7的小麦籽粒蛋白质含量分别提高6.98%、8.53%，处理124D－6和124D－7分别提高9.30%和10.85%。参照GB／T 17320—2013［18］中强筋小麦的标准，施加木霉菌后能够促使小麦提升到强筋小麦行列。由此可见，不同木霉菌对小麦籽粒蛋白质含量的影响不同，随着木霉菌浓度的提高，蛋白质含量也表现出增加趋势，说明高浓度木霉菌能够很好地保护小麦功能叶，小麦籽粒蛋白质含量明显增加。

表4 木霉菌DB35和124D对小麦籽粒蛋白质含量的影响（g）

2.5 不同处理对小麦籽粒湿面筋含量的影响

由表5可知，各处理组的湿面筋含量与CK相比均有所提高，处理DB35－6和DB35－7的小麦籽粒湿面筋含量提高2.06%和3.61%，处理124D－6和124D－7提高2.58%和5.41%。由此可见，随着木霉菌浓度的增加小麦湿面筋含量整体呈增加趋势，因此施用木霉菌不仅能够防治小麦白粉病，还能够提高小麦湿面筋含量。

表5 木霉菌DB35和124D对小麦籽粒湿面筋含量的影响（g）

3 讨论与结论

白粉病是小麦生产上的常见病害之一，不仅影响产量，还影响其品质［19，20］。

木霉菌作为农业生产中应用比较广泛的生防菌，不仅能够拮抗生物和非生物胁迫，还能够促进植物生长［21，22］。本试验表明，哈茨木霉124D和加纳木霉DB35在孢子浓度为1×106、1×107cfu／mL时能够有效防治小麦白粉病，但要做到一经发现立即防治，才能有效提高木霉菌对病害的防治效果；同时还表明不同种属的木霉菌对小麦白粉病的防治效果不同，同一种属的木霉菌随着施加量的不同也存在一定差异。

本试验中，施加木霉菌不仅能够提高小麦千粒重和穗粒数，还能提高小麦蛋白质、氨基酸和湿面筋含量，从而提高小麦品质。124D－7处理组的氨基酸含量最高，较空白对照组增幅超过40%。其原因为试验地西高东低，孕穗期追肥、浇水后，肥料随着水分移动至低处进而导致该小区水肥充足，但是处理组小麦籽粒各指标总体与菌剂喷施浓度呈正相关，说明木霉菌124D和DB35在防治小麦白粉病的同时还能够提高小麦品质，不同种属的木霉菌对品质提高效果存在差异。

本试验筛选出的两株木霉菌对小麦白粉病均具有较好的防治效果，其中124D－7处理组的防治效果更显著，具有较好的开发潜力。但是与三唑酮处理相比，还存在一定差距，因此还应进一步继续扩大筛选范围，同时重复以上田间小区试验，为木霉菌防治小麦白粉病和新的微生物农药开发提供理论依据。