多粘类芽孢杆菌-甲基营养型芽孢杆菌混配对小麦赤霉病的室内毒力及田间药效评价

金立

(安徽丰乐农化有限责任公司，合肥 231600)

小麦赤霉病是由镰孢属(Fusariumspp.)真菌侵染引起的一种世界性病害，在中国南方冬麦区，如长江中、下游冬麦区、川滇冬麦区、华南冬麦区和东北三江平原春麦区等地经常流行为害。2000 年以来，赤霉病在中国大流行频率不断增加，发病面积呈明显扩大趋势，年发生面积超过3×106hm2［1-2］。

多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)为芽孢杆菌科、类芽孢杆菌属革兰氏阳性细菌，是一类重要的植物根际促生菌，既可以作为微生物肥料促进作物的生长和增产增收，又可以用作生物农药防治多种植物病害，且使用安全，无环境污染［3-4］。芽孢杆菌属作为生防菌中的佼佼者，已有多种芽孢杆菌被研究应用于农作物病害防治。甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)是Madhaiyan 等2010 年报道的新种，作为芽孢杆菌属的一员，对植物真菌类病害具有较强的抗菌活性［5-6］。为进一步明确多粘类芽孢杆菌和甲基营养型芽孢杆菌混配对小麦赤霉病病原菌的作用效果和复配后的田间应用效果，笔者采用室内生物测定方法开展了多粘类芽孢杆菌和甲基营养型芽孢杆菌及其不同配比组合对小麦赤霉病病原菌的联合毒力测定，并进行了田间药效试验，以期为药剂开发提供科学指导。

1 材料与方法

1.1 试验药剂

500 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌原药，1 000 亿孢子/g甲基营养型芽孢杆菌原药，400 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌·甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂(多粘类芽孢杆菌含量267 亿孢子/g，甲基营养型芽孢杆菌含量133 亿孢子/g)，300 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂，250 亿孢子/g 甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂(安徽丰乐农化有限责任公司)。

1.2 仪器设备

FA1004A 型电子天平(上海力辰仪器科技有限公司)；生物培养箱(常州金坛良友仪器有限公司)；可控日光温室(12 h/12 h 光暗交替、光照强度8 000~30 000 lx、温度15~26 ℃、相对湿度65%~80%)，青州晖耀温室工程有限公司。

1.3 供试靶标

供试小麦赤霉病病原菌禾谷镰孢菌(Fusarium graminearumSchw.)，由安徽丰乐农化有限责任公司生测室分离纯化培养。

1.4 室内毒力测定

采用NY/T1156.2—2006 的平皿菌丝生长抑制法［7］。将小麦赤霉病病原菌接种在PSA 平板上，于(25±1) ℃预培养2 d，然后用直径为5 mm 的打孔器在靠近菌落边缘的同一圆周上打取菌饼(确保同一重复的供试病菌的菌龄相同)，并用接种针在无菌条件下将菌饼接种到含药液的PSA 平板培养基中央，菌丝面朝上，置于黑暗下培养。每个药剂单剂及不同配比液按有效成分含量分别设5 个系列浓度处理，具体处理剂量：多粘类芽孢杆菌0.2、0.1、0.05、0.025、0.012 5 mg/L，甲基营养型芽孢杆菌2、1、0.5、0.25、0.125 mg/L；多粘类芽孢杆菌和甲基营养型芽孢杆菌3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3 配比液1、0.5、0.25、0.125、0.062 5 mg/L。

待对照的菌落边缘接近皿壁时测量菌落直径，求出3 次重复的平均值，得出各处理的平均菌落增长直径(平均菌落直径-5 mm)。

采用NY/T1156.6—2006 混配的联合作用测定方法［8］，用DPS 软件计算单剂及各配比混剂的EC50及95%置信限、EC90及95%置信限，计算出不同配比下的增效系数SR。以SR 值判断药剂混配后的联合作用方式。

式中：a 为混剂中多粘类芽孢杆菌的百分含量，%；b 为混剂中甲基营养型芽孢杆菌的百分含量，%。EC50(a)为多粘类芽孢杆菌的EC50；EC50(b)为甲基营养型芽孢杆菌的EC50。

SR＜0.5 为拮抗作用；1.5≥SR≥0.5 为相加作用；SR＞1.5 为增效作用。

1.5 田间药效试验［9］

根据室内配方筛选的结果，选取增效系数最高的配比配制成400 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌·甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂(多粘类芽孢杆菌含量267 亿孢子/g，甲基营养型芽孢杆菌含量133 亿孢子/g)开展田间药效试验验证。

1.5.1 试验作物和试验靶标

作物：小麦；品种：宁麦13。

各小区品种、播量、播种时间、田间密度、肥水管理等栽培条件一致，小麦长势均匀。

试验靶标对象：小麦赤霉病，施药时正处小麦处于扬花初期。

1.5.2 试验地点和气候情况

试验安排在江苏省句容市宝华镇仓头村渣圩组，土壤类型为壤土，pH 6.8，有机质含量1.9%。

第1 次施药日2020 年4 月10 日，天气阴，气温9~20 ℃；第2 次施药日2020 年4 月20 日，天气多云，气温11~20 ℃。试验期间最高气温35 ℃，最低气温5 ℃，共7 个降水日，降水量为19.8 mm。

1.5.3 药剂试验设计

试验共6 个处理。每个处理4 个小区，小区面积20 m2，各个小区随机排列，药剂设计为400 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌·甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂20、30、40 g/667 m2；250 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂50 g/667 m2；300 亿孢子/g 甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂50 g/667 m2。

1.5.4 施药方法

施药前，田间赤霉病零星发病，未做调查。2020 年5 月7 日即药后17 d 调查防治效果，共调查1 次。药后17 d 内观察对小麦安全性。

1.5.5 药效调查

每小区对角线五点取样，每点查100 穗，末次药后17 d 内观察对小麦安全性。

小麦赤霉病病情分级标准共分5 级。0 级：全穗无病；1 级：枯穗面积占全穗面积的1/4 以下；3 级：枯穗面积占全穗面积的1/4~1/2；5 级：枯穗面积占全穗面积的1/2~3/4；7 级：枯穗面积占全穗面积的3/4 以上。

1.6 药效计算方法

2 结果与分析

2.1 室内联合毒力测定

多粘类芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌及其不同混配组合对小麦赤霉病病原的联合毒力测定结果见表1。结果表明，多粘类芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌5 个不同配比混配组合有明显的增效或加成作用，增效系数(SR)分别为1.10、1.92、1.63、1.42和1.38，其中以多粘类芽孢杆菌与甲基营养型芽孢杆菌2∶1 的混配组合增效作用最显著，增效系数达1.92。

表1 多粘类芽孢杆菌-甲基营养型芽孢杆菌不同配比混配组合对小麦赤霉病病原的毒力

400亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌·甲基营养型芽 孢杆菌悬浮剂防治小麦赤霉病田间试验结果见表2。

表2 400 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌·甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂对小麦赤霉病的防治效果

400 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌·甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂对小麦赤霉病效，第2 次施药后17 d，在使用剂量为20、30、40 g/667 m2时对小麦赤霉病的防效分别为75.17%、83.18%和89.64%；对照药剂300 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂在使用剂量为50 g/667 m2时对小麦赤霉病的防效为55.10%，对照药剂250 亿孢子/g 甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂在使用剂量为50 g/667 m2时对小麦赤霉病的防效为58.99%。各处理间差异显著。

2.2 安全性

试验期间，试验药剂各处理区与清水对照相比，小麦生长正常，无药害；未观察到对其他非靶标生物的不良影响。

3 结论与讨论

本试验结果表明，多粘类芽孢杆菌与甲基营养型芽孢杆菌复配对小麦赤霉病具有良好的抑制作用，以2∶1 混配时增效最显著，增效系数为1.92，表现出明显的协同增效作用。田间药效试验结果也证明了这一点，即400 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌·甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂对小麦赤霉病表现出较好的防效，且对小麦安全，无药害现象，可以作为防治小麦赤霉病的重点推广药剂，与常规化学药剂轮换使用，建议使用剂量为20~40 g/667 m2，施药次数可根据病害发展情况而定。

在生产实践中，采用化学方法防控赤霉病是目前小麦赤霉病防治最方便的办法。目前应用较广的化学药剂有氰烯菌酯、戊唑醇、丙硫菌唑。但是在防治病害时不能过分依赖某一种药剂，应该做到多种药剂交替使用［10］。近年来随着绿色防控理念倡导与发展，新型生物产品如植物免疫蛋白质、植物诱抗剂、生物刺激素等在生产上防治作物病害引起关注，但有关这些产品单独使用或与其他化学药剂混配使用防治赤霉病报道较少。多粘类芽孢杆菌和甲基营养型芽孢杆菌对赤霉病病原菌均具有较好的防治效果，但单独使用成本较高且生物农药效果不稳定。400 亿孢子/g 多粘类芽孢杆菌·甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂有效解决了生物农药防治赤霉病的效果问题，且延缓了抗性，显著降低了农户综合防治成本。