刘剑金,刘子仪,罗 山,罗永才,王学坚,张 艳,申宴斌,何月秋*
(1.云南省烟草公司 普洱市公司,云南 普洱 665000;2.云南农业大学 农学与生物技术学院,云南 昆明 650201)
生物防治是一种绿色、环保、持久的防治方法,针对烟草黑胫病菌的生防制剂已备受关注[1]。据文献报道,烟草黑胫病菌的拮抗微生物主要是从根围分离的真菌、细菌,在实验室条件下的防治效果较好,但大田应用的防效不佳[2]。王静等[3]制备的放线菌F8的生防制剂,对烟草黑胫病的防治效果达到了70.3%。吴秉奇等[4]将多粘类芽孢杆菌YC0573和YC0136应用于烟草,对黑胫病的防治效果分别达到90.9%和95.4%。方敦煌等[5]发现生防菌GP13对烟草黑胫病的防效达52.2%以上。周向平等[2]在烟草黑胫病发生严重的田块,分离出8株对烟草黑胫病菌有较强拮抗作用的内生菌,其中55y、NN-3、YN-4、 YN-10等菌株经室内测定,对烟草黑胫病菌的抑制效果均达到了66%以上。韩伟[6]研究共获得186株烟草内生真菌,经过多种方法诱导产孢,鉴定出10个烟草内生真菌菌种。马冠华等[7]从K326、K346、RG1l、G28、NC89、红大、云烟85等主栽烟草品种中共分离出7个属的内生细菌。祝明亮等[8]从30个白肋烟样品中分离出33株内生细菌。利用生物防治不但效果好,而且安全性高、持效性长,已经成为植物病害防治的一个热点。YN48是从烟草体内筛选出的内生解淀粉芽孢杆菌,在温室盆栽试验中对烟草黑胫病的防效达69.12%[9],且对多种作物具有促生长作用[10]。本研究的目的是为了验证YN48大田用于防治烟草黑胫病的可能性,为今后将其开发成产品提供理论依据。
1.1.1 地理位置 试验地点为景东县文井镇者后村外文甲小组。土壤肥力中等,地势平坦,地力均匀,田烟,试验田施药前未施用过其他防黑胫病药剂。地处东经101.04236°、北纬24.12806°,海拔:1320 m。土壤理化指标:pH值5.87,有机质24.3 g/kg,水解氮120.2 mg/kg,有效磷3.6 mg/kg,速效钾117 mg/kg,全氮0.133%,全磷0.060%,全钾2.44%,氯离子33.25 mg/kg。
1.1.2 试验材料 云烟87小苗由普洱烟草公司提供;YN201448(下称YN48)生防菌由云南农业大学植保学院提供。
1.2.1 苗期试验处理 将菌剂用水稀释500倍(5.1×107CFU/mL)后做以下处理,CK:不喷施菌剂;处理1:播种前基质施入菌剂;处理2:间苗结束喷施1次;处理3:间苗结束和第二次剪叶后各喷施1次;处理4:间苗结束、第一次剪叶后和第二次剪叶后各喷施1次。每个处理喷施4棚,即4个重复。
1.2.2 大田期试验处理 将苗期试验效果最好的处理(处理4)作为大田试验用苗(即菌苗),大田期设4个处理:即对照组(CK),只浇清水;处理1用500倍(5.1×107CFU/mL)的YN48喷淋;处理2用800倍(3.2×107CFU/mL)的YN48喷淋;处理3用1000倍(2.6×107CFU/mL)的YN48喷淋。分别于移栽后10 d和30 d时喷施,各处理用菌液量按50 L/667m2计。每个处理小区80株为1个重复,重复3次。
1.2.3 调查方法 在移栽前,每个重复选择5株测量各处理各重复的烟苗素质,分别测量烟苗的茎高、茎围、叶数,评价烟苗的整齐度、叶色。
在施菌剂后每隔10 d或11 d调查黑胫病的病情。采用GB/T 23222─2008分级标准调查各小区全部烟株的病情并计算防效。于打顶期时在每个小区选择4株有代表性烟株测量株高、有效叶数、茎围、叶长、叶宽。在收获期,各处理按烟草分级标准和价格分别计算经济效益。
运用SPSS 16.0和Excel 2010等软件对各项试验数据进行处理。
将苗期处理4的烟苗于5月2日移栽至大田。在移栽后10 d和30 d喷淋YN48菌剂2次,在第一次施菌剂后每隔10 d或11 d调查黑胫病的病情。结果(表1)表明:YN48对烟草黑胫病有很好的防治效果,总体表现出随着菌剂浓度的提高而防效增加,随着喷施后时间的延长,防效逐渐下降。如在喷淋YN48菌剂后10 d的防效,500倍(5.1×107CFU/mL,处理1)、800倍(3.2×107CFU/mL,处理2)和1000倍(2.6×107CFU/mL,处理3)的防效分别为100.00%、82.69%和50.00%;在第一次喷淋后的20 d再喷施一次YN48(6月2日),于第二次喷淋后10 d(6月22日),3个处理的防效分别达96.87%、77.31%、63.67%;第一次喷淋YN48后82 d的8月2日,对烟草黑胫病仍有一定的防效,其中处理1、处理2和处理3的防效分别达65.74%、52.29%、34.70%。
表1 YN48防治大田烤烟黑胫病的效果
在烟苗处在5叶1心期调查其茎高、茎围、苗整齐度、苗色和黑胫病发病率(表2)。结果表明:各处理之间的烟苗素质存在差异,但烟苗整齐度、苗色无差异,均整齐一致、正绿色。处理4的烟苗茎高和茎围均最高,分别达14.60和2.47 cm。综合各烟苗素质来看,间苗结束、第一次剪叶后和第二次剪叶后各喷施1次的苗期生物菌剂处理4对烟苗的生长性状有较好的影响,为烟苗移栽大田提供了良好的生长基础,即喷施次数越多,对烟苗生长的促进效果越好。
表2 烟苗素质参数调查结果
注:不同小、大写字母分别表示在5%和1%水平上的差异显著性。字母相同则差异不显著,不同则显著。下同。
在团棵期调查烟株的茎高、叶长和叶宽,结果表明(表3):烤烟植株的生长性状在各处理间存在差异。处理1的烤烟植株平均株高、叶长和叶宽均最高,分别达21.17、39.22和18.38 cm,但各处理烟株的茎高和叶长差异未达极显著水平,处理1烟株的叶宽极显著大于处理2。
表3 团棵期烟株农艺性状 cm
打顶期烟株的农艺性状比较表明(表4):处理1的植株平均株高、茎围、叶长和叶宽数量均最高,分别达126.77、10.80、69.35和25.49 cm,但各处理间的差异均未达显著水平。处理3的植株平均叶片数最多,达19.67片,极显著多于处理2和CK,但与处理1无显著差异。综合烟株生育期的各项农艺性状来看,处理1对烤烟植株的农艺性状有较好的影响。
收获时将各处理不同批次的烟草分别统计。结果表明(表5):3个菌剂处理的烟叶产量、上等烟比例、均价和产值均高于空白对照。其中处理1的产量和产值最高,分别达2478.00 kg/hm2和72613.50元/hm2,比CK分别高9.91%和13.07%;处理2的产量和产值分别比CK高9.54%和11.57%;处理3的产量和产值分别比CK高2.06%和5.18%。
表4 烤烟打顶期农艺性状调查结果
表5 烤烟经济性状调查结果
黑胫病一直是烟草生产中的限制因子,特别是在大田期,高温高湿的天气条件下,发病特别严重,发病率甚至达100%[11]。但它在苗期,特别是在集中育苗的苗床上很少发病。防治烟草黑胫病的传统方法是在大田发病初期,主要以化学农药防治。本研究采用烟草内生解淀粉芽孢杆菌YN48提前介入,让内生菌先占领烟苗生态位和进入育苗基质及土壤中,即于间苗结束、第一次剪叶后和第二次剪叶后的苗床上各喷淋1次YN48的500倍(5.1×107CFU/mL)液,分别在移栽后10 d和30 d,于大田再各喷淋1次,在移栽后82 d时的防效仍达65.74%,在移栽后71 d时的防效达70.93%,在移栽后41 d(6月12日)时的防效达96.87%,这为烟草黑胫病的防治提供了一条有效途径,同时,它减少了化学农药的用量。杨珍福等[12]研究表明:YN48具有很好的烟草植株内定殖能力,这可能是它在本研究中能很好地防治黑胫病的缘故。YN48的3种不同剂量的防病效果随着用量的增加而更高和持效期更长,这表明该菌株在烟株体内定殖可能与防病效果有关。然而,由于长时间在田间植株上观察菌株的定殖能力较难,荧光标记菌株不可用于田间试验,致使本研究未能明确植株体内定殖的菌量与防效的关系,这有待于在限定可控的温室中进一步验证。
YN48在田间的防效是在一个较大样本的情况下取得的,即每个重复80株,每个处理达240株,相当于145 m2。由于前期各小区发病不均匀,且发病株数不够,在统计分析时,当病株数不够、发病率较低时,统计学意义不大,故将3个小区全部结果作为1个样本,构成了一个较大样本。在这个大样本里,随着所用YN48浓度的提高,防病效果越好,这一结果是符合逻辑的,即尽管防病数据未做统计分析,但所得结果仍然不失可靠性。
YN48有很好的促生长效果[9],它能提高烟叶产量和品质,处理1的烟叶产量和产值分别提高了9.91%和13.07%,处理2的烟叶产量和产值则分别提高了9.54%和11.57%。这一方面与其可以促进烟株生长有关,如在打顶期,各处理的株高、叶长、叶宽和叶片数均优于空白对照;另一方面与其具有很好的防治黑胫病效果有关,从而减少了因病害所致损失。鉴于YN48具有很好的防病和促生长、增产增值效果,结合早期使用策略,它将具有替代化学农药用于田间控制烟草黑胫病的潜力。