生防菌剂“宁盾”对中药材茅苍术防病促生的大田剂量研究

郑丽 桂颖 王路遥

摘要：茅苍术软腐病是一种维管束病害，对菊科中药材茅苍术的产量有严重影响。笔者所在团队在前期试验中筛选出1个生防菌剂组合“宁盾”，能有效防治多种土传病害，并能影响土壤微生物多样性，提高作物产量。故在此试验中以其为试验处理，以清水处理与化学药剂处理为对照，探究4种不同用量（45、75、135、180 L/hm2）的生防菌剂组“宁盾”对茅苍术生长的促进效果和对苍术软腐病的防治效果。结果表明，不同浓度的“宁盾”对茅苍术具有不同程度的促生效果和苍术软腐病防效，其中以75 L/hm2浓度的促生防病效果最好。与清水对照相比，在该浓度“宁盾”处理下，茅苍术的出苗率提高47.43%，成活率提高25.57%，同时能使茎粗和叶片数分别增加22.29%、28.25%，软腐病和叶斑病防效可达到61.52%与38.21%。

关键词：茅苍术;生防菌剂“宁盾”;软腐病;防治效果;出苗率

茅苍术[Atractylodes lancea （Thunb.） DC.]是一种菊科中药材，具有燥濕健脾、祛风散寒、明目的功效。茅苍术主要分布于江苏、湖北和河南等省份，是湖北省地道中药材，在英山县、罗田县、孝昌县等地种植较为广泛。苍术类的药理活性物质主要为萜类、多烯炔类、甾体类、芳香苷类等化学成分[1]。这些物质具有抗糖尿病、抗肿瘤、肝保护、抗菌消炎、保护心脑血管等作用[2]。

苍术软腐病是一种极难防治的维管束病害，由病原细菌胡萝卜软腐欧文氏菌（Erwinia carotovora pv. caratovora）引起。被侵染须根及根茎初期呈褐色水渍状，随后软腐发臭，仅残留纤维组织;受害植株地上部先出现萎蔫症状，后期枯死[3]。中药材茅苍术主要是收获其根茎部，软腐病一旦发生蔓延，将造成严重损失，因此软腐病的预防尤为重要。近年来，茅苍术的规模化种植面积日益扩大，其软腐病害问题也愈受关注。

苍术叶斑病是一种由链格孢属病原引起的叶部病害，少数发生在叶柄和茎部。发病叶片上形成圆形或椭圆形不规则深褐色病斑，并产生轮纹，偶尔产生灰白色霉层，叶片两面散生小黑点。发病严重时叶片干枯，茎部坏死[4]。

生防菌剂“宁盾”是南京农业生物农药及绿色植保实验室经过前期试验筛选出的，其主要成分为芽孢杆菌的三菌合剂。生防菌剂“宁盾”已登记成微生物肥料“宁盾”，于2013年正式取得了微生物肥料登记证[微生物肥（2013）准字（1096）号]，并已通过南京国环有机产品认证中心的评估（证明号 IP-0109-932-1696）。目前，生防菌剂“宁盾”正作为水稻纹枯病和辣椒疫病的生物农药进行登记（农药实验证号为SY201606383）。本试验于2010年3月17日在湖北省孝感市汉川市庙头镇农场华中农大试验田开展，用生防菌合剂“宁盾”和2种化学药剂（甲基硫菌灵、多菌灵）对菊科中药材茅苍术软腐病进行防效试验，从而找出一种可靠安全、环境友好的手段以大幅度降低病害发生率，并提高药材产量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料：生防菌剂“宁盾”、25%甲基硫菌灵可湿性粉剂、70%多菌灵可湿性粉剂。

菌株培养方法：从超低温冰箱中取出保存的菌蜡质芽胞杆菌（Bacillus cereus）AR156、枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）SM21、沙雷氏菌（Serratia sp.）XY21划线于28 ℃条件下培养;待长出单菌落，挑取其接入盛有配置好100 mL LB培养基的250 mL规格的三角瓶中，置于28 ℃摇床培养18～20 h后作为种子液;以1%的接种量将种子液接种于1 L规格的大三角瓶培养基里继续于28 ℃摇床培养22～24 h。

生防菌剂“宁盾”制作方法：将AR156、SM21、XY21菌液浓度分别调成终浓度1亿CFU/mL、体积比1 ∶ 1 ∶ 1混合。

供试植物材料：菊科中药材茅苍术（原产湖北省黄冈市英山县）

1.2 试验处理

试验设置4个不同处理：化学药剂甲基硫菌灵和多菌灵处理;生防菌剂“宁盾”处理;清水对照。

1.3 试验方法

1.3.1 药剂处理方法 化学药剂：播种前1 d进行土壤处理，将25%多菌灵可湿性粉剂稀释500倍、70%甲基硫菌灵可湿性粉剂稀释1 000倍后，分别喷施在土壤表面。

生物菌剂“宁盾”：播种当天灌根;设置4种不同施用浓度（45、75、135、180 L/hm2），在植物生长期分别处理3次，即播种当天、播种后15 d、播种后30 d。

以上每个处理均设3个重复，每个重复小区面积为36 m2（长10 m，宽3.6 m）。各试验小区采用完全随机排列的方式。田间试验具体情况见表1。

1.3.2 出芽率统计 资料和经验显示，茅苍术播种后一般12～15 d即可出苗。由于气候和人工栽培深度不一，导致出苗时间不一致，因此在生防菌剂“宁盾”处理后35 d调查出苗率，之后每月调查1次成活率。

出苗率=出苗数/播种时种子数×100%;

成活率=成活的苗数/出苗数×100%。

1.3.3 促生情况调查 在生防菌剂“宁盾”处理 35 d 时调查茅苍术的芽数、叶片数、茎粗、叶面积、株高。收获期统计产量。

1.3.4 防效统计 通常5月雨水充沛，土壤易积水，软腐病在这个时期发病严重。采用5点取样法对茅苍术随机取样，统计软腐病发病情况。根据Luc提出的病级标准记录病级数，计算病害严重度和生防效果[5]。

软腐病分级标准：0级，健株无病;1级，植株发病叶片占1/3及以下;2级，植株发病叶片占1/3以上或枝梗发病;3级，地下茎发病或叶柄发病形成半边风，即植株一边发黄一边腐烂;4级，全株枯死。

叶斑病分级标准：0级，健株无病斑;1级，病斑面积占叶片面积1%～5%;3级，病斑面积占叶片面积6%～15%;5级，病斑面积占叶片面积16%～25%;7级，病斑面积占叶片面积26%～50%;4级，病斑面积占叶片面积51%～100%。

病害严重度=[∑（病级株数×代表级数）/植株总数×最高代表级值]×100%;

生物防治效果=（对照发病率-处理防病率）/对照发病率×100%。

2 结果与分析

2.1 生防菌剂“宁盾”对茅苍术出苗率和成活率的影响

由表2可知，在播种35 d后，各处理组的出苗率均不同程度高于对照组，其中多菌灵处理组和“宁盾”75 L/hm2处理组出苗率较高，分别为 83.06% 和79.20%，比对照高了54.62%和 47.43%。播种后65 d和95 d的成活率结果显示，多菌灵处理组和75 L/hm2的“宁盾”处理组在65 d的平均成活率较高，分别为78.33%和77.06%;而播种后95 d 4种浓度的生防菌剂处理组的平均成活率均大于化学药剂甲基硫菌灵、多菌灵处理组。其中75 L/hm2浓度的“宁盾”处理组在95 d的成活率最高，达50.24%，比对照组提高了25.57%。结果表明，生防菌剂“宁盾”和化学药剂均能提高茅苍术的出苗率，但生防菌劑不同程度上更好地维持了植株成活率，其中“宁盾”75 L/hm2处理的综合效果最佳。

2.2 生防菌剂“宁盾”处理（35 d）对茅苍术生长指标的影响

在播种后35 d通过5点取样法，测量各处理中茅苍术各项生长指标。由表3可知，与清水对照相比，生防菌剂“宁盾”处理组的茅苍术在株高、茎粗、叶片数、分蘖数上均有不同程度的提高。其中，75 L/hm2 浓度的生防菌剂“宁盾”处理的茅苍术各方面的促生效果最好，各项生长指标增幅最大，植物的株高、茎粗、叶片数和分蘖数比清水对照组分别增加了15.16%、22.29%、28.25%和29.50%，表明按此浓度施用生防菌剂“宁盾”能发挥较好的促生效果。因此，综合成本和促生效果推荐75 L/hm2为生防菌剂“宁盾”在茅苍术田间应用的浓度。

2.3 生防菌剂“宁盾”对茅苍术病害的防治效果

软腐病和叶斑病为茅苍术2种常见重要病害，对茅苍术的产量以及品质有重大影响。由表4可知，生防菌剂“宁盾”能明显减少茅苍术软腐病和叶斑病的危害，并且防治效果随浓度的升高而先提高后降低。45 L/hm2和75 L/hm2的生防菌剂“宁盾”对软腐病的防治效果分别为40.27%和61.52%，比甲基托布津的防治效果分别高11.12百分点与 32.37 百分点。75 L/hm2和135 L/hm2“宁盾”处理对叶斑病的防效分别达38.21%和22.23%，比多菌灵的防效高22.42百分点和6.44百分点。综合所得，75 L/hm2的“宁盾”处理对苍术软腐病和叶斑病防治效果最佳。

3 讨论

苍术主要为茅苍术和北苍术[Atractylodes chinensis （DC.） Koid Z.]，始载于《神农本草经》，苍术性辛、苦、温、归脾、胃、肝经[6]。茅苍术以根茎入药，是商品苍术中的上品，具有燥湿健脾、祛风散寒、明目的功效。茅苍术根茎挥发油含量为 3.25%～6.92%，其主要成分为苍术素、茅术醇、β-桉油醇、苍术酮[7]等。茅苍术适合生长在丘陵山区半阴半阳的荒坡上，湖北省英山县为全国茅苍术的主产地。茅苍术也是江苏道地中药材资源。

茅苍术在生长过程中容易发生软腐病、叶斑病、轮纹病、枯萎病和白绢病等，本研究主要针对前2种病害进行生物防治药效试验。软腐病由胡萝卜软腐欧文氏菌引起，病菌可以在土壤和病残体中越冬，5月下旬开始发病，气温接近27 ℃、相对湿度大于90%时病情最严重。叶斑病主要由链格孢属真菌引起，在阳光直射或积水低洼的情况下发病严重。一直以来，苍术病害的防治主要靠化学药剂，常用25%多菌灵可湿性粉剂稀释500倍或70%甲基硫菌灵可湿性粉剂稀释1 000倍进行叶面喷施，15 d 1次，连续使用3～4次[8]，也可以用草木灰、生石灰提前处理土壤。但是化学药剂使用不当容易造成药害，同时对土壤、水资源造成污染，农药残留也会对人畜的健康造成危害。因此，急需一种有效、安全、可靠的生物防治方式来控制这些病害。

根据笔者所在团队前期试验结果，生防菌剂组合“宁盾”对多种作物常见土传病害具有良好的防治效果。生防菌剂“宁盾”中主要有效成分Bacillus sp.AR156能够同时激发SA和JA/ET信号通路，诱导植物产生系统诱导抗性（ISR），来抵御病原微生物的侵染[9]。Bacillus sp.AR156对扁豆有促生效果，并能提升果实品质[10]。

探索最佳施用浓度一直以来是生防菌剂和微生物肥料在研发到推广使用中的关键环节。曲薇等于2018年研究发现，喷施100万CFU/mL的哈茨木霉对番茄灰霉病、叶霉病的防治效果最好[11];杨晓云等的研究表明，解淀粉芽胞杆菌B1619在4 800万CFU/mL的浓度下对番茄生长的促生作用最大[12];江燕霞等就不同浓度的微生物液体肥料 SP-100对油菜促生作用进行研究，发现淋施稀释500倍的SP-100对油菜的综合生长影响最佳[13]。本试验探究了不同浓度的生防菌剂“宁盾”对茅苍术出芽率、生长指标的影响和防治病害的效果。出芽率和成活率的统计结果表明，生防菌剂“宁盾”和化学药剂多菌灵均能显著提高茅苍术的出苗率，并且生防菌剂处理在后期能明显提高植株成活率。其中75 L/hm2生防菌剂“宁盾”处理效果最佳，茅苍术的成活率与对照组相比提高了25.57%，并且在该浓度下，生防菌剂“宁盾”对茅苍术的各项生长指标均有明显促进效果，例如茎粗、叶片数和分蘖数分别增加22.29%、28.25%和29.50%。生防菌剂“宁盾”还对茅苍术的软腐病和叶斑病有明显的防治效果，其中75 L/hm2处理防效最好，对这2种病害的防治效果分别为61.52%和38.21%。试验结果说明，生防菌剂“宁盾”提高了茅苍术的发芽率并显著减少软腐病和叶斑病的自然发病率，并能促进植株生长，其中以75 L/hm2浓度处理的综合效果最佳。因此得出，生防菌剂“宁盾”在提高茅苍术产量与品质有很大潜力，在生产应用中存在广阔的发展前景，可以考虑将生防菌剂“宁盾”登记为防治茅苍术软腐病的生物农药，并且75 L/hm2为“宁盾”在应用中较为合理的施用浓度。