施用有机物料腐熟剂对小麦茎基腐病发生的影响

姜珊珊，韩志磊，郭霞，吴斌，张眉，王升吉，朱立贵，辛相启

（山东省农业科学院植物保护研究所／山东省植物病毒学重点实验室，山东济南 250100）

作物秸秆还田是提升土壤肥力、实现农业可持续发展的重要方式［1］。秸秆腐解时产生的化感物质可对抗有害生物的发生［2］。秸秆腐解产生的有机酸可对土传病原菌产生抑制作用［3，4］。使用秸秆速腐剂、秸秆发酵剂等产品可加速秸秆的分解效率。当前有机物料腐熟剂已在小麦、玉米、水稻、尖椒、油菜等多种作物生产上得到应用，可促进前茬作物秸秆的腐解，降低病虫害发生指数［5，6］。有研究表明，在稻 -油菜轮作田施用有机物料腐熟剂可以促进水稻秸秆初期腐解速度，同时还可以降低油菜菌核病的发生［6］。有机物料腐熟剂是由多种有益微生物组成的复合型菌剂。李珊［7］研究表明，利用适应秸秆还田的多功能菌剂，能够抑制有害微生物的生长，提高冬小麦产量；刘元东等［8］研究表明，施用BM高效腐熟剂可对烤烟三种主要病原物产生明显的抑制作用。

茎基腐病是小麦常见的土传病害，近年来在黄淮海冬小麦种植区广泛发生，已成为小麦减产的重要因素［9］。小麦茎基腐病防控技术的突破成为当前植保领域的研究热点。本实验室前期工作验证了有机物料腐熟剂可以促进玉米秸秆的降解［10］，其是否对小麦土传病害防控有作用尚不清楚。因此本研究采用盆栽试验，探究施用有机物料腐熟剂对小麦茎基腐病发生的影响，以期为小麦茎基腐病害的防治寻找新思路和新途径。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试菌株为假禾谷镰刀菌（Fusarium pseudograminearum），为本实验室保存菌株。供试有机物料腐熟剂由山东博华高效生态农业科技有限公司提供，有效活菌数≥2亿／g，剂型为粉剂。供试小麦品种济南15，田间对F.pseudograminearum表现感病。供试玉米秸秆处理至1～2 cm长，灭菌烘干备用。

1.2 试验处理

本研究在温室设置模拟试验。将供试菌株F.pseudograminearum活化后，根据李永辉等［11］的方法制作菌土。将菌土（270 g／盆）与秸秆（7 g／盆）、有机物料腐熟剂（0.045 g／盆）混匀，作为试验处理组（TG）；以添加秸秆和无菌土为空白对照（CK）；以添加秸秆、有机物料腐熟剂和无菌土作为阴性对照（NC）；以不添加有机物料腐熟剂、添加秸秆和菌土作为阳性对照（PC）。将各组混合土置于直径12 cm的培养钵中，播种小麦，每盆播种15粒，每个处理重复种植9盆。置于23～25℃，L∶D＝16 h∶8 h条件下培养。

1.3 测定指标及方法

播种10 d后调查出苗数。出苗率（%）＝总出苗数／供试种子总数×100。播种后观察发病情况并计算发病率和死亡率。发病率（%）＝病苗数／成苗数×100，死亡率（%）＝（未出苗数＋出苗后发病死亡数）／总播种数×100。当阳性对照组发病率达60%以上时进行取样，将小麦整株取出，根部洗净晾干后，分别测定各组小麦株高、地上部鲜重和根长、根鲜重。同时观察及量取病苗病斑长度；小麦茎基腐病害调查标准参考吴斌等［9］的方法，并计算病情指数。

1.4 数据整理与分析

采用 Microsoft Excel和 GraphPad Prism 8软件进行数据分析及作图。

2 结果与分析

2.1 有机物料腐熟剂对小麦出苗率的影响

如图1所示，空白对照组（CK）和阴性对照组（NC）小麦出苗率为100.00%，阳性对照组（PC）和处理组（TG）的小麦出苗率为99.26%，略低于CK组和NC组。表明施用有机物料腐熟剂对小麦的出苗无影响，小麦未成功出苗由F.pseudograminearum危害导致。

图1 有机物料腐熟剂对小麦出苗率的影响

2.2 有机物料腐熟剂对小麦茎基腐病危害程度的影响

播种后20 d进行取样分析（表1），PC组小麦发病率为71.25%，死亡率为5.93%；TG组小麦发病率为36.48%，死亡率为2.22%，分别比PC组降低48.80%和62.56%。TG组小麦的平均病斑长为1.18 cm，病情指数为7.60，发病程度轻于PC组。以上结果表明添加有机物料腐熟剂可以降低小麦茎基腐病危害程度。

表1 播种后20 d各处理小麦发病程度

2.3 有机物料腐熟剂对小麦生长的影响

分别对3个处理小麦株高、根长、地上部及根鲜重进行测定，如图2和表2所示。PC组的株高、根长及鲜重均低于CK组，根部呈褐色。使用有机物料腐熟剂处理的TG组小麦株高和地上部、根鲜重都高于PC组，根部颜色与CK相似，呈白色。由此表明有机物料腐熟剂可以减弱F.pseudograminearum对小麦根部的侵害及对小麦地上部生长的影响。

3 讨论与结论

有机物料腐熟剂已在多种农作物秸秆的降解中广泛应用［5，6］。大量研究证明秸秆腐熟剂的应用在防控作物病虫草害中具有作用［4，7，8］。本试验结果表明施用有机物料腐熟剂可以降低小麦茎基腐病的发病率及发病程度，缓解F.pseudograminearum病原菌对小麦生长的影响。

前期研究工作已证明有机物料腐熟剂对济麦22的出苗无影响，并且可促进小麦生长［10］。本研究表明济麦15的出苗同样不受有机物料腐熟剂影响，添加F.pseudograminearum后济麦15的出苗率有所降低，表明F.pseudograminearum从小麦出苗期即可产生危害。

秸秆腐熟剂中含有大量的真菌、细菌、放线菌等有益菌，除了产生纤维素酶、葡聚糖酶等促进秸秆的降解外，还可产生抗生物质，抑制病原菌生长［12］。本研究施用有机物料腐熟剂后，小麦茎基腐的发病率及发病程度都明显降低；同时小麦受F.pseudograminearum危害程度降低。小麦生理指标结果中，TG组鲜重略高于PC组，根长虽略低于PC组，但TG组根部没有像PC组呈现褐色，且株高与CK相似，明显高于PC组，由此推测有机物料腐熟剂可以缓解或减弱F.pseudograminearum对小麦根部的危害，使TG组小麦根部营养传输及地上部生长没有受到严重影响。有机物料腐熟剂如何对F.pseudograminearum产生影响还需进一步深入研究。

综上所述，有机物料腐熟剂可以减弱小麦茎基腐病原菌的危害，为促进秸秆还田技术的有效应用及小麦茎基腐病害绿色防控提供了新手段。