小盾壳霉对稻、麦纹枯病的室内生物活性及田间防效探究

盛桂林，沈旦军，石 磊，沈迎春*

(1.江苏省农药总站，江苏 南京 210036；2.宜兴市植保植检站，江苏 宜兴 214206)

粮食安全是国家安全的重要基础，水稻和小麦是我国最为重要的粮食作物，产量高低将直接影响我国粮食安全。纹枯病是稻麦生长季常发病害，以水稻纹枯病为例，该病秧苗期至穗期均可发病，年产量损失近10亿斤，位居水稻各病害之首[1-2]，严重威胁我国粮食安全。

稻、麦纹枯病病原均为丝核菌属真菌，主要通过菌核在土壤中越冬，成为次年或下一季作物的初侵染源。随着高效密植栽培技术的推广和氮肥施用量增加，稻麦纹枯病发生日趋严重。目前尚未发现免疫或高抗纹枯病品种，田间防治稻麦纹枯病主要依靠三唑类杀菌剂，防效中等、环境污染、抗性等问题日益突出。尽管生物源农药井冈霉素对纹枯病有一定作用效果，但长时间田间选择，也出现了抗性菌株。因此，寻找安全、高效的防治药剂迫在眉睫。

生物防治对环境友好、人畜安全，不易产生抗药性，具有广阔的发展前景。目前已经报道多种生防菌如芽孢杆菌、假单胞菌、放线菌和木霉菌等对稻麦纹枯病有较强的生物防治潜能，但多数生防菌仅能抑制菌丝生长，对菌核无效，防治纹枯病效果有限。本研究通过室内生物活性(毒力)测定和田间药效试验，探究生防菌小盾壳霉对稻麦纹枯病菌菌核和菌丝作用效果，以期寻找一种既作用于菌核又作用于菌丝、持效期长、防效好且稳定的理想生防菌，为稻、麦纹枯病防控提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 供试药剂 小盾壳霉ARS01可湿性粉剂，24%己唑·嘧菌酯悬浮剂(2019年稻田对照)，28%井冈霉素A可溶粉剂(2020年稻田对照)和10%己唑醇悬浮剂(麦田对照)。

1.2 供试品种和试验地情况 水稻(2019年南粳3908、2020年南粳46)，小麦(2019年苏隆128，2020年宁麦14)，试验小区面积0.5×667m2，各处理重复3次。试验地为稻、麦轮作田块，试验田环境相对独立。

1.3 试验设计

1.3.1 室内生物活性(毒力)测定 称取2.0g小盾壳霉ARS01(2亿孢子/g可湿性粉剂)，放入盛有20g河沙的表面皿中，充分混匀(3个重复)。在每个表面皿中，埋入20个菌核。然后把各表面皿置于20℃的培养箱中避光培养，另外设置空白对照。4～5周后，从培养箱中取出培养皿，用刀片从菌核中间切开，如果发现组织变软，则认定该菌核为腐烂菌核。

1.3.2 田间试验

1.3.2.1 剂量对稻麦纹枯病防效影响 2019、2020年分别开展小盾壳霉不同剂量对水稻纹枯病和小麦纹枯病防效试验(表1)。

表1 不同剂量小盾壳霉对稻麦纹枯病防效影响试验信息表

1.3.2.2 施药次数对水稻纹枯病防效影响 试验设计不同试验地在水稻移栽前分别用400g/667m2小盾壳霉ARS01可湿性粉剂土壤处理1、2、3、4次共4个处理，每个处理重复3次，该试验在稻麦轮作田块进行，于每季水稻移栽前或小麦播种前土壤处理1次，以此往前推算，观察不同处理次数对防效差异，验证小盾壳霉ARS01可湿性粉剂在田间具有累积效应。

1.3.2.3 不同施药方式对水稻纹枯病防效影响 试验设计旱施和水施2种施药处理小区，施药剂量为400g/667m2和800g/667m2，共4个处理，每个处理重复3次，验证小盾壳霉在不同大田环境下(水/旱)的作用效果，确定小盾壳霉是否需要特定的施药环境，即水稻田灌水前施药或灌水后施药。

旱施：在前茬作物(小麦)收割后、稻田灌水前施药。根据每一试验小区的剂量要求，称取小盾壳霉可湿性粉剂。按40L/667m2水的比例与小盾壳霉可湿性粉剂混合均匀，装入喷雾器。按常规方法，把药剂均匀的喷洒于土壤表面，然后用机械方法把表面土壤翻入5～10cm土壤中。

水施：稻田灌水后施药。按旱施的方法配制药剂，在稻田灌水后、插秧前(或后)把药剂均匀的喷洒于水田中。

注：小麦田只能采取旱施施药。水稻田、小麦田对照药剂均为茎叶喷雾施药。

1.4 试验调查

1.4.1 室内生物活性测定 统计各处理组和空白组的腐烂菌核数，计算腐烂率f，以校正腐烂率(F)表征其生物活性(毒力)：

f=1/3 x∑(腐烂菌核数/20)x100%

F=(f处理-f空白)/(1-f空白)x 100%

式中：f处理为试验组腐烂率，f空白为空白对照组腐烂率。

1.4.2 田间试验 水稻：每小区5点直线调查，每点调查10穴，计50穴。

小麦：每小区5点直线调查，每点调查10穴，计50穴。

分级标准：

0级：(无病)健株：

1级：叶鞘发病，或茎秆上病斑宽度占茎秆周长的<1/4；

2级：茎秆上病斑宽度占茎秆周长的1/4～1/2；

3级：茎秆上病斑宽度占茎秆周长的1/2～3/4；

4级：茎秆上病斑宽度占茎秆周长的>3/4；

5 级：病株提早枯死，呈枯孕穗或枯白穗。

病情指数=∑(各级病株数×相对级数值)/(总株数×最高级数值)×100%

防治效果=(空白对照区病情指数-药剂处理区病情指数)/空白对照区病情指数×100%

1.4.3 产量测定 试验田于采收前，每个处理对角线5点取样，每个点取21穴(1m2)，每个处理取105穴(5m2)。在室外晾干后，测量千粒重、含水量。计算增产率，并对增产率采用邓肯氏新复极差法(SSR)/SPSS统计软件进行差异显著性分析。

2 结果

2.1 室内生物活性(毒力)测定 室内毒力测定结果表明，小盾壳霉ARS01对立枯丝核菌和禾谷丝核菌的菌核有较好的抑制效果(表2～3)，校正腐烂率分别为90%(表2)和86.7%(表3)，两者均>80%，具有较强的致腐毒力。

表2 小盾壳霉对立枯丝核菌(水稻纹枯病)的校正腐烂率

表3 小盾壳霉对禾谷丝核菌(小麦纹枯病)的校正腐烂率

2.2 田间试验结果

2.2.1 防治效果

2.2.1.1 小盾壳霉防治小麦纹枯病田间试验效果 2019、2020年田间试验分别设置了400g/667m2、600g/667m2和800g/667m23个试验梯度，两年试验结果均表明，小盾壳霉对小麦纹枯病有较好的防治效果，剂量与防效呈正相关，在试验剂量为400g/667m2、600g/667m2和800g/667m2时，防效均高于对照化学药剂10%己唑醇悬浮剂的防效，在400g/667m2剂量时，防效接近87%，在800g/667m2时，防效接近100%(表4)。

表4 2019、2020年小盾壳霉防治小麦纹枯病试验结果

2.2.1.2 小盾壳霉防治水稻纹枯病田间试验效果 2019年田间试验我们设置了400g/667m2、600g/667m2和800g/667m23个施药梯度，结果表明，小盾壳霉对水稻纹枯病具有很好的防治效果，在400g/667m2的剂量时，小盾壳霉对水稻纹枯病的防效达到95%，600g/667m2和800g/667m2时，则防效可到100%，远高于对照药剂24%己唑·嘧菌酯悬浮剂85%的防效(表5)。

表5 2019年小盾壳霉防治水稻纹枯病剂量与防效关系田试结果

为进一步探究水稻纹枯病防治效果与小盾壳霉使用剂量之间关系，明确最佳使用剂量，2020年试验设置了100～800g/667m2不等的10个试验剂量。试验结果表明，当小盾壳霉剂量由100g/667m2上升到250g/667m2时，防效由90%上升到97%，上升幅度较大。当剂量超过250g/667m2时，防效上升幅度减缓(图1)，达到800g/667m2剂量时，防效由97%上升到99%(表6)，各试验梯度防效均高于对照药剂28%井冈霉素A可溶性粉剂73%防效。

表6 2020年小盾壳霉防治水稻纹枯病剂量与防效关系田试综合结果

续表

图1 2020年小盾壳霉防治水稻纹枯病剂量和防效关系图

2.2.2 施药次数对防效的影响 为验证小盾壳霉在田间具有累积效应，探究小盾壳霉不同施用次数与防效关系，以水稻纹枯病为对象，试验于水稻移栽前分别施用小盾壳霉土壤处理小区1、2、3、4次，施药剂量为400g/667m2。田间试验表明，无论是连续4次使用小盾壳霉，还是仅使用1次小盾壳霉，防治水稻纹枯病效果无明显差异(表7)。

表7 小盾壳霉使用次数对水稻纹枯病防效的影响

2.2.3 施药方式(旱施和水施)对防效的影响 为探究小盾壳霉施药方式对防治效果的影响，以水稻纹枯病为例，试验于水稻种植前分别采用旱施和水施方法施用小盾壳霉。田间试验结果表明，无论是400g/667m2还是800g/667m2剂量，在前茬作物(小麦)收割后、稻田灌水前施药，与稻田灌水后再施药相比，2种施药方式对小盾壳霉防治水稻纹枯病的防效无明显影响(表8)

表8 小盾壳霉不同施药方式对防效的影响

2.2.4 增产作用研究 为了探究小盾壳霉在防治稻麦纹枯病时对其产量影响，试验测定了2019、2020年两年的试验区小麦产量。测产结果表明，与空白对照相比，施用小盾壳霉对稻麦具有一定的增产作用，但增产幅度不大。随着用药量增加，稻麦的产量也相应增加，但是增产幅度无显著差异(表9)。在水稻试验区，测产结果同时表明，用药次数、用药方式对水稻产量的影响无明显差异(表10)。

表9 2019～2020年小盾壳霉对小麦产量影响的测定结果

续表

3 讨论

小盾壳霉在我国广泛分布，是一种典型的“以菌克菌”的生物农药，能够寄生核盘菌属、小核菌属和葡萄孢属等多种植物病原菌，已有产品登记用于防治油菜、向日葵菌核病。本研究通过室内生物活性试验和田间试验证实，小盾壳霉对稻麦纹枯病作用效果远高与已登记的对菌核病防治效果，与当前稻麦生产使用防治纹枯病药剂相比，具有革新意义。

为验证小盾壳霉对稻麦纹枯病防治特性，我们开展了系列试验。就作用效果而言，多数生防菌防治稻麦纹枯病防效区间为50%～75%，化学杀菌剂多为60%～80%，鲜有药剂防效>90%报道，本研究通过试验证明，小盾壳霉对稻麦纹枯病的室内作用效果和田间防效均>90%，田间剂量达到600g/667m2时，防效接近100%，防治效果超过当前任何一种化学药剂和生物农药。就施药时间而言，多数生防菌和化学农药一样，均于发病初期施药[1,6-7]，对施药者专业知识要求较高，错过最佳施药时间，防治效果大打折扣；本研究发现小盾壳霉于稻麦移栽(播种)前1周施药，能够致腐土壤中丝核菌菌核，无须专业判断，简单可行。就施药次数而言，当前多数药剂包括生物农药和大规模使用的三唑类杀菌剂等，一般需施药2～3次以保证防效[6-7]，工作量大，施药成本高；本研究发现小盾壳霉只需播种(移栽)前用药一次即可满足防治要求，工作量小，成本低。此外，小盾壳霉能有效作用于土壤中的丝核菌菌核，可逐年减少用药量，达到一种良性循环的效果，本试验开展了不同用药次数和水稻纹枯病防效关系试验，以验证小盾壳霉ARS01可湿性粉剂在田间具有累积效应，但试验显示不同处理防效无显著差异，相关研究有待进一步开展。

小盾壳霉作为生防菌防治稻麦纹枯病有一定特殊性。与已登记防治油菜、向日葵菌核病相比略有差异，防效上，小盾壳霉防效对油菜、向日葵菌核病防效只有70%～80%，但防治稻麦纹枯病效果却能稳定在>90%，甚至100%；增产方面，小盾壳霉对稻麦的增产效果仅为2%～4%，在蔬菜、油菜和向日葵上，增产效果为5%～20%。下一步，可进一步探究小盾壳霉与丝核菌作用机理以及改良小盾壳霉，使其在保证防治纹枯病效果的前提下，提高对稻麦增产效果。

本研究确定了小盾壳霉对稻麦纹枯病的室内和田间防治效果，除一般生物防治低毒、无残留、无抗性风险、环境友好等优点外，小盾壳霉还具有防效高、效果稳定、播前用药等优势，同时，施药次数少，施药方式简单，兼具增产效果，使其有望成为世界上第一个与三唑类杀菌剂和井冈霉素防治稻麦纹枯病相媲美的微生物农药，对稳定稻麦产量，保障国家粮食安全具有重要意义，极具推广价值。