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木霉菌复配生物种衣剂的研制及对大豆根腐病的防效

2025-09-08T00:00:00 作者:超级管理员 来源:本站
木霉菌复配生物种衣剂的研制及对大豆根腐病的防效
初农生物2025年09月08日 11:03

根腐病作为世界性大豆病害,给大豆产量带来了严重威胁。传统防治方法虽有一定效果,但存在诸多弊端,如出苗率降低、农药残留、土壤环境污染以及病原菌抗药性等问题。因此,开发安全、无公害、多功能的新型生物种衣剂成为农业科研的重要方向。近期,四川农业大学的周妍茹等研究人员在《植物保护》杂志上发表了一篇题为“木霉菌复配生物种衣剂的研制及对大豆根腐病的防效”的研究论文,为大豆根腐病的生物防治提供了新的思路和技术支持。

一、研究背景

根腐病主要由卵菌(如大豆疫霉、腐霉)和真菌(如镰孢菌、立枯丝核菌等)复合侵染引起,这些病原菌在大豆整个生长期均可侵染,导致主根腐烂、侧根减少、根系结瘤减少,植株生长严重受阻。近年来,大豆根腐病在多个大豆产区均有发生,一般年份导致大豆减产 10%~60%,严重时甚至绝产。目前,生物种衣剂作为一种绿色防控手段,因其安全、低毒、环保等优点受到关注。木霉菌作为一类有益真菌,能通过多种机制有效防治作物土传病害,且兼具促生作用,部分木霉菌菌株已被研发成生物型种衣剂。

二、研究方法与结果

(一)木霉菌分生孢子粉的制备与分析

研究人员从大豆根际筛选获得 非洲哈茨木霉和哈茨木霉 两株高效抑病菌株,制备木霉菌分生孢子粉。通过高粱粒培养基扩繁培养,获得的木霉菌分生孢子粉呈浅绿色粉末状,黏度适中,且粉末质感细腻。孢子数量达到 1.0×10¹⁰个/g 以上,且在 PDA 培养基上培养 12 小时后分生孢子的萌发率均达到 60%以上,培养 24 小时达到 90%以上,表明制备的木霉菌分生孢子具有良好的萌发率和成活率。

(二)储存温度对木霉孢子萌发的影响

为探究木霉菌孢子粉对温度胁迫的耐受性,研究人员设置了低温 4℃、室温 25℃和高温 40℃三个储藏温度,处理 24 小时后测定分生孢子的萌发率。结果显示,三种温度储存后孢子的萌发率均超过了 90%,且无显著差异,说明木霉菌分生孢子粉对温度的耐受性良好,短期温度胁迫不会影响孢子萌发率。

(三)成膜剂的筛选与相容性检测

研究人员对壳聚糖(酸溶)、壳聚糖(水溶)、聚乙烯醇、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等五种常用成膜剂进行了筛选。结果表明,壳聚糖的成膜性能最好,其中 1.5%和 2%水溶性和酸溶性壳聚糖的成膜性能均达到 I 级。综合考虑成膜性和水溶性,最终选择 2%酸溶性壳聚糖溶液作为木霉菌种衣剂的成膜剂。此外,通过相容性测试,2%酸溶性壳聚糖溶液处理后的木霉菌菌落直径未出现显著降低,表明该成膜剂与木霉菌兼容,不影响木霉菌生长。

(四)复合木霉种衣剂对大豆的安全性检测与保质期分析

研究人员将两种木霉菌分生孢子粉以质量比 1:1 混合后,加入 2%酸性壳聚糖溶液制备成种衣剂,按照药种比 1:100 对大豆种子进行包衣。结果显示,包衣后大豆种子的萌发率未显著降低,表明复合木霉种衣剂不影响大豆种子的萌发。进一步的保质期检测发现,储存 1~6 个月后的种衣剂包衣后大豆种子萌发率均在 90%以上,木霉菌分生孢子的萌发率为 100%,说明在储存半年后种衣剂中的活性成分仍然有效。

(五)复合木霉种衣剂对大豆根腐病的防治效果

研究人员采用高粱粒接种法接种根腐病尖孢镰孢菌,通过室内营养土盆栽和大田土盆栽试验相结合,分析了复合木霉种衣剂包衣对大豆根腐病的防治效果。结果表明,在室内营养土盆栽环境下,复合木霉生物种衣剂对根腐病的防效达到 63.90%,与市售种衣剂亮盾的防效相当。在大田土环境下,防效达到 60.89%,同样表现出良好的防治效果。此外,施用种衣剂后,大豆的生长指标(株高、茎粗、根长、叶面积、地上及地下组织鲜重)显著恢复,与未接种病原菌的对照组无显著差异,说明复合木霉种衣剂不仅能有效防治大豆根腐病,还能促进大豆生长。

三、结论与讨论

本研究成功研制了一种以木霉菌分生孢子为活性成分的复合生物种衣剂,该种衣剂对大豆根腐病的防效与市售大豆专用化学种衣剂相当,且安全、低毒,具有进一步开发和应用的潜力。木霉菌作为生防菌在土传病害防控方面发挥重要作用,但单一菌种定殖效率低,防治效果易受限制。本研究通过筛选成膜剂,解决了这一问题,提高了种衣剂的性能和效果。此外,研究还发现,厚垣孢子相比分生孢子具有更稳定的防治效果,未来可考虑制备木霉菌的厚垣孢子粉用于种衣剂活性成分,以进一步提升种衣剂的性能。

总之,本研究开发的木霉复配生物种衣剂为大豆根腐病的生物防治提供了新的产品和技术支撑,有望在绿色农业生产和可持续发展中发挥重要作用。

引用来源: [1]周妍茹,孟虹百,代思遥,等.木霉菌复配生物种衣剂的研制及对大豆根腐病的防效[J/OL].植物保护,1-12[2025-09-08].https://doi.org/10.16688/j.zwbh.2024662.