甜瓜新镰刀菌果腐病病原菌Fusarium asiaticum药剂敏感性测定及田间土壤处理方法的筛选

作者: 董文杰 郝芳敏 臧全宇 马二磊 丁伟红 周飞 黄健 王毓洪

甜瓜新镰刀菌果腐病病原菌Fusarium asiaticum药剂敏感性测定及田间土壤处理方法的筛选0

浙江余姚 315499; 5.宁波康益佳沃科技有限公司 浙江宁波 315100)

摘    要:为了探讨不同药剂对甜瓜新镰刀菌果腐病病原菌Fusarium asiaticum的抑菌效果,明确不同化学药剂和微生物菌剂协同施用对根际土壤微生物群落的影响,采用菌丝生长速率法测定F. asiaticum对不同药剂的敏感性,并利用宏基因组测序分析不同化学药剂和微生物菌剂对根际土壤微生物群落结构的影响。结果表明,50%咪鲜胺锰盐WP对F. asiaticum菌丝生长具有明显抑制效果,其EC50值为0.03 mg·L-1。基于宏基因组测序分析,不同化学药剂和微生物菌剂协同处理使根际土壤微生物的多样性差异显著;同时显著提高放线菌门Actinobacteriota、枝孢菌属Cladosporium等有益菌群丰度。土壤熏蒸剂“棉隆”+聚谷氨酸有机肥+谷乐丰88亿菌微生物菌剂协同处理的根际土壤微生物的丰富度和多样性均有所提高,且在处理组中对病原镰刀菌的田间防治效果最佳。研究结果揭示了不同化学药剂和微生物菌剂协同施用对土壤微生物群落的影响,可为甜瓜田间防治镰刀菌提供参考。

关键词:甜瓜果腐病;药剂敏感性;化学药剂;微生物菌剂;土壤微生物

中图分类号:S652 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2024)09-018-09

Sensitivity determination of Fusarium asiaticum, a pathogen causing fruit rot in melon, and screening of effective treatment method in field

DONG Wenjie1, 2, HAO Fangmin2, 3, ZANG Quanyu2, 3, MA Erlei2, 3, DING Weihong2, 3, ZHOU Fei4, HUANG Jian5, WANG Yuhong2, 3

(1. Zhejiang Wanli University, Ningbo 315199, Zhejiang, China; 2. Ningbo Key Laboratory of Quality Control and Resistance Breeding of Characteristic Horticultural Crops, Ningbo 315040, Zhejiang, China; 3. Ningbo Academy of Agricultural Sciences, Ningbo 315040, Zhejiang, China; 4. Yuyao Agricultural Technology Extension Service Station, Yuyao 315499, Zhejiang, China; 5. Ningbo Kangyi Jiawo Technology Co., Ningbo 315100, Zhejiang, China)

Abstract: To investigate the antibacterial effects of different pesticides on Fusarium asiaticum, the pathogen of fruit rot disease in melon, and to clarify the effects of synergistic application of different chemical and microbial agents on the rhizosphere soil microbial community, the mycelial growth rate method was employed to determine the sensitivity of F. asiaticum to different pesticides, and the effects of different chemical and microbial agents on the structure of rhizosphere soil microbial communities were analyzed using metagenomic sequencing. The results showed that 50% prochloraz manganese salt WP had a significant inhibitory effect on the growth of F. asiaticum hyphae, with an EC50 value of 0.03 mg·L-1. Based on metagenomic sequencing analysis, the synergistic treatment of different chemical and microbial agents resulted in significant differences in the diversity of rhizosphere soil microorganisms, while significantly increasing the abundance of beneficial bacterial communities such as Actinobacteriota and Cladosporium. The synergistic treatment of soil fumigant "Mianlong" + polyglutamic acid organic fertilizer + Gulefeng 8.8 billion microbial agents has improved the richness and diversity of rhizosphere soil microorganisms, and the field control effect on the pathogenic Fusarium spp. is the best in the treatment group. The research results revealed the effects of synergistic application of different chemical agents and microbial agents on soil microbial communities, which can provide reference for the field control of Fusarium spp. in melon.

Key words: Melon fruit rot disease; Drug sensitivity; Chemical agents; Microbial agents; Soil microorganism

收稿日期:2024-05-07;修回日期:2024-06-11

基金项目:多粘类芽孢杆菌菌肥研发及示范应用(2023JH03010033);浙江省西甜瓜良种育繁推科技创新平台(ZJ2019-80);国家西甜瓜产业技术体系(CARS-25)

作者简介:董文杰,女,在读硕士研究生,研究方向为植物保护。E-mail:dongwenjie032020@163.com

通信作者:王毓洪,男,研究员,研究方向为西甜瓜、瓜类砧木育种与栽培。E-mail:yhwangsc@163.com

由镰刀菌Fusarium spp.引起的甜瓜果腐病是危害我国瓜类生产的重要病害之一[1]。该病通常发生在半成熟或成熟的果实上,初期果实表面呈水浸状凹陷斑点,后期斑点逐渐扩大,果实呈黄褐色水渍腐烂;有些病部长出白色或粉红色霉层,延伸到果实内,致使种子带毒[2-3]。引起甜瓜果腐病的镰刀菌种类较多,如腐皮镰刀菌F. solani[4]、砖红镰刀菌F. lateritium[5]和木贼镰刀菌F. equiseti[6]等。

镰刀菌Fusarium spp.是常见的根际土壤真菌[7],采取土壤处理来防治病害,从源头上解决病害发生的可能性,是防治土传病害的重要方法之一。目前,针对甜瓜果腐病的防治方法可分为农业防治、生物防治和化学防治[8]。农业防治包括选育抗病品种、轮作间作等手段。选育抗病品种是治理病害的首选措施,但培育周期长,面临遗传分离等不确定因素。轮作间作可减少土壤中病菌数量,有效防治病害,但管理复杂。生物防治可减少环境污染、对人畜安全无害,但该方法对技术要求高,专一性强。目前,生产中仍依赖于化学防治。该方法优点是见效快、操作简单、不受地域季节的限制,且防治对象广泛。但若长期无节制使用化学药剂,会导致病原菌产生耐药性,危害人畜健康,造成环境污染等。因此,化学药剂的使用应趋向低毒、低残留、环境友好型发展,才能更好地发挥作用[9]。

微生物菌剂是通过一个或多个功能作用菌株经过高密度发酵制作的新型农药,安全高效,还能改善土壤结构,提供养分[10]。但目前微生物菌剂技术尚不成熟,如果将化学药剂和微生物菌剂协同施用,既能减少农药残留、保护环境,又能及时有效防治病害、改善土壤成分。曾涛等[11]研究表明,微生物菌剂配合化学药剂协同施用可有效防控槟榔黄化病。土壤-微生物-植物彼此相互联系,且土壤微生物直接影响植物根系获取土壤中各种营养物质的能力,共同维持植物生长[12-14]。可见土壤微生物对植株的生长起到一定作用,但化学药剂与微生物菌剂协同施用会造成土壤微生物群落改变。目前针对不同化学药剂和微生物菌剂协同处理后土壤微生物群落变化的研究较少。笔者以前期在浙江宁海等地鉴定的造成甜瓜果腐病的亚洲镰刀菌F. asiaticum为研究对象[15],选取市面上7种化学药剂,进行室内抑菌试验。在田间通过不同化学药剂和微生物菌剂的协同处理,改善土壤微生物群落结构,探索镰刀菌的变化情况,以期为甜瓜新镰刀菌F. asiaticum果腐病的田间防治提供科学依据和指导。

1 材料与方法

1.1 材料

供试病原菌:甜瓜新镰刀菌果腐病病原菌 F. asiaticum(菌株Fa-25)于2020年从浙江宁海腐烂的甜瓜果实分离获得[16]。由宁波市农业科学研究院蔬菜所保存。

供试培养基:马铃薯葡萄糖琼脂培养基。

供试药剂:40%百菌清(悬浮剂SC,日本史迪士生物科学株式会社)、46%氢氧化铜(水分散粒剂WG,美国杜邦公司)、80%代森锰锌(可湿性粉剂WP,江苏云帆化工有限公司)、80%恶霉福美双(可湿性粉剂WP,天津绿亨化工有限公司)、80%烯酰吗啉(水分散粒剂WG,陕西上格之路生物科学有限公司)、250 g·L-1吡唑醚菌酯(乳油EC,巴斯夫植物保护有限公司)、50%咪鲜胺锰盐(可湿性粉剂WP,江苏辉丰生物农药股份有限公司)。

供试甜瓜:丰登蜜25,由宁波市农业科学研究院蔬菜所提供。

田间供试药剂和菌剂:土壤熏蒸剂“棉隆”(微粒剂,南通施壮化工有限公司)、聚谷氨酸有机肥(颗粒,南京轩凯生物科技有限公司)、谷乐丰聚谷氨酸微生物菌剂(水剂,南京轩凯生物科技有限公司)、济元复合微生物菌剂(粉剂,浙江道济农业科技发展有限公司)、多粘类芽孢杆菌NBmelon-1菌液(宁波市农业科学研究院蔬菜所提供)、漂白粉(乐平市九江龙化工有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 甜瓜新镰刀菌果腐病病原菌F. asiaticum对不同药剂敏感性测定 2023年7月采用菌丝生长速率法测定病原菌对药剂的敏感性。

菌丝生长速率法:将7种药剂分别配制成4个不同质量浓度梯度,与PDA培养基以1∶99混合均匀。空白对照组以等量无菌水代替,每个浓度设3次重复。其中,40%百菌清SC和80%代森锰锌WP终质量浓度为1000、100、10、1 mg·L-1;46%氢氧化铜WG终质量浓度为1000、500、250、125 mg·L-1;80%恶霉福美双WP终质量浓度为100、50、25、12.5 mg·L-1、80%烯酰吗啉WG终质量浓度为2000、200、20、2 mg·L-1;250 g·L-1吡唑醚菌酯EC终质量浓度为25、2.5、0.25、0.025 mg·L-1;50%咪鲜胺锰盐WP终质量浓度为250、125、62.5、31.25 µg·L-1。将培养4~5 d的病原菌Fa-25取直径5 mm的菌饼接种到含药平板中央,置于28 ℃培养箱中黑暗条件下培养3~5 d后采用十字交叉法测量菌落直径,计算抑制率。

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