木霉微生物菌肥的制备及对玉米茎腐病的应用评价

摘要  以前期分离鉴定的生防菌株非洲哈茨木霉Tr35为研究对象，通过载体的筛选，制备木霉菌剂和木霉微生物菌肥。通过测定不同含量的木霉菌剂和木霉有机肥的株高、根长和鲜重，筛选促生效果明显的处理，并通过室内盆栽试验，评价其对玉米苗期茎腐病的防效。结果显示，玉米秸秆粉具有吸水性强、对Tr35无毒和高释放率的优点，与Tr35共同发酵制备木霉菌剂，当土与菌剂为5∶1时，促生效果明显，并对玉米苗期茎腐病防效达51.77%。菌剂土与腐熟羊粪为7∶1时的木霉有机肥促生效果最好，以该比例制备木霉微生物菌肥，对玉米苗期茎腐病防效达61.31%，该研究结果为Tr35菌剂和菌肥的应用开发提供了一定的前期基础。

关键词  玉米；非洲哈茨木霉；木霉菌剂；木霉微生物菌肥；玉米茎腐病

中图分类号  S435.131  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）09-0121-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.027

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Preparation of Trichoderma Microbia-fertilizer and Evaluation of Its Application to Maize Stalk Rot

GUO Ning， SUN Hua， MA Hong-xia et al

（Plant Protection Institute， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences/Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Northern Region of North China， Ministry of Agriculture and Rural Affairs/IPM Innovation Center of Hebei Province/International Science and Technology Joint Research Center on IPM of Hebei Province， Baoding， Hebei  071000）

Abstract  In the study， Tichoderma afroharzianum Tr35 obtained in the early stage was selected as the research object. Trichoderma agent and Trichoderma microbial fertilizer were prepared through carrier screening. By measuring the plant height， root length and fresh weight of Trichoderma agent and Trichoderma microbial fertilizer with different contents， the treatments with obvious growth promotion effect were screened， and the control effect of Trichoderma agent and Trichoderma microbial fertilizer on stalk rot of maize seedling was evaluated through indoor pot experiment. The results showed that maize stalk powder had the advantages of strong water absorption， non-toxic to Tr35 and high release rate.and co-fermented with Tr35 to prepare Trichoderma agent， had a significant growth promoting effect when the soil to fertilizer was 5∶1， and achieved 51.77% prevention effect on maize seedling stalk rot. The best growth promotion effect was achieved when the agent soil was 7∶1 with rotted sheep manure， Trichoderma microbial fertilizer was prepared in this proportion and the prevention effect of stalk rot on maize seedling reached 61.31%. The results provided a preliminary basis for the application and development of Tr35 agent and microbial fertilizer.

Key words  Maize;Tichoderma afroharzianum;Trichoderma agent；Trichoderma microbial fertilizer；Maize stalk rot

基金项目  河北省省级科技计划（20326516D）。

作者简介  郭宁（1983—），女，蒙古族，辽宁本溪人，副研究员，硕士，从事玉米病虫害研究。*通信作者，研究员，硕士，从事玉米病虫害研究。

收稿日期  2023-06-22

玉米是我国重要的粮、饲、经兼用型作物，玉米产业的可持续发展对保障我国粮食安全、促进农业发展起着至关重要的作用。

玉米茎腐病又称茎基腐病、青枯病，是世界范围内的一种典型土传病害，在我国各大玉米种植区均有发生，一般年份田间发病率在5%～10%，重发生年份田间发病率可达20%～30%，一些高感品种的发病率甚至达40%～100%［1-2］。目前，玉米茎腐病主要采用化学防治，但化学防治效果不显著，同时长期、大量化学药剂的施用导致的环境污染、农药残留以及食品安全等问题也随之而来。

木霉菌防治玉米茎腐病在国内外已有相关研究［3-8］，但由于生防菌施入环境后往往受土壤、气候和人为条件等因素的影响，在土壤中难定殖、防效不稳定，很难达到理想效果，大部分仍停留在实验室研究阶段，很难大面积推广应用，因此，目前国内并没有在玉米上登记使用的木霉菌菌剂。

研究表明，将生防菌添加到有机物料中是一种促进生防菌定殖并稳定发挥防效的重要方法［9］。微生物菌肥是一种环境友好的新型生物肥料，是将具有促生和抗病特性的微生物菌株，添加到有机物料中进行发酵而形成的一种有机肥料［10］。其中的微生物可以在土壤中大量繁殖，改善土壤环境，激发土壤活力，提高土壤肥力，起到促进植物生长和抑制有害病菌的目的。关于防治玉米茎腐病的玉米菌肥研究较少，因此，创制防治玉米茎腐病的生物菌肥具有重要意义。

笔者以非洲哈茨木霉为主要成分研制木霉菌剂及木霉微生物菌肥，并测试其对玉米茎腐病的防治效果，以期为后续生防菌肥的研发和推广应用提供依据，并为玉米茎腐病的生物防治提供理论支撑。

1  材料与方法

1.1  试验材料

1.1.1  菌株。

玉米茎腐病病原菌禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）和非洲哈茨木霉菌（Tichoderma afroharzianum）Tr35均由河北省农林科学院植物保护研究所分离并保存。

1.1.2  玉米品种。

郑单958，河南金博士股份有限公司

1.1.3  供试载体。

生物炭、腐熟鸡粪、腐熟羊粪、酒糟、玉米秸秆粉、麦麸、花生壳、泥炭土、腐质酸9种载体均为市购。

1.2  试验方法

1.2.1  供试菌株孢子发酵液的制备。

将Tr35接种于PDA平板，在28 ℃黑暗条件下培养4～7 d，待菌落充分生长，在其边缘打取菌饼（直径0.5 cm）10个，接种于PD液体培养基中（100 mL PD/250 mL三角瓶），于28 ℃、180 r/min振荡培养5 d。过滤去除菌丝体，得到孢子发酵液。将孢子浓度稀释成1×106个/mL。

1.2.2  载体对木霉菌的毒性分析。

分别称取灭菌后的9种供试载体10 g 装入盛有100 mL无菌水三角瓶中200 r/min 充分振荡混匀 2 h 后，用纱布过滤制得母液。母液过0.22 μm微孔滤膜，得到无菌液体。吸5 mL 上述无菌母液与45 mL PDA培养基混匀后倒平板，平板中心接种木霉菌的新鲜菌丝块（直径0.5 cm），重复 3 次，以加无菌水为空白对照。28 ℃培养箱中黑暗培养，至对照平板长满菌丝后，用十字交叉法测量各处理菌落直径，并计算抑制率。

抑制率＝（对照病原菌的菌落直径－处理病原菌的菌落直径）/（对照病原菌的菌落直径-0.5 cm）×100%

1.2.3  载体吸水性的测定。

供试载体研磨成粉末过60目筛，使用鼓风干燥箱105 ℃烘干至恒重。无菌条件下，将无菌水与10 g各供试载体材料充分混匀，少量多次加入无菌水，使载体材料保持湿润、疏松但不结块。以载体所含的液体量为载体吸水率，测定3次试验的平均值。

1.2.4  载体中有效菌体释放率的测定。

将菌株发酵液稀释至1×106孢子/mL备用。根据“1.2.3”结果将灭菌的供试载体中加入与无菌水等量的菌株发酵液，室温晾至干燥。48 h后，精确称取10 g供试载体，置于含有100 mL无菌水的锥形瓶中200 r/min充分混匀2 h后，用纱布过滤，显微镜下计数孢子量，计算载体有效菌体释放率。有效菌体释放率=载体中释放出的活菌数目/接种菌数。

1.2.5  不同接种量对菌剂中木霉菌生长数量的影响。

将Tr35发酵液分别稀释至1×107、1×106、1×105、1×104孢子/mL，按“1.2.3”结果分别接种于10 g灭菌的玉米秸秆粉中，置于28 ℃恒温培养箱中培养10 d，每个浓度重复3次。取1 g培养好的玉米秸秆粉置于含有100 mL无菌水的锥形瓶中，200 r/min充分混匀2 h后，用纱布过滤，显微镜下计数孢子量。

1.2.6  木霉菌剂及木霉微生物菌肥的制备及对玉米促生作用评价。

称取玉米秸秆粉100 g于灭菌袋中，灭菌锅121 ℃灭菌20 min。将灭菌后的玉米秸秆粉置于无菌操作台上冷却后，加入1×105孢子/mL的发酵液150 mL混合均匀。置于28 ℃恒温培养箱中培养7～10 d，得到木霉菌剂。

将无菌土与木霉菌剂按3∶1、4∶1、5∶1混合后种植玉米，每盆播入5粒玉米种子，每个处理重复4次，20 d后调查各处理的株高、鲜重、根长，评价不同含量的木霉菌剂对玉米植株生长的影响，筛选无菌土与木霉菌剂的最优配比。