摘要:通过盆栽试验,研究了生物有机肥(BIO)对香蕉植株生长和香蕉枯萎病防治效果的影响。结果表明,1)香蕉植株移栽45d后,施用BIO的处理香蕉植株地上部鲜重、干重、株高和假茎围分别比对照增加了31.9%～93.8%、5.9%～43.1%、43.9%～62.9%和12.3%～18.5%。2)香蕉苗移栽25d时,施用BIO的香蕉植株根尖几丁质酶活性提高了2.64～12.88个酶活单位,显著高于对照;营养钵育苗施用BIO的处理,香蕉植株根尖β-1,3-葡聚糖酶活性显著地高于营养钵育苗未施BIO的处理,是其酶活的5.22～7.22倍。施用BIO的处理香蕉植株根尖和茎基部中胼胝质含量分别只有对照的59.7%～77.9%和47.6%～68.9%,显著低于对照处理。3)营养钵育苗施用BIO的处理,根际的细菌数量和放线菌数量分别比对照增加了1.56～1.76倍和1.11～1.55倍,而根际真菌数量却减少了19.2%～52.2%,根际尖孢镰刀菌的数量也大大减少。4)营养钵育苗施用BIO的处理,到香蕉植株移栽45d时,香蕉植株枯萎病的病情指数未超过2.4,比对照降低47.8%～56.5%。上述结果表明,采用营养钵育苗和移栽时都施用BIO的方法种植香蕉,能显著地促进香蕉植株生长,有效地降低香蕉枯萎病的发病指数。

　　关键词:生物有机肥;枯萎病;香蕉

　　香蕉(Musaparadisiaceavar.sapientum)是我国南方亚热带地区重要的经济作物,近年来对香蕉果实的需求量大幅增加,使得香蕉种植规模日益扩大,导致香蕉连作障碍大面积爆发,其中最严重的连作病害之一就是香蕉枯萎病。香蕉枯萎病(Fusariumoxysporumf.sp.cubense)又名香蕉巴拿马病、黄叶病,是由古巴尖孢镰刀菌侵染而引起维管束坏死的一种毁灭性香蕉真菌病害和典型的土传病害,属国际检疫对象。该病在广东、海南等香蕉产区都有分布,发病的香蕉园病株率为10%～40%,严重的达90%以上,导致蕉园荒弃。因此,加强香蕉枯萎病的防治研究迫在眉睫。

　　目前,香蕉枯萎病的防治除了使用无病组培苗和抗病品种能起到一定的防治效果外,其它措施(如化学防治和农业防治措施)都不能达到理想的防治效果。生物防治作为综合防治香蕉枯萎病的措施之一,对生态平衡和可持续农业的发展具有特别重要的意义。生物防治香蕉枯萎病的研究虽然有一些报道,但仍处于起步阶段,且研究工作主要集中于香蕉枯萎病拮抗菌的筛选及平板生防试验上,有关生物有机肥对香蕉枯萎病的防治效果报道甚少。本试验是为了检验自主研发的环境友好型新型肥料—BIO生物有机肥在连作土上防治香蕉枯萎病的效果,也为微生物有机肥料的研制和香蕉枯萎病的防治提供理论依据。

　　1、材料与方法

　　1.1供试材料

　　香蕉品种为巴西香牙蕉(低抗香蕉枯萎病品种),由海南热带作物学院提供。

　　供试肥料南京农业大学江苏省固体有机废弃物资源化利用高技术研究重点实验室研制的生物有机肥(BIO)。该肥料由氨基酸有机肥料和猪粪堆肥按一定比例混合而成。氨基酸有机肥是以菜粕为原料,经本实验室自行筛选的高效分泌蛋白酶的微生物分解而制成的氨基酸有机肥料,含有机质44.2%、氨基酸8.0%、N4.4%、P2O53.5%、K2O0.67%,水分28.5%;猪粪堆肥含有机质53.4%、N3.6%、P2O54.7%、K2O1.1%、水分28.5%。

　　所用微生物拮抗菌为本实验室筛选的高效广谱拮抗细菌和拮抗真菌组成的复合微生物。拮抗细菌为多粘芽孢杆菌(SQR21#,Paenibacilluspolymixa),拮抗真菌为绿色木霉T37(Trichodermaviride),两株拮抗菌均对香蕉尖孢镰刀菌专化型等有较强的拮抗作用。

　　香蕉枯萎病病原菌由本实验室自行筛选,属尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusariumoxysporumf.sp.cubense),由分子鉴定为香蕉枯萎病4号生理小种。模拟香蕉连作土壤为红壤,其基本性状为:pH5.0,有机质含量为7.9g/kg,速效N97.0mg/kg,速效P26.0mg/kg,速效K36.0mg/kg。红壤中事先接种香蕉枯萎病病原菌孢子悬液,使土壤中香蕉枯萎病病原菌孢子浓度达到105cfu/g土的发病浓度。

　　1.2试验设计

　　盆栽试验于2008年9月2日至10月18日在南京农业大学江苏省固体有机废弃物资源化利用高技术研究重点实验室的温室内进行。试验设:1)CKns+CKts,营养钵和移栽大盆均未施BIO;2)BIOns+CKts,营养钵施用BIO(BIOns)+大盆钵未施BIO(CKts);3)CKns+BIOts,营养钵未施BIO(CKns)+移栽大盆施用BIO(BIOts);4)BIOns+BIOts,营养钵施用BIO(BIOns)+移栽大盆施用BIO(BIOts)4个处理。

　　营养钵装土0.5kg/钵,每处理重复20次;移栽用大盆每盆装土10kg,每处理重复5次。BIO用量为营养钵育苗时按土重的2%施用,移栽土壤按土重的0.5%施用。各处理育苗和移栽后养分数量保持一致。当营养钵中香蕉幼苗长出3至4片真叶时,将生长一致的幼苗连同营养钵中土壤一起移栽至大盆钵土壤中,每盆定植1棵。常规水肥管理,观察并记录发病情况。香蕉苗移栽后25d植株开始发病,到第45d处理1植株严重发病时结束试验。

　　1.3测定项目与方法

　　香蕉地上部干物质重:香蕉植株收获时将地上部和地下部剪开,地上部于105℃下杀青15min后70℃烘至恒重,称重。地下部则用于根际土壤微生物(细菌、放线菌、真菌及病原菌)数量的测定。

　　病情指数(DSI)的统计:从香蕉植株出现第一株病株开始,每天调查发病情况,进行病情指数统计。病情分级:0级为无症状;1级整株无变黄叶片;2级为1～2个叶片萎蔫;3级为全株1/3～1/2叶片萎蔫;4级为全株1/2～3/4叶片萎蔫;5级为全株3/4以上叶片萎蔫或死亡。

　　DSI=Σ(病害的级别×该级别的植株数)供试植株数酶活性的测定:待香蕉植株枯萎病开始发病时(移栽后25d),将香蕉地上部和根系分别剪开,地上部茎基1cm处切取1cm厚的茎基,去表皮留取中间部分备用;根系先用自来水将泥土冲掉,再用去离子水清洗一遍,之后剪取香蕉植株根尖2cm,用于几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶和胼胝质含量的测定。几丁质酶活性、β-1,3-葡聚糖酶性参照史益敏的方法测定。

　　胼胝质的测定:采用Kohle等方法提取胼胝质。取0.500mg的植物样品用10mL水润洗后浸于10mL的乙醇中至少2min以移除可溶性荧光物质。将干燥后的根转入玻璃匀浆器内,加入7.5mL1mol/L的NaOH进行破碎。悬浮物80℃培养15min以溶解胼胝质,然后离心(15min,10000×g)。取上清液200μL于5mL的离心管中,依次加入800μL苯胺蓝(0.1%)、200μLHCl1mol/L和1800μL甘氨酸/NaOH缓冲液(1mol/L,pH9.5),50℃反应20min,取出在室温中放置30min后于荧光分光光度计上测定荧光强度。

　　土壤微生物数量(细菌、放线菌、真菌及病原菌)的测定:1)根际土壤抖落所有粘在香蕉植株根系上的土壤后,将根称重,按每10g根加90mL无菌水的比例放入事先装有玻璃珠的三角瓶中,再将三角瓶放置在摇床上170r/min震荡20min,洗脱在无菌水中的土壤即为根际土壤;2)移栽土壤将移栽用大盆土壤充分混匀后,取500g混合样,放入4℃冰箱中待用。

　　微生物数量采用稀释平板法计数,将土样稀释成10-1、10-2、10-3、10-4、10-5等不同稀释度的土壤溶液。用无菌吸管分别由不同稀释度的土壤溶液中各吸取0.1mL放入准备好的培养基平板,涂布均匀,于28℃培养箱培养。细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基,放线菌采用高氏1号培养基,真菌采用马丁氏培养基,病原菌(尖孢镰刀菌)计数采用KomadaH的选择性培养基。

　　试验数据用Excel2003和SPSS13.0统计分析软件进行统计和显著性水平检验。

　　2、结果分析

　　2.1对香蕉植株生长的影响