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白僵菌在油茶苗圃地的宿存变化、介质影响及毒力分析

2020-03-18郭宗芳谢再成

现代园艺·综合版 2020年2期
关键词:介质

郭宗芳 谢再成

摘    要:研究白僵菌在土壤中的宿存变化和宿存菌株致病性,结果表明,在4~10月白僵菌成菌落数呈下降状态,之后呈波动状态。最终在土壤中的成菌落数维持在103CFU/土样水平。处理浓度过大不利于白僵菌的长期宿存。白僵菌的宿存与混合介质有关。白僵菌在宿存过程中其宿存菌株的毒力稳定性有利于对害虫的持续控制。

关键词:球孢白僵菌;宿存变化;介质;毒力分析;油茶苗圃

球孢白僵菌(Beauveria bassiana)是一种昆虫病原真菌,广泛应用于林业害虫的防治[1]。同时在地下害虫防治上也能达到很好的防治效果。白僵菌不但能寄生昆虫,而且能在生态系统中寄主昆虫缺乏的时候,在不同的环境中营腐生生活[2-3]。 因此,研究白僵菌在土壤中的宿存情况、使用中的不同混配介质对白僵菌宿存影响比较,为白僵菌菌肥制剂的开发应用提供一些帮助。

1   材料与方法

1.1   试验地点

赣州市林科所油茶苗圃,试验区地势平整,土壤偏酸性,肥水管理一致。

1.2   材料

菌株来源:赣州市林科所储存的马尾松毛虫菌株;家蚕僵虫分离菌株;PDA培养基分离纯化培养。

白僵菌孢子粉来源:赣州市林业科学研究所生产,含孢量为100亿/g。药用小型粉碎机粉碎。

白僵菌菌肥:应用甜叶菊渣发酵物、玉米粉、麦麸和谷壳等生产培养白僵菌,含孢量90亿/g。药用小型粉碎机粉碎。

SDAY选择性培养基:购于青岛高科园海博生物技术有限公司。

1.3   土壤宿存变化动态

1.3.1  SDAY选择性培养基的制作。称取成品SDAY选择性培养基80.0g,加热溶解于1000mL蒸馏水中,分装,121℃高压灭菌15min,备用。

1.3.2 试验小区设置。试验共设5个处理(见表1)。试验地选在赣州市林业科学研究所苗圃地(肥水管理一致)的作物间隙选取5块50cm×50cm的小区,相邻小区至少间隔1m。取出方格内2cm厚表层土,然后均匀播撒各种试剂;再把表层土平整铺回对应区内,每小区1个处理。药后1个月开始取样,间隔1或2月,即药后30d(4月)、60d、90d、120d、150d、180d、210d、270d、330d各1次。

1.3.3  取样方法。用圆柱形取样器(直径4.5mm),在5种不同的试剂区内用五点式取样法采集土样,取样厚度达15cm。

1.3.4 白僵菌成菌落数(CFU)的测定。(按王滨[4]的方法,并加以改进),用圆柱形取样器(直径4.5mm)取出土样,分别置入装有100mL 0.05%灭菌吐温-80溶液的250mL三角瓶中,于快速震荡器上震荡30min,使其充分混匀。每个样品梯度稀释成10(-3)、10(-4)、10(-5)、10(-6)和10(-7)浓度,每次稀释后均于快速震荡器上震荡30min,充分震荡均匀。用微量移液管精确移取各浓度土壤悬液0.3mL于制好的选择性培养基上铺成平板,每个浓度重复3次。将平板置于25℃恒温箱中培养10d,观察、记录各培养皿中白僵菌成菌落数。以适宜浓度的白僵菌成菌落数作为测定依据(CFU值在10~100间为宜)

1.4   宿存分离株对家蚕毒力测定

供试菌株:从上述A、B、C小区的宿存实验成菌落数(CFU)的测定中选取培养基内较大的菌落进行对家蚕毒力试验。

1.4.1  孢悬液制备。定期(即药后60d、120d、210d、270d各1次)从宿存试验样地(A、B、C)中分离得到不同的分离株,取纯化好的分离株,用0.05%的灭菌吐温-80溶液稀释,充分震荡后接种至SDAY平板培养基中,于25℃恒温培养箱中培养10d。优选菌落直径较大的分离株中提取一定量的孢子,用0.05%吐温-80无菌水,梯度配成1亿个/mL浓度的孢悬液。

1.4.2  对家蚕毒力测定(浸虫法)。取20mL孢悬液,挑选大小相近的健康家蚕20头浸入孢悬液5s,取出后用滤纸吸干虫体上多余的液体,放入15cm培养皿中,用鲜桑叶喂养。饲养温度25℃,湿度90%。每处理3个重复。饲养14d,每天观测家蚕生长状况,更换新桑叶,将死亡虫体移出,前3天死虫不计,第4d开始统计死亡率,连续调查15d。死亡虫体保湿培养7d,检查虫体上是否有菌丝和分生孢子长出,统计僵虫数。计算死亡率、侵染率。

1.5   数据统计分析

将实验数据进行方差分析,用Duncan氏新复极差法检验差异显著性。

2   结果与分析

2.1   白僵菌1年中宿存数量动态变化分析

白僵菌在土壤中的宿存受土壤中的生物和非生物的因素影响,其数量动态受土壤湿度、环境温度和土壤微生物的直接影响,尤其紫外线对表层土壤中的白僵菌杀伤作用,导致孢子的大量死亡[5-7]。以1年为周期,隔1月或2月取样调查白僵菌种群数量。由图1所示,起始2月内活性孢子量降低较快,降低速率达65%以上。5~6月随雨水增多,为白僵菌的腐生生长提供了适宜条件,活性孢子降低速率较小;7~8月高温干旱降低速率会加大;而10~12月隨着土壤中落叶等的腐熟,土壤中有机质增加了,从而提高了孢子萌发养分,白僵菌种群宿存有上升的趋势。

受紫外线影响,采取表面撒施的小区活性孢子量降低较快。试验E和试验C相比,在1个月后调查测定显示,试验E种群数量与初始成菌落数相比降低了88%左右,而试验C降低了63%。在实际使用中不建议采用土表撒施法,而建议采用覆土法。

不同的混合介质影响白僵菌宿存。试验剂型(A、B、C)3种介质中,有机质有利于白僵菌在土壤中生长,而草木灰会抑制白僵菌生长。如图1所示,应用腐熟的有机质生产的白僵菌菌肥其在土壤中的宿存比孢子粉与土壤混配表现更好。

从宿存变化中可看出试验C与试验D在土壤中宿存变化相似,但高浓度的试验D在试验后的第1个月内降解迅速,可能是土壤中提供不了足够养分供高浓度的白僵菌生长,导致白僵菌大量死亡。这也说明C措施是较为经济适应的使用方案。

2.2   宿存菌株毒力分析

从图2可看出,白僵菌在土壤中的宿存菌株其毒力随着宿存时间的延长呈下降趋势。而宿存菌株的致病力和孢子活性受环境温度、土壤温度、土壤湿度影响较大,高温干旱季节(7、8、9月)土壤中白僵菌宿存量及致病性均下降明显。宿存菌株毒力与僵虫率呈正相关,毒力越好其僵虫率也越高。

图2、图3中显示,宿存分离株A和C毒力相近,其毒力和孢子活性保存较良好;宿存分离株B差异显著,可能是由于试验B中草木灰pH值呈碱性,明显地抑制白僵菌生长。

3   结论

试验证明,白僵菌在土壤中能保持较稳定的毒力,在富含有机质的土壤中能保持一定的再生产孢能力,在土壤中宿存1年后依然保持在103水平上,本试验也从混合介质与白僵菌的相容性做了初步比较分析,有机质有利于白僵菌生长。白僵菌这种在土壤中较强的宿存能力,较稳定的毒力能达到其它化学农药无法保证的持续控制效果。在肥料应用层面,白僵菌作为菌肥使用或菌肥剂型开发应用,也具有一般有机肥无法具备持续杀虫效果,为白僵菌在菌肥方向的应用拓展取得了初步依据。

目前白僵菌在地下害虫防治上较多地应用于花生蛴螬防治上,其它的害虫防治应用较少。象白僵菌这种发现较早,但剂型研发严重落后的生物杀虫剂,还有待我们科研工作者提高认识,加强科技研发水平,加大宣传推广力度,使白僵菌产品更好地服务于现代农业。(收稿:2019-09-10)

参考文献:

[1]徐庆丰.我国研究和利用白僵菌防治农林害虫及有关问题的探讨[A].中国虫生真菌研究与应用(第1卷)[C].北京:学术期刊出版社,1988:1-9.

[2]Pereira R M, Alves S B and Stimac J L.Growth of Beauveria bassiana in fire ant nest soil with amendments[J].JInvertebr Pathol,1993,62:9-12.

[3]Studdert J P and Kaya H K. Water potential, temperature , and soil type on the formation of Beauveria bassiana soil colonies[J].JInvertebr Pathol,1990,56:380-386.

[4]王滨,聂英奇,李增智,等.白僵菌在土壤中宿存的数量、毒力及产孢量变化研究[J].安徽农业大学学报,2003,30(1):40-43.

[5]Griffin D M. Soil physical factors and the ecology of soil fungi[J].Biol Rev,1969 (38):141-166.

[6]Griffin D M. Water potential as a selective factor in the microbial ecology of soils[A].In“Water Potential Relationsin Soil Microbiology”[C].Special Publication,Soil Sci Soc Am,Madison WI,1981:141-151.

[7]Lingg AJand Donaldson M D. Biotic and abiotic factors affecting stability ofBeauveriabassiana in soil[J].JInvertebr Pathol,1981,38:222-230.

作者簡介:郭宗芳(1968-),男,森保工程师,研究方向:农林作物病虫害防治。

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