唐升田

（灵川县潭下镇农业技术推广站，广西壮族自治区 灵川 541208）

随着社会的进步，人们越来越认识到长期大量使用农药不仅会破坏生态环境的稳定性，同时还会威胁人类生命健康，因此，现代人们不断探究针对各类农作物的生物防治技术。通过长期的探索和实践，研究人员发现拮抗微生物中木霉菌具有很好的活性，木霉菌及其代谢产物在增强植物对病害的防御性、增加植物营养物质的吸收利用率及促进植物生长方面均有良好的效果。玉米是中国主要的粮食作物，在种植过程中，受多方面因素的影响，易发生各种病害问题，利用木霉菌对玉米病害进行生物防治，可实现玉米病害绿色防控，预防玉米土传病害的发生或减轻土传病害给玉米生长发育带来的危害。基于此，本文探究了玉米病害生物防治中木霉菌的应用相关问题。

1 木霉菌概念简介

木霉菌是一种广泛存在于不同环境条件下土壤中的真菌，其能产生多种对植物病原真菌、细菌和昆虫具有拮抗作用的生物活性物质，次级代谢产物和细胞壁降解酶类产物等，能有效防治各类植物土传病害，还能增强植物抗逆性、提高植物营养利用效率、促进植物生长和修复农化污染环境，被广泛应用于土壤改良和生物防治中，尤其是随着植物免疫理论的提出，进一步推动了木霉菌在生物防治中的应用[1]。

2 木霉菌在玉米病害生物防治中的应用

2.1 在玉米茎腐病生物防治中的应用

玉米茎腐病也被称为真菌型茎腐病，是一类由多种病原菌（如腐霉菌、镰刀菌和炭疽菌等）单独或复合浸染造成玉米茎基和根系腐烂的病害，是玉米种植过程中最常见和危害最为严重的土传病害之一，具有危害重和扩散迅速等特点。相关数据表明，自20世纪70年代以来，中国已有20多个省市发生过玉米茎腐病，且该病害的发生率呈逐年上升趋势。采用增施钾肥和化学种衣剂等方式防治病害，防治效率仅为30%左右，且长期增施钾肥和施化学种衣剂会破坏土壤生态环境，不利于生态环境健康可持续发展。国内外不少研究表明，木霉菌是一种环境友好型生防微生物，具有较强的根基竞争能力，能对各类作物土传病害进行防治，如国外广泛应用哈茨木霉菌T.harzianum T22 防治玉米茎腐病，且取得了良好的防治成效[2]。基于此，中国不少研究人员根据中国实际的土壤情况合理优选和制备合适的木霉菌剂，如陈捷等人对腐霉菌引起的玉米茎腐病和镰孢菌引起的玉米茎腐病以绿木霉菌穴施进行小区防治试验，结果显示，防治效率分别为58.15%和56.25%；吴晓儒等人通过人工接种盆栽试验比较分析棘孢木霉菌Trichoderma asperellum 不同颗粒剂配方对玉米茎腐病的防治效果，结果显示，木霉菌颗粒剂对玉米茎腐病的防治效果较好，防治效率均在50%以上，最高可达80%，且应用木霉菌颗粒剂后，玉米增产8%以上[3]。

棘孢木霉菌颗粒剂防治盆栽试验玉米茎腐病的方法为：取玉米种植地灌淤土样，分离获得棘孢木霉菌GDFS1009 菌株，然后将棘孢木霉菌GDFS1009菌株接种于PDA平板上，置于28℃培养箱中倒置培养2～3 d 后制得棘孢木霉菌平板，再在平板周围打取菌饼，接种种子菌培养基，然后将培养基置于恒温摇床上培养发酵一周制得木霉菌发酵液，此为一级菌种发酵液，再将0.5%一级菌种发酵液接种于发酵罐厚垣孢诱导培养基中，置于28℃培养箱中培养一周得到二级菌种发酵液，然后在颗粒剂基础培养基中加入腐殖酸、井冈霉素、申嗪霉素和32%的二级发酵液，使这些物质充分混合均匀，再将混合液置于造粒机挤压造粒，并置于43℃～50℃干燥机中干燥1～2 h，便可得到木霉菌颗粒剂成品，最后，在玉米种植前土壤穴施6 g/盆棘孢木霉菌颗粒剂。在实际防治过程中，玉米田间示范和盆栽试验结果有一定的差异，需要相关工作人员根据玉米种植地的实际环境，推测植株生育期对木霉菌的适应性或选择性，再选择合理的棘孢木霉菌颗粒剂防治，提高棘孢木霉菌颗粒剂对玉米茎腐病防治效果[4]。

2.2 在玉米根腐病生物防治中的应用

玉米根腐病主要由腐霉菌侵袭玉米根部所致，多发生于玉米苗期，可导致玉米整个根系和中胚轴逐渐变软、变褐和腐烂，严重时还会导致叶片发黄、植株矮小和幼苗死亡，且该病害能在短时间内快速扩散，严重时会导致玉米植株大量死亡。为保障木霉菌对玉米根腐病防治效果，工作人员需在玉米苗期对木霉菌进行合理筛选，也即对同一玉米种植地地块土壤进行采样，记录好采样信息和做好采样样品的编号，并对不同编号的样品敲碎、过筛、加无菌水、风干、振动、装瓶、稀释悬浮液和摇匀等处理，制备土壤溶液。将土壤溶液均匀地涂抹在PDA 平板上，置于28℃培养箱中倒置培养，待土壤溶液中长出菌落后挑取菌落边缘幼嫩菌丝，并对菌丝纯化处理。将木霉菌和串珠镰孢菌制成菌饼，分别接种于玉米种子菌培养基，观察和记录两者菌落生长速度和拮抗情况，并计算抑制率，根据木霉菌对病原菌落的抑制情况来评估其防治效果。还可采用盆栽防治试验测定木霉菌对玉米根腐病的防治效率，即将上述制备好的土壤溶液分别与木霉菌菌液和58%甲霜灵锰锌WP 药液混合均匀，再分别用混合液对盆栽玉米植株进行浇灌，浇灌后30 d，观察玉米苗期根腐病的发病情况，结果显示，木霉菌能有效抑制镰孢菌生长，其对玉米根腐病的防治效率约为50%，远高于58%甲霜灵锰锌WP 药液的防治效率[5]。

3 木霉菌在玉米病害生物防治中的作用机理

3.1 抗菌次生代谢作用

根据代谢方面的研究结果显示，木霉菌的挥发性和非挥发性抗菌次生代谢产物高达几百种，如钩状木霉、康宁木霉、绿色木霉和哈茨木霉分别可产生7种、9种、10种和12种抗菌次生代谢产物，包含烷基吡喃酮类物质、蒽醌类物质、异腈类物质、聚酮类物质、倍半萜烯类物质、二酮哌嗪类物质、肽醇类物质和类固醇类物质等，这些物质中均含有对玉米病原真菌有广谱拮抗活性的物质，如吡喃酮类物质和胶霉毒素等，此外这些物质还均能有效抑制玉米病原真菌活性，能对玉米病原真菌生长产生严重的阻碍或直接将玉米病原真菌杀灭，取得良好的病害防治效果。但是，木霉菌产生的抑菌物质需要在适宜的浓度和条件下才能发挥良好的抑菌作用，如相关研究指出，棘孢木霉T34菌株只有在1×107mol/L。

3.2 拮抗作用

木霉菌可产生大分子的抗菌蛋白或细胞壁降解酶类物质和小分子的抗生素物质，来抑制病原菌的生长、竞争和繁殖，如木霉菌可产生几丁质酶、蛋白酶、纤维素酶等酶，这些物质可分泌葡萄糖苷酶等胞外酶来降解病原菌或玉米病原真菌的细胞壁产生的抗生毒素，且还能分泌抗菌蛋白或裂解酶抑制病原真菌对玉米的浸染，有效预防或降低玉米病害问题的发生。

3.3 竞争作用

木霉菌具有适应能力强和生长速度快等特点，可与玉米根基附近病原菌形成竞争效应，如与玉米竞争生存空间、夺取玉米养分和水分，消耗氧气等，排除或削弱灰霉病病原物，大幅度削弱病原菌的侵害。除了竞争玉米养分和水分外，木霉菌和病原菌还会竞争微量元素和碳氮源营养等，对玉米病害产生良好的防治效果。

3.4 重寄生作用

在特定的环境中，木霉菌形成的腐霉对灰霉病菌具有重寄生作用，在重寄生过程中，受寄主真菌细胞凝集素的诱导作用，木霉菌会生成大量的细胞壁降解酶，能有效降解病原菌细胞壁，抑制和杀灭病原菌。重寄生是木霉菌是通过寄生、穿透、接触、识别和缠绕等过程完成重寄生，并在病原菌的诱导下产生可直接对病原菌的细胞壁产生作用的细胞壁降解酶，预防病原菌侵袭引发的玉米病害发生。

3.5 诱导抗性作用

木霉菌是一种典型的土壤习居菌，不仅能对土壤中的寄主植物产生防御，还能诱导作物产生自我防御系统获得抗病性，这种特性对玉米部分病害具有良好的防治效果。如木霉菌定植于玉米植株时，会刺激玉米植株生成细胞壁沉积物，可抵御病原生物对细胞造成的影响，木霉菌定植于玉米根基时，会诱导玉米对真菌、细菌和病毒等病原菌产生广谱系统抗性，防止玉米病害问题发生。木霉菌还会产生挥发性物质，这些物质可通过空气与玉米植株产生反应，并对玉米植株形成抗性，也能发挥良好的生物防治作用[6]。

4 结语

木霉菌是一种环境友好型生防微生物，不仅能防治各类植物的土传病害，还能增强植物抗逆性、提高植物营养利用效率、促进植物生长和修复农化污染环境，故被广泛应用于各类植物病害的生物防治和土壤改良中，如将其应用于玉米茎腐病和玉米根腐病生物防治中均能产生良好的防治效果。木霉菌之所以能对玉米茎腐病和玉米根腐病产生良好的生物防治效果，主要是因为其具有抗菌次生代谢作用、拮抗作用、竞争作用、重寄生作用和诱导抗性作用，其中，通过抗菌次生代谢可对病原菌活性产生良好的抑制作用，通过拮抗作用能有效抑制病原菌的生长、竞争和繁殖，通过竞争作用排除或削弱同一生境中的灰霉病病原物，通过重寄生作用能有效降解病原菌细胞壁，通过诱导抗性作用能诱导玉米对真菌、细菌和病毒等病原菌产生广谱系统抗性等，能全面预防玉米病害问题的发生或减轻玉米病害的危害程度。