不同微生物益生菌溶液对小麦茎基腐病的发生及小麦产量的影响

小麦是我国主要的粮食作物之一，其产量和品质直接关系到国家粮食安全。近年来，小麦茎基腐病在我国各小麦主产区发生日益严重，成为制约小麦生产的重要病害之一。该病由多种病原菌复合侵染引起，其中以镰刀菌属（Fusarium）真菌为主，可导致小麦茎基部腐烂、植株倒伏、灌浆受阻，严重时减产可达 30% 以上【1】。

目前，小麦茎基腐病的防治主要依赖化学杀菌剂，但长期使用化学药剂易导致病原菌抗药性增强、土壤生态环境破坏及农产品农药残留等问题。因此，寻找安全、高效、可持续的生物防治方法成为研究热点。微生物益生菌作为一类对宿主有益的活性微生物，可通过竞争营养、分泌抗菌物质、诱导植物抗性等方式抑制病原菌生长，同时还能促进植物生长发育，在作物病害防治和产量提升中展现出巨大潜力【2】。

已有研究表明，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、哈茨木霉等益生菌对多种作物病害具有一定防治效果，但针对小麦茎基腐病的系统研究较少，且不同益生菌的防治效果及对小麦产量的影响存在差异。基于此，本研究选取 3 三种常见微生物益生菌，通过田间试验探究其对小麦茎基腐病发生及产量的影响，旨在为小麦茎基腐病的生物防治提供科学依据。

一、材料与方法

（一）供试材料

小麦品种：郑麦1860，当地主栽品种，对茎基腐病具有中度感病性。

益生菌菌株：

（1）枯草芽孢杆菌，山东省农业科学院微生物研究所生产；

（2）解淀粉芽孢杆菌，中国农业科学院植物保护研究所生产；

（3）哈茨木霉，南京农业大学资源与环境学院生产。

3 病原菌：从当地发病小麦茎基部分离鉴定的镰刀菌（Fusarium graminearum），经致病性测定为强致病菌株。

培养基：牛肉膏蛋白胨培养基（培养芽孢杆菌）、PDA 培养基（培养哈茨木霉和镰刀菌）。

试验设计

试验于2024-2025 年在河南省汤阴县白营镇农业技术推广站小麦试验田进行，土壤类型为潮土，有机质含量1.2% ，pH7.2。试验采用随机区组设计，共设5 个处理：

处理1（CK1）：清水对照（不接种病原菌，喷施等量清水）；

处理2（CK2）：病原菌对照（接种病原菌，喷施等量清水）；

处理3（BS）：接种病原菌后喷施枯草芽孢杆菌溶液；

处理4（BA）：接种病原菌后喷施解淀粉芽孢杆菌溶液；

处理5（TH）：接种病原菌后喷施哈茨木霉溶液。

每个处理3 次重复，小区面积10m²，行距25cm，株距10cm，常规田间管理。

（三）益生菌溶液制备与施用

益生菌培养：将芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基，30℃、180r/min 振荡培养48h，调整菌液浓度至1×10⁸CFU/mL；哈茨木霉接种于 PDA 液体培养基，28℃、150r/min 振荡培养 72h，调整孢子浓度至 1×10⁷个/mL。施用方法：小麦播种后30d（苗期）和返青期各喷施1 次益生菌溶液，用量为100mL/m²，均匀喷施于小麦茎基部及周围土壤。病原菌于小麦苗期采用土壤接种法，将镰刀菌菌核（浓度 sg/m² ）与土壤混合后施入田间。

（四）调查指标与周期

1、病害调查：于小麦灌浆期调查茎基腐病发生情况，每个小区随机选取30 株，记录发病株数及发病程度。发病程度分级标准：

（0）级：茎基部无病斑；

（1）级：病斑面积占茎基部总面积的1/4 以下；

（2）级：病斑面积占茎基部总面积的1/4-1/2；

（3）级：病斑面积占茎基部总面积的1/2-3/4；

（4）级：病斑面积占茎基部总面积的3/4 以上或植株倒伏、死亡。

2、计算发病率和病情指数：

发病率 （%）= （发病株数/调查总株数） ×100 病情指数=Σ（各级发病株数×相应级别值）/（调查总株数 × 最高级别值）×100

3、生长指标调查：于小麦抽穗期测定株高、茎粗、单株鲜重和干重。

4、产量及构成因素调查：小麦成熟后，每个小区单独收获，测定有效穗数 （↑↑/m² ）、穗粒数（粒/穗）、千粒重（g）和小区产量，换算成公顷产量。

（五）数据分析

采用SPSS22.0 软件进行数据统计分析，采用单因素方差分析（ANOVA）和Duncan 多重比较法检验差异显著性（P<0.05）。

二、结果与分析

（一）不同益生菌溶液对小麦茎基腐病发生的影响

由表1 可知，接种病原菌的CK2 组发病率和病情指数显著高于 CK1 组，表明病原菌接种成功。与 CK2 组相比，3 种益生菌处理均能显著降低小麦茎基腐病的发病率和病情指数，其中BA 处理效果最佳，发病率和病情指数分别为 18.7%和 12.3，较 CK2 组降低 42.3% 和 51.7% ；其次是BS 处理，发病率和病情指数分别为23.3%和16.5，较 CK2 组降低 28.8% 和 38.2% ；TH 处理效果相对较弱，但仍显著优于CK2 组。

表1 不同处理对小麦茎基腐病发病率和病情指数的影响

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<0.05），下同

（二）不同益生菌溶液对小麦生长指标的影响

由表2 可知，与CK2 组相比，3 种益生菌处理均能显著提高小麦株高、茎粗、单株鲜重和干重 （P<0.05 ）。其中BA 处理的株高、茎粗、单株鲜重和干重分别为85.6cm、 0.68cm 、 45.2g 和 18.3g ，较CK2 组分别增加 12.5% 、16.9% 、23 6% 和 28.2% ；BS 处理次之，TH 处理效果相对较弱，但均优于CK2 组。这表明益生菌可通过抑制病害发生，促进小麦生长发育。

表2 不同处理对小麦生长指标的影响

（三）不同益生菌溶液对小麦产量及构成因素的影响

由表 3 可知，与CK2 组相比，3 种益生菌处理均能显著提高小麦有效穗数、穗粒数、千粒重和产量。其中BA 处理的产量最高，为 8265kg/hm²，较 CK2 组增加 18.6% ；有效穗数、穗粒数和千粒重分别为635 万/hm²、38.2 粒和 45.6g ，较CK2 组分别增加 12.1% 、 9.3% 和 8.7%_oo 。BS 处理产量为 7740kg/hm²，较 CK2 组增加 10.9% ；TH 处理产量为 7320kg/hm² ，较CK2 组增加 5.2% 。表明解淀粉芽孢杆菌在提高小麦产量方面效果最为显著。

表3 不同处理对小麦产量及构成因素的影响

三、讨论

本研究结果表明，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和哈茨木霉三种益生菌对小麦茎基腐病均有一定防治效果，且能促进小麦生长和提高产量，其中解淀粉芽孢杆菌效果最佳。这与前人研究结果一致，可能是由于解淀粉芽孢杆菌能分泌多种抗菌物质（如脂肽类抗生素、几丁质酶等），有效抑制病原菌生长【3】；同时，其还能通过固氮、溶磷等作用改善土壤养分状况，促进小麦对营养物质的吸收，从而提高植株抗性和产量。

枯草芽孢杆菌的防治效果次之，其作用机制可能与竞争生态位、诱导植物产生系统抗性有关。哈茨木霉作为一种重要的生防真菌，可通过寄生、拮抗等方式抑制病原菌，但本研究中其效果相对较弱，可能与菌株特性、施用浓度或环境条件有关，需进一步优化。

从产量构成来看，益生菌主要通过降低病害发生程度，减少植株死亡和倒伏，从而增加有效穗数；同时，促进植株生长发育，提高光合效率，增加穗粒数和千粒重。这表明益生菌在防治病害的同时，还能通过改善小麦生长状况实现增产，具有“防病+促生”的双重作用。

四、结论

解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉均能有效抑制小麦茎基腐病的发生，其中解淀粉芽孢杆菌防治效果最佳，发病率和病情指数较病原菌对照分别降低42.3%和51.7%。

三种益生菌均能促进小麦生长，提高株高、茎粗和生物量，解淀粉芽孢杆菌效果最为显著。

解淀粉芽孢杆菌处理的小麦产量最高，达 8265kg/hm²，较病原菌对照增加 18.6% ，在小麦茎基腐病生物防治和增产中具有重要应用前景。

建议进一步研究解淀粉芽孢杆菌的最佳施用浓度、时期及与其他农业措施的协同效应，为其大规模推广应用提供技术支撑。

参考文献：

[1]李明，王强，张丽.小麦茎基腐病研究进展[J].《植物保护》2023，49（2）：1-8.

[2]王华，刘杰，赵伟.微生物益生菌在作物病害防治中的应用[J].《中国农业科学》2022，55（10）：1923-1935.

[3]张艳，陈明，刘晓.解淀粉芽孢杆菌对小麦镰刀菌的拮抗作用及机制《微生物学报》2023，63（5）：1876-1888.

作者简介：

刘继红（1971），女，河南省汤阴县人，在工作，农艺师，大专文化，主要从事基层农业技术推广工作。

张巧婷（1989），女，河南濮阳市人，在工作，助理农艺师，本科，主要从事农作物育种与新品种推广。

张太平（1966），男，河南汤阴县人，在工作，农业技术推广研究员，大专，主要从事基层农业技术推广工作。

李艳芳（1971），女，河南汤阴县人，在工作，高级农艺师，大专，主要从事基层农业技术推广工作。

管庆飞（1987），男，在工作，助理农艺师，本科，主要从事农作物育种与新品种推广。