臭氧对水稻恶苗病菌的抑制作用

常 浩，姬明飞，牟 明，张俊华

(东北农业大学，黑龙江哈尔滨 150030)

臭氧对水稻恶苗病菌的抑制作用

常 浩，姬明飞，牟 明，张俊华*

(东北农业大学，黑龙江哈尔滨 150030)

[目的]探讨臭氧对水稻恶苗病菌的抑制作用。[方法]采用菌丝生长速率法和孢子萌发抑制法测定臭氧对恶苗病菌的抑制效果。[结果]在臭氧处理10 min的条件下，200、100、75、50 mg/m34种浓度臭氧对恶苗病菌菌丝生长的抑制效果分别为54.47%、26.50%、16.08%、8.36%，对孢子萌发的抑制率分别为90.45%、59.55%、41.67%、14.77%。在200 mg/m3臭氧处理条件下，30、20、10 min臭氧处理对恶苗菌菌丝生长的抑制效果分别为88.08%、72.38%、49.60%，对孢子萌发的抑制效果分别为90.25%、50.74%、21.46%。[结论]试验结果为促进臭氧在水稻栽培领域中的广泛应用提供了理论依据。

臭氧；水稻；恶苗病；抑制作用

水稻恶苗病又称徒长病[1-2]，在我国水稻各种植区均有发生。该病在水稻苗期发病，发病时叶片叶鞘细长，叶色淡黄，根系发育不良。其病原是串珠镰孢菌(FusariummoniliformeSheld)，属无性菌类真菌。带菌种子和病稻草是水稻恶苗病发生的初侵染源。带菌稻秧定植后，菌丝体遇适宜条件可扩展到整株，刺激茎叶徒长。花期病菌传播到花器上，侵入颖片和胚乳，造成秕谷或畸形，在颖片合缝处产生淡红色粉霉[3]。病菌侵入较晚，谷粒虽不显症状，但菌丝已侵入内部使种子带菌。脱粒时与病种子混收，也会使健康种子带菌。近几年水稻恶苗病愈发严重，已经影响水稻产量。

臭氧作为一种强氧化剂，具有广谱性和急速触杀性，当臭氧浓度达到一定阈值后，臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构，以实现杀菌作用[4]。并且臭氧作为杀菌剂，可以不考虑环境污染的问题。 虽然国外已经有成功先例，但我国对臭氧在水稻栽培领域中的应用研究尚处于起步阶段。鉴于此，笔者探讨了臭氧对水稻恶苗病病菌的抑制作用，以期为促进臭氧在水稻栽培领域中的广泛应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 培养基。马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基：马铃薯200.0 g，葡萄糖20.0 g，琼脂20.0 g，水1 L。

1.1.2 供试菌。水稻恶苗病病菌串珠镰孢菌(FusariummoniliformeSheld)。

1.2 方法

1.2.1 臭氧浓度对水稻恶苗病菌生长的影响试验。采用生长速率法[5]，将水稻恶苗病菌接种于PDA平板，于26 ℃恒温培养箱中培养7 d，放入分别装有臭氧浓度为50、75、100、200 mg/m3的自控臭氧消毒机中，处理10 min。每个处理3次重复。将处理后的病原菌用打孔器打5 mm左右的菌碟，接种于PDA平板，以不用臭氧处理的病原菌作为空白对照，26 ℃培养7 d，采用十字交叉法测量菌落直径，计算臭氧对供试病菌菌丝生长的抑制率[6]。

菌丝生长抑菌率=( 对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径×100%

1.2.2 臭氧处理时间对水稻恶苗病菌生长的影响试验。将水稻恶苗病菌接种于PDA平板，于26 ℃恒温培养箱中培养7 d，放入臭氧浓度为200 mg/m3的自控臭氧消毒机中，分别处理10、20、30 min，每个处理3次重复。将处理后的病原菌用打孔器打5 mm左右的菌碟，接种于PDA平板，以不用臭氧处理的病原菌作为空白对照，26 ℃培养7 d，采用十字交叉法测量菌落直径，计算臭氧对供试病菌菌丝生长的抑制率。

1.2.3 臭氧浓度对恶苗病菌孢子萌发的影响试验。将水稻恶苗病菌接种于PDA平板，于26 ℃恒温培养箱中培养7 d，用毛刷刷下孢子，配制成1×105个/mL孢子悬浮液，放入分别装有臭氧浓度为50、75、100、200 mg/m3的自控臭氧消毒机中，处理10 min，置于培养箱培养，12 h后观察孢子萌发情况，每个处理3次重复[7]。

1.2.4 臭氧处理时间对恶苗病菌孢子萌发的影响试验。将水稻恶苗病菌接种于PDA平板，于26 ℃恒温培养箱中培养7 d，用毛刷刷下孢子，配制成1×105个/mL孢子悬浮液，放入装有臭氧浓度为200 mg/m3的自控臭氧消毒机中，分别处理10、20、30 min，置于培养箱中，12 h后观察孢子萌发情况，每个处理3次重复[8]。

2 结果与分析

2.1 臭氧浓度对水稻恶苗病菌生长抑制作用的影响 由表1和图1A可知，4种浓度臭氧对恶苗病菌的菌丝生长均具有抑制作用。当臭氧浓度为200 mg/m3时，对水稻恶苗病菌菌丝生长抑制效果最好，抑制率为54.47%；当浓度为100、75 mg/m3时的抑制效果次之，抑制率分别为26.50%、16.08%；当臭氧浓度为50 mg/m3时，对病菌的抑制效果最差，抑制率仅为8.36%。

表1 不同浓度臭氧对水稻恶苗病菌菌丝生长速率和孢子萌发的影响

Table 1 Effect of different concentrations of ozone on the growth rate of mycelium and spore germination of rice seedlings

%

图1 不同臭氧浓度和臭氧处理时间对水稻恶苗病菌菌丝生长速率的影响Fig.1 Effect of different concentrations of ozone and ozone treatment time on the growth rate of rice seedlings

2.2 臭氧处理时间对水稻恶苗病菌菌丝生长速率的影响 由表2和图1B可知，臭氧3种处理时间均对恶苗病菌的菌丝生长具有抑制作用。当处理时间为30 min时，臭氧对水稻恶苗病菌菌丝生长的抑制效果最好，抑制率为88.08%；其次是处理时间为20 min，抑制率为72.38%；当处理时间为10 min时，对病菌菌丝生长的抑制效果最差，抑制率仅为49.60%。

2.3 臭氧浓度对水稻恶苗病菌孢子萌发的影响 由表1和图2可知，4种浓度臭氧均对恶苗病菌的孢子萌发具有抑制作用。当臭氧浓度为200 mg/m3时，对水稻恶苗病菌孢子萌发抑制效果最好，抑制率为90.45%； 当浓度为100、75 mg/m3时

表2 臭氧处理时间对水稻恶苗病菌菌丝生长速率和孢子萌发的影响

Table 2 Effect of different ozone treatment time on the growth rate of rice seedlings %

图2 不同臭氧浓度对水稻恶苗病菌孢子萌发的影响Fig.2 Effect of different concentrations of ozone on spore germination of rice seedlings

的抑制效果次之，抑制率分别为59.55%、41.67%； 当臭氧浓度为50 mg/m3时，对病菌的孢子萌发抑制效果最差，抑制率仅为14.77%。

2.4 臭氧处理时间对水稻恶苗病菌孢子萌发的影响 由表2和图3可知，臭氧3种处理时间均对恶苗病菌的孢子萌发具有抑制作用。 当处理时间为30 min时，臭氧对水稻恶苗病菌孢子萌发的抑制效果最好，抑制率为90.25%；其次是处理时间为20 min，抑制率为50.74%；当处理时间为10 min时，对病菌孢子萌发的抑制效果最差，抑制率仅为21.46%。

图3 不同臭氧处理时间对水稻恶苗病菌孢子萌发的影响Fig.3 Effect of different ozone treatment time on spore germination of rice seedlings

3 结论与讨论

该研究表明，不同时间和浓度臭氧处理对水稻恶苗病菌菌丝生长均有抑制作用，且随着处理浓度的增加，抑制效果明显增加，相同臭氧浓度条件下，当处理时间为30 min时，臭氧对水稻恶苗病菌菌丝生长速率的影响最大，抑制效果达88.08%。而相同处理时间下，3 种不同臭氧浓度处理对水稻恶苗菌菌丝生长速率均有影响，且当臭氧浓度达200 mg/m3时，臭氧对病菌菌丝生长速率影响最大，抑制率为54.47%。不同时间和浓度臭氧处理对水稻恶苗病菌分生孢子萌发均有影响，当处理时间为30 min时，臭氧对病原菌分生孢子萌发的影响最大，抑制率为90.25%，当处理浓度为200 mg/m3时，臭氧对病原菌分生孢子萌发的影响最大，抑制率为90.45%。

此外，臭氧的抑菌效果还与病原菌自身的特性及其测定方法有关。因此，臭氧对恶苗病原菌抑制效果的测定方法还有待进一步研究。参考文献

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Inhibition Effect of Ozone onFusariummoniliforme

CHANG Hao，JI Ming-fei, MU Ming, ZHANG Jun-hua*

(Northeast Agricultural University，Harbin, Heilongjiang 150030)

[Objective] The aim was to explore the inhibition effect of ozone onFusariummoniliforme.[Method] We determined the inhibitory effect of ozone onFusariummoniliformeby mycelium growth rate and spore germination inhibition. [Result] Under the conditions of ozone treatment 10 min, the inhibitory effects of ozone at 200, 100, 75 and 50 mg/m3on mycelium growth were 54.47%, 26.50%, 16.08% and 8.36%, respectively, and spore germination of the pathogen were 90.45%, 59.55%, 41.67% and 14.77%. In the ozone concentration of 200 mg/m3processing conditions, the inhibition of different ozone treatment time of 30, 20 and 10 min on the growth ofFusariummoniliformeSheld were 88.08%, 72.38% and 49.60%, as for the spore germination inhibition effect were 90.25%, 50.74% and 21.46%, respectively.[Conclusion] The results provide theoretical basis for the wide application of ozone in rice cultivation.

Ozone; Rice; Bakanae disease; Inhibition effection

黑龙江省哈尔滨市应用技术研究与开发项目(2014AB6BN036)；高等学校创新能力提升计划(即“2011计划”)；中央引导地方科技发展专项《建立“两减一空”精简化栽培操作流程》。

常浩(1990- )，男，甘肃庆阳人，硕士研究生，研究方向：寄主与病原物互作。*通讯作者，教授，博士生导师，从事寄主与病原物互作研究。

2016-10-26

S 436.111.4+4

A

0517-6611(2016)35-0157-02