鏈黴菌Streptomyces saraceticus 31與五種微生物之施用對南方根瘤線蟲以及植物生長之影響

Abstract

多種微生物具有促進植物生長或是防治病害的能力，其中以根圈微生物為多，而共同施用不同微生物亦被廣泛研究，企圖對植物生長或病害防治引發加乘效果。然而混合微生物往往因為施用菌種、防治對象、環境及作物的不同而沒有一定的結論。本試驗以鏈黴菌Streptomyces saraceticus 31(SS31)為主要研究對象，將之混合Bacillus subtilis、Trichoderma sp.、溶磷菌、固氮菌(Rhizobium sp.)及菌根菌，評估混合兩種生物製劑施用對南方根瘤線蟲的防治以及對植物生長促進的效果。對峙培養結果僅B. subtilis對SS31有抑制現象；液態共同培養則顯示B. subtilis與溶磷菌養分競爭能力強，能抑制SS31生長，但是於溫室試驗中微生物混用對各菌之族群量並無明顯影響，SS31、Bacillus subtilis、溶磷菌及固氮菌之族群量皆能維持在每克根圈土104 CFU以上，Trichooderma sp.則維持在103 CFU以上，而菌根菌厚膜孢子可於每克根圈土分離得100顆以上。其中Trichooderma sp.無論有無與SS31混合，其根圈族群量在含有根瘤線蟲的環境下皆出現隨時間下降的情形，於施用後110天下降至1.3×102 CFU。沒有培養基質之微生物菌體懸浮液皆無法有效降低根瘤線蟲蟲卵之孵化率，僅Trichoderma sp.與固氮菌能降低根瘤線蟲侵染力，而溶磷菌則有降低空心菜對二齡幼蟲誘引率的能力。在帶有培養基質的處理中，SS31黃豆砂糖培養液能有效降低根瘤線蟲蟲卵之孵化率、侵染力以及對二齡幼蟲之誘引率，B. subtilis、Trichoderma sp.及溶磷菌之商品皆能降低卵之孵化率，但僅Trichoderma sp.能降低侵染力，B. subtilis及溶磷菌則能降低空心菜對二齡幼蟲之誘引率。於中興大學進行短期溫室試驗中實際施用微生物商品或培養液以及菌體懸浮液，結果亦顯示施用微生物商品或培養液對植物的生長或南方根瘤線蟲的防治效果較好，說明培養基質中所含二次代謝物對生物製劑的重要性。於霧峰進行之長期溫室試驗顯示，僅在接種線蟲前施用微生物(前處理)才能顯著降低根瘤線蟲族群。前處理中單獨施用SS31、Trichoderma sp.、溶磷菌、固氮菌，以及將SS31分別與B. subtilis、Trichoderma sp.、溶磷菌、固氮菌及菌根菌混合施用皆能明顯降低土壤中根瘤線蟲族群量，以微生物與SS31混合施用降低之族群量較多，又以SS31混合菌根菌施用之效果最佳，該處理能於接種後70及110天中顯著降低南方根瘤線蟲族群，一百克土壤中分離之二齡幼蟲各為17.7及127.7隻，而對照組則為112.0及1679.0隻。在接種根瘤線蟲後施用微生物雖也能降低根瘤線蟲族群，然而所有處理皆沒有顯著差異。長期溫室試驗中亦顯示微生物混用在生長期110天時植物生長較單獨施用之處理為佳，其中SS31混合B. subtilis能顯著提升空心菜鮮重，於施用後110天之地上部鮮重(35.1 g)達對照組(15.1 g)兩倍以上，具備生物肥料發展潛力。無論微生物的單獨或混合施用對於香蕉的生長幫助皆有限，僅能略為增加香蕉株高，各處理於六個月的試驗中幾乎沒有顯著差異；且測試盆缽中微生物的處理對土壤pH值影響不大。整體而言，微生物的混合施用對於根瘤線蟲的防治以及空心菜生長確實較有幫助，然而相較於微生物的單獨施用卻幾乎沒有顯著差異，顯示即使施用之微生物能共存於同一環境，如以一般方式直接混用並無法達到加乘效果，而混合施用對作物生產所增加的效益是否符合經濟成本亦尚需進一步評估。