稻鸭共育生态系统抑制水稻纹枯病发生的作用机理研究

稻鸭共育生态种养模式,可提高水稻产量和品质，降低有害生物的发生,减少污染、保护环境。这对于保障粮食和食品安全具有重要意义。本课题在前人研究发现稻鸭共养生态系统能减轻水稻纹枯病的发生与危害的基础上，初步探明了鸭粪中提取的化学物质和筛选的微生物对水稻及水稻纹枯病有影响，而鸭嘴、鸭毛分泌物则无影响；鸭在稻田中的活动对水稻及水稻纹枯病的均有影响。已有的研究结果初步明确了稻鸭共养生态系统中抑制水稻纹枯病的主要因素，为水稻纹枯病的控制提供了新思路和开辟了新途径；本研究旨在探索稻鸭共育生态系统中抑制水稻纹枯病的作用机理和生态过程，为稻鸭共育生物防治水稻纹枯病提供理论依据和实践基础；并分离鉴定出3-4种抑菌物质（化合物和微生物），为研发新的生物防治制剂奠定基础。

本课题在前人研究发现稻鸭共育生态系统能减轻水稻纹枯病发生的基础上，通过研究探明了稻鸭共育生态系统抑制水稻纹枯病发生的作用机理。其研究结果可为稻鸭共育生态系统生物防治水稻纹枯病提供理论依据与实践基础并为稻田其他有害生物的生物防治提供新思路与新途径。研究内容：①调查鸭活动对水稻纹枯病发生的影响；②了解鸭本身物质及分泌物如鸭毛、鸭嘴和鸭粪中化学物质对水稻纹枯病发生的影响；③筛选并鉴定鸭毛、鸭嘴和鸭粪中对水稻纹枯病具有拮抗作用的微生物，研究其抑菌物质分离纯化方法，明确抑菌成分及其田间防效。研究结果：①探明了稻鸭共育生态系统抑制水稻纹枯病的发生是稻-鸭-生态系统多因素综合作用的结果。其抑制机理表现为：a. 鸭啄食菌核减少水稻纹枯病初侵染来源，减轻病害发生；b. 鸭搅动田泥，使泥砌封水稻叶鞘基部，抑制水稻纹枯病菌对水稻的侵染与扩展；c. 鸭活动造成的稻田环境及鸭产生的分泌物中的抑菌物质和抑菌微生物既可诱导提高水稻对纹枯病的抗性又能抑制纹枯病菌的生长，表现为放鸭田稻丛中的相对湿度低于未放鸭田，光照强度高于未放鸭田；从水稻移栽到分蘖末期，放鸭田稻丛中的温度较未放鸭田低，而从水稻拔节期到灌浆期高于未放鸭田。放鸭田水稻的PPO活性较未放鸭田低，但PAL、POD、几丁质酶活性高于未放鸭田。水稻成熟期病情指数放鸭田比未放鸭田低76%，稻谷产量比未放鸭田高40%。②研究表明了鸭毛、鸭嘴和鸭粪中含有的化学物质对水稻纹枯病菌有抑制作用。表现为鸭毛、鸭嘴和鸭粪的乙醇、乙酸乙酯粗提物对水稻纹枯病菌均有抑制效果，其中鸭粪乙醇粗提物抑菌效果更好，初步分析为酚酸类和硫醇类物质。③从鸭粪和稻田土壤中筛选到对水稻纹枯病菌具有拮抗作用的细菌A168和SU8，经鉴定分别为Bacillus cereus和Pseudomonas aeruginosa。同时，研究发现A168菌和SU8菌对多种植物病原真菌具有抑制作用，抑菌谱广，其抑菌成分分别为多肽类物质和吩嗪-1-甲酰胺。将SU8菌乙酸乙酯粗提物与井冈霉素复配对水稻纹枯病菌具有增效作用；田间试验结果表明A168菌和SU8菌对水稻纹枯病的控制效果可达70%以上。