【研究背景】立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG-1 IA是一种严重危害农作物的土传病原菌,可引起稻,麦、玉米、豆、棉,多种蔬菜瓜果等植株病害,造成病部收缩、干枯,呈萎蔫状,随之渐渐枯死,从而造成农作物的大量减产,给全球粮食产量造成巨大的经济损失。【材料与方法】本实验研究了土壤中施加生物炭对玉米接种立枯丝核菌后植物生理机制的变化。试验采用全国种植面积最广的郑单958玉米品种为实验材料,菌种选用立枯丝核菌AG-1IA。土壤施加生物炭的比例为1%、5%、9%,以不施生物炭(0%)为对照。玉米植株生长至三叶一心时接菌处理,使用牙签两点嵌入叶鞘法进行玉米立枯丝核菌的接种。观察其在0h、6h、12h、24h、48h、72h各处理发病情况和超氧阴离子、H2O2、SOD、MDA、POD、CAT、APX、Pro、还原糖、可溶性蛋白、叶绿素等生理指标的变化。【结果与分析】通过试验结果可以观察到施加生物炭和不施加生物炭在小于24h没有发病,大于48h施加5%、9%生物炭的植株优先发病。不施生物炭植株病斑少于施加5%、9%生物炭的植株,施加1%生物炭的植株最少。玉米叶鞘接种立枯丝核菌,6h之前超氧阴离子无明显变化。12h作物中超氧阴离子产生速率显著增加,说明菌丝生长侵加植物体中,对植物的细胞器产生了伤害,使其产生更多的超氧阴离子自由基。超氧化物歧化酶(SOD)也会随着超氧阴离子自由基的升高而升高,使其转化为过氧化氢和氧气,测定过氧化氢在接菌24h后显著增加,而且在生物炭含量5%和9%时比较明显。通过测定过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)都与过氧化氢有相同的趋势,在接菌24h后显著增加,而且在生物炭含量5%和9%时比较明显。丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、还原糖、叶绿素与上述指标相一致,这也与玉米叶鞘生成病斑时间相一致。【结论】总之,这项研究提供了强有力的证据表明在1%的生物炭下,生物炭对丝核病无显著影响,而5%和9%的生物炭显著增加了玉米叶鞘对丝核病的易感性。