生物肥料“寧盾”對(duì)甜瓜枯萎病的防治效果

邢衛(wèi)峰等

摘要：通過田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生物肥料“寧盾”能夠有效防治甜瓜枯萎病，提高甜瓜的出苗率，促進(jìn)甜瓜的生長，并顯著提高甜瓜的產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。在甜瓜連作田中，“寧盾”處理組枯萎病嚴(yán)重度顯著低于對(duì)照組，生防效果高達(dá)8155%。育苗10 d后，“寧盾”處理組出苗率較對(duì)照組高20.66%～61.54%。在甜瓜“新景甜1號(hào)”移栽25 d后，“寧盾”處理組甜瓜的株高、莖粗、最大葉面積分別增加57.50%、8.18%、47.16%，處理組增產(chǎn)達(dá)21.02%；甜瓜“圣姑”移栽到大田45 d后，與對(duì)照組比較，“寧盾”處理組甜瓜株高、莖粗分別增加14.88%、15.15%，增產(chǎn)率高達(dá)57.61%。另外，“寧盾”處理組果實(shí)的硬度、可溶性固形物、可溶性糖含量均顯著高于對(duì)照組，因此“寧盾”對(duì)甜瓜的品質(zhì)具有明顯的改善作用。

關(guān)鍵詞：生物防治；枯萎病；甜瓜；促生長作用；生物肥料

中圖分類號(hào)： S436.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）03-0078-03

甜瓜（Cueumis melon）別名香瓜，市場需求量大，隨著栽培技術(shù)的不斷發(fā)展，為了滿足反季節(jié)甜瓜的市場需求，保護(hù)地栽培甜瓜應(yīng)運(yùn)而生，但多年連續(xù)栽培極易產(chǎn)生連作障礙。連作障礙是甜瓜生產(chǎn)中常見的難題之一，連作障礙產(chǎn)生的原因主要是土傳病菌積累、植物自毒作用、土壤鹽漬化和酸化等[1]。連作障礙會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，然而由于連作障礙產(chǎn)生的因素非常復(fù)雜，生產(chǎn)上尚缺乏一套行之有效的解決方案或途徑。甜瓜連作田中通常伴隨枯萎病的發(fā)生。溫玲連續(xù)統(tǒng)計(jì)了5年甜瓜連作田枯萎病的發(fā)病情況，5年后甜瓜枯萎病發(fā)病率達(dá)90%，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。生產(chǎn)上常用的克服連作障礙的技術(shù)有輪作和間套作[3]、選用抗病品種或嫁接[4-5]、無土栽培、合理的土壤管理和生物防治[6-8]等。其中較為有效可行的方法是選育抗病品種或嫁接和生物防治，但選育抗病品種費(fèi)時(shí)費(fèi)力，和嫁接一樣都會(huì)導(dǎo)致甜瓜口感和品質(zhì)下降[9]，實(shí)際應(yīng)用受到一定限制；因此生物防治成為目前國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，并將逐步成為農(nóng)作物病蟲害防治的重要手段之一。

生物肥料“寧盾”由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生物源農(nóng)藥研發(fā)實(shí)驗(yàn)室研制，主要成分是2種芽孢桿菌和沙雷氏菌。通過前期研究發(fā)現(xiàn)，其對(duì)番茄青枯病、辣椒疫病、番茄根結(jié)線蟲病等土傳病害均有較好的防治效果[10-11]?！皩幎堋蓖ㄟ^有效地提高土壤中生物多樣性，提高植物根圍土壤速效氮磷鉀的含量，對(duì)土壤肥力和結(jié)構(gòu)具有良好的改善作用。本研究通過田間試驗(yàn)，初次評(píng)價(jià)了生物肥料“寧盾”防治甜瓜枯萎病的效果、對(duì)甜瓜的促生作用和對(duì)果實(shí)品質(zhì)的提高效應(yīng)，為甜瓜生產(chǎn)實(shí)踐過程中克服連作障礙、提高綜合效益提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試菌劑、甜瓜品種和試驗(yàn)田概況

生物肥料“寧盾”是由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生物源農(nóng)藥研發(fā)實(shí)驗(yàn)室研制、南京農(nóng)大生物源農(nóng)藥創(chuàng)制有限公司開發(fā)的微生物肥產(chǎn)品[登記證號(hào)為微生物肥（2013）準(zhǔn)字（1096）號(hào)]，水劑，其中有效活菌含量>108 CFU/mL。

供試甜瓜品種為圣姑，購自農(nóng)友種苗（中國）有限公司；新景甜1號(hào)，由黑龍江省景豐良種開發(fā)有限公司育成。

甜瓜圣姑試驗(yàn)安排在江蘇省東?？h白塔埠鎮(zhèn)前營村甜瓜連作田進(jìn)行，面積0.28 hm2；試驗(yàn)田連續(xù)5年種植甜瓜，甜瓜枯萎病發(fā)生嚴(yán)重。甜瓜新景甜1號(hào)試驗(yàn)安排在江蘇省東?？h白塔埠鎮(zhèn)前營村甜瓜非連作田進(jìn)行，面積0.28 hm2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)處理：處理組為生物肥料“寧盾” 120 L/hm2；對(duì)照組為清水對(duì)照。每處理設(shè)3小區(qū)重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積為223.5 m2，各處理隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)之間以保護(hù)行隔離，試驗(yàn)田按常規(guī)管理。甜瓜移栽到田間大棚時(shí)，用濃度 1×107 CFU/mL 的“寧盾”澆灌根部，“寧盾”使用量為 120 L/hm2。

1.3 調(diào)查內(nèi)容與方法

1.3.1 出苗率統(tǒng)計(jì) 隨機(jī)選擇顆粒飽滿程度一致、健康的甜瓜種子，分組裝入小燒杯中，編號(hào)，種子表面用3%次氯酸鈉溶液消毒10 min，用無菌水沖洗3次，分別以“寧盾”菌液或清水浸種5 min；之后分別置于無菌紗布上，28 ℃催芽24 h，其間適量補(bǔ)水，將催芽的種子放于苗床中，10 d后統(tǒng)計(jì)每個(gè)品種各處理組種子的出苗情況，計(jì)算出苗率：出苗率=出苗的種子數(shù)/供檢測的種子數(shù)×100%。

1.3.2 促生作用調(diào)查 在調(diào)查甜瓜生長指標(biāo)時(shí)，每小區(qū)取24株甜瓜植株測量株高、莖粗、葉片數(shù)和最大葉面積。

1.3.3 品質(zhì)檢測方法 硬度和可溶性固形物的檢測方法參見Miccolis等的方法[12]；可溶性糖的測定采用李合生等的蒽酮比色法[13]；可溶性蛋白測定采用考馬斯亮藍(lán)比色法[13]；維生素C測定采用2，6-二氯靛酚滴定法[13]。

1.3.4 生物防效統(tǒng)計(jì) 用5點(diǎn)取樣法，調(diào)查統(tǒng)計(jì)病株數(shù)，并計(jì)算病情指數(shù)和防治效果。病害的嚴(yán)重度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[14]如下：0級(jí)，全株無病，外部無癥狀；1級(jí)，全株葉片總數(shù)的25%以下葉片發(fā)病，或莖內(nèi)維管束25%以下變褐色；2級(jí)，全株葉片總數(shù)的26%～50%葉片發(fā)病，或莖內(nèi)維管束26%～50%變褐色；3級(jí)，全株葉片總數(shù)的51%～75%葉片發(fā)病，或莖內(nèi)維管束51%～75%變褐，部分葉片萎蔫；4級(jí)，全株葉片總數(shù)的76%～100%葉片發(fā)病，或莖內(nèi)維管束75%～100%變褐，或整株因病萎蔫枯死。病害嚴(yán)重度和生防效果的計(jì)算公式如下：

病害嚴(yán)重度=[∑（發(fā)病植株數(shù)×病級(jí)數(shù)）/（總植株數(shù)×最高病級(jí)數(shù)）]×100%；

生防效果=[（對(duì)照病害嚴(yán)重度-處理病害嚴(yán)重度）/對(duì)照病害嚴(yán)重度]×100%。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 生長指標(biāo)以及品質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)分析通過軟件DPS 7.05完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物肥料“寧盾”對(duì)甜瓜出苗的影響

10 d后統(tǒng)計(jì)每個(gè)品種各處理組種子的出苗情況，結(jié)果顯示，寧盾處理組甜瓜圣姑、新景甜1號(hào)出苗率較對(duì)照組出苗率分別提高61.54%、20.66%（表1），表明生物肥料“寧盾”有利于甜瓜種子的萌發(fā)和幼苗的生長（圖1）。

3 結(jié)論與討論

生物菌劑“寧盾”是新研發(fā)的一種復(fù)合菌劑，具有防治多種土傳病害、促進(jìn)植物生長、改善果實(shí)品質(zhì)的效果，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中有很大的防病促生長潛力。本試驗(yàn)田連作障礙的主要產(chǎn)生原因是甜瓜枯萎病的發(fā)生，試驗(yàn)結(jié)果顯示，生物源農(nóng)藥“寧盾”能夠有效防治枯萎病，防效高達(dá)81.55%。生物源農(nóng)藥“寧盾”的主效成分是芽孢桿菌，關(guān)于芽孢桿菌的防病機(jī)理已經(jīng)有了較深入的探討。曾有研究發(fā)現(xiàn)，Bacillus sp. AR156可以同時(shí)激發(fā)水楊酸介導(dǎo)的信號(hào)通路和JA/ET介導(dǎo)的信號(hào)通路，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生ISR從而抵抗病原物的侵害[15]；除此之外，陳云等對(duì)Bacillus subtilis 防病機(jī)理做了進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)Bacillus subtilis可以通過在番茄根圍形成穩(wěn)定的生物膜，增強(qiáng)對(duì)番茄青枯病的防治效果，同時(shí)發(fā)現(xiàn)Bacillus subtilis對(duì)多種病原物有較強(qiáng)的拮抗作用[16]。

“寧盾”不僅有良好的防治枯萎病的能力，試驗(yàn)結(jié)果還顯示，“寧盾”處理組甜瓜的出苗率較對(duì)照組提高了21.66%～61.65%，且顯著促進(jìn)了甜瓜的生長，株高、莖粗和葉面積均有不同程度的增加。其他報(bào)道顯示，PGPR能夠改變根構(gòu)型，抑制主根的生長，促進(jìn)側(cè)根的生長，根圍促生菌能夠顯著增加根重，增強(qiáng)植物從土壤中吸收養(yǎng)分的能力[17]；伯霍爾德桿菌屬PsJN接種擬南芥野生型Col-0顯著增加了擬南芥葉面積，但沒有顯著增加葉片數(shù)[18]。前期研究發(fā)現(xiàn)，“寧盾”的單菌成分能夠產(chǎn)生IAA、嗜鐵素、產(chǎn)生VOCs，且具有解磷的作用，能夠體外降解有機(jī)磷和無機(jī)磷。而據(jù)有關(guān)報(bào)道，許多根圍促生菌能夠產(chǎn)生IAA，可以直接或間接促進(jìn)植物幼苗的生長和提高其產(chǎn)量[19]。次生代謝產(chǎn)物嗜鐵素競爭其他菌類的鐵離子，抑制有害微生物的生長。大多數(shù)根圍促生菌具有解磷固氮作用，分解土壤中難以利用的有機(jī)磷或無機(jī)磷成為可利用的磷，以利于植物營養(yǎng)吸收。最近Meldau等報(bào)道芽孢桿菌B55產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)DMDS（二甲基二硫）直接參與硫代謝促進(jìn)煙草的生長[20]。而這些特性確保給作物提供充足的營養(yǎng)，從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

Yamaguehi等認(rèn)為，甜瓜果實(shí)中糖含量的高低是衡量其品質(zhì)的主要依據(jù)[21]。試驗(yàn)結(jié)果顯示，“寧盾”處理組甜瓜的含糖量顯著高于對(duì)照組，提高了10.78%；同樣，其他品質(zhì)指標(biāo)，如可溶性蛋白、維生素C、可溶性固形物都有一定程度的增加；因此“寧盾”對(duì)甜瓜的品質(zhì)有很好的改善，克服了嫁接、選育抗病品種等方法引起的品質(zhì)下降，成為克服連作障礙更為有效和可行的方法。

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