解淀粉芽孢桿菌B1619對(duì)連作西瓜生長(zhǎng)及枯萎病發(fā)生的影響

王夏雯 孟佳麗 劉永鋒 陳志誼 張智慧 余翔

摘要：【目的】明確解淀粉芽孢桿菌B1619對(duì)連作西瓜枯萎病的防效，并探討其合理施用方法?！痉椒ā吭谶B續(xù)種植4年西瓜的土壤環(huán)境下，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，研究供試微生物菌劑在不同施用方式和施用劑量下，對(duì)連作西瓜生長(zhǎng)、枯萎病發(fā)生及根際土壤主要菌群的影響?！窘Y(jié)果】解淀粉芽胞桿菌B1619采用穴施方式、劑量（18+9）g穴^-1時(shí)對(duì)連作西瓜的增產(chǎn)率達(dá)到43.20%，中心糖、邊糖、商品率均顯著增加。該施用方法有效改變了連作西瓜根際的菌群環(huán)境，其中細(xì)菌數(shù)量在開(kāi)花期和成熟期分別是對(duì)照的1.93倍和1.27倍，病原菌尖抱鐮刀菌數(shù)量分別降低為對(duì)照的33.38%和37.19%?！窘Y(jié)論】解淀粉芽胞桿菌B1619采用穴施方式、劑量（18+9）g·穴^-1，對(duì)4年連作西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)提升，西瓜枯萎病防治效果最好。

關(guān)鍵詞：解淀粉芽胞桿菌;設(shè)施西瓜枯萎病;施用技術(shù);生防效果

中圖分類號(hào)：S435 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-0384（2019）11-1302-07

0 引言

【研究意義】西瓜忌連作，通常輪作年限需超過(guò)6年，但隨著設(shè)施西瓜栽培面積不斷增加，采用輪作方式越發(fā)困難，連作栽培已不可避免。西瓜連作后會(huì)出現(xiàn)植株發(fā)育減緩、生長(zhǎng)勢(shì)下降、品質(zhì)變劣、枯萎病大量發(fā)生等連作障礙現(xiàn)象[1]，其中枯萎病被認(rèn)為是引起西瓜連作障礙的最主要誘因，該病由尖抱鐮刀菌西瓜?；虵usarium oxysporum fsp.niveum，F(xiàn)ON引起[2-3]，可造成西瓜大面積減產(chǎn)，甚至絕收，嚴(yán)重影響西瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了連作條件下抗病品種、嫁接栽培、土壤消毒以及生物防治等一系列研究，取得一定成效[4-9]。其中，生防菌劑防治是利用微生物生命活動(dòng)的過(guò)程和產(chǎn)物來(lái)改善植株?duì)I養(yǎng)條件，刺激生長(zhǎng)發(fā)育，抵抗病菌危害的一種防治措施，對(duì)人畜無(wú)害，對(duì)環(huán)境友好，不改變西瓜本身的風(fēng)味，不會(huì)使病原菌產(chǎn)生抗性，近年來(lái)逐漸受到人們的重視[10-11]。生防微生物包括細(xì)菌、真菌、放線菌，其中生防細(xì)菌因?yàn)榫哂蟹敝乘俣瓤?、營(yíng)養(yǎng)要求簡(jiǎn)單、環(huán)境適應(yīng)性好和根際土壤定殖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為植物病害生防研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)[12-14]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前已成功應(yīng)用于植物病害防治的生防細(xì)菌主要來(lái)自芽孢桿菌屬Bacillus和假單胞菌屬Pseudomonas，其中以芽孢桿菌屬細(xì)菌作為生防因子的研究最為廣泛[15]，如南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的B系列生物農(nóng)藥[16]菜豐寧B1、菜豐寧BC2和寧盾系列生物農(nóng)藥[17]均是以枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis為主要成份的生防菌劑?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】解淀粉芽孢桿菌B1619 Baicllusamyloliquefaciens B1619是由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所以番茄枯萎病菌、青枯病菌為指示菌篩選獲得的拮抗菌株，該拮抗菌對(duì)設(shè)施番茄枯萎病田間防效達(dá)到65.1%～85.2%，且對(duì)植株生長(zhǎng)有較好的促生作用[18]。之后研究發(fā)現(xiàn)該生防菌株對(duì)其他作物土傳病害也有一定防效。本試驗(yàn)在預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了解淀粉芽孢桿菌B1619不同施用方式和施用劑量對(duì)西瓜土傳枯萎病的防治效果，從而篩選出最優(yōu)施用方案，為連作西瓜枯萎病防治提供新的解決路徑和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試品種 供試西瓜品種遷麗1號(hào)，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院宿遷農(nóng)科所提供。

1.1.2 供試菌劑 解淀粉芽孢桿菌B1619由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所分離、鑒定，發(fā)明專利號(hào)ZL201210208366.9，中國(guó)微生物菌種保藏中心登記入冊(cè)編號(hào)4671。供試菌劑解淀粉芽胞桿菌B1619水分散粒劑（含菌量為1.2×108cfu·g^-1）由江蘇省蘇科農(nóng)化有限公司提供。

1.1.3 供試土壤 試驗(yàn)在宿遷市運(yùn)河灣自然農(nóng)園西瓜試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)施為鋼架大棚，土質(zhì)為沙壤土。該試驗(yàn)田已連作西瓜4年，2013年第一次種植，西瓜枯萎病無(wú)發(fā)生，2014-2016年發(fā)病率逐年上升，使用化學(xué)藥劑防治，2016年發(fā)病率超過(guò)60%。2017年檢測(cè)該試驗(yàn)土壤基本性狀，枯萎病發(fā)病較重，土壤基本性狀為有機(jī)質(zhì)21.5 gkg-1，全氮2.2g·kg^-1，堿解氮134.1mg·kg^-1，速效磷30.8mg·kg^-1，速效鉀230.6mg·kg^-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 栽培方式 試驗(yàn)西瓜田基肥施用優(yōu)質(zhì)腐熟有機(jī)肥22500kg·hm^-2，45%硫酸鉀型復(fù)合肥Z450kg·hm^-2;追肥施用45%硫酸鉀型復(fù)合肥225kg·hm^-2。采用早春三膜覆蓋方式種植，于2月上旬穴盤(pán)育苗，3月上旬移栽，5月中下旬采收。

1.2.2 試驗(yàn)處理 試驗(yàn)分別于西瓜移栽期和栽后第20 d使用供試藥劑，設(shè)置了兩種施用方法、3種不同濃度，即T1灌根（12g·穴^-1+9g·穴^-1，兌水灌根）、T2灌根（18g·穴^-1+9g·穴^-1，兌水灌根）、T3灌根（24g·穴^-1+9g·穴^-1，兌水灌根）、T1穴施（12g·穴^-1+9g·穴^-1，穴施后滴灌）、T2穴施（18g·穴^-1+9g·穴^-1，穴施后滴灌）、T3穴施（24g·穴^-1+9g·穴^-1，穴施后滴灌）、CK空白對(duì)照7個(gè)處理。每小區(qū)面積36m²，栽種西瓜40株，株距30cm：每處理3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列;小區(qū)間設(shè)保護(hù)行3株，棚頭保護(hù)行20株。

1.3 測(cè)試指標(biāo)與方法

1.3.1 西瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量、品質(zhì)調(diào)查 分別于西瓜移栽后第20d伸蔓期、第35d開(kāi)花期、第50d果實(shí)膨大期，測(cè)定植株主蔓長(zhǎng)度、主莖粗、葉面積、主蔓葉片數(shù)、葉片SPAD值、植株鮮重（除果實(shí)），植株鮮重在105℃下殺青，80℃下烘至恒重后測(cè)定植株干重。葉面積于伸蔓期測(cè)定植株第五張真葉，開(kāi)花和成熟期分別測(cè)定開(kāi)花節(jié)位和坐果節(jié)位葉片，葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×0.7（校正系數(shù)）。葉片SPAD值定位葉片與上同。于西瓜移栽后第65d測(cè)定單瓜重、小區(qū)產(chǎn)量、中心乃立緣可溶性固形物含量及商品率等指標(biāo)。

1.3.2 土壤微生物及西瓜枯萎病菌數(shù)量調(diào)查 分別于西瓜移栽后第35d開(kāi)花期、第65d成熟期采集土壤樣品。方法是各處理分別連續(xù)取5株植株根際20cm耕層土壤，立即過(guò)1mm篩，置于低溫保溫箱中帶回實(shí)驗(yàn)室，暫存于-4℃冰箱用于土壤微生物數(shù)量調(diào)查。采用稀釋平板法測(cè)定土壤微生物數(shù)量。土壤細(xì)菌數(shù)量測(cè)定采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，真菌數(shù)量測(cè)定采用馬丁氏培養(yǎng)基，放線菌數(shù)量測(cè)定采用改良高氏一號(hào)培養(yǎng)基[19]，尖孢鐮刀菌數(shù)量采用Komada[20]的選擇性培養(yǎng)基。

1.3.3 西瓜枯萎病發(fā)病情況調(diào)查分別于西瓜移栽后第50d坐果中期、第65d成熟期調(diào)查各處理西瓜發(fā)病情況。西瓜植株枯萎病的病情級(jí)數(shù)與病癥參照表1標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)，病情指數(shù)和防治效果按以下公式計(jì)算：

病情指數(shù)=∑（各級(jí)發(fā)病株數(shù)×病情級(jí)數(shù)）/（調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)數(shù)）×100

1.3.4 解淀粉芽胞桿菌B1619水分散粒劑不同施藥量、不同施藥方式防治效果比較根據(jù)各處理西瓜枯萎病發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果，計(jì)算供試藥劑不同施藥量、不同施藥方式防治效果。防治效果/%=（對(duì)照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)）/對(duì)照病情指數(shù)×100。

1.4 分析方法

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003進(jìn)行計(jì)算，用SPSS20.0軟件Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 解淀粉芽胞桿菌B1619對(duì)連作西瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響

試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如表2所示，解淀粉芽孢桿菌B1619不同處理對(duì)連作西瓜生長(zhǎng)的促進(jìn)作用強(qiáng)弱差異較大，與施用方式和使用劑量緊密相關(guān)。灌根處理中，T2灌根效果最好，T3灌根次之，T1灌根與CK無(wú)顯著差異。伸蔓期T2灌根主蔓長(zhǎng)、莖粗、葉片數(shù)較CK分別增加了22.9%、17.0%、19.2%。T3灌根在移栽初期植株生長(zhǎng)受到輕微抑制，伸蔓期逐步恢復(fù)。T2穴施和T3穴施在各處理中表現(xiàn)最好，兩者間無(wú)顯著差異。伸蔓期T2穴施主蔓長(zhǎng)、莖粗、葉片數(shù)分別較CK增加了37.5%、24.5%、27.3%。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，在相同劑量條件下穴施處理各個(gè)時(shí)期的生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著優(yōu)于灌根處理。

2.2 解淀粉芽胞桿菌B1619對(duì)連作西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

成熟期調(diào)查（表3）發(fā)現(xiàn)，解淀粉芽孢桿菌B1619相同使用劑量下，灌根處理和穴施處理對(duì)西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響差異顯著，穴施處理效果明顯優(yōu)于灌根處理。穴施處理中T3穴施和T2穴施表現(xiàn)最好，二者差異不顯著（P>0.05），折合每公頃產(chǎn)量分別達(dá)到36.96t和36.30t，增產(chǎn)率均超過(guò)40%，中心糖度也分別達(dá)到11.18%和11.22%，較對(duì)照9.30%顯著提高。灌根處理中T2灌根表現(xiàn)最好，但增產(chǎn)率也僅為17.87%，中心糖度僅提高了1.54%?？傮w而言，T2穴施和T3穴施處理顯著提高了連作西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)，商品率從對(duì)照的29.82%提高到了70%以上。2.3解淀粉芽胞桿菌B1619對(duì)西瓜枯萎病的防治效果

解淀粉芽孢桿菌B1619不同的施用劑量和方式防治效果差異很大（表4）。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，連作西瓜坐果中期B1619處理均未發(fā)病，僅對(duì)照處理發(fā)病，發(fā)病率10.07%;成熟期各處理均出現(xiàn)病癥，病情指數(shù)由高到低依次為T(mén)1灌根>T1穴施、T3灌根、T2灌根>T2穴施、T3穴施>CK。灌根處理和穴施處理的最佳防效分別是49.67%和68.21%，相同劑量下穴施的防治效果顯著優(yōu)于灌根。

2.4 解淀粉芽胞桿菌B1619對(duì)連作西瓜根際土壤微生物數(shù)量及尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響

試驗(yàn)比較分析了解淀粉芽孢桿菌B1619（T2穴施，下同）對(duì)連作西瓜根際可培養(yǎng)土壤微生物數(shù)量的影響。從圖1～4可以看出：（1）B1619處理顯著提高了連作西瓜根際土壤細(xì)菌數(shù)量。B1619開(kāi)花期、成熟期根際土壤細(xì)菌數(shù)量分別是對(duì)照的1.93倍和1.27倍。兩個(gè)處理細(xì)菌數(shù)量均為成熟期低于開(kāi)花期，但B1619處理降低幅度較大，成熟期僅為開(kāi)花期的55.56%。（2）兩個(gè)處理真菌數(shù)量比較發(fā)現(xiàn)，B1619處理顯著降低了連作西瓜根際土壤真菌數(shù)量，開(kāi)花期和成熟期較對(duì)照分別降低了19.30%、12.55%。兩個(gè)處理真菌數(shù)量均為成熟期高于開(kāi)花期。（3）施用B1619有增加連作西瓜根際土壤放線菌數(shù)量的趨勢(shì)，但增加幅度較小，差異不顯著。成熟期兩個(gè)處理放線菌數(shù)量均略低于開(kāi)花期。（4）對(duì)病原菌尖孢鐮刀菌的分離培養(yǎng)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：B1619處理尖孢鐮刀菌數(shù)量顯著低于對(duì)照處理，開(kāi)花期為5.33×10²CFU·g^-1，成熟期為8.00×10²CFU·g^-1，而對(duì)照開(kāi)花期為7.33×10²CFU·g^-1，成熟期為11.67×10²CFU·g^-1。施用B1619有效控制了連作西瓜根際土壤尖抱鐮刀菌數(shù)量的增加。

3 討論與結(jié)論

解淀粉芽孢桿菌是一類重要的植物根際促生細(xì)菌，不僅對(duì)植物病害有較好的防治作用，還對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有一定的促進(jìn)作用。Ryu等研究表明，土壤中解淀粉芽孢桿菌能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，增加植物產(chǎn)量和品質(zhì)[21]。楊曉云等檢測(cè)發(fā)現(xiàn)解淀粉芽孢桿菌B1619上清液中含有生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸和亞精胺等促生相關(guān)物質(zhì)，對(duì)番茄種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)具有顯著促生作用[22]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)不同生育時(shí)期西瓜生長(zhǎng)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)解淀粉芽孢桿菌B1619可以促進(jìn)連作西瓜植株的生長(zhǎng)，但促進(jìn)效果與施用方式和劑量相關(guān)。灌根處理劑量較?。?2g·穴^-1+9g·穴^-1）時(shí)，與對(duì)照無(wú)顯著差異;劑量較大（24g·穴^-1+9g·穴^-1）時(shí)，移栽初期對(duì)植株生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯的抑制作用，主要表現(xiàn)在植株變黃、生長(zhǎng)變慢;劑量適中（18g·穴+9g·穴^-1）時(shí)，西瓜生長(zhǎng)前期促進(jìn)作用顯著，但后期作用效果減弱。相同劑量條件下，穴施處理對(duì)連作西瓜生長(zhǎng)的促進(jìn)作用顯著優(yōu)于灌根處理，效果隨施用劑量的增加而增加。穴施18g·穴^-1+9g·穴^-1和24g·穴^-1+9g·穴^-1時(shí)，連作西瓜從生長(zhǎng)前期到生長(zhǎng)后期植株均表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)相，且在成熟期取得最優(yōu)產(chǎn)量和品質(zhì)。

吳勇等研究發(fā)現(xiàn)枯草芽胞桿菌BS303對(duì)西瓜枯萎病有很強(qiáng)的拮抗能力，能顯著降低土壤中的病原菌數(shù)量[23];李成國(guó)等盆栽試驗(yàn)表明施用解淀粉芽孢桿菌L3能夠有效降低西瓜根際的尖抱鐮刀菌數(shù)量，較對(duì)照降低幅度達(dá)到50.4%[24]。針對(duì)解淀粉芽孢桿菌B1619的控病機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，B1619能在番茄根圍、根表長(zhǎng)時(shí)間定殖，占據(jù)生態(tài)位點(diǎn)，從而抑制番茄枯萎病菌的侵染[25];向亞萍等研究發(fā)現(xiàn)B1619菌株分泌的2種脂肽類抗生素對(duì)番茄枯萎病菌生長(zhǎng)起到顯著的抑制作用[26];施用B1619，盛果期根圍土壤中枯萎病菌的數(shù)量可比對(duì)照下降達(dá)48%[27]。本試驗(yàn)中，穴施解淀粉芽孢桿菌B1619（18g·穴^-1+9g·穴^-1）可顯著影響連作西瓜根際可培養(yǎng)微生物數(shù)量。細(xì)菌、放線菌數(shù)量較對(duì)照增加，真菌數(shù)量較對(duì)照降低，其中對(duì)細(xì)菌數(shù)量影響最為顯著;同時(shí)西瓜枯萎病菌數(shù)量也得到降低，開(kāi)花期和成熟期均較對(duì)照降低了30%以上。

微生物肥料的施用方式和使用劑量是微生物肥料進(jìn)行廣泛推廣與使用的依據(jù)和基礎(chǔ)。微生物肥料對(duì)植物的促生和抑病效果與其在根圍的數(shù)量和培養(yǎng)條件直接相關(guān)[28]。本試驗(yàn)對(duì)西瓜枯萎病的發(fā)生情況監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，解淀粉芽孢桿菌B1619有效防控了連作西瓜枯萎病，以穴施18g·穴^-1+9g·穴^-1和24g·穴^-1+9g·穴^-1，效果最好，防效均超過(guò)65%，二者差異不顯著（P>0.05）。因此，使用解淀粉芽孢桿菌B1619防控西瓜枯萎病時(shí)，建議使用穴施方式，本試驗(yàn)條件下劑量以18g+9g較為經(jīng)濟(jì)合理，不同連作年限和栽培環(huán)境可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行劑量調(diào)整。

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（責(zé)任編輯：林海清）

收稿日期：2019-07-24初稿;2019-10-OS修改稿

作者簡(jiǎn)介：王夏雯（1982-），女，碩士，副研究員，研究方向：西瓜新品種選育及連作障礙消減技術(shù)研究（E-mail：xiawen77@163.com）

通信作者：余翔（1983-），男，碩士，副研究員，研究方向：西瓜新品種選育與栽培技術(shù)研究（E-mail：yx003@163.com）

基金項(xiàng)目：宿遷市農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目（SQCX201801）;宿遷市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（L201711）