芽孢桿菌 NH-8對(duì)番茄根結(jié)線蟲(chóng)病的生防效果

李德全 鄧自發(fā) 曹云英 孫利軍

摘要：芽孢桿菌NH-8對(duì)多種植物病害均有較好的防治效果。為進(jìn)一步驗(yàn)證其田間防治效果，進(jìn)行生防菌劑防治番茄根結(jié)線蟲(chóng)病的田間試驗(yàn)。結(jié)果表明，設(shè)施大棚中使用生防菌劑NH-8能有效防治番茄根結(jié)線蟲(chóng)病，校正防效達(dá)到81.18%，同時(shí)對(duì)番茄還有一定的促生作用。菌劑處理20 d后，番茄苗株高、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別比清水對(duì)照增加29.51%、49.94%、55.14%。

關(guān)鍵詞：芽孢桿菌;番茄;根結(jié)線蟲(chóng);防治效果;生防菌劑

中圖分類(lèi)號(hào)：S436.412.1?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）08-0108-03

收稿日期：2019-07-20

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：81272378）;南通市應(yīng)用基礎(chǔ)研究（編號(hào)：MS12015089）;南通大學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：03080227）。

作者簡(jiǎn)介：李德全（1975—），男，江蘇徐州人，博士，副教授，主要從事生物防治和抗性生理研究。E-mail：lidequan@ntu.edu.cn。

根結(jié)線蟲(chóng)作為一類(lèi)重要的植物病原物，分布范圍十分廣泛，包括熱帶和亞熱帶地區(qū)。危害比較嚴(yán)重的南方根結(jié)線蟲(chóng)，目前報(bào)道的接近80種[1]。根結(jié)線蟲(chóng)在我國(guó)大多數(shù)省份均有發(fā)現(xiàn)，可侵染多種農(nóng)作物，致使寄主常年減產(chǎn)15%～25%，有時(shí)高達(dá)75%以上，嚴(yán)重影響了糧食、蔬菜、果樹(shù)、花卉等作物的生產(chǎn)和出口創(chuàng)匯。蔬菜中尤以種植面積較大的番茄、黃瓜等受害最重[2]。對(duì)于根結(jié)線蟲(chóng)病的防治，傳統(tǒng)以化學(xué)藥劑為主。但化學(xué)殺線蟲(chóng)劑對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，使用過(guò)程中對(duì)人、畜也不安全，因此，生物防治方法日益受到重視。其中應(yīng)用微生物農(nóng)藥進(jìn)行根結(jié)線蟲(chóng)防治的研究較多。微生物農(nóng)藥是指由微生物及其代謝產(chǎn)物加工而成的具有殺蟲(chóng)、殺菌、除草或調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的具有農(nóng)藥活性的物質(zhì)，包括農(nóng)用抗生素和活體微生物農(nóng)藥，是生物防治的物質(zhì)基礎(chǔ)和重要手段[3-7]。目前，生產(chǎn)中已有一些芽孢桿菌用于根結(jié)線蟲(chóng)防治，效果良好。阿維菌素是由灰色鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生的一種新型抗生素，對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)病具有良好的防效。目前，防治線蟲(chóng)的生防資源主要有真菌、細(xì)菌等，防治線蟲(chóng)的細(xì)菌主要有芽孢桿菌和假單胞菌[8-10]。

江蘇省南通市是保護(hù)地蔬菜種植的重要基地。但近年來(lái)，根結(jié)線蟲(chóng)危害日益嚴(yán)重，給設(shè)施蔬菜生產(chǎn)造成很大損失，嚴(yán)重影響本地農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為解決生產(chǎn)中根結(jié)線蟲(chóng)病的防治問(wèn)題，近年來(lái)有一些關(guān)于中低毒藥劑和生防菌防治根結(jié)線蟲(chóng)病方面的試驗(yàn)報(bào)道[11]。為保護(hù)本地蔬菜免受根結(jié)線蟲(chóng)的危害，減輕根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)蔬菜產(chǎn)量的損失，南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了根結(jié)線蟲(chóng)生防菌株的篩選應(yīng)用。篩選到的芽孢桿菌NH-8對(duì)多種植物病害有較好的防治效果。為進(jìn)一步驗(yàn)證其田間防治效果，進(jìn)行生防菌劑防治番茄根結(jié)線蟲(chóng)病田間效果試驗(yàn)。

1?材料與方法

1.1?供試材料

1.1.1?供試菌株

NH-8菌株由筆者所在實(shí)驗(yàn)室從南通市近海海藻中分離獲得。將NH-8菌株在28 ℃、130 r/min條件下振蕩培養(yǎng)48 h的菌液，用無(wú)菌水配成 1.0×1010 CFU/mL 的菌懸液，以備灌根使用。

1.1.2?供試作物

供試番茄品種為蘇粉8號(hào)。

1.2?試驗(yàn)地點(diǎn)

田間試驗(yàn)選取在江蘇省海門(mén)市正余鎮(zhèn)昌盛村以及如皋市石莊鎮(zhèn)楊莊村設(shè)施番茄田塊進(jìn)行，室內(nèi)試驗(yàn)在南通大學(xué)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試驗(yàn)土壤類(lèi)型為沙土兩合土，肥力中等偏上，有機(jī)質(zhì)含量為 14 g/kg。在定植時(shí)采用處理藥劑進(jìn)行灌根。

1.3?試驗(yàn)方法

1.3.1?生防菌劑處理番茄

棚內(nèi)面積為400 m2（50 m×8 m），設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，共設(shè)置9個(gè)小區(qū)，采用隨機(jī)區(qū)組排列。每個(gè)小區(qū) 48 m2 左右，各小區(qū)間設(shè)置2行隔離區(qū)，以防止藥液互相干擾。于移栽前整地時(shí)施用充分腐熟的有機(jī)肥。番茄移栽時(shí)采用NH-8發(fā)酵液灌根處理，每株灌根250 mL。并在移栽10、20 d后分別用藥劑處理1次。以清水處理為對(duì)照。

1.3.2?生防菌對(duì)番茄生長(zhǎng)作用的影響

番茄移栽后20 d，隨機(jī)抽取移栽好的番茄苗，采用5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取番茄苗3株，調(diào)查地上部分植株的鮮質(zhì)量和地下部根質(zhì)量。將番茄植株用自來(lái)水洗凈晾干，用直尺測(cè)量株高，游標(biāo)卡尺測(cè)量主莖粗度，電子秤稱(chēng)量植株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量。稱(chēng)量干質(zhì)量時(shí)，先將番茄植株在烘箱中45 ℃烘干，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.4?病害調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析

1.4.1?病害調(diào)查

于移栽后60 d調(diào)查根結(jié)線蟲(chóng)的危害程度，以及各處理的病情指數(shù)和病株防效。按照Luc等提出的病級(jí)標(biāo)準(zhǔn)記錄病級(jí)數(shù)[12]，計(jì)算病害嚴(yán)重度和防效。病害嚴(yán)重度和防效的計(jì)算公式為

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

防效=（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%。

校正防效用Henderson-Tdlton公式計(jì)算。校正防治效果=（1-處理區(qū)藥后病情指數(shù)×對(duì)照區(qū)藥前病情指數(shù)）/（處理區(qū)藥前病情指數(shù)×對(duì)照區(qū)藥后病情指數(shù)）×100%。

1.4.2?數(shù)據(jù)分析

利用DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncans新復(fù)極差法對(duì)各個(gè)處理進(jìn)行顯著性驗(yàn)證。

2?結(jié)果與分析

2.1?生防菌劑NH-8對(duì)番茄的促生作用效果

NH-8菌株對(duì)番茄生長(zhǎng)影響的測(cè)定結(jié)果（表1）顯示，菌株發(fā)酵液處理對(duì)番茄生長(zhǎng)具有顯著的促進(jìn)作用。其中，菌株發(fā)酵液處理20 d后，苗株高、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別比清水對(duì)照增加 28.95%、4994%、55.14%。

2.2?生防菌劑NH-8對(duì)番茄根結(jié)線蟲(chóng)病的防治效果

試驗(yàn)地區(qū)連續(xù)6年種植番茄的大棚里，根結(jié)線蟲(chóng)及腐霉、疫霉等多種病原物引起的根部病害非常嚴(yán)重。在此進(jìn)行的田間生物防治，試驗(yàn)結(jié)果表明，生防菌劑NH-8對(duì)番茄根結(jié)線蟲(chóng)病有著良好的防治效果，根系增多壯實(shí)且相對(duì)光滑，根結(jié)明顯減少（圖1）。方差分析結(jié)果表明，生防菌劑NH-8的校正防效達(dá)到81.18%，有顯著提高（表2）。

3?討論

根結(jié)線蟲(chóng)病是影響番茄生產(chǎn)的重要病害之一，目前防治主要利用殺線蟲(chóng)劑，但應(yīng)用化學(xué)殺線蟲(chóng)劑會(huì)嚴(yán)重影響人畜健康，對(duì)環(huán)境不友好。近年來(lái)，隨著人們對(duì)健康的重視和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，根結(jié)線蟲(chóng)病的生物防治也越發(fā)受到重視。開(kāi)發(fā)利用生防因子來(lái)防治根結(jié)線蟲(chóng)病害，一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[13-14]。Sharond等研究發(fā)現(xiàn)，哈茨木霉對(duì)爪哇根結(jié)線蟲(chóng)病具有很好的防治效果，并對(duì)植株的生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用[15]。Roberts等研究發(fā)現(xiàn)，綠木霉菌株GL3對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)卵的孵化產(chǎn)生很好的抑制作用，同時(shí)對(duì)立枯絲核菌和疫霉均有較好的防治效果[16]。Becker等研究發(fā)現(xiàn)，假單胞菌和芽孢桿菌的一些菌株能殺滅根結(jié)線蟲(chóng)的活性，具有較好的防治效果[17]。

枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）在自然界中廣泛存在，同時(shí)還是植物體內(nèi)常見(jiàn)的內(nèi)生細(xì)菌，對(duì)人畜無(wú)毒害，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，具有顯著的抗菌活性和極強(qiáng)的抗逆能力。同時(shí)，枯草芽孢桿菌生長(zhǎng)快、容易培養(yǎng)。本試驗(yàn)利用的枯草芽孢桿菌NH-8菌株對(duì)多種植物病原生物具有具有較強(qiáng)的拮抗性能，在溫室試驗(yàn)中，對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的二齡幼蟲(chóng)也有很好的防治效果，表現(xiàn)出較強(qiáng)的生防性能[18]。本試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明，生防菌劑NH-8對(duì)番茄根結(jié)線蟲(chóng)有著良好的防治效果，使番茄根系粗壯且相對(duì)光滑，根結(jié)明顯減少，校正防效達(dá)到81.18%。同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果還表明，該生防菌劑對(duì)供試植株具有很好的促生作用。由于試驗(yàn)所選用田塊長(zhǎng)期連作發(fā)病較重，在移栽初期用藥進(jìn)行灌根處理，可有效抑制土壤中根結(jié)線蟲(chóng)低齡幼蟲(chóng)進(jìn)入番茄根內(nèi)，防效較高。但隨著生長(zhǎng)期的延長(zhǎng)，藥劑藥效逐漸降低，土壤中根結(jié)線蟲(chóng)密度增大，番茄根結(jié)線蟲(chóng)病病情加重。如果在番茄不同生長(zhǎng)期進(jìn)行施藥處理，防治效果或許更好，其結(jié)果有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。同時(shí)試驗(yàn)沒(méi)有在不同番茄品種間進(jìn)行防病促生作用的對(duì)比，有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁國(guó)春，付?鵬，李紅梅，等. 枯草芽孢桿菌AR11菌株對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的生物[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，28（2）：46-49.

[2]魏利輝，周冬梅，王云鵬，等. 枯草芽孢桿菌168的遺傳修飾菌株對(duì)番茄根結(jié)線蟲(chóng)病的生防作用[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2011，19（4）：740-745.

[3]趙鴻孫，彭德良，朱建蘭. 根結(jié)線蟲(chóng)的研究現(xiàn)狀[J]. 植物保護(hù)，2003，29（6）：5-9.

[4]李紅梅，沈培垠，徐建華. 江蘇省進(jìn)出口園林植物寄生線蟲(chóng)的調(diào)查研究[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，23（1）：34-38.

[5]Kiewnick S，Sikora R A.Biological control of the root-knot nematode Meloidogyne incognita by Paecilomyces lilacinus strain 251[J]. Biological Control，2005，38（2）：179-187.

[6]Oka Y，Koltai H，Bar E M，et al. New strategies for the control of plant-parasitic nematodes[J]. Pest Management Science，2000，56（11）：983-988.

[7]朱玉坤，尹衍才. 微生物農(nóng)藥研究進(jìn)展[J]. 生物災(zāi)害科學(xué)，2012，35（4）：431-434.

[8]Mohammed S H，Saedy M A，Enan M R，et al.Biocontrol efficiency of Bacillus thuringiensis toxins against root -knot nematode，Meloidogyne incognita[J]. Journal of Cell and Molecular Biology，2008，7（1）：57-66.

[9]Xiao T J，Tan S Y，Shen Q R，et al. Bacillus cereus X5 suppresses root -knot nematode of tomato by colonizing in roots and soil[J]. African Journal of Microbiology Research，2012，6（10）：2321-2327.

[10]Reddy P P.Recent advances in crop protection，in avermectins[M]. London：Springer，2013.

[11]丁曉帆，梁?蓉，王新軍. 甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的毒力、防效[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，32（4）：85-88.

[12]Luc M，Sikora R A，Bridge J. Plant parasitic nematodes in subtropical and teopical agriculture[M]. CAB Internation，1990.

[13]彭?震，蔣春號(hào)，魏利輝，等. 生物農(nóng)藥“使命”對(duì)黃瓜防病促生的試驗(yàn)分析[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，30（4）：60-74.

[14]萬(wàn)景旺，邵?穎，朱?華，等. 生防菌Jdm2與生物源農(nóng)藥混用防治黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病的效果[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（4）：108-110.

[15]Sharond E，Bar E M，Chet I，et al. Biological control of the root-knot nematode Meloidogyne javanic by Trichoderma harzianum[J]. The American Phytopathological Society，2001，91（7）：687-693.

[16]Roberts D P，Lohrke S M，Meyer S L F，et al. Biocontrol agents applied individually and in combination for suppression of soilborne diseases of cucumber[J]. Crop Protection，2005，24（2）：141-155.

[17]Becker J O，Zavaetam E. Effects of rhizobacteria on root nem a- todes and form ation[J]. Phytopathology，1988，78（11）：1466-1469.

[18]李德全，周鳴鳴，談?蓉，等. 篩選和利用海洋細(xì)菌防治玉米紋枯病試驗(yàn)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（8）：118-121.