生防菌施用方式對包尖白菜根腫病的防治效果

艾會暖 林子涵 康華軍 李雙輝 章麗娜 石國良 王立華 李寶聚* 柴阿麗*

（1 河北省唐山市玉田縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北唐山064100；2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，蔬菜生物育種全國重點實驗室，北京 100081；3 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，北京 100193）

蕓薹根腫菌（PlasmodiophorabrassicaeWoron.）是專性寄生菌，主要危害十字花科作物根部，引發(fā)根腫病，導(dǎo)致寄主植物根部異常腫大，出現(xiàn)大小不一的瘤狀腫塊，影響植株養(yǎng)分和水分的吸收，后期葉片發(fā)黃枯萎，嚴(yán)重時全株死亡（羅紅春，2013；章藝 等，2022）。根腫菌的休眠孢子能在土壤中長時間存活，最多可存活17年以上（Wallenhammar，2010），因此根腫病防治難度大，發(fā)生根腫病的地塊將長期不再適宜種植十字花科作物，嚴(yán)重?fù)p害菜農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益，阻礙十字花科蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

包尖白菜又稱玉菜，是河北省玉田縣獨有的地標(biāo)性產(chǎn)品，已有200 多年種植歷史，是供應(yīng)北京城鄉(xiāng)居民的主要蔬菜作物之一，有較高的知名度和美譽度（李長增，2013）。近年來，根腫病在我國十字花科蔬菜主產(chǎn)區(qū)頻發(fā)，危害日益嚴(yán)重，直接影響了大白菜的產(chǎn)量和品質(zhì)（Chai et al.，2014；馬小超等，2021；李曉菁 等，2022），也成為威脅包尖白菜生產(chǎn)的嚴(yán)重病害之一。

目前生產(chǎn)中普遍使用化學(xué)農(nóng)藥防治根腫病，但是長期使用化學(xué)農(nóng)藥會帶來抗藥性、環(huán)境污染、食品安全等諸多問題。從可持續(xù)和綠色生態(tài)發(fā)展的角度出發(fā)，根腫病防治必須探索其他有效且對環(huán)境友好的防治方法，生物防治具有零污染、高安全性等優(yōu)點，有很大的研究價值和應(yīng)用前景（張典利 等，2018）。已報道枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、蠟樣芽孢桿菌（Bacilluscereus）、副地衣芽孢桿菌（Bacillusparalicheniformis）、哈茨木霉菌（Trichodermaharzianum）、球毛殼菌（Chaetomium globosum）、淡紫紫孢菌（Paecilomyceslilacinus）、放線菌（Streptomycespactum，S.rochei）、黃白鏈霉菌（S.alboflavu）等都能對根腫病有較好的防治效果（熊國如 等，2009；印容 等，2016；He et al.，2019；賈瑞敏 等，2020；周金華 等，2020；Li et al.，2020；Arif et al.，2021；柴阿麗 等，2022a）。但由于田間栽培復(fù)雜的環(huán)境會影響生防菌的定殖，導(dǎo)致田間防效低于盆栽防效（蔣歡 等，2018），且單一應(yīng)用生防菌的田間防治效果并不理想（王紅麗 等，2020），因此生防菌在田間的施用方式需要進(jìn)一步優(yōu)化。

基于在根腫病防控過程中農(nóng)藥減量增效、簡化操作的需求，探索生防菌的田間最佳施用方式，根據(jù)前期室內(nèi)盆栽試驗結(jié)果選取對根腫病防效穩(wěn)定的多粘芽孢桿菌（Bacilluspolymyxa）ZF129 和貝萊斯芽孢桿菌（Bacillusvelezensis）ZF481（盆栽防效分別為78.26%和71.23%）（張思雨，2020；柴阿麗 等，2022b），比較了不同生防菌施用方式及生防菌與化學(xué)藥劑協(xié)同應(yīng)用對包尖白菜根腫病的防治效果，旨在探索根腫病生防新模式，篩選出玉田地區(qū)包尖白菜根腫病防治的適用方法，為改進(jìn)生防菌的田間施用方式提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試包尖白菜品種：綠筍70，生育期75 d 左右，購自中蔬種業(yè)科技（北京）有限公司。

根腫菌來源：發(fā)病腫根采集自河北省玉田縣大白菜田，于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

供試藥劑：生防菌株多粘芽孢桿菌ZF129 和貝萊斯芽孢桿菌ZF481，均由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所菜病綜防課題組提供，并加工成生防菌有機肥（有效活菌數(shù)＞ 芽孢1 億個·g-1）和生防菌懸浮劑（有效活菌數(shù)＞ 芽孢10 億個·mL-1），有機肥由山東泰諾藥業(yè)有限公司生產(chǎn)。50%氟啶胺懸浮劑購自日本石原產(chǎn)業(yè)株式會社，75%百菌清可濕性粉劑購自江蘇新河農(nóng)用化工有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 盆栽試驗 2022年7-8月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所實驗溫室內(nèi)進(jìn)行。

根腫菌菌懸液制備和接種：將腫根樣品從-20℃冰箱取出，置于組織破碎機中，加適量蒸餾水充分打碎，用8 層紗布過濾，利用血球計數(shù)板調(diào)節(jié)休眠孢子濃度至1×108個·mL-1，4 ℃保存，24 h 內(nèi)使用。采用拌土接種法制備帶菌育苗基質(zhì)。將蕓薹根腫菌休眠孢子懸浮液以體積比1∶1 000 拌入無菌育苗基質(zhì)中，混合均勻，得到帶菌量為1×105個·mL-1的帶菌育苗基質(zhì)。

設(shè)置8 個處理：T1，芽孢1 億個·g-1ZF129生防菌有機肥200 g·盤-1；T2，芽孢1 億個·g-1ZF129生防菌有機肥400 g·盤-1；T3，芽孢1億個·g-1ZF481 生防菌有機肥200 g·盤-1；T4，芽孢1 億個·g-1ZF481 生防菌有機肥400 g·盤-1；T5，芽孢10 億個·mL-1ZF129 懸浮劑500 倍液；T6，芽孢10 億個·mL-1ZF481 懸浮劑500 倍液；T7，50%氟啶胺懸浮劑5 000 倍液；CK，不施藥。每處理3 次重復(fù)，每重復(fù)1 盤，每個育苗盤面積0.15 m2（60 cm×25 cm），每盤播種大白菜種子200 粒。播種后45 d，調(diào)查每株大白菜根腫病的發(fā)病情況，計算防效；同時測定株高。

生防菌有機肥（T1～T4處理）施用方式：播種前分別稱取200 g 或400 g 有機肥顆粒并與基質(zhì)充分拌勻，分裝到苗盤內(nèi)。生防菌和氟啶胺懸浮劑（T5～T7處理）施用方式：分別于播種前和播種后15 d，將生防菌懸浮劑500 倍液、50%氟啶胺懸浮劑5 000 倍液均勻噴淋基質(zhì)表面。

1.2.2 田間試驗 于2022年8-11月在河北省唐山市玉田縣十五里鋪村已發(fā)生根腫病的地塊進(jìn)行。設(shè)置11 個處理：T1′，芽孢1 億個·g-1ZF129 生防菌有機肥1 000 kg·（667 m2）-1；T2′，芽孢1 億個·g-1ZF481 生防菌有機肥1 000 kg·（667 m2）-1；T3′，芽孢10 億個·mL-1ZF129 懸浮劑500 倍液；T4′，芽孢10 億個·mL-1ZF481 懸浮劑500 倍液；T5′，芽孢10 億個·mL-1ZF129 懸浮劑500 倍液 + 75%百菌清可濕性粉劑1 000 倍液；T6′，芽孢10 億個·mL-1ZF481 懸浮劑500 倍液 + 75%百菌清可濕性粉劑1 000 倍液；T7′，芽孢10 億個·mL-1ZF129 懸浮劑500 倍液 + 50%氟啶胺懸浮劑5 000倍液；T8′，芽孢10 億個·mL-1ZF481 懸浮劑500倍液 + 50%氟啶胺懸浮劑5 000 倍液；T9′，50%氟啶胺懸浮劑5 000 倍液；T10′，50%氟啶胺懸浮劑5 000 倍液 + 75%百菌清可濕性粉劑1 000 倍液；CK′，不施藥。采用隨機區(qū)組設(shè)計，每處理2 次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，每小區(qū)種植大白菜60 株。

生防菌有機肥（T1′、T2′處理）施用方式：起壟前均勻撒施到土壤表面，每小區(qū)撒施30 kg，通過旋耕與土壤進(jìn)行混合，深度為10～20 cm。生防菌懸浮劑、生防菌與化學(xué)藥劑協(xié)同應(yīng)用（T3′～T8′處理）施用方式為：灌根，每次每穴200 mL?；瘜W(xué)藥劑（T9′、T10′處理）施用方式為：起壟前每小區(qū)噴施50%氟啶胺懸浮劑5 000 倍液，使用機動噴霧器均勻噴施到地表；之后進(jìn)行灌根處理，每次每穴200 mL。

8月4日完成起壟前處理，8月11日進(jìn)行第1 次灌根、播種，9月1日進(jìn)行第2 次灌根，其他管理同常規(guī)，試驗期間未進(jìn)行其他病蟲害防治。11月6日，調(diào)查每株大白菜根腫病的發(fā)病情況，計算防效；同時測定株高及單株鮮質(zhì)量。

1.2.3 生防菌對根腫病的防效測定 根腫病調(diào)查及分級標(biāo)準(zhǔn)：0 級，根部無腫大；1 級，腫根只附著在側(cè)根上，占全部根系1%～25%；2 級，主根上有腫根附著，側(cè)根上腫根占26%～50%；3 級，主根上有腫根附著，腫根占根系51%～75%；4級，主根上有根腫附著，腫根占根系75%以上（Wallenhammar et al.，2012）。

病情指數(shù)=∑（各級病株數(shù)×該級代表值）/（調(diào)查總株數(shù)×4）×100

防效=（對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)）/對照病情指數(shù)×100%1.2.4 生長指標(biāo)測定 株高：每處理隨機選取10株，使用直尺測量植株高度。單株鮮質(zhì)量：每處理隨機選取3 株，去除根部后使用電子天平稱量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2021 和SPSS 26 軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與分析，采用LSD 進(jìn)行單因素方差比較分析，并采用鄧肯氏新復(fù)極差法（DMRT）進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生防菌不同施用方式對大白菜根腫病的盆栽防治效果

從生防菌不同施用方式對大白菜根腫病的盆栽防治結(jié)果可以看出（表1），生防菌ZF129 和ZF481 對根腫病均有較好的防治效果，不同施用方式間防效差異不顯著，但均與50%氟啶胺懸浮劑處理差異顯著。其中，芽孢1 億個·g-1ZF129 和ZF481 生防菌有機肥（T1～T4）對根腫病的防效均高于60%，且生防菌有機肥施用量越高，防效越好，大白菜株高也顯著增加。

表1 生防菌不同施用方式對大白菜根腫病的盆栽防治效果

生防菌ZF129 和ZF481 不同施用方式對大白菜根腫病的防效均低于化學(xué)藥劑50%氟啶胺懸浮劑5 000 倍液的防效81.84%，但各生防菌處理大白菜株高（≥ 14.00 cm）均顯著高于50%氟啶胺懸浮劑處理（13.57 cm）和不施藥對照（13.23 cm）。表明生防菌處理對大白菜有明顯的促生作用。

2.2 生防菌不同施用方式對大白菜根腫病的田間防治效果

從表2 可以看出，生防菌ZF129 和ZF481 對田間大白菜根腫病有較好的防治效果，不同施用方式的防效差異顯著。生防菌以有機肥（T1′、T2′）形式施用，對大白菜根腫病防效較好，在80%左右，與化學(xué)藥劑（T9′、T10′）處理無顯著差異；且株高和單株鮮質(zhì)量均顯著高于化學(xué)藥劑處理以及不施藥對照，促生作用明顯（圖1）。生防菌以懸浮劑（T3′、T4′）形式施用，對大白菜根腫病的防效低于50%，顯著低于其他生防菌處理和化學(xué)藥劑處理，株高和單株鮮質(zhì)量也顯著低于其他生防菌處理和化學(xué)藥劑處理；但以懸浮劑形式與化學(xué)藥劑協(xié)同（T5′～T8′）施用后，防效顯著提高，達(dá)到86.58%～95.61%，與化學(xué)藥劑處理無顯著差異，且顯著提高了大白菜株高和單株鮮質(zhì)量，對大白菜的促生作用明顯。

圖1 生防菌處理的大白菜（采收期）

表2 生防菌不同施用方式對大白菜根腫病的田間防治效果

3 討論與結(jié)論

近年來，在篩選用于防治根腫病的生防菌方面已經(jīng)取得不少的成果，但我國僅登記有1 種生物農(nóng)藥枯草芽胞桿菌用于防治根腫?。╤ttp：//www.icama.org.cn/zwb/index），生防菌在田間應(yīng)用中防效不穩(wěn)定阻礙了其進(jìn)一步開發(fā)與推廣，探究生防菌在田間的最佳施用方式是不可或缺的一步。吳慶麗等（2020）采用枯草芽孢桿菌種子包衣、灌根及土壤調(diào)理劑聯(lián)合施用的方法防治普通白菜根腫病，防效達(dá)88.69%以上，且普通白菜生物量顯著高于空白對照。盤文政等（2022）以灌根、混入有機肥中和混入基質(zhì)中3 種方式施用生防菌，對油菜根腫病的防效分別為74.03%、83.12%和68.83%；其中將生防菌混入有機肥中不僅防效最好，油菜產(chǎn)量還提高了16.81%。He 等（2023）比較了生防菌XF-1灌根和葉面噴施2 種施用方式對根腫病的防控效果，證實了葉面噴施生防菌也能有效防控大白菜根腫病。

化學(xué)防治與生物防治常被視為對立的兩種防治措施，目前探討兩者對根腫病綜合防效的報道還比較少。龍海江等（2021）在移栽時使用芽孢10 億個·g-1枯草芽孢桿菌水乳劑300 倍液、70%福美雙可濕性粉劑700 倍液和40%五氯硝基苯粉劑800 倍液灌根，對甘藍(lán)根腫病的防效達(dá)到62.30%，對大白菜根腫病的防效達(dá)到60.04%。萬海英等（2023）分別用500 g·L-1氟啶胺懸浮劑50 mL、40%烯酰·氰霜唑懸浮劑300 mL·（667 m2）-1與貝萊斯芽孢桿菌生防菌液組合施用，結(jié)果表明氟啶胺和生防菌聯(lián)合施用對大白菜根腫病的防控效果最好，相對防效為100%，單株產(chǎn)量提高了50.2%。

本試驗結(jié)果表明，多粘芽孢桿菌ZF129 和貝萊斯芽孢桿菌ZF481 在盆栽試驗與田間施用均能明顯降低大白菜根腫病的病情指數(shù)，以生防菌有機肥的方式施用防效較好，防效最高達(dá)到80.68%，與化學(xué)藥劑的防效差異不顯著。此外，ZF129 和ZF481 可與化學(xué)藥劑協(xié)同施用，防效顯著高于生防菌懸浮劑單獨施用，且一定程度上能發(fā)揮生防菌的促生作用，其中防效最好的為芽孢10 億個·mL-1ZF481 懸浮劑500 倍液 + 75%百菌清可濕性粉劑1 000 倍液，防效達(dá)到95.61%。在我國化肥農(nóng)藥“雙減”背景下，采用生物化學(xué)協(xié)同防控的思路防治根腫病，不失為有效減少化學(xué)農(nóng)藥使用量的好辦法。綜上所述，改變生防菌的施用方式可以影響其田間防效，對根腫病的簡便化防控與生物防治的推廣應(yīng)用有重大意義，有待進(jìn)一步深入研究。