成飛雪,王忠勇,劉勇
黃瓜根結(jié)線蟲病是黃瓜生產(chǎn)上的一大重要病害,嚴(yán)重影響黃瓜的產(chǎn)量與品質(zhì),特別是保護(hù)地黃瓜根結(jié)線蟲病為害損失更大,常引起減產(chǎn)20%~30%,嚴(yán)重的甚至絕產(chǎn)[1]。目前生產(chǎn)上防治黃瓜根結(jié)線蟲病主要以化學(xué)藥劑防治為主,但現(xiàn)在市面上的殺線劑多為一些高毒高殘留農(nóng)藥,不僅污染環(huán)境,而且嚴(yán)重影響黃瓜的安全生產(chǎn)。隨著許多高毒高殘留農(nóng)藥的逐步禁用[2],利用生防菌劑對黃瓜根結(jié)線蟲病進(jìn)行防治是控制該病的有效措施之一。
長期以來,光合細(xì)菌被作為一種能促進(jìn)植物生長、提高作物產(chǎn)量的生物肥料(植物生長調(diào)節(jié)劑)而被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[3]。同時,研究表明光合細(xì)菌還可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性,增強(qiáng)植物抗病蟲能力[4]。而芽孢桿菌是自然界中一類非常重要的微生物生防資源,曾被廣泛應(yīng)用于許多病害的生物防治,線蟲生物防治中較重要的芽孢桿菌有穿刺芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌等[5,6]。
利用從土壤中分離篩選獲得的對植物線蟲具有毒殺活性的芽孢桿菌(Bacillus spp.)菌株YC-10[7]和光合細(xì)菌(Photosynthetic Bacteria)菌株 PBS-1[8,9],通過培養(yǎng)獲得芽孢桿菌培養(yǎng)液YC-10菌劑、PBS-1菌劑及其復(fù)合制劑BP菌劑,并進(jìn)行了防治黃瓜根結(jié)線蟲病田間試驗,旨在為開發(fā)新的殺線蟲生防制劑提供依據(jù)。
供試藥劑為微生物菌劑。光合細(xì)菌PSB-1菌劑:光合細(xì)菌培養(yǎng)基 (自制),25~35℃,2 000~3 000 lx光照條件下微好氧培養(yǎng)7 d;芽孢桿菌YC-10菌劑:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基30℃搖床培養(yǎng)48 h;BP復(fù)合菌劑:光合細(xì)菌培養(yǎng)液與芽孢桿菌培養(yǎng)液1∶1復(fù)配制得。1.8%阿維菌素乳油(日本株式會社生產(chǎn),市面購買)。
供試黃瓜品種為鄂黃三號,根結(jié)線蟲感病品種。
試驗于2011年4~6月在湖南湘西古陽鎮(zhèn)柑子坪村一農(nóng)戶家進(jìn)行,該地土質(zhì)為砂壤土,肥力中等,常年種植蔬菜。試驗地為240 m2鋼架大棚,灌溉條件良好,歷年均有根結(jié)線蟲病發(fā)生,發(fā)病程度中等。
田間試驗設(shè)5個處理,500 mL BP菌劑50倍液灌穴處理;500 mL PSB-1菌劑50倍液灌穴處理;500 mL YC-10菌劑50倍液灌穴處理;1.8%阿維菌素乳油 (日本株式會社生產(chǎn))800倍液灌穴處理,清水為空白對照(CK)。每個處理設(shè)4個重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,共20個小區(qū),每小區(qū)10 m2,22株黃瓜,其他水肥管理按常規(guī)。6月3日施藥,藥后2 d定植。
①根圍土壤中根結(jié)線蟲J2數(shù)量調(diào)查 調(diào)查土壤中線蟲J2蟲口基數(shù)及藥后黃瓜根圍土壤中J2數(shù)量。各小區(qū)分別于黃瓜施藥前、施藥后30 d(7月3日)、75 d(8月 17日,黃瓜拉秧)每小區(qū) 5點取土樣,帶回實驗室混勻后取100 mL土壤,采用淺盆法分離土壤內(nèi)的J2,24 h后收集線蟲液計數(shù),并計算蟲口減退率。蟲口減退率(%)=[(藥前J2數(shù)-藥后J2數(shù))/藥前 J2 數(shù)]×100%。
②防治效果調(diào)查 在黃瓜拉秧時每小區(qū)隨機(jī)取10株進(jìn)行根結(jié)情況調(diào)查。病情指數(shù)計算采用0~4級的分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病情分級,統(tǒng)計病情指數(shù),并計算防效。病情分級標(biāo)準(zhǔn)如下:0級,無根結(jié);1級,有根結(jié)的根系占全根系的1%~25%;2級,有根結(jié)的根系占全根系的26%~50%;3級,有根結(jié)的根系占全根系的51%~75%;4級,有根結(jié)的根系占全根系的76%~100%。防治效果(%)=[(空白對照病情指數(shù)-藥劑處理后病情指數(shù))/空白對照病情指數(shù)]×100%。
③黃瓜長勢及產(chǎn)量調(diào)查 分別在黃瓜苗期(6月18日)與坐果期(7月8日)每小區(qū)隨機(jī)選取10株黃瓜進(jìn)行調(diào)查,測量黃瓜株高,觀察黃瓜長勢。記錄每小區(qū)采收的黃瓜產(chǎn)量,計算增產(chǎn)率。
利用DPS軟件對株高、根結(jié)線蟲J2蟲口減退率、產(chǎn)量以及病情指數(shù)和防效進(jìn)行方差分析。
對黃瓜根圍土壤中根結(jié)線蟲J2種群數(shù)量進(jìn)行調(diào)查表明(表1),與空白對照相比,3種菌劑都能顯著降低黃瓜根圍土壤中根結(jié)線蟲J2的種群數(shù)量,尤其是BP復(fù)合菌劑30 d蟲口減退率達(dá)76.92%,顯著優(yōu)于單一菌劑PBS-1菌劑與YC-10菌劑,說明兩菌株對番茄根結(jié)線蟲具有協(xié)同作用。但是從表1中可以看出,3種菌劑對根結(jié)線蟲的作用比阿維菌素稍差,持效期也相對較短,到75 d時蟲口減退率顯著降低,BP復(fù)合菌劑的減退率只有59.62%,而PSB-1菌劑在75 d時根圍蟲口密度開始增加,但增加程度大大小于空白對照(-83.93%)。
從表2中可以看出,各菌劑對黃瓜根結(jié)線蟲病都有一定的防治效果,而其中BP復(fù)合菌劑對黃瓜根結(jié)線蟲病具有較好的防治效果,達(dá)到82.6%,與對照阿維菌素(88.1%)防效沒有顯著性差異,該復(fù)合制劑在蔬菜根結(jié)線蟲病防治上有較好的應(yīng)用前景。同時表2中結(jié)果表明,成分單一菌劑對根結(jié)線蟲防治效果并不理想,分別只有39.6%和57.7%,與復(fù)合菌劑防效差異顯著,表明2種生防菌有協(xié)同增效作用。
施用菌劑后分別于苗期(藥后15 d)和坐果期(藥后35 d)對黃瓜株高進(jìn)行測量,結(jié)果見表2。表2可看出,3種菌劑對黃瓜生長都具有一定的促進(jìn)作用,與空白對照達(dá)到顯著性差異。特別是復(fù)合菌劑對黃瓜生長的刺激作用最明顯,苗期及坐果期株高分別比空白對照增長了3 cm和21.6 cm,增長率達(dá)16.8%和 15.0%。 同時,表 2 結(jié)果也表明,1.8%阿維菌素乳油800倍液灌穴對黃瓜生長前期 (苗期)具有一定的抑制作用,該處理平均株高只有15.6 cm,比空白對照平均矮2.3 cm,對黃瓜生長的抑制率達(dá)12.8%。但隨著時間的延長,這種抑制作用逐漸減弱,到坐果期平均株高與空白對照差異不明顯。
表2 菌劑對黃瓜根結(jié)線蟲病情指數(shù)、株高、產(chǎn)量的影響
表1 菌劑對黃瓜根圍土壤中根結(jié)線蟲J2種群數(shù)量的影響
黃瓜產(chǎn)量測定結(jié)果表明(表2),與空白對照相比,各處理產(chǎn)量與空白對照相比均有顯著性增長(P<0.05)。其中以復(fù)合菌劑對黃瓜增產(chǎn)作用最為明顯,與空白對照相比,增產(chǎn)率達(dá)到20.0%,顯著優(yōu)于兩種單一菌劑YC-10菌劑和PSB-1菌劑對黃瓜的增產(chǎn)作用(增產(chǎn)率分別為 12.4%和 4.5%)。同時復(fù)合菌劑對黃瓜的增產(chǎn)作用也顯著優(yōu)于對照藥劑阿維菌素對黃瓜的增產(chǎn)作用(增產(chǎn)率為11.4%)。
細(xì)菌作為一種極具應(yīng)用潛力的線蟲生防資源成為近幾年興起的新的研究熱點。越來越多的殺線蟲生防細(xì)菌被分離,不同的作用方式被報道[10]。本文中所用的細(xì)菌菌劑是作者在實驗室篩選獲得的2株對根結(jié)線蟲具有明顯作用效果的光合細(xì)菌菌株P(guān)SB-1和芽孢桿菌菌株YC-10,在室內(nèi)生測以及溫室盆栽的基礎(chǔ)上對兩菌株的培養(yǎng)菌液及其復(fù)配菌劑進(jìn)行了防治根結(jié)線蟲的大田作物小區(qū)試驗。從試驗結(jié)果來看,3種菌劑對黃瓜根圍土壤中的線蟲種群數(shù)量都會產(chǎn)生不同程度的影響,降低線蟲蟲口密度,同時也能明顯降低根結(jié)指數(shù),表現(xiàn)出一定的防治效果。特別是兩菌劑混配后的復(fù)合菌劑對根結(jié)線蟲作用效果好,持效期延長,其防效與對照藥劑阿維菌素沒有顯著性差異,明顯優(yōu)于單一菌劑,說明兩菌劑對根結(jié)線蟲具有協(xié)同增效作用,顯示出其在根結(jié)線蟲生物防治上巨大的開發(fā)應(yīng)用前景。該研究結(jié)果為將其開發(fā)成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型安全高效生物殺線蟲制劑、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化提供了科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。王靜等[11]研究表明,大豆上施用光合細(xì)菌菌液,可減輕大豆孢囊線蟲的為害,與我們的研究結(jié)果一致,而芽孢桿菌菌劑對植物寄生線蟲病的防治作用也有許多相關(guān)研究報道[12,13]。
同時從黃瓜的生長性狀來看,不同菌劑對黃瓜生長具有不同程度的促進(jìn)作用,施用菌劑后黃瓜長勢顯著優(yōu)于空白對照與阿維菌素,黃瓜株高明顯增高,而且能顯著提高黃瓜產(chǎn)量,其中以復(fù)合菌劑對黃瓜的增產(chǎn)效果最為明顯,芽孢桿菌菌劑及光合細(xì)菌菌劑也有不同程度的提高,說明微生物菌劑不僅能減少根結(jié)線蟲對黃瓜的侵染,可能還分泌促生長因子,刺激黃瓜的生長,提高產(chǎn)量。而阿維菌素處理黃瓜產(chǎn)量也有較明顯的提高。認(rèn)為黃瓜增產(chǎn)可能存在兩個方面的原因,一是菌劑分泌的促生長因子對黃瓜的增產(chǎn)作用,另一方面藥劑處理減少了根結(jié)線蟲對黃瓜根系的侵染,有利于黃瓜生長,從而提高了產(chǎn)量。
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