張 娜，黃 炎，徐 谞，張 博，鄧旭輝，王東升，陶成圓，王其傳，李 榮*，沈其榮

移栽定殖根際有益菌番茄苗的田間效應(yīng)研究①

張 娜1，黃 炎1，徐 谞1，張 博1，鄧旭輝1，王東升2，陶成圓1，王其傳3，李 榮1*，沈其榮1

(1 江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省有機(jī)固體廢棄物資源化協(xié)同創(chuàng)新中心/國(guó)家有機(jī)肥類肥料工程技術(shù)研究中心/南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，南京 210095；2 南京市蔬菜科學(xué)研究所，南京 210042；3 淮安柴米河農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，江蘇淮安 223001)

為評(píng)估移栽定殖根際有益菌(PGPR)番茄苗對(duì)果實(shí)產(chǎn)量和青枯病防控效果的影響，通過連續(xù)3季田間試驗(yàn)，研究了基于生物有機(jī)肥的施用，移栽生物育苗基質(zhì)(在普通育苗基質(zhì)中添加分離自根際的解淀粉芽孢桿菌)所育種苗(BIONS)，相比于移栽普通育苗基質(zhì)所育種苗(BIO)，對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量、發(fā)病率、收獲期植株土體與根際微生物數(shù)量和土壤基本理化性質(zhì)的影響。連續(xù)3季田間試驗(yàn)結(jié)果表明：相比于BIO處理，BIONS處理第一、二、三季的增產(chǎn)幅度分別達(dá)38.86%、47.87%、34.60%，產(chǎn)量差異均達(dá)到顯著性水平；BIONS處理的發(fā)病率每季均極顯著低于BIO處理；BIONS處理增加了根際細(xì)菌數(shù)量，降低了根際真菌數(shù)量；土壤基本理化性質(zhì)方面，BIONS處理的硝態(tài)氮含量和銨態(tài)氮含量每季均高于BIO處理，且硝態(tài)氮含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，硝態(tài)氮含量和銨態(tài)氮含量與發(fā)病率呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，以生物有機(jī)肥為底肥，移栽生物育苗基質(zhì)所育種苗，能夠有效防控番茄青枯病的發(fā)生，進(jìn)而提高產(chǎn)量。

番茄；產(chǎn)量；青枯??；生物育苗基質(zhì)；根際有益菌

隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，番茄種植面積日益擴(kuò)大[1]，而番茄青枯病是嚴(yán)重制約設(shè)施番茄可持續(xù)生產(chǎn)的主要土傳病害之一[2]。番茄青枯病是由茄科勞爾氏菌()引起的一種細(xì)菌病害，其侵染范圍廣，分布具全球性，難以防治且一旦爆發(fā)對(duì)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生毀滅性影響[3-4]。國(guó)內(nèi)外研究者發(fā)現(xiàn)，通過土壤化學(xué)熏蒸，向土壤中添加有機(jī)物質(zhì)、施用微量元素肥料、生物防控方法等均能降低青枯病發(fā)病率[5-8]，但防控效果大多不具穩(wěn)定性[9-11]。

生物有機(jī)肥是一種包含特定功能微生物菌種的特殊有機(jī)肥料[12]，功能微生物與有機(jī)物質(zhì)相結(jié)合能有效提高功能微生物的活性和病害防控能力[13]。國(guó)內(nèi)外研究均表明，施用生物有機(jī)肥可促進(jìn)植株產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的提升[14]，同時(shí)能一定程度上保護(hù)作物不受病原菌侵染，從而有效抑制土傳病害的發(fā)生[15-17]。已有大量研究證實(shí)，生物有機(jī)肥能夠有效控制青枯病的發(fā)生[18-19]；同時(shí)研究證實(shí)，生物有機(jī)肥發(fā)揮作用的關(guān)鍵在于有益微生物在植物根際的定殖[20-21]。因此，如能夠?qū)⑸镉袡C(jī)肥中的有益菌在苗期提前定殖于植物根際，預(yù)計(jì)能夠有效促進(jìn)作物的產(chǎn)量。已有研究表明，利用芽孢桿菌制成生物基質(zhì)育苗，能夠促使功能菌苗期定殖于根際，從而提高西瓜的田間生物量和產(chǎn)量[22]；孫躍躍等[23]研究結(jié)果也表明將生防放線菌等菌劑加入育苗基質(zhì)育苗，可顯著提高甜瓜的生物量及抗逆性。然而，將生物育苗基質(zhì)和生物有機(jī)肥聯(lián)合田間施用，對(duì)防控作物土傳病害的研究還少有報(bào)道，尤其是連續(xù)應(yīng)用的效果，還缺少研究。

本研究采用連續(xù)3季田間試驗(yàn)，以生物有機(jī)肥為底肥，評(píng)估了在育苗基質(zhì)中添加有益菌T-5促使其在移栽大田前定殖于番茄根際，對(duì)番茄青枯病防控及產(chǎn)量增加的影響，以期為設(shè)施番茄高產(chǎn)高效栽培提供實(shí)際指導(dǎo)和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試番茄品種為“世紀(jì)紅冠”。供試菌株解淀粉芽孢桿菌T-5，由江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，該菌株能夠定殖于番茄根際，從而有效防控青枯病的發(fā)生[24-25]。

供試生物有機(jī)肥由本實(shí)驗(yàn)室自行研制[26]，產(chǎn)品中菌株T-5含量為6 × 108cfu/g(以干物質(zhì)量計(jì))。

供試普通育苗基質(zhì)由南京市蔬菜科學(xué)研究所提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)于2014年3月至2015年6月(共3季)在南京市蔬菜科學(xué)研究所大棚內(nèi)進(jìn)行。供試土壤為黃壤土，基本理化性質(zhì)為：pH 6.33、有機(jī)質(zhì)43.56 g/kg、全氮1.89 g/kg、有效磷138.66 mg/kg、速效鉀464.81 mg/kg。

田間試驗(yàn)共設(shè)置2個(gè)處理：①施用生物有機(jī)肥并移栽普通育苗基質(zhì)所育種苗(BIO)處理，生物有機(jī)肥的施肥量為5 997 kg/hm2；②施用生物有機(jī)肥并移栽生物育苗基質(zhì)所育種苗(BIONS)處理，生物有機(jī)肥的施入量同BIO處理。番茄全生育期所需其余養(yǎng)分用化肥補(bǔ)齊。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)小區(qū)面積為10 m2，種植密度為每個(gè)小區(qū)32棵番茄，每季番茄種植時(shí)間為3個(gè)月。

本試驗(yàn)生物育苗基質(zhì)的制備及育苗步驟為：將解淀粉芽孢桿菌T-5在LB培養(yǎng)基中發(fā)酵以制備菌液[27]；將菌液按5% (/,為干物質(zhì)量) 比例與普通基質(zhì)混合均勻制成生物育苗基質(zhì)[22]。將番茄種子進(jìn)行表面消毒后浸種催芽，待種子露白后分別埋于普通育苗基質(zhì)和生物育苗基質(zhì)；待番茄幼苗長(zhǎng)出第二片真葉時(shí)移栽至田間。普通育苗基質(zhì)所育種苗移栽于BIO處理，生物育苗基質(zhì)所育種苗移栽于BIONS處理。

1.3 樣品采集及測(cè)定

1)產(chǎn)量和發(fā)病率統(tǒng)計(jì)。在番茄進(jìn)入收獲期后，采摘番茄全部果實(shí)記產(chǎn)量，并統(tǒng)計(jì)番茄發(fā)病率，發(fā)病率表示為具青枯病癥狀植株占總植株數(shù)的百分比。

2)土壤樣品的采集。于番茄收獲期，各小區(qū)隨機(jī)選擇3株健康植株，連根帶土采集完后送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行土體和根際土壤樣品的分離[28]，各小區(qū)內(nèi)土體和根際樣品分別進(jìn)行合并為該小區(qū)代表性樣品，保存于超低溫冰箱中備用。

3)DNA的提取及測(cè)定。稱取0.25 g土壤樣品，用土壤DNA提取試劑盒 (Mo Bio Laboratories, Inc., Carlsbad, CA, USA)，按操作說明提取土壤DNA。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法測(cè)定土壤樣品中病原菌、總細(xì)菌、總真菌數(shù)量。病原菌擴(kuò)增引物選用flic F (5’- GAACGCCAACGGTGCGAACT-3’) 和flic R (5’-GG-CGGCCTTCAGGGAGGTC-3’)[29]；細(xì)菌擴(kuò)增引物選用338F(5’-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3’)和518R (5’-ATTACCGCGGCTG CTGG-3’)[30]；真菌擴(kuò)增引物選用ITS1f(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)和5.8S(5’-CGCTGCGTTCTTCATCG-3’)[30]。定量使用儀器為ABI PRISM? 7500 Real-time PCR system，反應(yīng)體系見表1。反應(yīng)程序?yàn)椋?5 ℃預(yù)變性30 s，95 ℃變性5s，53 ℃退火和延伸34 s (病原菌的退火和延伸溫度為56 ℃)，循環(huán)30次。每個(gè)樣品設(shè)置3次重復(fù)，用無(wú)菌超純水替代DNA模板設(shè)置陰性對(duì)照。根據(jù)樣品閾值 (Ct) 計(jì)算每克土中的拷貝數(shù)，結(jié)果以拷貝數(shù)取對(duì)數(shù)后表示(log (Copies/g，以干物質(zhì)量計(jì)))。

表1 定量PCR擴(kuò)增體系

4)土壤基本理化性質(zhì)的測(cè)定。土壤理化性質(zhì)的測(cè)定參照《土壤農(nóng)化分析》[31]進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用Microsoft Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；用SPSS軟件 (20.0, SPSS Inc. Chicago, IL) 進(jìn)行獨(dú)立樣本檢驗(yàn)來(lái)分析兩處理之間的差異；用R(version 3.2.0)軟件進(jìn)行土壤微生物數(shù)量、基本理化性質(zhì)與番茄發(fā)病率和產(chǎn)量間的Spearman相關(guān)性分析，顯著水平設(shè)定為＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 連續(xù)3季移栽生物育苗基質(zhì)所育種苗對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量的影響

由表2可知，3季田間試驗(yàn)，施用生物有機(jī)肥后，移栽根際定殖功能菌的種苗處理(BIONS)單株產(chǎn)量均高于單施生物有機(jī)肥處理(BIO)，但兩處理間均無(wú)顯著差異。每公頃產(chǎn)量BIONS處理均顯著高于BIO處理。第一季BIONS處理比BIO處理顯著增產(chǎn)18 695.44 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達(dá)38.86%；第二季顯著增產(chǎn)19 578.39 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達(dá)47.87%；第三季顯著增產(chǎn)14 510.63 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達(dá)34.60%。

表2 不同處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

注：*表示兩處理在<0.05水平差異顯著，表3同。

2.2 連續(xù)3季移栽生物育苗基質(zhì)所育種苗對(duì)設(shè)施番茄發(fā)病率的影響

由圖1可知，單施生物有機(jī)肥處理(BIO)3季田間番茄青枯病發(fā)病率分別為34.38%、34.46% 和40.00%，移栽生物育苗基質(zhì)所育種苗處理(BIONS)的發(fā)病率分別為15.63%、16.11% 和25.00%，與BIO處理相比，BIONS處理顯著降低了3季番茄青枯病的發(fā)病率，分別達(dá)到了54.55%、53.25% 和37.50% 的田間防控效果。

(**表示兩處理在P<0.01水平差異顯著)

2.3 連續(xù)3季移栽生物育苗基質(zhì)所育種苗對(duì)土壤病原菌、總細(xì)菌和總真菌數(shù)量的影響

由圖2A和2B可知，在第一季和第三季田間試驗(yàn)中，移栽生物育苗基質(zhì)所育種苗處理(BIONS)和單施生物有機(jī)肥處理(BIO)的土體土壤病原菌數(shù)量無(wú)顯著性差異，第二季BIONS處理土體土壤中病原菌數(shù)量顯著低于BIO處理。第一季和第二季BIONS處理番茄根際土壤中病原菌數(shù)量高于BIO處理但無(wú)顯著性差異，第三季BIONS處理根際病原菌數(shù)量極顯著低于BIO處理。

由圖2C和2D可知，第一季BIONS處理土體總細(xì)菌數(shù)量高于BIO處理但無(wú)顯著性差異，第二季和第三季均低于BIO處理，且在第二季兩處理間具有顯著性差異。BIONS處理根際總細(xì)菌數(shù)量在3季田間試驗(yàn)中均高于BIO處理，第二季兩處理間具有顯著性差異。

由圖2E和2F可知，3季BIONS處理土體總真菌數(shù)量均低于BIO處理，但不具有顯著性差異。第一季和第三季BIONS處理的根際總真菌數(shù)量極顯著低于BIO處理。

2.4 生物育苗基質(zhì)聯(lián)合生物有機(jī)肥連續(xù)施用對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響

由表3可知，在第一季田間試驗(yàn)中，生物有機(jī)肥處理(BIO)的pH顯著高于移栽生物育苗基質(zhì)所育種苗處理(BIONS)，BIO處理的銨態(tài)氮含量顯著低于BIONS處理，兩處理土壤在其余基本理化性質(zhì)上無(wú)顯著性差異。第二季，BIO處理的速效鉀含量和硝態(tài)氮含量顯著低于BIONS處理。第三季，土壤基本理化性質(zhì)在兩處理間無(wú)顯著差異。從總體上看，連續(xù)三季田間試驗(yàn)BIO處理的硝態(tài)氮含量和銨態(tài)氮含量均低于BIONS處理，其余土壤理化性質(zhì)無(wú)變化規(guī)律。

2.5 土壤微生物及理化指標(biāo)與番茄產(chǎn)量的相關(guān)性

如表4所示，番茄發(fā)病率與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)(rho= –0.46，=0.000 10)，細(xì)菌數(shù)量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(rho=0.40，=0.002 6)，真菌數(shù)量與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)(rho= –0.32，=0.019)。土壤基本理化性質(zhì)中，pH、速效鉀含量、有效磷含量、硝態(tài)氮含量和銨態(tài)氮含量均與產(chǎn)量呈正相關(guān)，其中pH、有效磷含量和硝態(tài)氮含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(rho=0.32，=0.020；rho=0.33，=0.014；rho=0.28，=0.039，電導(dǎo)率與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。

2.6 土壤微生物及理化指標(biāo)與番茄青枯病發(fā)病率的相關(guān)性

如表5所示，3季田間試驗(yàn)，病原菌數(shù)量與番茄青枯病發(fā)病率呈顯著正相關(guān)(rho=0.32,=0.019)，其余無(wú)顯著相關(guān)性。土壤理化性質(zhì)中，pH、電導(dǎo)率、有效磷含量、硝態(tài)氮含量和銨態(tài)氮含量均與番茄青枯病發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)，但只有硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量與青枯病發(fā)病率呈顯著負(fù)相關(guān)(rho= –0.38，=0.004 9；rho= –0.51，=0.000 10)，速效鉀含量與青枯病發(fā)病率呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。

3 討論

3季田間試驗(yàn)BIONS處理的產(chǎn)量均顯著高于BIO處理，但單株產(chǎn)量?jī)商幚黹g無(wú)顯著差異。已有研究表明生物育苗基質(zhì)可培育出優(yōu)質(zhì)辣椒和番茄優(yōu)質(zhì)種苗，在移栽至大田后能有效提高辣椒和番茄的生物量和產(chǎn)量[32-33]，但本研究中單株產(chǎn)量雖有增加，但兩處理間差異無(wú)顯著性，且Spearman相關(guān)性分析表明番茄產(chǎn)量與田間青枯病發(fā)病率和土壤真菌數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)，與土壤細(xì)菌數(shù)量和硝態(tài)氮含量呈顯著正相關(guān)，因此，推測(cè)增產(chǎn)主要在于番茄青枯病的防控。

(圖A、C、E為土體土指標(biāo)，B、D、F為根際土指標(biāo)；*、**分別表示兩處理在P<0.05、P<0.01水平差異顯著)

表3 不同處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

表4 土壤微生物數(shù)量及基本理化性質(zhì)與番茄產(chǎn)量的Spearman相關(guān)性

注：番茄產(chǎn)量與土壤微生物數(shù)量及基本理化性質(zhì)的相異矩陣基于Bray-Curtis距離。

表5 土壤微生物數(shù)量及基本理化性質(zhì)與番茄青枯病發(fā)病率的Spearman相關(guān)性

注：番茄青枯病發(fā)病率與微生物數(shù)量和土壤基本理化性質(zhì)的相異矩陣基于Bray-Curtis距離。

相比BIO處理，BIONS處理顯著降低了番茄青枯病的發(fā)病率，Spearman相關(guān)性分析表明青枯病發(fā)病率與病原菌數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)，且連續(xù)種植3季后，BIONS處理根際病原菌數(shù)量顯著低于BIO處理。與本研究結(jié)果類似，張鈺等[34]研究表明利用微生物菌劑制備的育苗基質(zhì)育苗，能降低黃瓜根際枯萎病病原菌數(shù)量，進(jìn)而顯著降低黃瓜枯萎病的發(fā)病率；本實(shí)驗(yàn)室前期研究同樣表明，施用生物有機(jī)肥能夠有效防控番茄病害[35]。本研究基于此進(jìn)一步證實(shí)了，在施用生物有機(jī)肥基礎(chǔ)上，進(jìn)一步移栽利用生物育苗基質(zhì)所育根際定殖功能菌的番茄苗能夠進(jìn)一步降低根際病原菌數(shù)量，進(jìn)而有效防控青枯病的發(fā)生，增加作物產(chǎn)量。

土壤微生物與植物病害息息相關(guān)[36]，通過調(diào)控土壤微生物區(qū)系來(lái)增強(qiáng)土壤抑病能力，能有效防控土傳病害的發(fā)生[37]。在本研究中，根際細(xì)菌數(shù)量BIONS處理3季均高于BIO處理，而根際真菌數(shù)量第一季和第三季顯著低于BIO處理。Ling等[38]研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)施用生物有機(jī)肥有能效防控西瓜枯萎病的發(fā)生，與根際細(xì)菌群落出現(xiàn)顯著變化有關(guān)。何欣等[39]在香蕉幼苗期育苗和移栽時(shí)均施用結(jié)合SQR21和T37復(fù)合拮抗菌劑堆制生物有機(jī)肥，有效防控了香蕉枯萎病的發(fā)生，同時(shí)發(fā)現(xiàn)根際微生物組成發(fā)生了變化，其顯著增加了根際細(xì)菌數(shù)量同時(shí)真菌數(shù)量顯著降低。Shen等[28]研究表明施用生物有機(jī)肥能有效防控香蕉枯萎病的發(fā)生，同時(shí)能優(yōu)化其土壤微生物區(qū)系，增加其中細(xì)菌和放線菌等的數(shù)量。鐘書堂等[40]的研究也得到了相同的結(jié)果。本研究與以上結(jié)果一致，番茄根際預(yù)定殖有益微生物同時(shí)聯(lián)用生物有機(jī)肥優(yōu)化了根際微生物群落。

從總體上看，連續(xù)3季田間試驗(yàn)，BIO處理的土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量均低于BIONS處理，且其含量與番茄青枯病發(fā)病率呈顯著負(fù)相關(guān)，同時(shí)硝態(tài)氮含量與番茄產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。氮素對(duì)植物的生長(zhǎng)至關(guān)重要，影響著植物病害和抗性[41-42]，不同氮素形態(tài)對(duì)病害的防治作用也不同[43-44]。有研究表明銨態(tài)氮能有效降低尖孢鐮刀菌番茄?；筒≡闹虏×45]，Elmer等[46]的研究也同樣表明銨態(tài)氮能一定程度上降低草莓黑腐病的發(fā)病率。董鮮等[47]研究表明硝態(tài)氮能通過誘導(dǎo)香蕉幼苗木質(zhì)素的形成進(jìn)而提高其抗病性，有效防控香蕉枯萎病的發(fā)生。本研究結(jié)果顯示，連續(xù)3季BIONS處理中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量均高于BIO處理，這可能也是根際定殖功能菌T-5降低番茄青枯病發(fā)生的原因。

綜上，本研究表明生物有機(jī)肥與生物育苗基質(zhì)聯(lián)用能顯著提高番茄產(chǎn)量，且有效防控番茄青枯病的發(fā)生，研究結(jié)果能夠?yàn)樯镉缁|(zhì)的研發(fā)及番茄青枯病的防御提供新思路。

4 結(jié)論

相比于單施生物有機(jī)肥處理(BIO)，育苗基質(zhì)和生物有機(jī)肥聯(lián)合處理(BIONS)能顯著降低番茄青枯病發(fā)病率，提高番茄產(chǎn)量；BIONS處理番茄青枯病發(fā)病率顯著降低，與番茄根際病原菌數(shù)量降低和土壤硝態(tài)氮含量和銨態(tài)氮含量較高等顯著相關(guān)；番茄青枯病的有效防控導(dǎo)致BIONS處理番茄產(chǎn)量的有效增加。

[1] 葛曉穎, 孫志剛, 李濤, 等. 設(shè)施番茄連作障礙與土壤芽孢桿菌和假單胞菌及微生物群落的關(guān)系分析[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 35(2): 514–523

[2] 蔡祖聰, 黃新琦. 土壤學(xué)不應(yīng)忽視對(duì)作物土傳病原微生物的研究[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2016, 53(2): 305–310

[3] Caruso P, Palomo J L, Bertolini E, et al. Seasonal variation ofbiovar 2 populations in a Spanish river: Recovery of stressed cells at low temperatures[J]. Applied and Environment Microbiology, 2005, 71(1): 140–148

[4] Allen C, Prior P, Hayward A C, et al. Bacterial wilt disease and thespecies complex[J]. Bacterial Wilt Disease & the Species Complex, 2005

[5] Hsu S T. Ecology and control ofin Taiwan[J]. Plant Protection Bulletin Taiwan, 1991, 33: 72–79

[6] Bailey K L, Lazarovits G. Suppressing soil-borne diseases with residue management and organic amendments[J]. Soil and Tillage Research, 2003, 72: 169–180

[7] Kiirika L M, Stahl F, Wydra K. Phenotypic and molecular characterization of resistance induction by single and combined application of chitosan and silicon in tomato against[J]. Physiological and Molecular Plant Pathology, 2013, 81: 1–12

[8] Ma Y, Gentry T, Hu P, et al. Impact of brassicaceous seed meals on the composition of the soil fungal community and the incidence of Fusarium wilt on chili pepper[J]. Applied Soil Ecology, 2015, 90: 41–48

[9] Gamliel A, Austerweil M, Kritzman G. Non-chemical approach to soilborne pest management-organic amendments[J]. Crop Protection, 2000, 19: 847–853

[10] Bailey K L, Lazarovits G. Suppressing soil-borne diseases with residue management and organic amendments[J]. Soil and Tillage Research, 2003, 72: 169–180

[11] 陳志龍, 陳杰, 許建平, 等. 番茄青枯病生物防治研究進(jìn)展[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 41(8): 131–134

[12] 楊興明, 徐陽(yáng)春, 黃啟為, 等. 有機(jī)(類)肥料與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2008, 45(5): 925– 932

[13] Kavino M, Harish S, Kumar N, et al. Effect of chitinolytic PGPR on growth, yield and physiological attributes of banana (, spp.) under field conditions[J]. Applied Soil Ecology, 2010, 45(2): 71–77

[14] 韋巧婕, 鄭新艷, 鄧開英, 等. 黃瓜枯萎病拮抗菌的篩選鑒定及其生物防效[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 36(1): 40–46

[15] Qiu M H, Zhang R F, Xue C, et al. Application of bio-organic fertilizer can controlof cucumber plants by regulating microbial community of rhizosphere soil[J]. Biology & Fertility of Soils, 2012, 48(7): 807–816

[16] Shen Z Z, Wang B B, Lv N N, et al. Effect of the combination of bio-organic fertilizer withNJN-6 on the control of banana fusarium wilt disease, crop production and banana rhizosphere culturable microflora[J]. Biocontrol Science and Technology, 2015, 25(6): 716–731

[17] Saravanan T, Muthusamy M, Marimuthu T. Development of integrated approach to manage the fusarial wilt of banana[J]. Crop Protection. 2003, 22: 1117–1123

[18] 丁傳雨, 喬煥英, 沈其榮, 等. 生物有機(jī)肥對(duì)茄子青枯病的防治及其機(jī)理探討[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 45(2): 239–245

[19] 袁英英, 李敏清, 胡偉, 等. 生物有機(jī)肥對(duì)番茄青枯病的防效及對(duì)土壤微生物的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 30(7): 1344–1350

[20] 年洪娟, 陳麗梅. 土壤有益細(xì)菌在植物根際競(jìng)爭(zhēng)定殖的影響因素[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2010, 29(6): 1235–1239

[21] 李文英, 彭智平, 楊少海, 等. 植物根際促生菌對(duì)香蕉幼苗生長(zhǎng)及抗枯萎病效應(yīng)研究[J]. 園藝學(xué)報(bào), 2012, 39(2): 234–242

[22] 張楊, 王甜甜, 孫玉涵, 等. 西瓜根際促生菌篩選及生物育苗基質(zhì)研制[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2017, 54(3): 703–712

[23] 孫躍躍, 馬軍妮, 李玉龍, 等. 功能性育苗基質(zhì)中生防菌及腐植酸鉀對(duì)甜瓜穴盤苗的促生作用[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2016, 44(9): 174–180

[24] Tan S, Yang C, Mei X, et al. The effect of organic acids from tomato root exudates on rhizosphere colonization ofT-5[J]. Applied Soil Ecology, 2013, 64(1): 15–22

[25] Tan S, Jiang Y, Song S, et al. Twostrains isolated using the competitive tomato root enrichment method and their effects on suppressingand promoting tomato plant growth[J]. Crop Protection, 2013, 43: 134–140

[26] Huang Y, Sun L, Zhao J S, et al. Utilization of different waste proteins to create a novel PGPR-containing bio-organic fertilizer[J]. Scientific Reports, 2015, 5(7766): 1–11

[27] Tan S, Gu Y, Yang C, et al.T-5 may preventinfection through competitive exclusion[J]. Biology & Fertility of Soils, 2016, 52(3): 341–351

[28] Shen Z Z, Zhong S T, Wang Y G, et al. Induced soil microbial suppression of banana fusarium wilt disease using compost and biofertilizers to improve yield and quality[J]. European Journal of Soil Biology, 2013, 57(4): 1–8

[29] Sch?nfeld J, Heuer H, Van E J, et al. Specific and sensitive detection ofin soil on the basis of PCR amplification offragments[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2003, 69(12): 7248–7256

[30] Fierer N, Jackson J A, Vilgalys R, et al. Assessment of soil microbial community structure by use of taxon-specific quantitative PCR assays[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2005, 71(7): 4117–4120

[31] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2000

[32] 文春燕, 高琦, 張楊, 等. 含PGPR菌株生物育苗基質(zhì)的研制與促生效應(yīng)研究[J]. 土壤, 2016, 48(2): 414–417

[33] 張楊, 文春燕, 趙買瓊, 等. 辣椒根際促生菌的分離篩選及生物育苗基質(zhì)研制[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 38(6): 950–957

[34] 張鈺, 孫錦, 郭世榮. 基質(zhì)中添加微生物制劑對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)和枯萎病抗性的影響[J]. 西北植物學(xué)報(bào), 2013, 33(4):780–786

[35] Liu H, Xiong W, Zhang R, et al. Continuous application of different organic additives can suppress tomato disease by inducing the healthy rhizospheric microbiota through alterations to the bulk soil microflora[J]. Plant and Soil, 2018, 423: 229–240

[36] Elsas J D V, Garbeva P, Salles J. Effects of agronomical measures on the microbial diversity of soils as related to the suppression of soil-borne plant pathogens[J]. Biodegradation, 2002, 13(1): 29–40

[37] 劉金光, 李孝剛, 王興祥. 連續(xù)施用有機(jī)肥對(duì)連作花生根際微生物種群和酶活性的影響[J]. 土壤, 2018, 50(2): 305–311

[38] Ling N, Deng K, Song Y, et al. Variation of rhizosphere bacterial community in watermelon continuous mono- cropping soil by long-term application of a novel bioorganic fertilizer[J]. Microbiological Research, 2014, 169(7): 570–578

[39] 何欣, 郝文雅, 楊興明, 等. 生物有機(jī)肥對(duì)香蕉植株生長(zhǎng)和香蕉枯萎病防治的研究[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2010, 16(4): 978–985

[40] 鐘書堂, 沈宗專, 孫逸飛, 等. 生物有機(jī)肥對(duì)連作蕉園香蕉生產(chǎn)和土壤可培養(yǎng)微生物區(qū)系的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2015, 26(2): 481–489

[41] Marschner H. Book Reviews: Mineral nutrition in higher plants[J]. Plant, cell & Environment, 1988, 11: 147–148

[42] Dordas C. Role of nutrients in controlling plant diseases in sustainable agriculture: A review[J]. Agronomy for Sustainable Development, 2008, 28(1): 33–46

[43] Huber D M, Haneklaus S. Managing nutrition to control plant disease[J]. Landbauforschung Volkenrode, 2007, 4(4): 313–322

[44] Borrero C, Trillas M I, Delgado A, et al. Effect of ammonium/nitrate ratio in nutrient solution on control of Fusarium wiltof tomato by, T34[J]. Plant Pathology, 2012, 61(1): 132–139

[45] Lópezberges M S, Rispail N, Pradosrosales R C, et al. A nitrogen response pathway regulates virulence functions invia the Protein Kinase TOR and the b ZIP Protein MeaB[J]. Plant Cell, 2010, 22(7): 2459–2475

[46] Elmer W H, LaMondia J A. Influence of ammonium sulfate and rotation crops on strawberry black root rot[J]. Plant Disease, 1999, 83(83): 119–123

[47] 董鮮, 鄭青松, 王敏, 等. 銨態(tài)氮和硝態(tài)氮對(duì)香蕉枯萎病發(fā)生的比較研究[J]. 植物病理學(xué)報(bào), 2015, 45(1): 73–79

Effects of Seedlings Colonized PGPR Stains on Bacterial Wilt Disease Suppression and Yield of Tomato

ZHANG Na1, HUANG Yan1, XU Xu1, ZHANG Bo1, DENG Xuhui1, WANG Dongsheng2, TAO Chengyuan1, WANG Qichuan3, LI Rong1*, SHEN Qirong1

(1 Jiangsu Key Laboratory of Solid Organic Waste Utilization, Jiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Waste Resource Utilization,National Engineering Research Center for Organic-based Fertilizers, College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2 Nanjing Institute of Vegetable Science, Nanjing 210042, China; 3 Huaian Chaimihe Agricultural Technology Development Co. Ltd., Huaian, Jiangsu 223001, China)

The effects of seedlings colonized PGPR stains on tomato bacterial wilt disease suppression and yield were investigated via continuously 3 season field experiments in this study for providing a new strategy to maintain the tomato sustainable production. Compared with the control (BIO) transplanted with common seedlings cultivated in ordinary nursery substrate, seedlings colonized PGPR stain produced by bio-nursery substrate were transplanted in the field amended with bio-organic fertilizer (BIONS) to evaluate the tomato yield enhancement and bacterial wilt disease suppression ability as well as its influence on microbial biomass and soil properties in a plastic greenhouse. Results showed that compared to BIO, BIONS significantly increased tomato yield by 38.86%, 47.87% and 34.60% in the first, second and third seasons, respectively. Meanwhile, tomato bacterial wilt disease incidence of BIONS was prominently lower than BIO. Moreover, BIONS application significantly increased rhizosphere bacteria but decreased fungi populations. During the three seasons, the contents of ammonium nitrogen (NO– 3-N) and nitrate nitrogen (NH4+-N) were higher in BIONS than in BIO; ammonium nitrogen amount had a positive correlation with tomato yield; and negative correlation was observed between disease incidence and the contents of ammonium nitrogen and nitrate nitrogen. The above results prove that continuous application of the bio-nursery substrates in greenhouse can effectively control tomato bacterial wilt disease, thus can increase tomato yields.

Tomato; Yield; Bacterial wilt; Bio-nursery substrate; Rhizosphere beneficial bacteria

江蘇省科技計(jì)劃項(xiàng)目(BY2016077-05)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFE0101100和2016YFD0800605)、江蘇省青年自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20160710)、江蘇省高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目(PPZY2015A061)和校大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(1513A09)資助。

(lirong@njau.edu.cn)

張娜(1991—)，女，新疆阿克蘇人，碩士研究生，主要研究領(lǐng)域?yàn)橹参餇I(yíng)養(yǎng)學(xué)。E-mail：2018203032@njau.edu.cn

S365

A

10.13758/j.cnki.tr.2019.04.005