范志航,李波,于偵云,蔣春號,郭堅華
(南京農業大學植物保護學院植物病理學系,江蘇省生物源農藥工程中心,農作物生物災害綜合治理教育部重點實驗室(南京農業大學),江蘇南京 210095)
番茄因其具有良好的食用、藥用和經濟價值,已被全球性廣泛種植、加工。我國發展番茄種植及加工產業已有50多年歷史,目前種植面積達6.67萬hm2,是全球三大主要產區之一。番茄青枯病是我國番茄生產上的重大威脅之一,番茄常因青枯病造成嚴重損失,并影響出口。對于番茄青枯病的防治,目前仍沒有1種有效方法。為了保證產量,大量化學農藥被用于防治番茄青枯病,抗藥性、環境污染、土壤板結等問題隨之產生。在倡導保護人類生存環境、強調可持續發展的國家形勢下,生物防治的研究與應用顯得尤為重要。
根圍促生菌(簡稱PGPR)是一類能夠直接或間接防治病害、促進植物生長、增加作物產量的根圍細菌。PGPR對土壤根際有害微生物具有生防作用。筆者通過田間試驗研究了由南京農業大學生物源農藥研發及農作物疾病綠色防控實驗室研制的微生物肥“寧盾”對東海番茄的防病促生作用,以期為番茄青枯病的生物防治提供理論依據。
1.1 材料
1.1.1 供試菌劑。試驗菌劑為南京農業大學生物源農藥研發及農作物疾病綠色防控實驗室研制,南京農大生物源農藥創制有限公司生產的微生物肥“寧盾”(簡稱NS),登記證號為微生物肥(2013)準字(1096)號。使用時有效活菌含量大于2 ×108cfu/ml。
1.1.2 供試作物。番茄品種為“特麗娜”,由中國種子集團公司生產,該品種為無限生長型,植株長勢旺盛,花量大,坐果能力強,適合6月底到9月初秋延或越冬定植栽培。果重為220~280 g,果肉厚,儲運性好。果實顏色鮮艷,亮度好。果形光滑周正,商品率極高,植株節間短,葉片大小適中,果實膨大快,較早熟。
1.2 試驗方法 試驗地為江蘇省連云港市東海縣白塔埠鎮前營村的溫室大棚內,面積為0.133 4 hm2。試驗共設2個處理,即寧盾135 t/hm2和清水對照。每處理設3個小區重復,各處理隨機區組排列。小區之間以保護行隔離,移栽時將微生物肥“寧盾”按135 t/hm2用量結合活棵水灌根施用,對照組施用等量清水,試驗田其他方面按常規管理。在移栽緩苗后40 d,每小區選定長勢均一的番茄測量株高、莖粗和葉片數。收獲時每個小區統計產量。
1.3 調查方法 青枯病按以下病級標準記錄病級數:0級——沒有青枯癥狀;1級——1% ~25%的葉片出現萎蔫癥狀;2級——26% ~50%的葉片出現萎蔫癥狀;3級——51%~75%的葉片出現萎蔫癥狀;4級——76% ~100%的葉片出現萎蔫癥狀。
病害嚴重度=∑(發病植株數×病級數)/(總植株數×最高病級數)×100%
生防效果=(對照病害嚴重度-處理病害嚴重度)/對照病害嚴重度×100%
2.1 微生物肥“寧盾”對東海番茄的促生增產作用 由表1可知,“特力娜”移栽后40 d,處理組番茄的株高、莖粗和葉片數分別達到98.62 cm、10.70 mm 和 14.60片,均顯著優于對照組。由于青枯病發生嚴重,造成對照組絕收,該品種番茄平均產量在112.50~120.00 t/hm2,而經“寧盾”處理的番茄產量為131.63 t/hm2,增產超過9%。

表1 微生物肥“寧盾”對番茄“特力娜”的促生效果(移栽后40 d)
2.2 微生物肥“寧盾”對東海番茄青枯病的防治作用 由表2和圖1可知,經微生物肥“寧盾”處理后,番茄青枯病的病害嚴重度控制在1.20%,即防效高達98.27%,直接挽回農戶經濟損失近30萬元/hm2。

表2 微生物肥“寧盾”對番茄“特力娜”的防病效果(移栽后40 d)

圖1 微生物肥“寧盾”對番茄青枯病的生防效果(移栽后95 d)
當今農業生產上人們試圖通過大量使用農藥化肥來確保農作物產量,而過度使用的化肥和化學農藥使作物抗病蟲能力降低,病蟲草害抗性增加,土壤農藥殘留增加,并造成地下水污染,農業生產所造成的環境污染問題已經危及人類的健康及生存。人們迫切尋求新產品、新方式來控制植物病蟲草害,減少化學肥料、農藥的使用,減輕農業環境污染,促進農作物生長產出,發展綠色有機農業。
該試驗結果表明,“寧盾”作為優良的微生物肥,在大田試驗中對番茄的促生效果非常顯著。是因為“寧盾”的有效活菌成分——芽孢桿菌具有較好的解磷固氮活性、嗜鐵素活性,并能產生一定量的植物激素生長素(IAA),從而提高土壤中可吸收元素的含量,如N、P參與光合作用與形態器官建成,K能夠提高植株的抗逆能力,Mg是植物葉綠素的重要部分,葉綠素含量增加會顯著增強光合作用。在促進作物生長的同時,微生物肥“寧盾”可有效防控番茄青枯病,防效高達98.27%。根圍促生菌在一定條件下可以分泌抗真菌物質(AFM)、抗生素和一些酶類,破壞病原菌的細胞結構或抑制病原菌的增殖,防治土傳病害[1-2]。土壤中的微生物菌群種類繁多,不同菌群之間漸漸形成了對空間和營養的競爭機制,包括定殖位點、鐵元素和氮元素等競爭[3]。根圍促生菌抗病主要通過誘導系統抗性(ISR)或系統獲得抗性(SAR),提高了植物對病原菌的抗病性[1,4]。陳云等對Bacillus subtilis防病機理進行研究,發現Bacillus subtilis可以通過在番茄根圍形成穩定的生物膜增強對番茄青枯病的防治效果[5]。“寧盾”主要成分芽孢桿菌作為一種根圍促生菌,可能通過上述1種或幾種機制來防治番茄青枯病。最早成功的應用和商業化生產的根圍促生菌是由Broalbent[6]分離得到的枯草芽孢桿菌A13,A13可以提高胡蘿卜、燕麥和花生的產量,其促生增產作用似乎是通過抑制病原菌和刺激植物生長來促進植物生長發育的[7]。微生物肥“寧盾”有望成為集微生物肥料和微生物農藥于一體的多功能微生物制劑。
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