萬壽菊秸稈有機肥生防菌復配對烤煙根結線蟲及其生長的影響

王 斌，盤文政，朱永立，字文霖，劉加紅，武洪波，方國海，趙銳智，王全會，張瑞勤，王越茂

(1.云南省微生物發酵工程研究中心有限公司，云南 昆明 650217； 2.云南省煙草公司 曲靖市公司，云南 曲靖 655000； 3.中國煙草云南進出口有限公司，云南 昆明 650031)

0 引言

【研究意義】根結線蟲病是世界煙草生產的主要病害，以熱帶、亞熱帶、暖溫帶發生危害嚴重。煙草根結線蟲在云南發生比較普遍，可與黑脛病菌、青枯病菌引發復合侵染，導致煙葉抗性降低、產質量下降等問題，并逐漸形成惡性循環[1-6]。為了穩定煙葉產量和品質，通常采用輪作種植模式減輕根結線蟲危害，但效果甚微，加之大批化學藥劑在煙草上的禁用，開發利用新的環境友好型措施防治煙草根結線蟲已成為煙草行業迫在眉睫的任務。利用生物防治替代化學防治是減輕根結線蟲危害的重要策略之一。在目前國家倡導減少化肥農藥的施用、保障食品安全的前提下，生物有機肥和生物菌劑相結合的可持續防控體系日益受到重視。曲靖煙草一直是諸多工業企業主要原料的供應基地，然而，由于曲靖煙農近年來普遍存在對土地劫掠式的耕作，導致植煙區普遍出現土壤綜合肥力下降，土傳病害頻發等問題。加之近年來曲靖地區持續干旱，加劇了煙草根結線蟲病的發生。【前人研究進展】部分研究表明萬壽菊各組織粗提物及根系分泌物可有效降低土壤中根結線蟲數量[7-8]，萬壽菊不同輪作模式可有效防治根結線蟲的發生[9-14]，煙草根結線蟲生防菌可有效抑制煙草根結線蟲的數量，提高土壤微生物群落多樣性[15-16]。【研究切入點】現有研究主要集中于萬壽菊內在成分對根結線蟲的影響，關于其制備成有機肥后是否能有效抑制根結線蟲并未有明確報道。開展萬壽菊秸稈有機肥與煙草根結線蟲生防菌劑復配防治煙草根結線蟲的研究具有重大意義。【擬解決的關鍵問題】以曲靖市沾益區大坡鄉萬壽菊秸稈資源化利用為目標，開發有機肥并復配防治煙草根結線蟲生防菌，研究萬壽菊秸稈有機肥與生防菌劑復配對烤煙根結線蟲的防治作用，以期為尋找該區根結線蟲環境友好型防治措施提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2018年5月選擇曲靖市沾益區大坡鄉二百沖村具有嚴重煙草根結線蟲發病史的煙田土壤(海拔2 026.3 m，E103°0′2438″，N25°41′13″)開展生防菌防治線蟲盆栽試驗，2019年4月在該地煙田(海拔2 029.3 m，E103°0′2439″，N25°41′10″)開展生防有機肥防治線蟲小區試驗。試驗地地勢平坦，面積共為0.25 hm2，土壤類型為紅壤，pH 5.08，有機質含量16.13 g/kg，全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷及速效鉀含量依次為0.77 g/kg、0.52 g/kg、25.71 g/kg、54.84 mg/kg、28.11 mg/kg及232.00 mg/kg。

1.2 材料

1.2.1 煙草 品種為云煙97，由云南省煙草農業科學研究院提供。

1.2.2 肥料 萬壽菊秸稈有機肥，(N∶P2O5∶K2O=0.6∶0.5∶0.6)，煙草專用復合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶8∶25)，普通過磷酸鈣(P2O5≥17%)，硫酸鉀(K2O≥50%)，均由云南云葉化肥股份有限公司生產。

1.2.3 菌劑 供試菌種10億cfu/g淡紫紫孢菌粉劑，重慶微核生物科技有限公司提供；200億cfu/g枯草芽孢桿菌WSWFJ9粉劑，微生物菌種篩選與應用國家地方聯合工程研究中心提供。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計

1) 生防菌防治線蟲盆栽試驗。試驗設5個處理：T1(CK)，不施用任何防治根結線蟲的藥劑；T2，萬壽菊秸稈有機肥200 g/株穴施；T3，10億cfu/g淡紫紫孢菌粉劑10 g/株穴施；T4，200億cfu/g枯草芽孢桿菌WSWFJ9菌粉0.5 g/株穴施；T5，200億cfu/g枯草芽孢桿菌WSWFJ9菌粉0.25 g+10億cfu/g淡紫紫孢菌5 g/株穴施。每處理6次重復。將肥料與土混勻裝盆，每盆裝約5 kg，水肥管理一致。

2) 生防有機肥防治線蟲小區試驗。試驗設5個處理：S1(CK)，常規施肥：煙草專用復合肥 43.33 kg/667m2+普鈣 36.97 kg/667m2+硫酸鉀 17.33 kg/667m2；S2，常規施肥+萬壽菊秸稈有機肥185.2 kg/667m2；S3，常規施肥+0.5億cfu/g淡紫紫孢菌 9.26 kg/667m2+萬壽菊秸稈有機肥185.2 kg/667m2；S4，常規施肥+0.5億cfu/g枯草芽孢桿菌WSWFJ9 0.463 kg/667m2+萬壽菊秸稈有機肥185.2 kg/667m2；S5，常規施肥+0.25億cfu/g枯草芽孢桿菌WSWFJ9 0.231 5 kg/667m2+0.25億cfu/g淡紫紫孢菌4.63 kg/667m2+萬壽菊秸稈有機肥185.2 kg/667m2。每處理3次重復，每小區43.2 m2，60株煙。起壟覆膜栽培，株行距1.2 m×0.6 m，13 890株/hm2。常規施肥為施純氮6.5 kg/667m2，氮、磷、鉀比為1∶1.5∶3，萬壽菊秸稈有機肥和生防菌劑在烤煙移栽前與土混勻基施，煙草專用復合肥、普鈣和硫酸鉀在移栽時中層環施。

1.3.2 指標測定 肥料施用前每小區隨機選取5個點各取200 g土樣混勻后，用蔗糖懸浮離心法對根結線蟲蟲口密度進行統計[17]。煙草移栽后60 d每小區隨機選取15株煙取其根際土樣檢測根結線蟲的蟲口密度，計算各處理小區的線蟲減退率校正防效。按照GB/T 23222—2008的方法進行病害等級統計，農藝性狀調查按照《中華人民共和國煙草行業標準YC/T 142-2010煙草農藝性狀調查方法》進行。

線蟲減退率校正防效=[1-(處理前空白對照線蟲密度×處理后小區線蟲密度)/(處理后空白對照線蟲密度×處理前小區線蟲密度)]×100%

病情指數=∑[(病級數×該病級株數)/(調查總數×最高級值)]×100%

防治效果=[(對照區病情指數-處理區病情指數)/對照區病情指數]×100%

煙葉烘烤結束后稱量各處理相應的煙葉干重，根據各處理質量、供試煙株數量和當年收購價格計算各處理經濟性狀。

1.4 數據處理

采用Excel 2007和SPSS 19.0進行數據的統計與分析。

2 結果與分析

2.1 不同生防菌劑對煙草根結線蟲的防效

從表1看出，施用不同菌劑處理60 d后，各處理根結線蟲的校正防效為50.66%～67.70%，較T1(CK)均呈下降趨勢，其中，T5的校正防效最高，達67.70%，極顯著高于其余處理；其次為T3和T4，校正防效分別為62.32%和61.72%，均極顯著高于T2。煙葉采收期T5的防效為44.53%，顯著高于T4，極顯著高于其余處理；T4其次，防效為41.55%，顯著高于T3，極顯著高于其余處理；T3的防效為38.80%，極顯著高于T2(19.82%)。

表1 不同生防菌劑處理煙株根際土壤根結線蟲的減退率

2.2 不同生防菌與萬壽菊秸稈有機肥復配施用烤煙病害的發生與防效

由表2可知，各處理花葉病毒病和黑脛病的發病率和病情指數及根結線蟲病的病情指數和防效存在差異。

表2 不同生防菌與萬壽菊秸稈有機肥復配施用烤煙病害的發生與防效

2.2.1 花葉病毒病 不同處理煙草花葉病毒病的發病率和病情指數分別為4.26%～13.33%和2.54～8.15，發病率表現為S3

2.2.2 黑脛病 不同處理煙草黑脛病的發病率和病情指數分別為1.67%～6.67%和0.67～4.63，發病率表現為S5

2.2.3 煙草根結線蟲病 隨著煙株生長發育，煙草根結線蟲病不斷加重，對煙草根結線蟲病的防效生育期均以S5最高，團棵期、旺長期和成熟期防效分別為57.89%、59.10%和55.55%，均超過55%。團棵期，各處理的防效為28.07%～57.89%，表現為S5>S3>S4>S2，S5與S3差異不顯著，但均極顯著高于其余處理，S4極顯著高于S2。旺長期，各處理的防效為25.30%～59.10%，表現為S5>S4>S3>S2，S5與S4差異極顯著，S4與S3差異顯著，三者均極顯著高于S2，S4極顯著高于S2。成熟期，各處理的防效為9.87%～55.55%，S5>S4>S3>S2，S5極顯著高于其余處理，S4與S3差異不顯著，但均極顯著高于S2。隨著煙株的生長，各處理防效均呈先增后降趨勢。

2.3 不同生防菌與萬壽菊秸稈有機肥復配施用烤煙的農藝性狀

從表3看出，各處理烤煙的農藝性狀存在一定差異。

表3 不同生防菌與萬壽菊秸稈有機肥復配施用烤煙的農藝性狀

2.3.1 株高 各處理團棵期的平均株高為28.91～31.60 cm，表現為S4>S3>S5>S2>S1，S4顯著高于S1，其余處理間差異不顯著；終采期的平均株高為91.39～102.2 cm，表現為S5>S4>S3>S2>S1，S5、S4和S3極顯著高于S2和S1，S5顯著高于S3，其余處理間無明顯差異。

2.3.2 有效葉片數 各處理有效葉片數為20.67～21.67片/株，表現為S4>S5=S2>S1>S3，各處理間差異不顯著。

2.3.3 葉面積和葉面積系數 各處理葉面積為905.58～1 319.22 cm2，葉面積系數2.61～3.88，均呈S5>S3>S4>S2>S1，各處理葉面積差異極顯著，各處理葉面積系數S5顯著大于S3，極顯著高于其余處理；S4極顯著高于其余處理。

2.4 不同生防菌與萬壽菊秸稈有機肥復配施用烤煙的經濟性狀

從表4看出，各處理烤煙的經濟性狀存在一定差異。

2.4.1 產量 各處理的產量為129.26～166.72 kg/667m2，表現為S5>S2>S4>S3>S1，各處理依次較S1極顯著增產37.46 kg/667m2、15.52 kg/667m2、14.24 kg/667m2和10.21 kg/667m2；S5極顯著高于其余處理，S2與S4差異不顯著，但極顯著高于S3，S4顯著高于S3。

2.4.2 產值 各處理的產值為2 332.78～3 264.89 元/667m2，表現為S5>S3>S4>S2>S1，以S5的最高且顯著高于其他處理，各處理間差異均達極顯著水平。

2.4.3 均價 各處理的均價為17.79～20.32 元/kg，表現為S3>S5>S4>S1>S2，以S3最高，極顯著高于S2，顯著高于S1，其余處理間差異不顯著。

2.4.4 上等煙比例 各處理的上等煙比例為29.23%～34.71%，表現為S3>S4>S5>S1>S2，以S3最高，S4其次；S3極顯著高于S1和S2，顯著高于S5，S4和S5顯著高于S2，S1顯著高于S2。

2.4.5 中上等煙比例 各處理的中上等煙比例為72.32%～82.66%，表現為S4>S5>S3>S1>S2，以S4最高，相較于S1顯著提高11.32百分點，相較于S3和S5差異不顯著，相較于S1和S2差異極顯著。

表4 不同生防菌與萬壽菊秸稈有機肥復配施用烤煙的經濟性狀

3 討論

研究發現，萬壽菊秸稈有機肥對根結線蟲的防效達19.82%，與許華等[18-19]的研究結論一致，萬壽菊組織水提物對根結線蟲具有一定的防治作用，但關于其主要殺線蟲活性成份的研究卻沒有統一定論，該研究采用萬壽菊秸稈有機肥復配生防菌劑對線蟲的防效均達49%以上，同時能有效提高煙株葉面積系數、中上等煙比例、產質量及收益。早期研究表明：化學營養元素N、P、K被證明對根結線蟲的發生具有一定抑制作用[20-23]，可能與煙株營養抗性增強有關，但化學肥料和農藥的應用使得根結線蟲的抗藥、抗肥性越來越強，導致施用常規化學肥料對根結線蟲的抑制作用并不突出。相關研究表明，淡紫擬青霉、哈茨木霉、枯草芽孢桿菌、熒光假單胞桿菌等根際促生菌通過改變煙株根系的微生物群落多樣性，抑制根結線蟲的侵染，促進植株生長[24-29]。其主要原因為微生物菌劑的施入大大提高了微生物群落的碳源代謝能力，減少了土壤中植物寄生線蟲的數量。研究表明，萬壽菊秸稈有機肥+淡紫紫孢菌+9號生防菌劑處理對根結線蟲的防治具有協同作用，可能與有機肥的施用，更有利于生防菌擴繁、增強煙株的抗病能力、促進煙株生長有關[30-31]。萬壽菊秸稈有機肥復配生防菌劑能有效促進煙株對養分的吸收利用及減輕煙株根結線蟲危害，其與生防菌劑的協同作用機理還有待進一步研究。

4 結論

萬壽菊秸稈有機肥+淡紫紫孢菌+9號生防菌劑對煙草根結線蟲的防治效果最為顯著，同時該處理對煙草農藝性狀和經濟性狀的提升具有良好效果；其次為萬壽菊秸稈有機肥+淡紫紫孢菌和萬壽菊秸稈有機肥+9號生防菌劑處理。