解淀粉芽孢桿菌B1619對加工番茄幼苗促生及培育壯苗的影響

汪 飛，邱 光，羅文芳，孫曉軍 ，楊洪梅，劉成軍，許建軍，何 偉

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/農(nóng)業(yè)部西北荒漠作物有害生物綜合治理重點實驗室，烏魯木齊 830091；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所，南京 210014；3.中糧屯河焉耆番茄制品有限公司，新疆焉耆 841100)

0 引 言

【研究意義】加工番茄是新疆現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的出口創(chuàng)匯支柱產(chǎn)業(yè)[1-2]。近幾年優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)加工番茄需求量不斷增加，田塊連作種植番茄，造成番茄土傳病害和自毒傷害頻繁爆發(fā)[3-5]。通過增施肥料和用化學農(nóng)藥防控土傳病害，并不能從根本上解決問題[6-7]。有利用生物菌防治加工番茄連作障礙的研究[8-13]。【前人研究進展】解淀粉芽孢桿菌B1619是一種來源于土壤的有益微生物，在土壤中可以與植物的根毛快速結(jié)合，定植后形成穩(wěn)定的內(nèi)生菌，排斥或拮抗有害病原菌的活性，減少對根系的侵染，提高植株的免疫力和抗病性[14-15]。在土壤根圍中大量引進這些有益微生物，增加有益微生物的競爭優(yōu)勢，降低病原菌密度，抑制病原菌活動，減輕病害發(fā)生，達到健康土壤作用[16-17]。生防菌與水、土具有較好的相容性，對植株安全，可以與加工番茄的栽培措施共同使用，如同步移栽、滴灌系統(tǒng)等，方便快捷。【本研究切入點】針對加工番茄苗期病害偏重，少苗和幼苗等生產(chǎn)實際問題。需采用不同施藥方法和不同劑量試驗，研究解淀粉芽孢桿菌B1619對新疆加工番茄幼苗的促生作用和對番茄苗期土傳病害的預防效果。【擬解決的關鍵問題】采用室內(nèi)穴盤育苗試驗，分別用基質(zhì)拌藥和苗期噴霧法，研究解淀粉芽孢桿菌B1619對加工番茄幼苗生長的促進作用，以及對苗期病害的預防作用，研究其促生和防病的效果。研究解淀粉芽孢桿菌BacillusamyloliquefaciensB1619對加工番茄幼苗促生和苗期病害防控的綜合作用，為培育壯苗，提供綠色的管理技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試番茄

試驗點位于新疆焉耆縣北大渠鄉(xiāng)北大渠村加工番茄育苗大棚。加工番茄品種為屯河5501，由中糧屯河種業(yè)有限公司提供。

試驗藥劑：解淀粉芽孢桿菌B1619(1.2×108芽孢/g，水分散粒劑)由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所研制，江蘇省蘇科農(nóng)化有限責任公司提供。68%精甲霜錳鋅水分散劑，先正達(蘇州)作物保護有限公司提供。

1.1.2 苗床準備

工廠化穴盤育苗方法：對育苗設施消毒處理，采用福爾馬林溶液對大棚內(nèi)的環(huán)境消毒，用塑料薄膜燜蓋3 d，消殺環(huán)境中的有害生物，然后揭開薄膜，待氣體消散后播種。育苗土壤采用商品化全營養(yǎng)基質(zhì)土。

1.1.3 播種育苗

采用溫湯浸種。將番茄種子放入55℃熱水中，浸泡15 min，然后放入常溫水中浸泡5～6 h，25℃左右的環(huán)境中保溫催芽。待種子露白時即播種。均勻地播于穴盤孔中心，每穴1～2粒，播種后，在表層覆蓋一層營養(yǎng)土。

1.2 方 法

1.2.1 基質(zhì)拌藥法

按解淀粉芽孢桿菌B1619與營養(yǎng)基質(zhì)土的不同重量比進行拌土試驗，藥土比分別為1∶100、1∶150、1∶200及純基質(zhì)對照，將B1619水分散粒劑與基質(zhì)拌均勻后裝盤，每處理10盤(128穴/盤)，重復3次。裝盤結(jié)束后播種。播種后，拌藥區(qū)覆蓋一層藥土，對照區(qū)覆蓋營養(yǎng)土。試驗區(qū)的水肥管理參照常規(guī)管理，整個育苗期全程不打任何農(nóng)藥和葉面肥。

播種第2 d后，每天調(diào)查記錄出苗穴數(shù)，調(diào)查記錄所有穴盤的出苗數(shù)。播種后第6 d，計算每處理平均出苗率和發(fā)芽勢(即正常出苗穴數(shù)占總穴的百分率)。播種后15 d，統(tǒng)計秧苗猝倒病發(fā)病情況，以常規(guī)育苗區(qū)藥劑防控進行對比分析。播種后45 d即移栽之前，每處理小區(qū)隨機取5盤，每盤十字交叉取5點，每點取2株，小心拔出，洗凈泥土后，測量株高、莖粗、根莖干鮮重。以子葉節(jié)到生長點的長度為株高，以子葉上部第1節(jié)間的莖(用電子游標卡尺進行測量)直徑為莖粗。根莖干鮮重以子葉節(jié)切開，下部為根重，上部為莖葉重。播種后45 d，每處理小區(qū)用SPD-502葉綠素測量儀測量50片真葉的葉綠素含量。

1.2.2 苗期噴霧法

苗期噴霧：番茄播種采用純基質(zhì)營養(yǎng)土播種，待番茄幼苗長到4葉期(2對真葉)時，進行解淀粉芽孢桿菌B1619溶液噴霧試驗。按B1619水分散粒劑用清潔水分別稀釋20、30和40倍，用清水作對照，每處理20個穴盤(128穴/盤)，重復3次。將稀釋好的藥液用電動噴霧器均勻噴施葉面上。試驗區(qū)的水肥管理參照常規(guī)管理，整個育苗期不打其他任何農(nóng)藥和葉面肥。

調(diào)查測量：播種后45 d，每處理小區(qū)隨機取5盤，每盤十字交叉取5點，每點取2株，小心拔出，洗凈泥土后，測量株高、莖粗。播種后45 d，每處理小區(qū)用SPD-502葉綠素測量儀測量50片真葉的葉綠素含量。

1.2.3 分 級

早疫病：0級(無病斑)、1級(病斑面積小于葉片面積25%)、2級(病斑面積介于葉片面積25%～50%)、3級(病斑面積介于葉片面積50%～75%，近一半葉片枯死)、4級(病斑面積大于葉片面積75%，一半葉片枯死)。調(diào)查：采用十字型或S型取樣法，每處理5個點，每點1行各10株，共100株，調(diào)查發(fā)病株數(shù)和病級。

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

防治效果=(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

不同處理間的差異分析采用Duncan新復極差法進行多重比較，2組間采用LSR測驗進行分析，所有統(tǒng)計分析均采用SAS軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 解淀粉芽孢桿菌B1619拌土對加工番茄出苗影響

研究表明，播種后1～3 d內(nèi)，對番茄種子出苗有一定的抑制作用，3 d后，出苗率迅速上升，6 d后，各處理的出苗率達到穩(wěn)定狀態(tài)，呈現(xiàn)出現(xiàn)先抑制后促進的生長態(tài)勢。圖1

圖1 B1619拌土播種后不同時間下加工番茄幼苗出土變化Fig.1 The unearthed status of tomato seedlings that sowed in the soil mixed with B1619 at different times

以1∶150出苗率最好、1∶100次之，1∶200出苗率較差，只有75.55%，各處理間有顯著性差異。播種后6 d，各處理間的出苗趨于穩(wěn)定，1∶150處理的出苗勢最好，達到95.7%，比對照高出4.61個百分點，其它處理的出苗勢也逐漸上來，達到89.98%～92.73%，處理間只有1∶1 500和1∶200之間有顯著性差異，其它處理間沒有顯著性差異。表1

表1 不同用量下基質(zhì)拌藥對番茄出苗變化Table 1 Effects of different dosage of mixed with B1619 on tomato emergence

2.2 不同施藥下加工番茄的促生作用

2.2.1 不同施藥方法對加工番茄株高和莖粗的影響

2.2.1.1 不同施藥方法對加工番茄株高的影響

研究表明，播種出苗后45 d內(nèi)，各處理的植株高度與對照相比，差異性不大；但60～75 d后，各處理番茄株高明顯加快，以30和40倍噴霧處理表現(xiàn)最為優(yōu)秀，與對照相比具有顯著性差異。播種后45～60 d番茄株高與對照相比沒有差異，但是60 d后，各處理番茄株高也明顯加快，75 d

拌土處理的各劑量的株高與對照相比都具有顯著性差異，1∶200拌土處理表現(xiàn)差異性。45 d內(nèi)，拌土法的株高不如噴霧法，但是75 d后，拌土法的株高比噴霧法高出4～6 cm，拌土法比噴霧法對番茄株高的促生作用更強。圖2，圖3

圖2 B1619噴霧下番茄株高變化Fig. 2 Effect of spraying B1619 on height of tomato

圖3 B1619拌土下番茄株高變化Fig. 3 Effect of different amounts of B1619 on height of tomato

2.2.1.1 不同施藥方法對加工番茄莖粗的影響

研究表明，使用噴霧法處理番茄幼苗對莖粗的影響不大，各藥劑拌土45和75 d莖稈直徑與對照相比沒有差異。但是拌土處理的番茄莖粗具有變化，前期植株偏矮，莖稈直徑與對照相比沒有顯著性差異，但是75 d后，各處理的莖粗與對照相比都顯著性差異，以1∶150拌土對番茄莖粗的促進作用最強。拌土法對番茄莖粗促進作用要顯著優(yōu)于噴霧法，莖稈直徑要多2～3 mm，拌土法比噴霧法對番茄莖粗的促生作用更強。圖4，圖5

圖4 B1619噴霧下番茄莖粗變化Fig. 4 Effect of spraying B1619 on stem diameter of tomato

圖5 B1619拌土下番茄莖粗變化Fig. 5 Effect of different amounts of B1619 on stem diameter of tomato

1∶150和1∶200對根系具有較強的促生作用，與對照和1∶100相比具有極顯著性差異，比對照增加43.60%和48.55%；而對莖葉只有顯著性差異，與對照相比也有15.18%～20.02%的增加量。

1∶150和1∶200也有顯著性差異，比對照增加9.4%～12.66%，但是整株干重的差異性不顯著，與對照相比只有7.9%～11.73%的增加量。施用解淀粉芽孢桿菌B1619可以促進加工番茄根系數(shù)量和生長量，促進植株對土壤中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，提高莖葉的抗逆性和抗病性。表2

表2 解淀粉芽孢桿菌B1619下加工番茄鮮重和干重變化Table 2 Effects of B1619 on fresh weight and dry weight of processed tomato

2.2.2 不同施藥方法對加工番茄幼苗葉綠素含量的影響

研究表明，不同稀釋倍數(shù)處理的葉綠素含量與對照之間沒有顯著性差異。而通過拌土法施用不同劑量B1619，同樣在移栽前(即播種后45 d)測量葉綠素含量，不同拌土量處理的葉綠素含量與對照之間具有極顯著性差異，葉綠素含量比對照增加7.68%～10.20%，不同用量之間沒有顯著性差異。通過拌土法施用解淀粉芽孢桿菌B1619可以顯著提高植株葉片的葉綠素含量，促進光合作用，增加植株的光物質(zhì)積累，促進加工番茄幼苗健康生長。表3

表3 解淀粉芽孢桿菌B1619下加工番茄葉綠素變化Table 3 Effects of B1619 on chlorophyll in processed tomato

2.3 解淀粉芽孢桿菌B1619對加工番茄育苗期病害的預防效果

2.3.1 解淀粉芽孢桿菌B1619對番茄育苗期猝倒病的預防效果

研究表明，拌土法對幼苗猝倒病具有較強的預防作用，所有拌土劑量的發(fā)病率要極顯著的低于空白對照和對照藥劑精甲霜錳鋅的葉面噴施，1∶150和1∶200拌土發(fā)病率只有0.00～0.08%。B1619拌土法與對照藥劑之間也具有極顯著性差異，防控效果都在97.86%以上。表4

表4 解淀粉芽孢桿菌B1619下加工番茄猝倒病的預防效果Table 4 Prevention effect of B1619 on cataplexy disease of processed tomato

3 討 論

芽孢桿菌生防機制主要有抗菌作用、溶菌作用、營養(yǎng)和空間位點競爭作用、誘導植物抗病性等方面[18-19]。芽孢桿菌在發(fā)揮促生和防病時往往是由幾種生防機制共同作用而致，其中施用芽孢桿菌后，植物細胞內(nèi)PAL、POD、SOD 等酶系變化與植物抗病性密切相關。內(nèi)地研究發(fā)現(xiàn)，使用B1619處理后，與抗病性相關的酶類 SOD、POD 和 PAL 的活性較未使用B1619處理的顯著提高，控制 SOD酶和POD 酶合成的相關的防衛(wèi)基因PR-1a表達量較未使用B1619的處理表達量上調(diào)[15]。

當有病原菌存在時，B1619能夠更進一步的激發(fā)植物酶活提高和基因表達，減少細胞膜受損程度，降低植物受氧化傷害的程度，達到保護番茄植株免受病原菌侵染的效果[15]。上述研究很好的詮釋了使用生防菌B1619對加工番茄育苗期猝倒病具有顯著防控作用。

由于解淀粉芽孢桿菌 Bacillus amyloliquefaciens B1619 是一株來自于番茄根圍的生防菌株，它不僅對植物根部病害具有很好的防控效果，而且對植物生長有一定的促進作用。喬俊卿等[20]表明，解淀粉芽孢桿菌 B1619 在番茄根部定植能力較強，可以隨根毛生長而繁殖；楊曉云等[16]明確解淀粉芽孢桿菌 B1619 對番茄種子萌發(fā)和幼苗生長具有較強的促生作用，使番茄的根長、株高和鮮質(zhì)量明顯增加。

大田期，隨著加工番茄的機械化移栽和水肥一體化技術(shù)的應用，如何更進一步發(fā)揮解淀粉芽孢桿菌B1619對大田期番茄的促生、防病作用，提高加工番茄產(chǎn)量、改善加工番茄的品質(zhì)，需要進行深入研究。

4 結(jié) 論

4.1通過育苗期基質(zhì)拌解淀粉芽孢桿菌B1619、出棚前噴解淀粉芽孢桿菌B1619表明其對加工番茄具備良好的促生、控害作用。從育苗期開始使用解淀粉芽孢桿菌B1619、出棚前在根系土壤澆灌，可以在植株根圍和體內(nèi)建立起穩(wěn)定的解淀粉芽孢桿菌B1619菌群，解淀粉芽孢桿菌B1619能產(chǎn)生促進番茄生長的細胞分裂素等物質(zhì)，還可以分泌抑制病原菌的物質(zhì)，誘導植株產(chǎn)生抗性、減輕病原菌的侵害。

4.2在溫室大棚育苗期，基質(zhì)拌藥和噴施解淀粉芽孢桿菌B1619對加工番茄出苗和生長都有較好的效果，能有效控制苗期病害，以基質(zhì)拌藥法更加顯著。基質(zhì)拌藥法，其中藥與基質(zhì)比例為1∶150的促生和防病效果最佳，能夠更好的培育健康幼苗。

4.3在移栽前3 d左右，用B1619的30倍菌液，隨水打藥1次，促使移栽到大田的加工番茄幼苗根圍有益菌數(shù)量增加。