微生物菌劑對切花玫瑰白粉病的防效及產質量的影響

董瓊娥, 楊順安, 羅 聰, 張振榮, 莫明和, 童江云*

(1.昆明市農業科學研究院，云南 昆明 650118； 2.昆明市晉寧區農業技術推廣中心， 云南 昆明 650607； 3.云南大學 省部共建云南生物資源保護與利用國家重點實驗室， 云南 昆明 650091)

0 引言

【研究意義】切花玫瑰為薔薇科薔薇屬多年生落葉灌木，是重要的鮮切花材料，也是世界第一大切花，具有重要的經濟價值，切花玫瑰占中國花卉生產的80%以上[1]。切花玫瑰白粉病是一種世界性病害，全球均有發生。近年來，隨著切花玫瑰品種結構優化、種植區域和規模擴大，白粉病在溫室設施栽培中頻發，危害呈加重趨勢[2-3]。王麗花等[1]報道，溫室條件下栽培的月季白粉病發病率在60%～80%，可使產品減產30%以上。為了控制白粉病的發生，種植戶頻繁使用化學農藥，不但耗費大量人力、物力和財力，還對環境造成污染。目前人們通過改變栽培條件、廣泛使用殺菌劑及培育抗病品種，在一定程度上減輕白粉病的危害，但白粉病病原菌會不斷產生新的生理小種[4]，使植株抗性消失、病原菌抗藥性增強。因此，開展玫瑰白粉病微生物菌劑篩選對切花玫瑰生產意義重大。【前人研究進展】生物防治在作物病害管理方面具有巨大的潛力，已發現一些生物防治方法如使用微生物拮抗劑、植物制劑和生物制品等對玫瑰白粉病真菌有效[5]。KUMAR等[6]使用不同生態友好方法對玫瑰白粉病進行防治發現，在溫室條件下，枯草芽孢桿菌的防效為74.12%，蠟蚧輪枝菌的防效為70.55%，哈茨木霉的防效為67.33%。王麗花等[1]研究表明，通過在月季植株根部土壤澆施枯草芽孢桿菌Y1336菌液，對月季白粉病有較好的防治效果，且能明顯提高月季切花的產量和質量。【研究切入點】植物益生菌主要來源于土壤及植物，在作物增產、耕地土壤修復、改善農產品品質、增加植物抗逆性、防治土傳病害、提高肥料利用率等方面效果顯著，日本、歐盟等發達國家一直在開展此方面的研究，并已在農業生產及環境保護等方面取得了很好的經濟及生態效益。在花卉產業發展越來越注重品質、農業生態環境因農藥不合理使用而承受巨大壓力及大健康產業背景下，具有綠色、健康、可持續等特點的微生物防治菌劑的研發、篩選和應用顯得尤為必要且很重要。【擬解決的關鍵問題】通過對切花玫瑰白粉病病原菌的鑒定及田間藥效試驗，研究短小芽孢桿菌、短短芽孢桿菌和哈茨木霉菌3種微生物菌劑對切花玫瑰白粉病的防治效果及產量和質量的影響，以期為切花玫瑰白粉病綠色防治提供科學依據，從而促進切花玫瑰產業可持續發展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年6—10月在昆明市晉寧區寶峰街道古城村委會玫瑰田進行，試驗地土種為粉泥田，質地屬于砂壤土，土壤pH 4.96，水溶性鹽分總量9.4 g/kg，有機質含量30.78 g/kg，堿解氮223 mg/kg，有效磷40.5 mg/kg，速效鉀507 mg/kg。土壤養分含量豐富。

1.2 試驗材料

1.2.1 試驗作物 選擇栽培面積大、抗白粉病能力相對較弱的切花玫瑰品種芬得拉(1年生)作為試驗品種。試驗玫瑰為溫室大棚栽培，水肥一體化設備供水、供肥。

1.2.2 試驗藥劑 玫瑰白粉病常規防治農藥25%乙嘧酚磺酸酯，購于市場；5億CFU/g短小芽孢桿菌、10億CFU/g短短芽孢桿菌和2億CFU/g哈茨木霉菌，由云南大學云南省生物資源保護與利用重點實驗室/省部共建國家重點實驗室提供。

1.3 試驗方法

1.3.1 白粉病病原菌的采集及鑒定 用無菌工具分別采集試驗地玫瑰葉片上白粉病孢子及染病葉片于無菌離心管中，快速帶回實驗室，參照《中國真菌志》[7]方法在無菌操作臺上對白粉病孢子及菌絲形態進行顯微觀察。同時對采集的病原菌進行分子特征鑒定，用真菌DNA提取試劑盒提取真菌基因組DNA，用引物ITS4、ITS5進行PCR擴增，擴增產物送擎科生物公司進行ITS r DNA基因測序，獲得的DNA序列提交Gen Bank核酸數據庫，通過Blast序列同源比對，利用MEGA 5.1進行系統發育樹構建。

1.3.2 田間藥效試驗 昆明市農業科學研究院前期實驗室切花玫瑰白粉病防治盆栽試驗表明，5億CFU/g短小芽孢桿菌、10億CFU/g短短芽孢桿菌、2億CFU/g哈茨木霉菌各300倍稀釋液對切花玫瑰白粉病的防治效果較好。據此，田間試驗共設5個處理，處理1：5億CFU/g短小芽孢桿菌300倍稀釋液；處理2：10億CFU/g短短芽孢桿菌300倍稀釋液；處理3：2億CFU/g哈茨木霉菌300倍稀釋液；處理4(CK2)：藥劑對照，25%乙嘧酚磺酸酯600倍稀釋液(白粉病常規防治農藥)；處理5(CK1)：清水空白對照。每處理3次重復，各處理間設保護行，小區面積為6.8 m2，隨機排列。各試驗田間管理、水肥管理、環境調控等處理措施保持一致。試驗于白粉病初發期(零星葉片發病)，按各藥劑的稀釋倍數稀釋后均勻噴霧于玫瑰整個植株，2020年9月11日第1次噴施，9月26日第2次噴施，噴液量為635 L/hm2。

1.4 調查指標及方法

1.4.1 藥害情況 分別于每次噴藥后10 d對各處理藥害情況進行調查，主要調查內容包括葉片顏色異常、形狀畸形或有損傷，花朵畸形、損傷等藥害特征。

1.4.2 防效計算 在第2次用藥后16 d，采用3點取樣法取玫瑰葉片，每小區50片，每處理共150片葉進行病級分級，統計病葉率并計算病情指數和防效。白粉病調查分級標準，0級：無病斑；1級：病斑面積占整個葉片面積小于5%；3級：病斑面積占整個葉片面積為5.1%～10%；5級：病斑面積占整個葉片面積為10.1%～25%；7級：病斑面積占整個葉片面積為25.1%～50%；9級：病斑面積占整個葉片面積大于50%。

病情指數=100×∑(該級病葉數×病級值)/(調查總葉數×最高級代表值)

防治效果=[(空白對照病情指數-處理病情指數)/ 空白對照病情指數]×100%

1.4.3 產量及品質 2020年10月25日第1次采收時，應用5點采樣法對所有試驗玫瑰的葉色、花色進行調查，后期幾次采收因時間間隔較短，葉色和花色變化不明顯而不予調查。6次采收完成統計總產量和各級花的產量。分級標準按照云南省地方標準《鮮切花質量等級》(DB53/T 105—2003)進行分級，主要以葉色、花色、花枝長度為依據，其中A級：花枝高75～80 cm；B級：花枝高70～75 cm；C級：花枝高60～65 cm；D級：花枝高50～55 cm。

1.5 數據分析

用Microsoft Excel 2007及 SPSS對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 切花玫瑰白粉病病原菌的鑒定

采集分離獲得切花玫瑰白粉病病原菌，將其命名為RPM。序列提交Gen Bank核酸數據庫，獲得的序列編號為MT093354。經過形態和分子鑒定，確定病原菌株RPM為氈毛叉絲單囊殼菌(Podosphaerapannosa)。該病原菌的系統發育樹如圖1，其與Podosphaerapannosa的同源性為99%。

2.2 不同處理切花玫瑰白粉病的防治效果

從表1看出，處理3對切花玫瑰白粉病的防治效果最好，防效達90.00%，顯著高于其他處理，其中，與處理4(CK2，常規藥劑)相比，防效提高9.1百分點；病情指數低于其他4個處理。處理1、處理2的防治效果分別為77.18%和78.35%，顯著低于處理4；病情指數高于處理4，但差異不顯著。表明，短小芽孢桿菌、短短芽孢桿菌和哈茨木霉菌3種微生物菌劑中，哈茨木霉菌能有效防治切花玫瑰白粉病，其防治效果優于常用藥劑25%乙嘧酚磺酸酯。

表1 不同處理切花玫瑰白粉病的防治效果

2.3 不同處理切花玫瑰的產量及品質

田間調查結果表明，5個處理的切花玫瑰葉色均為濃綠色，花色均為米白色，不同處理間葉色和花色無明顯差異。從表2看出，處理1、處理2、處理3的鮮切花總產量及AB級花占比均高于處理4(CK2，藥劑對照)和處理5(CK1，清水對照)，且處理3與其他處理相比差異顯著。處理3比CK2和CK1的切花總產量分別提高7.2%和15.0%，AB級花占比分別提高14.0%和48.0%。表明，短小芽孢桿菌、短短芽孢桿菌和哈茨木霉菌均能提高切花玫瑰產量和質量，尤其以哈茨木霉菌的效果最優。

表2 不同處理切花玫瑰的小區產量及A、B級花占比

3 討論

通過對切花玫瑰白粉病病原菌進行分子和形態鑒定，確定其為Podosphaerapannosa(P.Pannosa)，序列提交Gen Bank核酸數據庫，獲得的序列編號為MT093354。切花玫瑰白粉病病原菌P.pannosa為薔薇科(Rosaceae)植物專性寄生菌[4,8]，LEUS等[9]在李上采集的2個白粉病分離物被鑒定為P.Pannosa，但對玫瑰沒有感染力，CHO等[10]首次報道P . pannosa引起檸檬桉白粉病。表明，P.pannosa存在多種不同的菌株，具有不同的宿主特異性。開展不同宿主P.pannosa微生物防治菌劑的研究，可以為P.pannosa引起的病害防治提供借鑒。

短小芽孢桿菌和短短芽孢桿菌在防治切花玫瑰白粉病中防效分別為77.18%和78.35%，與常用藥劑25%乙嘧酚磺酸酯相比防效都稍差，但在提高切花玫瑰產量和品質方面都優于25%乙嘧酚磺酸酯。有研究表明，短小芽孢桿菌具有抗逆促生作用，菌株HR10對黑松有良好的促生效果；短小芽孢桿菌對苗木猝倒病病原菌有抑制作用，抑菌率可達85.58%[11-13]。從短桿菌肽S發現以來，許多研究者對短短芽孢桿菌進行研究，得到了具有抑制芒果炭疽病、防治蔬菜病原霉菌、抑制食源性致病菌、抑制番茄灰霉菌等作用的菌株[14-18]。由此可知，短小芽孢桿菌、短短芽孢桿菌對作物真菌病害具有廣泛的抑制作用，如何提高二者在切花玫瑰白粉病防治中的效果還有待進一步研究。

木霉屬真菌及其次生代謝產物在促進植物生長、大量營養元素和寡/微量營養元素的吸收和利用效率、激活植物次生代謝和植物保護等方面的有益作用，使其在環境友好型農業中具有重要的應用價值。在該研究中，哈茨木霉在防治切花玫瑰白粉病與提高切花玫瑰產量和品質方面均表現出良好的效果，對白粉病的防治效果達90.00%，與清水空白對照相比，鮮切花總產量提高15.0%，且A、B級花占較高，達48.0%。哈茨木霉可通過觸發葡萄藤中的防御機制對葡萄霜霉病起到誘導保護作用[19]，對煙草疫霉菌亦有較好的生防作用[20]，對玫瑰白粉病的防效為67.33%[6]，木霉接種可提高番茄果實品質[21]。哈茨木霉在防治真菌病害和促進作物生長方面具有重要的作用，但值得注意的是，微生物菌劑用于防治作物病害應以預防為主，在發病前或發病初期使用，可減少用量、降低成本，提高防治效果，同時可有效提高產品品質。哈茨木霉菌在不同地區、不同品種切花玫瑰白粉病防治上的應用還有待進一步研究。

4 結論

以常規農藥防治處理(25%乙嘧酚磺酸酯)為比較對象，開展短小芽孢桿菌、短短芽孢桿菌、哈茨木霉菌3種微生物菌劑對切花玫瑰白粉病的防治效果研究結果表明，3種微生物菌劑對切花玫瑰白粉病的防效為77.18%～90.00%，微生物菌劑處理切花玫瑰的產量及品質較25%乙嘧酚磺酸酯處理均有不同程度提升。其中，以2億CFU/g哈茨木霉菌300倍液的防效最高，切花玫瑰產質量提升效果最明顯，哈茨木霉菌的防效、切花產量和AB級花占比較25%乙嘧酚磺酸酯處理分別提高9.1百分點、7.2%和14.0%。因此，切花玫瑰生產中可利用哈茨木霉菌代替常用農藥對白粉病進行防治，實現切花玫瑰的綠色生產，且明顯提高鮮切花產量和品質，有效減少農藥用量，提升耕地質量和提高生態環境保護效益。