有益微生物驅動的鐵棍山藥有機防控體系初探△

程旭，桂穎，侯森森，蔣春號，鄭穎，王飛，魯傳濤，柴宏飛，郭堅華*，牛冬冬*

1.南京農業大學，江蘇 南京 210095；

2.襄陽市農業科學院，湖北 襄陽 441057；

3.河南省農業科學院 植物保護研究所，河南 鄭州 450002；

4.河南省濮陽市植物保護植物檢疫站，河南 濮陽 457000

鐵棍山藥Dioscoree oppositaThunb.cv.Tiegun為薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（Dioscorea）多年生藤本植物。鐵棍山藥又稱懷山藥，是河南省焦作市特色農產品[1]。河南省焦作市溫縣是鐵棍山藥的主產地[2]。隨著種植規模不斷擴大，在集約化種植條件下，該地區鐵棍山藥連作導致病蟲害（特別是根結線蟲病）嚴重，產量和品質難以保證。危害鐵棍山藥的線蟲主要為南方根結線蟲Meloidogyne incogniteChitwood，常規技術手段已經難以對其進行防治[3]。

“寧盾”是一種微生物菌劑的商品名，其成分以枯草芽孢桿菌為主、配合以蠟質芽孢桿菌和沙雷氏菌等，可以防治多種土傳病害[4]。其可以通過占據生態位、影響生物膜的形成、誘導抗病性、改良微生態等作用保證植物的健康生長，還可以促進植物生長，增產增收[4-6]。微生物菌劑可以通過微生物與植物、微生物與微生物、微生物與有機肥料之間的互作實現上述作用[7]。

由于微生物菌劑在田間使用時易受到環境條件，尤其是當季所用各種藥劑的影響，因此，需要一套從種到收的作物全程健康解決方案以確保微生物菌劑在種植過程中充分發揮作用。本研究以鐵棍山藥為例，建立有益微生物驅動的有機防控體系（以下簡稱BeMMO體系）并開展了初步的示范推廣工作。

1 材料

1.1 樣品

樣品由河南省農業科學院植物保護研究所王飛助理研究員鑒定為溫縣道地藥材鐵棍山藥Dioscoree oppositaThunb.cv.Tiegun，由河南省焦作市溫縣番田鎮大金香村溫釋有機農場提供。

1.2 儀器

YP-3002 型電子天平（上海精密儀器儀表有限公司）；PHS-3E 型pH 計（上海儀電科學儀器股份有限公司）；SPX-2508SH-Ⅱ型生化培養箱（上海新苗醫療器械制造有限公司）；DHG-9623A 型鼓風干燥箱、DK-8D 型電熱恒溫水槽（上海精宏實驗設備有限公司）；JKXZ06-20B 型恒溫加熱消煮爐（常州諾基儀器有限公司）；BANTE950-UK 型臺式電導率儀（上海般特儀器有限公司）；TYS-B 型葉綠素含量測定儀、TPY-6A 型土壤養分速測儀（浙江托普云農科技股份有限公司）；MS7-H550-Pro 型磁力攪拌器（美國Scilogex 公司）；BioMate 3S 型紫外分光光度計（美國賽默飛世爾科技公司）。

1.3 試藥

病害防控使用的微生物菌劑為南京農業大學生物農藥與綠色植保實驗室研制、南京農大生物源農藥創制有限公司生產的微生物肥料“寧盾”，其中有效活菌含量為2×109CFU·mL-1；登記證號為微生物肥〔2013〕準字（1096）號，水劑。淡紫擬青霉為江西天人生態有限公司生產，規格為2億孢子/g，粉劑。

蟲害防控使用的藥劑為鎮江市潤宇生物科技開發有限公司生產的短穩桿菌（100 億孢子/mL）、山西德威本草生物科技有限公司生產的苦參堿（有效成分質量分數為1.3%）、云南南保生物科技有限責任公司生產的除蟲菊素（有效成分質量分數為1.5%）、成都綠金生物生物科技有限責任公司生產的印楝素乳油（有效成分質量分數為0.3%）、科迪華農業科技有限公司生產的可殺得叁千水分散粒劑（有效成分質量分數為46%）、四川省宜賓川安高科農藥有限責任公司生產的石硫合劑水劑（有效成分質量分數為29%）。肥料為自制腐熟的蚯蚓糞有機肥。

葡萄糖（批號：20130903）、硫酸銅、3,5-二硝基水楊酸（DNS）均購于國藥集團化學試劑有限公司；濃硫酸、濃鹽酸均購于南京化學試劑股份有限公司；氫氧化鈉（NaOH，批號：200103，西隴科學股份有限公司）；無水亞硫酸鈉（批號：20151123）、四水合酒石酸鉀鈉（批號：20151123）、硫酸鉀（批號：20180301）、苯酚（批號：20180301）、氯化鈉（批號：20210923）均購于廣東光華科技股份有限公司；酵母提取物（批號：4252819-02）、胰蛋白胨（批號：3438287）均購于英國Oxoid公司；重鉻酸鉀（批號：C11160471，上海麥克林生化科技有限公司）。

2 方法

2.1 試驗設計

試驗田位于河南省焦作市溫縣番田鎮大金香村溫釋有機農場。2018 年4 月15 日種植鐵棍山藥，于11 月25 日采挖。試驗共2 個處理：BeMMO 體系為實驗組，當地有機種植體系為對照組，每個處理各666 m2。實驗組和對照組中間起壟20 cm隔離；鐵棍山藥種苗種植行距30 cm，株距30 cm。在播種期，實驗組使用“寧盾”進行塊莖浸泡和灌根處理，即取“寧盾”原液3 L 稀釋200 倍，先將鐵棍山藥塊莖浸泡在稀釋液中5～10 min 后撈出，每穴種1 個塊莖，再將浸泡過塊莖的稀釋液均勻澆灌于土壤中；當地有機體系對照組用等量石硫合劑浸泡處理。出苗后，實驗組再次使用“寧盾”灌根處理，即使用“寧盾”2 L 稀釋200 倍灌根，30 d 后采用相同方法再次灌根，對照組出苗后使用淡紫擬青霉2 kg 隨水滴灌。2019 年4 月10 日種植鐵棍山藥，2019 年11 月20 日采挖。實驗共2 個處理：BeMMO 體系面積1 hm2作為實驗組，當地有機體系種植面積0.33 hm2作為對照組。實驗組和對照組中間起壟20 cm隔離；鐵棍山藥種苗種植行距30 cm，株距30 cm。整地時使用綠僵菌微粒劑6 g·m-2拌腐熟蚯蚓有機肥3 kg 撒播在土壤中。實驗組在鐵棍山藥播種前和出苗后的處理方法同2018 年，對照組播種前使用石硫合劑浸泡鐵棍山藥塊莖，出苗后使用淡紫擬青霉3 g·m-2隨水滴灌。實驗組和對照組其他處理均相同，即6月下旬和8月下旬使用2.5 mL·L-1除蟲菊素和2.5 mL·L-1印楝素噴霧，20 d后使用2.5 mL·L-1短穩桿菌和2.5 mL·L-1苦參堿噴霧。

2.2 “寧盾”與其他農用投入品的相容性試驗

將“寧盾”原液搖勻后稀釋100 倍，為保證菌懸液菌量一致，用磁力攪拌器邊攪拌邊取樣25 mL；將除蟲菊素、印楝素、短穩桿菌、苦參堿、可殺得、石硫合劑6 種生物農藥搖勻后稀釋到一定倍數（登記使用濃度、2 倍登記使用濃度、4 倍登記使用濃度）各取樣25 mL，分別與“寧盾”以1∶1 比例混合制成混合液50 mL（“寧盾”最終濃度：200 倍稀釋；生物農藥最終濃度梯度：0.5 倍登記使用濃度、登記使用濃度、2倍登記使用濃度），于28 ℃下200 r·min-1振蕩12 h，取混合液100 μL，分別稀釋10、100、1000、10 000 倍后取10 μL 在固體LB 培養基平板上點板，每個濃度點3 個平板，每個平板點4 列重復，置于28 ℃培養12 h，期間持續觀察，在菌落長成針尖大小時檢測菌落數。按公式（1）計算細菌濃度。LB 培養基配方：胰蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、氯化鈉10 g 用超純水定容至1 L，調pH 至7.5。

2.3 生物量統計

采收鐵棍山藥時，采用五點取樣法，2018 年田間試驗每個取樣點面積為1 m2，每個點取樣10株，測定鐵棍山藥根莖長度、直徑和單株鮮質量和病害發生情況，收獲時測量每個取樣點的總產量；2019 年田間試驗每個取樣點面積為5 m2，每個取樣點調查50 株鐵棍山藥根莖長度、葉綠素含量、單株鮮質量和病害發生情況，收獲時測量每個取樣點的總產量，并在其中隨機帶回10 株用于后續折干率及蛋白質、淀粉、還原糖、總多糖和浸出物含量的檢測。鐵棍山藥總產量按公式（2）計算。

2.4 防病效果評價

采收鐵棍山藥時，采取五點取樣法進行隨機取樣，統計根結線蟲病的發病情況，按公式（3）計算植株發病率。

按病級標準記錄每個病級株數，按公式（4）～（5）計算病害嚴重度和生防效果。0 級：健康無根結；1 級：根結面積占比＜10%以下；2 級：10%≤根結面積占比＜30%；3 級：30%≤根結面積占比＜50%；4 級：50%≤根結面積占比＜70%；5 級：根結面積占比≥70%。

2.5 鐵棍山藥品質檢測

2.5.1 折干率測定 從采收時五點取樣獲得的樣品中選新鮮且健康的鐵棍山藥，每個取樣點重復3 次，共15 份檢測樣品，每份樣品去皮后準確稱取100 g供檢測。將鐵棍山藥切成3 mm厚的薄片平鋪在培養皿上，在烘干機中70 ℃鼓風干燥12 h，隨后升溫至105 ℃干燥至恒重，再按公式（6）計算總固形物質量分數。

2.5.2 蛋白質含量測定 采用凱氏定氮法[8]測定蛋白質含量。

2.5.3 還原糖含量測定 采用DNS 法[9]檢測還原糖質量分數。繪制葡萄糖標準曲線：精確稱量葡萄糖粉末1 g，加少量水溶解，再加入12 mol·L-1HCl溶液1.5 mL，攪拌均勻后轉移至1000 mL 量瓶中，加水定容至刻度，即得1 g·mL-1葡萄糖標準溶液。精確吸取葡萄糖標準液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL，分別置于10 mL 的具塞試管中，均補水至0.5 mL，再加入DNS 溶液0.5 mL，混合均勻后，沸水浴5 min，迅速流水冷卻，用蒸餾水補至5 mL。以蒸餾水空白調零，分別在540 nm 波長處測定吸光度，以葡萄糖標準液質量濃度為橫坐標（X），吸光度為縱坐標（Y），繪制標準曲線，其回歸方程為Y=2.957 9X+0.019 4（r=0.998 1）。樣品還原糖的提取及測定：將2.5.1 項下中105 ℃干燥至恒重的樣品磨成細粉后精確稱取1.0 g，加入具塞試管中，加水20 mL 并充分振蕩，沸水浴20 min，冷卻后定容至50 mL，抽濾后取100 μL 稀釋5 倍，測定，結果代入回歸方程計算稀釋液還原糖質量分數。根據公式（7）計算樣品還原糖質量分數。

2.5.4 淀粉含量測定 準確稱取2.5.1 項下烘干至恒重的鐵棍山藥樣品2.0 g，采用酸水解法[10]檢測淀粉質量分數。

2.5.5 多糖含量測定 采用苯酚-硫酸法[11]測定鐵棍山藥樣品的多糖質量分數。

2.5.6 浸出物測定 水溶性浸出物測定使用冷浸法：將2.5.1 項下烘干的鐵棍山藥粉碎過二號篩，混合均勻，精密稱取4 g，置于250 mL 錐形瓶，加水100 mL，密塞，冷浸，振搖6 h，再靜置18 h，用干燥濾器迅速濾過，精密量取續濾液20 mL，置已干燥至恒重的蒸發皿中，水浴蒸干，于105 ℃干燥3 h，置于干燥器中冷卻30 min，迅速精密稱定質量，干燥品計算水溶性浸出物質量分數。

2.6 土壤樣品分析

采用五點采樣法采集鐵棍山藥種植前后土壤樣品，自然風干后進行研磨，過0.1 mm篩后保存。采用pH 計檢測土壤pH，電導率儀檢測土壤電導率（EC），土壤測試儀檢測銨態氮、速效磷、有效鉀含量，重鉻酸鉀外加熱法[12]測定土壤有機質。

2.7 數據分析

使用DPS v17.10 數據分析軟件進行方差分析和多重比較。

3 結果

3.1 “寧盾”對鐵棍山藥根結線蟲病和產量的影響

2018 年，在鐵棍山藥種植前，筆者通過走訪鐵棍山藥種植戶，了解當地鐵棍山藥病蟲害的發生規律和當地有機種植體系。通常于4 月初開始整地，整地期使用6 g·m-2綠僵菌微粒劑拌3 kg·m-2腐熟蚯蚓有機肥，撒播在土壤中，以防治地下害蟲。播種期一般以行距90 cm 開溝，起30～35 cm 的高壟，使用0.5 波美度的石硫合劑浸泡山藥塊莖10 min，隨后進行播種，主要防治根結線蟲、根莖腐病等土傳病害。生長期覆蓋黑膜除草，必要時進行人工除草和機械除草，根據土壤濕度，每隔20 d 滴灌22.5 kg·m-2，在畦內插竹竿交叉捆綁搭建竹架，高度為1 m。出苗后使用6 g·m-2淡紫擬青霉溶于水滴灌，6 月下旬和8月下旬分別使用2.5 mL·L-1除蟲菊和2.5 mL·L-1印楝素噴霧，20 d 后使用2.5 mL·L-1短穩桿菌和2.5 mL·L-1苦參堿噴霧，以防治炭疽病、灰斑病、疫病、銹病等葉部病害和山藥葉蜂、甜菜夜蛾、紅蜘蛛等地上害蟲。采收期使用機械和人工結合方法采挖，鐵棍山藥專用挖掘機器械挖溝，再進行人工挑選，保證收獲期間不折斷山藥，放置于冷庫保存。收獲后種植黃豆或者綠肥等豆科作物進行輪作；休耕時期可以種植油菜，油菜為直根系，能改良土壤理化性質，還具有一定殺蟲滅菌作用。在此基礎上，筆者制定了BeMMO 體系。與當地有機種植體系不同，BeMMO 體系在播種期使用4.5 kg·m-2“寧盾”，稀釋200 倍先浸泡山藥塊莖5～10 min，后均勻澆灌于播種的土壤中；出苗后使用4.5 kg·m-2“寧盾”稀釋200 倍灌根，30 d后同等方案再次灌根，防治根結線蟲病（表1）。BeMMO 體系和當地有機種植體系同時開展，相比于當地有機種植體系，BeMMO 體系顯著降低了鐵棍山藥根結線蟲發病率，同時提高了鐵棍山藥的產量（表2）。

表1 鐵棍山藥BeMMO體系和當地有機種植體系的實施方案差異

表2 2018年不同處理對鐵棍山藥根結線蟲病及產量的影響（,n=5）

表2 2018年不同處理對鐵棍山藥根結線蟲病及產量的影響（,n=5）

注：同列不同小寫字母表示P＜0.05；表3～6同。

3.2 “寧盾”與其他農用投入品的相容性檢測及BeMMO體系的集成

如圖1 所示，在3 種濃度下，短穩桿菌、除蟲菊素、印楝素3 種生物農藥與“寧盾”的混合液細菌濃度與對照組差異無統計學意義；0.5 倍登記濃度苦參堿與“寧盾”的混合液細菌濃度與對照組差異無統計學意義，苦參堿在登記濃度和2 倍登記濃度時與“寧盾”的混合液細菌濃度明顯高于對照處理，說明“寧盾”與上述4 種生物農藥具有良好的兼容性，可以同時或混合施用。各濃度下，可殺得和石硫合劑均抑制了“寧盾”的生長，因此“寧盾”不能與可殺得和石硫合劑混合使用。根據以上結果推測，石硫合劑作為一種廣譜殺菌劑，可能對病原菌和有益微生物都具有傷害性，造成對照組淡紫擬青霉對根結線蟲的防效降低，這可能是導致根結線蟲病嚴重的原因。

圖1 與不同濃度農藥混合后“寧盾”中的細菌濃度（,n=12）

3.3 BeMMO體系對鐵棍山藥生長指標的影響

種植鐵棍山藥90 d 時檢測BeMMO 體系和普通有機地塊鐵棍山藥葉綠素含量。通過圖2 可以看出，BeMMO 體系地塊鐵棍山藥地上部長勢優于當地有機體系的鐵棍山藥。相比于當地有機體系，BeMMO 體系鐵棍山藥葉片葉綠素含量提高了9.7%（表3）。

表3 2019年移栽230 d后2種體系對鐵棍山藥生長情況及根結線蟲病的影響（,n=5）

表3 2019年移栽230 d后2種體系對鐵棍山藥生長情況及根結線蟲病的影響（,n=5）

圖2 2019年溫縣鐵棍山藥田間生長情況

3.4 BeMMO體系對鐵棍山藥根結線蟲病的影響

2019 年11 月15 日和11 月20 日采挖鐵棍山藥，在采挖當天對根結線蟲發病率和病害嚴重度進行統計，BeMMO 體系根結線蟲病發病率和病害嚴重度均遠遠低于當地有機體系。每個處理采用五點取樣法，每個樣方面積為5 m2，BeMMO 體系共調查250 株，發病等級為0 級植株216 株，最嚴重達4 級共5 株，病害嚴重度為5.36%；當地有機體系共調查250 株，0 級植株85 株，最嚴重達5 級共5株，病害嚴重度達28.0%。根據病害嚴重度計算獲得的BeMMO 體系生防效果為80.1%。該結果與2018 年結果一致，表明BeMMO 體系對根結線蟲病具有良好的防效，也表明石硫合劑不適合與生防微生物共同施用。

3.5 BeMMO體系對鐵棍山藥品質的影響

通過對收獲后的鐵棍山藥進行品質檢測，相比于當地有機體系，BeMMO 體系鐵棍山藥總固形物、還原糖、淀粉、總多糖含量顯著提升，分別提高了9.07%、10%、16.76%、11.69%。BeMMO 體系鐵棍山藥蛋白質含量與當地有機體系差異無統計學意義（表4）。

表4 2019年移栽230 d后鐵棍山藥品質（,n=10）

表4 2019年移栽230 d后鐵棍山藥品質（,n=10）

3.6 BeMMO體系對鐵棍山藥經濟效益的影響

在鐵棍山藥采收時，測量其可食用部分直徑和長度。BeMMO 體系鐵棍山藥塊莖直徑和長度與當地有機體系相比，分別增大了12.6%、7.06%。相比于當地有機體系，BeMMO 體系產量提高了2 857.5 kg·hm-2，按溫釋有機農場的有機鐵棍山藥單價60 元/kg 計算，2019 年BeMMO 體系每公頃收入增加171 450元（表5）。

表5 2019年移栽230 d后鐵棍山藥產出（n=5）

3.7 BeMMO體系對鐵棍山藥種植土壤的影響

溫釋有機農場土壤pH 偏堿性，相比于種植前的土壤，BeMMO 體系鐵棍山藥采收后的土壤pH 顯著降低，降幅為4.1%，當地有機體系沒有明顯變化；BeMMO 體系采收后的土壤EC 顯著低于種植前，降幅為6.5%，當地有機體系采后的土壤EC 顯著高于種植前，增幅為10.5%。正常土壤中使用肥料等農用投入品，鹽分含量會有所提高，依賴雨水稀釋；而BeMMO 體系在同等施肥條件下可以降低土壤鹽分含量。

BeMMO 體系種植后土壤銨態氮、速效磷、有機質含量都明顯高于種植前，分別提高了18.6%、14.8%、14.1%，有效鉀無顯著提高；當地有機體系種植后的土壤銨態氮明顯高于種植前，低于BeMMO體系提升幅度，速效磷、有效鉀、有機質的含量沒有顯著降低（表6）。

表6 2019年鐵棍山藥土壤理化性質變化情況（,n=5）

表6 2019年鐵棍山藥土壤理化性質變化情況（,n=5）

4 討論

根結線蟲病是山藥主要病害之一，發生根結線蟲病的山藥塊莖表面變暗，多數畸形，線蟲侵染點周圍腫脹、突起，形成蟲癭。發病嚴重時，蟲癭合在一起，根莖上的須根產生根結，并且容易與根腐病等土傳病害混合發生，導致根莖腐爛[13]。微生物菌劑是目前生產上最常用的病蟲害生物防治產品類型之一。研究結果表明，枯草芽孢桿菌、堅強芽孢桿菌和蠟質芽孢桿菌對根結線蟲具有顯著防效[14-18]。雖然微生物菌劑防治根結線蟲病已有報道和產品登記（厚孢輪枝菌，登記證號：PD20 184306；堅強芽孢桿菌，登記證號：PD20 184023；淡紫擬青霉，登記證號：PD20122019），但其在應用過程中常常出現效果不穩定的現象。本課題組多年研究發現，其主要原因是當季所用的各種農用投入品尤其是病蟲害防治藥劑之間相容性不夠，多種藥劑及高濃度肥料可毒害部分微生物菌劑中的活菌，造成后者的功效無法有效體現。為此，本課題組針對不同作物和不同的病蟲害系統，開展了微生物菌劑和各種藥劑之間的相容性試驗[19]。

本研究中的BeMMO 體系重點利用微生物菌劑“寧盾”，通過蠟質芽孢桿菌AR156（前商品名“線滅”，登記證號：PD20142395）和枯草芽孢桿菌SM21 混合，使其在作物根際更快更好地定殖，從而獲得更佳更穩定的防病效果。另外，在本研究中，針對鐵棍山藥上常發生的根結線蟲病、根腐病、炭疽病、螻蛄、蠐螬、金針蟲、地老虎、甜菜夜蛾、紅蜘蛛等多種病蟲害，選擇了多種市場上常用的防治這些病蟲害的生物農藥，檢測微生物菌劑“寧盾”與這些生物農藥之間的相容性。根據當地鐵棍山藥種植體系，選擇“寧盾”及與其相容性較好的生物農藥替換原來使用的投入品，制定了適用于當地鐵棍山藥的BeMMO體系。

實驗結果表明，BeMMO 體系有效保證各種投入品均可充分發揮其病蟲害防控功效，抑制了鐵棍山藥根結線蟲的發生，對鐵棍山藥根結線蟲的生防效果分別高達81.3%和80.3%，同時促進鐵棍山藥地上部生長，與本課題組前期實驗結果一致[20-22]。研究表明，蠟質芽孢桿菌AR156 的M60 家族蛋白酶可以殺死根結線蟲二齡幼蟲（J2）[23-24]；該菌還可調控一些跟脫落酸、乙烯、熱激蛋白相關的基因，調控植物根系的發育，加速根系的成熟化，進而誘導植物抵抗根結線蟲的侵染[21]。蠟質芽孢桿菌AR156 和枯草芽孢桿菌SM21 均促進生物膜的形成，優先定殖在根部，占領了線蟲可能的侵染位點，幫助植物抵御線蟲侵染[24-26]。最近的研究發現，BeMMO 體系還可以促進本土有益微生物種群數量的提高，改良根圍微生態，有助于土傳病害的防治[27]。

BeMMO 體系在防治病蟲害的同時，還兼具多種附帶效應，尤其是在改良土壤、增加產量和提高品質和方面，有效提升了當地有機種植水平。究其原因，很可能是BeMMO 體系對各種投入品實現了最大化利用，土壤保水保肥能力提高。植物的生長離不開土壤養分的供給，產量與土壤特性息息相關。施用微生物菌劑后，土壤生物呼吸作用增強，有機質分解加速，土壤中硫化物氧化作用增強，導致土壤堿解氮、速效磷、速效鉀及有機質的含量提高，同時降低土壤pH 和EC，緩解連作引起的次生鹽漬化問題[28-29]，從而促進根系對礦質元素的吸收。

相較于當地有機種植體系，以“寧盾”為核心的BeMMO 體系處理的鐵棍山藥葉綠素含量、塊莖直徑、塊莖長度分別提高9.7%、12.6%、7.06%，每公頃產量增加高達13.81 t，提示“寧盾”可以顯著提高鐵棍山藥的產量。鐵棍山藥的食味品質和營養價值與折干率、可溶性糖、蛋白質和多糖含量密切相關，其中多糖是山藥主要的活性成分[30]。與當地有機體系相比，BeMMO 體系鐵棍山藥總多糖含量增加11.69%，還原糖含量提高10%，蛋白質含量沒有明顯變化。糖類含量的提高可能歸因于葉綠素含量的提高。微生物菌劑通過改善植物營養供給水平，分泌某些植物促生因子，進而提高植物的葉綠素含量，促進光合作用效率，增加碳水化合物的積累，從而促進植物生長和提高作物產量[31]。

本研究通過平板試驗和田間試驗，證實了微生物菌劑“寧盾”與印楝素、苦參堿、除蟲菊素、短穩桿菌相容性良好，在此基礎上結合河南溫縣當地種植方式，初步建立了鐵棍山藥BeMMO 體系。試驗結果證明，BeMMO 體系可以有效控制鐵棍山藥根結線蟲病的發生，并提高品質、改良土壤、增產增收，給有機農場帶來了較好的經濟效益和生態效益。