復合生物菌肥對設施黃瓜根結線蟲及根際土壤的影響

覃麗萍 黃金玲 劉志明 周玉哲 劉崢嶸 李紅芳 陸秀紅

摘要 為明確以淡紫擬青霉和地衣芽孢桿菌為活性成分配比的復合生物菌肥對黃瓜根結線蟲及土壤環境的影響，通過大棚試驗探究其對黃瓜根結線蟲病的防治效果和對植株的促生效果，采用稀釋平板法檢測根際土壤微生物，并測定土壤有機質及氮、磷、鉀等養分的含量。結果顯示，施用菌肥處理（SJ）對黃瓜根結線蟲病的防治效果較好，用量為1 000 kg/hm2時的防治效果達67.24%，與0.5%阿維菌素顆粒劑處理（SA）的防治效果（70.46%）相當；處理SJ的黃瓜植株鮮重比處理SA和空白對照（CK）分別提高了27.83%和38.79%；處理SJ根際土壤的放線菌數量分別比處理SA和CK增加了430.83%和880.56%，水解性氮、有效磷、速效鉀的含量也有不同程度的提高。表明以淡紫擬青霉和地衣芽孢桿菌為活性成分的復合生物菌肥可有效防治黃瓜根結線蟲病，促進植株的生長和生物量的累積，提高土壤肥力和改善土壤微生態環境。

關鍵詞 復合生物菌肥；根結線蟲；淡紫擬青霉；地衣芽孢桿菌；根際土壤

中圖分類號 S 144? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2023）12-0132-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.031

Effects of Compound Bio-bacterial Manure on Root-knot Nematode? and Rhizosphere Soil of Cucumber

QIN Li-ping，HUANG Jin-ling，LIU Zhi-ming? et al

（Plant Protection Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning，Guangxi?? 530007）

Abstract In order to make clear the effects of compound bio-bacterial manure prepared with Paecilomyces lilacinus and Bacillus licheniformis on cucumber root knot nematodes and soil environment，its control effect on cucumber root knot nematode disease and growth promoting effect was conducted in greenhouse.Rhizosphere soil microorganisms were evaluated by dilution pate method.The content of soil organic matter， nitrogen， phosphorus， potassium and other nutrients were also determined.The results showed that treatment applied bio-bacterial manure（SJ）obtain a control efficacy of? 67.24%，which was equivalent to that of 0.5% avermectin granule treatment（SA）.Among all the treatments， the highest values of plant fresh weight was obtained in SJ，increased by 27.83% and 38.79% respectively，compared with SA and control（CK）.The actinomycetes population of SJ increased significantly， with 430.83% and 880.56% rise respectively compared to SA and CK.The contents of hydrolyzable nitrogen， available phosphorus and available potassium of SJ also increased in varying degrees.These results suggest that the application of compound bio-bacterial manure prepared with Paecilomyces lilacinus and Bacillus licheniformis can effectively control cucumber root-knot nematode，promote plant growth and biomass accumulation， improve soil fertility and soil micro ecological environment.

Key words Compound bio-bacterial manure;Root-knot nematode;Purpureocillium lacinum;Bacillus licheniformis;Rhizosphere soil

基金項目 國家自然科學基金項目（31860492）；廣西自然科學基金項目（2020GXNSFAA297076）；廣西農業科學院科技發展基金項目（桂農科2021JM14，桂農科2021YT062，桂農科2021ZX24）。

作者簡介 覃麗萍（1976—），女，廣西武鳴人，副研究員，碩士，從事瓜果病害研究。*通信作者，副研究員，博士，從事植物線蟲學研究。

收稿日期 2022-08-05

根結線蟲（Meloidogyne spp.）是蔬菜生產上一類重要的土傳病原物，其為害可造成嚴重減產。在我國，一般可造成20%～30%的減產，嚴重時高達50%以上，甚至絕收［1］。隨著我國蔬菜產業的快速發展，以及耕地面積逐漸減少，多年連作重茬的情況非常普遍，導致根結線蟲的為害日趨嚴重。同時，根結線蟲的為害又加重了真菌性、細菌性土傳病害的發生［2］，根結線蟲病已成為制約蔬菜生產的重要因素之一。化學防治是目前線蟲病主要的防治手段，具有使用方便、見效快、效果好的優點，但由此帶來的環境污染、農藥殘留超標以及線蟲產生抗（耐）藥性等問題也相當突出，有些已被限用或禁用［3］。

利用細菌、真菌和放線菌等線蟲天敵微生物進行防治因對環境友好，是非常具有前景的防控措施，已成為國內外學者研究的熱點［4-8］。淡紫擬青霉（Paecilomyces lilacinus）是一種重要的食線蟲機會真菌，通過寄生或分泌多糖、非核糖體肽等次級代謝產物抑制、毒殺線蟲，已被多個國家開發為生物農藥和微生物肥料［9-10］。但由于土壤環境條件復雜，常使淡紫擬青霉在土壤中的適應性欠佳而導致田間防治效果不穩定［11］。為進一步穩定、提高淡紫擬青霉的防治效果，國內外學者進行了淡紫擬青霉與其他因子聯合防治根結線蟲的各種研究，Giri等［12］研究發現，淡紫擬青霉與AM真菌（Rhizoglomus fasciculatum）聯合防治辣椒南方根結線蟲（Meloidogyne incognita）的效果比單菌株顯著提高；冀宇等［13］構建的以淡紫擬青霉與鏈霉菌（Streptomyces sp.）、蒼白桿菌（Ochrobactrum sp.）為活性成分的復合微生物菌劑對黃瓜根結線蟲病的大田防治效果優于10%噻唑膦顆粒劑；余真等［14］發現將淡紫擬青霉添加到有機肥中對淡紫擬青霉在根際的定殖有利，有效防治番茄根結線蟲病的同時還改善了土壤微生態。地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）也是重要的生防細菌，通過占據生態位點、分泌抗菌物質、誘導植物系統抗性等方式防病，對黃瓜枯萎病、霜霉病和番茄灰霉病等多種病害具有良好的防治效果［15］。但以淡紫擬青霉和地衣芽孢桿菌為主要活性成分的復合生物菌肥對根結線蟲及土壤的影響鮮見報道。

筆者以淡紫擬青霉和地衣芽孢桿菌為活性成分制成復合生物菌肥，在設施栽培條件下開展了其對黃瓜根結線蟲病的防治試驗，檢測其對黃瓜植株生長和土壤微生物、養分等的影響，以明確該復合生物菌肥對黃瓜根結線蟲及土壤的影響，為促進復合生物菌肥在防治根結線蟲病上的推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試黃瓜品種為桂青1號；供試生物菌肥為淡紫擬青霉（P.lilacinus）+地衣芽孢桿菌（B.licheniformis），有效活菌數≥0.5億CFU/g（銳線），由鄭州雷恩斯農業科技有限公司制備；對照藥劑為0.5%阿維菌素顆粒劑（掃錢寶），由深圳諾普信農化股份有限公司生產；有機肥為南寧桂裕鑫科技有限公司生產（桂裕）；供試培養基為營養瓊脂培養基、孟加拉培養基、改良高氏1號培養基。

1.2 試驗設計

試驗在廣西農業科學院武鳴區里建基地進行，試驗大棚前茬作物為黃瓜，根結線蟲病常年發生。試驗共設3個處理，分別為SJ、淡紫擬青霉+地衣芽孢桿菌復合生物菌肥，1 000 kg/hm2；SA、0.5%阿維菌素顆粒劑49.5 kg/hm2；CK、空白對照。

采用隨機區組設計，每個小區面積20 m2，每個處理設3個重復。SJ、SA先分別用少量桂裕有機肥混合，再將其與余下的桂裕有機肥攪拌均勻，撒于種植穴中，然后移植黃瓜苗，CK僅撒等量桂裕有機肥。配制供撒施用的桂裕有機肥，按300 kg/hm2的量使用。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 樣品采集。

施藥42 d后采用 5 點取樣，每點調查 3株。先將表層約3 cm厚的土鏟走，將黃瓜植株小心拔出，采集根際土壤，裝入干凈塑料袋中，黃瓜植株和根際土壤帶回實驗室進行處理。

1.3.2 防治效果調查。

黃瓜植株沖洗根系上的泥土，按照國家標準GB/T 17980.38—2000，以株為單位分級調查黃瓜根系形成的根結情況。分級標準：0 級，根系無蟲癭；1 級，根系有少量蟲癭；3 級，2/3根系布滿小蟲癭；5 級，根系布滿小蟲癭并有次生蟲癭；7 級，根系形成須根團。計算各處理區的根結指數和防治效果。計算公式：

根結指數=［（各級病株數×相對級數值）/（調查總株數× 7）］×100

防治效果=［（空白對照區根結指數－防治區根結指數）/空白對照區根結指數］× 100%

1.3.3 黃瓜生長指數測定。

用游標卡尺測量黃瓜地上部1 cm位置的莖徑（十字交叉法） ，用卷尺測量株高 （莖基部到生長點的距離） ，并統計其葉片數，稱量鮮重。

1.3.4 土壤可培養微生物的檢測。

稱取10 g土樣加入盛有100 mL無菌水的500 mL三角瓶中，在振蕩機上振蕩10 min，使土樣均勻地分布在稀釋液中成為土壤懸液。吸取1 mL土壤懸液至9 mL稀釋液中，依次按10倍稀釋，選擇適宜的2～3個梯度，吸取1 mL懸液于培養皿中，然后倒入已熔化并冷卻至45 ℃的選擇性培養基15 mL，充分混勻，待凝固后于30 ℃下倒置培養。其中細菌用營養瓊脂培養基培養，真菌用孟加拉培養基培養，放線菌用改良高氏1號培養基培養。

1.3.5 土壤pH和養分的測定。

土壤pH（土液比1∶2.5）使用FE28 FiveEasy Plus pH計測定；有機質、全氮、水解性氮采用容量法測定；全磷、有效磷采用比色法測定；全鉀、速效鉀采用火焰法測定；交換性鈣、交換性鎂采用火焰原子吸收法測定。

2 結果與分析

2.1 復合生物菌肥對黃瓜根結線蟲病的防治效果

施用復合生物菌肥（SJ）、施用0.5%阿維菌素顆粒劑（SA）和空白對照（CK）的黃瓜根結指數分別為16.51、14.92和50.48，處理SJ、SA的根結指數與CK相比差異均達極顯著水平（P<0.01），SJ、SA 2個處理的根結指數相當，差異不顯著；處理SJ、SA的防治效果分別為67.24%、70.46%，差異未達顯著水平（表1）。

2.2 復合生物菌肥對黃瓜植株生長的影響

處理SJ黃瓜植株的莖徑、株高和葉片數與處理SA相比差異不顯著，但稍優于SA，分別比處理SA增加了3.50%、11.82%和4.97%；與CK相比分別增加了13.12%、25.61%和4.11%，差異未達顯著水平。處理SJ黃瓜植株的鮮重也優于處理SA和CK，分別增加了27.83%和38.79%，其中與CK相比差異達顯著水平。說明施用復合生物菌肥對黃瓜的生長具有一定的促進作用，對植株生物量積累的促進作用尤為明顯（表2）。

2.3 復合生物菌肥對土壤可培養微生物的影響

處理SJ、SA和CK的黃瓜根際土壤中可培養細菌分別為1.46×104、0.79×104、1.21×104 CFU/g，SJ與SA和CK相比差異均不顯著，但略優于后二者，分別增加了84.81%和20.66%。處理SJ、SA和CK的黃瓜根際土壤中可培養真菌分別為31.00、17.67和30.67 CFU/g，SJ比SA增加了75.44%，差異達顯著水平；SJ與CK相比增加了1.08%，差異不顯著。處理SJ、SA和CK的黃瓜根際土壤中可培養放線菌分別為7.06×103、1.33×103、0.72×103 CFU/g，SJ與SA和CK相比，放線菌數量顯著增加，增長幅度分別為430.83%和880.56%，差異均達極顯著水平。說明復合生物菌肥可提高黃瓜植株根際土壤可培養微生物的數量，其中放線菌的增加最為明顯（表3）。

2.4 復合生物菌肥對土壤pH及養分的影響

處理SJ、SA和CK的土壤pH分別為6.14、6.27、6.43，SJ處理的pH最低，但都在適宜黃瓜生長的范圍內。SJ土壤中的有機質、全氮、全磷、全鉀、交換性鈣及交換性鎂含量與SA、CK的差異未達顯著水平，而水解性氮、有效磷和速效鉀含量則均比SA、CK高，水解性氮分別提高了27.82%、15.11%；有效磷分別提高了30.64%、47.70%；速效鉀分別提高了19.34%、59.22%。說明復合生物菌肥可提高土壤中可利用氮、磷、鉀的含量（表4）。

3 結論與討論

生物菌肥由于在防病、促生及改善土壤環境等方面表現出良好的功效又無污染，已經應用于黃瓜、番茄等作物根結線蟲病等病害的防治并取得了良好的效果。張潔等［16-17］研究表明YB-04生物菌肥既能較好地防治番茄根線蟲又能提高番茄產量，還改善了土壤微生物群落結構，棉隆熏蒸聯合YB-04生物菌肥可以高效防治黃瓜根結線蟲病、促進黃瓜生長及改善土壤微生態環境；王立偉等［18］研究發現生物菌和化肥配合施用可提高番茄的綜合抗病能力，明顯改善土壤理化性質和提高土壤微生物數量。該研究對以淡紫擬青霉和地衣芽孢桿菌為活性成分的復合生物菌肥對黃瓜根結線蟲病的防治效果及對植株生長和生物量的影響進行了評價，同時探究了該復合生物菌肥對土壤pH、可培養微生物和養分的影響。結果表明，以淡紫擬青霉和地衣芽孢桿菌為活性成分的復合生物菌肥對黃瓜根結線蟲病具有較好的防治效果，盡管略低于常用農藥0.5%阿維菌素顆粒劑的防治效果，但在改善土壤微生態環境、提高土壤肥力方面具有明顯優勢。該研究測試的僅有一個使用劑量，還不能全面地反映出該生物菌肥所具備的功效，今后可在菌肥施用量、活性成分的配比比例等方面進一步優化從而提高它的防治效果及增強其對土壤的調節功能，以利于該生物菌肥在田間的大面積推廣應用。

淡紫擬青霉和地衣芽孢桿菌對植物都具有促生作用［15，19］，地衣芽孢桿菌還可以促進植物對Ｎ、Ｐ等營養元素的吸收和吲哚乙酸的產生，提高植株生物量［20］，該研究也得到類似的結果。施用復合生物菌肥的處理SJ，土壤中水解性氮、有效磷、速效鉀的含量比施用0.5%阿維菌素顆粒劑的處理SA和空白對照CK均高，其中有效磷的含量與SA、CK差異達顯著水平，速效鉀含量與CK差異達極顯著水平，水解性氮與SA處理差異達顯著水平，同時黃瓜的生物量比SA和CK分別提高了27.83%和38.79%。這表明以淡紫擬青霉和地衣芽孢桿菌制備的復合生物菌肥可使土壤中可利用氮、磷、鉀含量增加，從而促進了植物的生長及生物量積累。

放線菌是一類重要的有益微生物，它的增殖有利于抑制植物病原物的繁殖和傳播，淡紫擬青霉能夠增強土壤微生物群落多樣性［21］。該試驗施用以淡紫擬青霉和地衣芽胞桿菌為活性成分的生物菌肥，黃瓜根際土壤中放線菌數量顯著增加，表明該生物菌肥可促進有益微生物在根際聚集。但由于該試驗僅檢測可培養微生物的數量，而可培養微生物僅占土壤微生物很小的一部分，要更全面地了解該生物菌肥對土壤微生物等的影響，還有待進一步研究。

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