陳晶 霍柯宇 楊美玲 王慧林 郭園





摘要? 以內蒙古奈曼旗溫室黃瓜根結線蟲為研究對象,比較了枯草芽孢桿菌、淡紫擬青霉、厚垣輪枝菌及嗜小紅卵菌HNI-1 4種生防藥劑及化學藥劑噻唑磷對根結線蟲的防治效果和對黃瓜植株生長的影響。結果表明,4種生防藥劑中淡紫擬青霉對黃瓜根結線蟲防效最好,達76.10%。淡紫擬青霉對黃瓜植株的株高、莖粗、有效葉數、葉面積和根系活力均有促生作用。因此,淡紫擬青霉可推薦為該地區防治蔬菜根結線蟲的可替換生防藥劑。
關鍵詞? 設施蔬菜;黃瓜根結線蟲;生防藥劑;淡紫擬青霉
中圖分類號? S436.421? 文獻標識碼? A? 文章編號? 0517-6611(2024)01-0138-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.029
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
The Effect of Different Biological and Chemicals Agents on Root Knot Nematode and Growth of Cucumber in Greenhouse
CHEN? Jing1,2, HUO? Ke-yu1, YANG? Mei-ling2 et al
(1. College of Agriculture, Xinjiang Agricultural University, Urumqi,Xinjiang? 830052;2. College of Agriculture, Inner Mongolia? Minzu? University, Tongliao,Inner Mongolia 028000)
Abstract? This study compared the control effect and growth promotion of four biocontrol agents and one chemical agent on root knot nematodes and growth of cucumber in greenhouse of Naiman Banner, Inner Mongolia, namely Bacillus subtilis, Paecilomyces lilacinus, Verticillium chlamydosporium, and Rhodovulum sulfidophilus HNI-1. Thiazolophos was used as the control group. The results showed that Paecilomyces lilacinus had the best control effect on cucumber root knot nematode up to 76.10%. The height, stem diameter, number of effective leaves, leaf area, and root activity of cucumber plants were improve by Paecilomyces lilacinus. As a result, Paecilomyces lilacinus has thus been selected as the biological agent for managing vegetable root knot nematodes in this area.
Key words? Facilities vegetables;Cucumber root-knot nematode;Biological agents;Paecilomyces lilacinus
基金項目? 國家自然科學基金項目(M2042001);新疆農業大學大學生創新項目(dxscx2022030)。
作者簡介? 陳晶(1986—),女,內蒙古興安盟人,講師,博士,從事植物病害綠色防控研究。
*通信作者,講師,碩士,從事蔬菜學研究。
收稿日期? 2023-01-06;修回日期? 2023-04-13
植物根結線蟲是危害我國設施園藝生產的重要病原之一,其引起的病害可造成20%~30%的減產,嚴重時減產可達90%以上[1-2]。近年來,通遼市奈曼旗設施蔬菜產業快速發展,設施蔬菜種植面積也逐年擴大。但由于溫室種植蔬菜種類單一,輪作倒茬困難,異地購進帶病種苗以及化學農藥的濫用,導致根結線蟲連年嚴重發生且抗藥性逐漸增強,成為影響該地區溫室蔬菜的重要病害。
目前生產中,對根結線蟲的防治仍然是化學殺線劑的使用,但長期使用化學方法防治根結線蟲,會造成根結線蟲產生抗藥性、土壤理化性質變劣、土壤微生物多樣性降低等問題[3-4]。因此,尋找高效安全綠色的可替代藥劑及防治技術迫在眉睫。近些年,隨著生物防治技術及相關藥劑的不斷成熟與開發應用,生防藥劑在防治線蟲病害的應用逐年增加,主要包括食線蟲真菌、生防細菌、殺線植物、微生物代謝物等[5],使用較廣的主要有淡紫擬青霉[6]和芽孢桿菌等[7]。但目前國內不同廠家生產的生防藥劑藥效差距較大,因此,筆者通過比較不同防治藥劑對蔬菜根結線蟲的防效,并測定施藥后蔬菜植株的農藝性狀和生理指標,綜合評判4種生防藥劑的防治效果,為今后在該地區大面積推廣綠色防控技術防治設施黃瓜根結線蟲提供理論依據。
1? 材料與方法
1.1? 試驗材料
供試黃瓜為博美W1,由天津德瑞特種業有限公司生產。
供試藥劑為枯草芽孢桿菌粉劑,由中農綠康生物技術有限公司生產,有效成分含量為 5.0億個/g;淡紫擬青霉粉劑由江西新龍生物科技股份有限公司生產,有效成分含量為2.0億個孢子/g;厚垣輪枝菌微粒劑由云南陸良酶制劑有限責任公司生產,有效成分含量為2.5億個孢子/g;嗜硫小紅卵菌HNI-1懸浮劑由長沙艾格里生物科技有限公司生產,有效成分含量為2.0億CFU/mL;10%噻唑磷顆粒劑由山東省聯合農藥工業有限公司生產。
1.2? 試驗設計
試驗于2021年9月在內蒙古通遼市奈曼旗大沁他拉鎮哈沙圖村蔬菜基地進行。該基地溫室蔬菜種植已有20多年,根結線蟲發生嚴重。共設置6個處理,每個處理小區面積 35 m2,各小區間隔1 m,每個處理重復3次,隨機區組排列。藥劑信息及使用方法見表1。移栽后第40天開始調查病害發生情況,每隔7 d調查一次,共調查4次,并測定黃瓜植株各生理指標。
1.3? 調查指標與方法
采用五點取樣法調查黃瓜根結線蟲病的病情指數。植物根結線蟲病害分級標準參考文獻[3]。病情指數和防效計算方法依據《中華人民共和國國家標準農藥田間藥效試驗準則(二)》中公式計算。
每個小區選取10株黃瓜植株,取植株根部時盡量不傷根部完整取回。分別測量株高、莖粗、有效葉片數、葉面積、主根長,將清洗好的植株根部多余水分用吸水紙吸干分別稱取根鮮重,再將根系放入烘干箱65 ℃烘干24 h后稱干重[8]。根系活力采用改良氯化三苯基四氮銼(TTC)法進行測定[9]。選取黃瓜植株第4、第5、第6個葉片采用80%丙酮浸提法[10]測定葉綠素含量。
1.4? 數據分析
使用SPSS 22.0軟件鄧肯氏新復極差法進行差異顯著性分析(P<0.05)。
2? 結果與分析
2.1? 不同藥劑對根結線蟲防效的影響
不同生防藥劑處理黃瓜根結線蟲病均有一定的防治效果,結果見表2。從表2可以看出,空白對照的發病率(32.00%)和病情指數(47.14)最高,與其他處理差異顯著。化學藥劑噻唑磷的發病率(16.58%)和病情指數(13.57)最低,防效為74.12%。在生防藥劑中,T1的發病率(19.68%)和病情指數(21.44)最高,T2的發病率(17.50%)和病情指數(15.00)最低,防效達76.10%,與其他三類生防藥劑的防效具有顯著差異。由此可知,4種生防藥劑對根結線蟲都具有一定的防治作用,其中淡紫擬青霉防效最好。
2.2? 不同藥劑對黃瓜植株農藝性狀的影響
由表3可知,不同防治藥劑對植株農藝性狀均有不同程度的影響。對于黃瓜株高的影響,表現為T2> T3>T4>T1>T5>CK,各處理與對照差異顯著。對于黃瓜莖粗的影響,表現為T2> T4>T3>T1>T5>CK,處理間無顯著差異。黃瓜的有效葉數在11~14,處理間無顯著差異。對于黃瓜葉面積的影響,表現為T2> T4>T3>T1>T5>CK,T1、T2、T3、T4處理與對照具有顯著差異。由此可知,不同生防藥劑處理對黃瓜植株均有較好的促生作用。
2.3? 不同藥劑對黃瓜植株根系的影響
由表4可知,5種防治藥劑對黃瓜的主根長、根鮮重、根干重、根系活力均有影響。T1、T2、T3和T4處理對黃瓜主根長、根鮮重、根干重均表現促進作用,且與T5、CK 存在顯著差異。T2處理的根系活力最高,T5和CK處理的黃瓜根系活力較低,與其他生防藥劑處理差異顯著。5種藥劑對植物根系的影響中,T5的各指標最低,這是由于噻唑磷會對植物根部造成損傷,對黃瓜根部生長影響較大。
2.4? 不同藥劑對黃瓜植株葉片葉綠素含量的影響
不同藥劑處理對黃瓜葉片葉綠素含量的影響見圖1。由圖1可知,除T5處理,其他處理的平均葉綠素含量比對照高且呈顯著差異。4種生防藥劑中嗜硫小紅卵菌處理后的葉片平均葉綠素含量相對較高,說明該藥劑可促進植物葉片葉綠素的合成,增加植物光合作用,進而促進植物生長[11]。
3? 結論與討論
根結線蟲是蔬菜上一類危害嚴重且很難防治的主要病害。近年來我國一直注重食品安全,尤其蔬菜是人們生活中可直接食用的農作物,因此篩選高效、綠色、安全的線蟲防治藥劑是保證設施蔬菜產業的重要舉措。該研究比較了4種生防藥劑和1種化學藥劑對黃瓜根結線蟲的防效、地上植株長勢、根系長勢以及葉片葉綠素含量的影響。結果表明,除淡紫擬青霉處理,其他生防藥劑防治效果較化學防治效果稍差,這可能是生防藥劑受環境因素影響大,地理適應性低等原因導致,進而降低了藥劑有效成分的活性和穩定性,這也是目前生防藥劑市場使用率低的一個主要原因。但生防藥劑對植物長勢具有一定的促進作用,在該研究中與對照差異顯著。
目前,噻唑磷廣泛應用于根結線蟲的防治,可以直接殺死植物根外和根內寄生的線蟲[12]。但目前保護地蔬菜生產主要面臨的問題是化學藥劑的長期過量使用導致根結線蟲的抗藥性逐年增加以及農藥殘留問題日益嚴重,因此篩選高效的生防藥劑迫在眉睫。淡紫擬青霉也廣泛應用于根結線蟲的防治[13-14],其主要優勢是長期使用不會導致根結線蟲產生抗藥性,這是因為它們產生的幾丁質酶和絲氨酸蛋白酶可以破壞根結線蟲卵殼,侵入并寄生在線蟲卵內達到殺蟲目的[15]。黃婷[16]研究表明淡紫擬青霉對根結線蟲防效好且對作物具有促生作用,這主要是由于它會產生分子量為14 kDa的胞外蛋白物質具有類植物生長素功能[17]。該研究中淡紫擬青霉的防效與噻唑磷的防效相當,且對黃瓜的促生作用較
明顯。枯草芽孢桿菌也是一類重要的生防菌,已經用于防治
各類作物的白粉病、枯萎病、根腐病以及根結線蟲等病害[18-20],但不同產品的菌株種類不同導致其防效也不一致。厚垣輪枝菌是一類主要用于防治孢囊線蟲和根結線蟲的生物菌劑[21-22]。在該研究中枯草芽孢桿菌和厚垣輪枝菌的防效略低,但對黃瓜生長都有一定促進作用。嗜硫小紅卵菌HNI-1是由湖南省農業科學院2019年研發的新型生物殺線藥劑,主要用于防治蔬菜根結線蟲和病毒病[11]。在該研究中其防效一般,可能由于施藥方式或環境因素對藥效影響較大。
隨著綠色防控技術的不斷發展,生防藥劑已在蔬菜病蟲害防治上發揮重要作用。采用生防藥劑既可以防治根結線蟲病又可以調節土壤生態環境,且連續使用線蟲不易產生抗藥性、無化學殘留等問題。該研究篩選出淡紫擬青霉能有效防治黃瓜根結線蟲,且對黃瓜具有促生作用,可作為化學農藥的替代藥物,為保護地蔬菜根結線蟲的防治提供理論依據。
參考文獻
[1]趙恭文,唐劍峰,狄春香,等.噻唑膦微囊懸浮劑對南方根結線蟲的防治效果[J].中國蔬菜,2022(4):84-87.
[2]金娜,陳永攀,劉倩,等.我國蔬菜根結線蟲發生、致害和綠色防控研究進展[J].植物保護學報,2022,49(1):424-438.
[3]高旭利,李永騰,劉文寶,等.利用生防細菌防治黃瓜根結線蟲病研究[J].山東農業科學,2018,50(8):116-119.
[4]尼秀媚,李光聚,彭佃亮,等.四種根結線蟲生物防治藥劑的田間藥效試驗[J].北方園藝,2018(9):89-92.
[5]焦俊,韓冰潔,王媛媛,等.毒殺南方根結線蟲的木霉種類鑒定及活性研究[J].植物保護,2015,41(2):64-69.
[6]李嘉泓,杜娟,顧沛雯,等.8種微生物源藥劑對葡萄苗圃根結線蟲病的防治[J].西北農業學報,2021,30(11):1733-1740.
[7]左梅,譚軍,向必坤,等.不同芽孢桿菌對煙株根際土壤細菌群落及根結線蟲防控效果的影響[J].煙草科技,2022,55(3):8-15.
[8]佟惠雯,張玉霞,朱愛民,等.沙地施氮對羊草產量形成及光合特性的影響[J].內蒙古民族大學學報(自然科學版),2018,33(5):435-440.
[9]白寶璋,金錦子,白崧,等.玉米根系活力TTC測定法的改良[J].玉米科學,1994,2(4):44-47.
[10]王鑫,張玉霞,陳衛東,等.追施氮肥對不同飼用燕麥品種產量及光合熒光特性的影響[J].中國農業科技導報,2022,24(5):170-179.
[11]符偉,劉勇,張德詠,等.2.0億CFU/mL嗜硫小紅卵菌HNI-1懸浮劑研發與應用[J].中國生物防治學報,2020,36(6):866-868.
[12]俞華根,張戰利.噻唑磷防治蔬菜根結線蟲的有關技術原理[C]∥成卓敏.植物保護與現代農業:中國植物保護學會2007年學術年會論文集.北京:中國農業科學技術出版社,2007:681-684.
[13]葉坤浩,趙丹,戴維,等.5種藥劑對川麥冬根結線蟲的防治效果[J].安徽農業科學,2022,50(1):141-143.
[14]張雅靜,宋美燕,張怡靜,等.兼防黃瓜根腐病和根結線蟲病的淡紫擬青霉和哈茨木霉的篩選[J].生物技術通報,2021,37(2):40-50.
[15]夏漢祥,廖美德,胡亮亮,等.淡紫擬青霉的研究現狀[J].世界農藥,2010,32(5):8-12.
[16]黃婷.淡紫擬青霉代謝產物對番茄生長及根結線蟲病的影響[D].哈爾濱:東北農業大學,2018.
[17]楊婷,廖美德,賀玉廣,等.淡紫擬青霉PL-HN-16促進植物生長活性因子的初步研究[J].華北農學報,2015,30(6):170-175.
[18]蔡永占,王瑞寶,白濤,等.3株枯草芽孢桿菌對煙草白粉病的防效[J].中國農學通報,2022,38(25):125-129.
[19]郭成瑾,陳杭,王喜剛,等.育苗基質添加復配微生物菌劑對番茄生長及根腐病發生的影響[J].北方園藝,2022(16):52-57.
[20]張玉芹.枯草芽孢桿菌Bs-18菌株分離與鑒定及對根結線蟲的防治效果[J].北方園藝,2012(1):130-132.
[21]許艷麗,魯建聰,宋潔.3種寄生真菌發酵液對大豆胞囊線蟲4號生理小種毒力研究[J].土壤與作物,2020,9(1):22-30.
[22]李軍,劉明東.厚垣輪枝菌防治黃瓜根結線蟲藥效示范[J].新農業,2012(13):49.