含解淀粉芽孢桿菌Y14的生物有機肥在葡萄上的應用效果研究

關鍵詞：解淀粉芽孢桿菌Y14;生物有機肥；葡萄；灰霉病

中圖分類號：S144.9 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2025）07-0041-06

DOI： 10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.07.007

The Application Effect of Bio-organic Fertilizer Containing BacillusamyloliquefaciensY14onGrape

HUANG Jian'，LI Qiangwei2，CUI Jing'，LV Jing3，GONG Xiaomin4* （1.Tai'anAgro-tech Extension and Service Center，Tai'an 271OOo， China; 2.Xintai Yuexia Liangtian Agricultural Science and Technology Co.，Ltd.，Tai'an271Ooo，China; 3.Agricultural Comprehensive Service Center of Xinpu Sub-district Ofice，Xintai City，Tai'an 271200， China; 4.Daiyue District Agro-tech Extension and Service Center， Tai'an City， Tai'an 2710Oo，China）

Abstract： Thisstudy investigatedthecontrol effcacyof bio-organic fertilizercontaining Bacillusamyloliquefaciens

Y14 against grape gray mold and its impact on grape quality，fruit appearance，and yield. The pot experiment showed that the grape seedlings treated with thebio-organic fertilizer containing B.amyloliquefaciens Y14 had a 45% lower incidence of disease and a 60.82% reduction in infected leaves compared to the control.Field experiments conducted from 2O22 to 2O24 showed that after two consecutive years of continuous application of B.amyloliquefaciens Y14bio organic fertilizer，compared with the control， the organic acid content decreased by 37.34% ，the soluble solids content increased by 12.66% ，the total soluble sugar content increased by 24.41% ，the vitamin C content increased by 88.13% ，the polyphenol content increased by 11.9% ，the longitudinal fruit diameterincreased by 6.13% ，thetransverse fruit diameter increased by 5.28% ，thefruit firmness decreased by 4.23% ，the yield increased by 12.69% ，and the disease index of gray mold decreased from 4.8 to 3.0，with a control effect of 37.5% .The results demonstrated that the bio -organic fertilizer containing B.amyloliquefaciensY14 effectively controlled the occurrenceof graymoldandimproved the quality and yield of grapes，establishing a theoretical basis for its application in grape production.

Keywords：Bacillusamyloliquefacien Y14;bio-organic fertilizer; grape;gray molc

葡萄（VitisviniferaL.）是我國重要的水果之一，其產量和種植面積分別居世界第一、第二位。當前，葡萄灰霉病發病率高，分布面積廣，是葡萄種植、生產和貯藏過程中的重要病害，嚴重影響了葡萄產量和果實品質，是葡萄產業健康發展的主要瓶頸之一[2-3]。目前，葡萄灰霉病防控主要依賴化百菌清、腐霉利、多菌靈、甲霉靈類化學藥劑4，長期使用化學藥劑會使病原菌產生耐藥性，并對葡萄產量和品質產生負面影響，同時加劇了環境污染風險[-9。調控土壤養分，開發環境友好型新型綠色產品控制葡萄灰霉病以提升葡萄產量和品質，已經成為廣大科研人員以及農技推廣人員的關注焦點。

功能生防菌可以有效預防土傳病害，促進作物根系健康生長，較化學藥劑相比不會對環境產生負面影響。解淀粉芽孢桿菌（Bacillusamyloliquefacien）為芽孢桿菌屬，革蘭氏陽性菌，是一種與枯草芽孢桿菌（B.subtilis）親緣性很高的菌種[]，廣泛分布于土壤、水體等環境中。研究表明，不同區域土壤和材料分離出來的解淀粉芽孢桿菌功能差異較大[2-14]。含功能菌的生物有機肥有利于提高土壤的酶活性，提高土壤中的養分轉換與吸收效率[。施用一定量的生物有機肥可提升土壤肥力，增加葡萄植株的抗病性，提高葡萄產量和品質[6-I7]。本研究利用解淀粉芽孢桿菌Y14，通過菌株發酵與腐熟的蚯蚓糞等有機物料制備成生物有機肥。通過盆栽試驗，研究不同處理對葡萄苗生長的影響，統計該生物有機肥的防治效果，以期通過施用該生物有機肥有效防治葡萄灰霉病。同時用含解淀粉芽孢桿菌Y14的生物有機肥代替化肥在同一地點進行連續兩年大田試驗，并分析該生物有機肥對葡萄產量、內外在品質及灰霉病防效的影響，以期為葡萄優化施肥提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料與試劑

供試土壤采自山東省泰安市肥城市汶陽鎮宋孝門村葡萄園 （116^°54^′E，35^°58^′N） 中感染灰霉病葡萄樹的根際土。供試菌株為解淀粉芽孢桿菌Y14，由山東農業大學生命科學院分離得到。

盆缽規格： ：40cm×30cm×30cm 。復合肥料 （N? 10%.P₂O₅gtrsim15%.K₂Ogtrsim15%） ，高鈣鉀鎂 （K₂0?15% 、CaO≥15%.MgO≥15%） ，山東友邦肥業科技有限公司。

1.2 生物有機肥的制備

無菌條件下，將 2^°C 下保存的解淀粉芽孢桿菌Y14固體培養基（蛋白脈、瓊脂等）斜面活化，轉接至含有液體LB培養基的三角瓶中，恒溫 （30^°C） 振蕩培養 24h ，使菌體密度達到一定量，即為種子液。再利用2L生物發酵罐擴大培養，經過空消、實消、降溫后接入上述種子液，30‰ 條件下發酵 ^48h ，使菌體大量繁殖，達到所需濃度的解淀粉芽孢桿菌發酵液 （OD₆₀₀ 為 2.0～2.5） 。將發酵液按 1：15 的體積比與發酵好的蚯蚓糞、草炭、豆粕（質量比 3：2：1） 混合，發酵液采用噴淋方式，反復多次噴淋，當檢測有效活菌數 ?2×10⁷CFU/g_?N+P₂O₅+K₂0? 4% 、有機質 ≥40% 時，即得試驗所用的生物有機肥。

1.3 盆栽接種試驗

盆栽試驗土壤設三個處理： CK₁ 為灰霉病發病土壤，T₁ 為灰霉病發病土壤與滅活解淀粉芽孢桿菌的生物有機肥混合拌勻， T₂ 為灰霉病發病土壤與解淀粉芽孢桿菌Y14的生物有機肥混合拌勻。

試驗在位于山東省肥城市王莊鎮張家峪村 （116^°39^′ E，36^°2^′N） 的山東久恒農業發展有限公司實驗室中進行，供試葡萄品種為‘陽光玫瑰’。生物有機肥以質量分數為 3% 的施用量均勻拌入灰霉病發病嚴重的土壤中，用紗網覆蓋出水口，并在底部均勻鋪一層 2kg 的細沙，細沙上部裝 25kg 過 1cm 篩子的各處理的土壤，使土壤含水量保持在田間持水量的 80%，7d 后，選擇長勢一致的葡萄幼苗接種至各處理盆缽中，盆缽隨機擺放，每日調整位置，以保證幼苗受光均勻。每個處理15棵，重復3次。于溫室中培養60d后統計灰霉病發病情況。

1.4大田試驗

試驗在肥城市王莊鎮張家峪村 （116^°39^′E，36^°2^′N） 的山東久恒農業發展有限公司葡萄園（面積 3.5hm²） 中進行，供試葡萄品種為‘陽光玫瑰’，種植密度為120株/667m²; ，每個小區面積 66m² ，種植12株葡萄樹，隨機區組排列。

試驗設3個處理， CK₂ 為基施復合肥料 （N?10% 、P₂O₅215%.K₂O≈15%）80kg667m²+ 高鈣鉀鎂 100kg/667m² K₁ 為基施等量養分替換復合肥的滅活解淀粉芽孢桿菌的生物有機肥 800kg/667m²+ 高鈣鉀鎂 100kg/667m² K₂ 為基施等量養分替換復合肥的含解淀粉芽孢桿菌Y14生物有機肥 800kg/667m²+ 高鈣鉀鎂 100kg/667m² 每個處理重復3次。為保證試驗準確性，后期果期不做任何追肥處理，避免其他肥料因素干擾研究結果。

每個小區選擇長勢基本一致的8株葡萄樹，2022年10月16日、2023年10月20日進行放射狀施肥，在施用0.83kg/ 株高鈣鉀鎂肥以外， CK₂ 施復合肥 0.67kg/ 株， K₁ 施滅活生物有機肥 6.7kg 株， K₂ 施含菌生物有機肥 6.7kg/ 株，基施挖深 35cm 寬 25cm 的3條溝，將土肥混勻后，埋土、澆水，其它措施同常規管理，連續處理2年。2024年9月24日果實成熟期時，每個小區隨機選取成熟度一致、大小均勻、無機械或病蟲害損傷的50個果實，測定果實品質和相關指標，所有指標均取3次測定結果的平均值，在葡萄開花末期根據公式（1）計算植株病情指數，在收獲期依據公式（2）計算防治效果，根據兩年的株產量，折算每 667m² 產量。

∑ （各等級病株數×該病等級值）

病情指數= ×100 （1）總株數×最高等級值

防治效果 （2）

式中， PT₁ 為對照組病情指數； PT₀ 為處理組病情指數。

1.5檢測方法

可溶性固形物含量采用折光率儀測定；硬度采用牛頓硬度儀法測定；可溶性總糖含量采用蒽酮比色法進行測定[8；可溶性酸含量采用NaOH滴定法測定；維生素C含量采用2.6-二氯酚靛酚法測定2；總多酚含量采用Folin-Ciocalteu法測定。

根系微生物量采用稀釋涂布平板法，將分離后的微生物進行計數，結果以每 1g 土壤中菌落形成單位數（CFU）表征[22]。

1.6 數據處理

數據采用Excel2019統計，SPSS26.0進行單因素方差分析和LSD組間多重比較分析。

2結果與分析

2.1盆栽接種試驗

由表1可知，在葡萄苗定植后， CK₁ 灰霉病發病率為76.5%;T₁ 灰霉病發病率為 71.7%;T₂ 灰霉病發病率為31.5% ，較 CK₁ 降低 45% T₁ 染病葉片較 CK₁ 減少 8.84% T₂ 染病葉片較 CK₁ 減少 60.82% ；與 CK₁ 相比， T₁ 根系生物量增加1.58倍， T₂ 根系生物量增加3.46倍。說明含解淀粉芽孢桿菌Y14生物有機肥對葡萄灰霉病具有良好的生防效果，可以明顯提高根系生物量。

表1不同處理對葡萄灰霉病的防治效果和對根系生長的影響 Table1 Effectofdifferenttreatmentsontheprevention ofgraymoldof grapeandthepromotionofroot growth

表2不同處理對葡萄果實品質的影響

Table2 Effect of different treatments on fruit quality of grape

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（ Plt;0.05 ，表3同。

表3不同處理對葡萄外觀品質、產量及染病情況的影響

Table3Effect of different treatments on fruitappearance，quality，yield and disease of grape

2.2 大田試驗

2.2.1 不同處理對葡萄內在品質的影響

表2顯示，連續2年施用含解淀粉芽孢桿菌Y14生物有機肥后，葡萄的可溶性固形物含量為 17.8% ，果實硬度為 1.36kg/cm² ，可溶性總糖為 7.85% ，有機酸含量為0.52% ，維生素C含量為 11.25mg/100g ，多酚含量為1.88mg/g 。 K₂ 與對照相比，可溶性固形物含量升高12.66% ，果實硬度降低 4.23% ，可溶性總糖升高 24.4% ，有機酸含量降低 37.3% ，維生素C含量升高 88.13% ，多酚含量升高 11.9% K₂ 與 K₁ 相比，可溶性固形物含量升高 5.33% ，果實硬度降低 11.11% ，可溶性總糖提高9.94% ，有機酸含量降低 22.39% ，維生素C含量升高26.98% ，多酚含量升高 9.3% 。由此可見施用含解淀粉芽孢桿菌Y14的生物有機肥后，果實品質較施用化學肥料及滅活生物有機肥處理相比明顯提高。

2.2.2不同處理對葡萄外觀品質、產量及控病性的影響

由表3可知，經過連續2年施用含解淀粉芽孢桿菌生物有機肥后，果實的縱徑與橫徑顯著增加， K₂ 較 CK₂ 相比縱徑增加 6.13% ，橫徑增加 5.28%;K₂ 產量為1847.97kg/667m² ，比 K₁ 增產 6.35% ，比 CK₂ 增產12.69% ，且相互之間差異顯著。可見，施用含解淀粉芽孢桿菌Y14的生物有機肥可以明顯改善葡萄外觀品質并提高葡萄產量。

由表3可知，經過連續2年施用含解淀粉芽孢桿菌生物有機肥，在2024年6月中旬葡萄開花末期統計病情指數，葡萄灰霉病的病情指數為3.0，比 K₁ 降低 30.23% ，比 CK₂ 降低 37.5% ，且相互之間差異顯著；防治效果為37.5% ，比 K₁ 高 27.08% 。可見，施用含解淀粉芽孢桿菌Y14的生物有機肥可以有效防治葡萄灰霉病，降低病情指數，提高防治效果。

3討論與結論

生物有機肥能夠促進作物生長、增加土壤微生物數量、優化土壤微生物結構、提高作物的質量與產量[23-24。朱娜等[25研究發現，解淀粉芽孢桿菌TS-1203能明顯抑制膠孢炭疽菌菌絲生長和孢子萌發；王文迪等曾報道解淀粉芽孢桿菌可通過菌體本身或胞外代謝產物抑制植物病原真菌菌絲生長和孢子萌發，從而大幅度降低病害的發生和嚴重程度。本研究從含解淀粉芽孢桿菌Y14入手，將其發酵擴繁后與蚯蚓糞、草炭、豆粕混合制備成生物有機肥后，檢測其對于葡萄生長的各項指標的影響。

目前，利用解淀粉芽孢桿菌生產生物農藥和微生物菌劑來防治葡萄灰霉病已有報道，但多在實驗室環境中研究，鮮見通過盆栽試驗及大田試驗驗證實際應用效果的報道。本研究設計了盆栽試驗及大田試驗，探究含解淀粉芽孢桿菌Y14的生物有機肥的實際應用狀況，結果表明連續兩年施用含解淀粉芽孢桿菌Y14的生物有機肥可以使葡萄灰霉病病情指數由4.8下降為3.0，綜合防治效果達到 37.5% ，可以提高葡萄果實品質、果實外觀與產量。生物有機肥對葡萄灰霉病防治效果的產生可能是由于：一是生物有機肥中的解淀粉芽孢桿菌Y14在土壤中繁殖代謝產生了多種生物活性酶，這些活性酶可以刺激根系生長，提高了植物自身的免疫力與抗病力。二是灰霉病主要以分生孢子作為田間病害的侵染來源，活性酶對這些孢子具有較強的抑制作用。三是解淀粉芽孢桿菌Y14與灰霉病病原真菌競爭養分、生存空間，從而抑制病菌的生長繁殖。同時，生物有機肥中的有機質可以改善土壤結構，增加土壤孔隙度，為葡萄生產提供良好的土壤環境，而良好的土壤環境對防治病菌、作物增產提質都有正向作用。

綜上，含解淀粉芽孢桿菌Y14具有成為防治葡萄灰霉病生物有機肥的潛能，可有效防治葡萄灰霉病，提高葡萄的品質、外觀與產量。本研究將為含解淀粉芽孢桿菌Y14應用于葡萄灰霉病防治，科學施肥以及葡萄產業發展提供理論支撐。

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