防治草莓白粉病的微生物制剂田间筛选试验
作者: 赵丽 陈亭亭 曹春雷 刘浩 李超 钟文秀
摘 要:通过实验室拮抗试验、草莓土壤定植效果试验,获得3株草莓白粉病拮抗菌株,研发成为符合国家微生物菌剂标准的枯草芽孢杆菌(JQ0214、JQ0407和CM11)微生物制剂,开展了其对草莓白粉病防治效果和草莓促生效果的田间试验。结果表明,3种微生物制剂均表现出防病促生的效果,其中CM11表现最佳。
关键词:草莓白粉病;微生物制剂;防病效果
草莓白粉病属于空气传播型病害,极易大面积暴发,主要危害草莓果实、花托、叶片等器官,严重影响草莓的产量和品质[1-2]。青州种植草莓历史悠久,但伴随着设施草莓面积的不断扩大、连作等问题的出现,草莓白粉病发生日趋严重,经济损失在30%~50%。目前,白粉病防治以化学防治为主,微生物制剂防治白粉病的报道较少。近年来,微生物制剂在农作物病害防治上的应用越来越多,表现出安全性高、对环境友好等特点,是替代农药的重要资源[3]。目前,防治草莓病害的生防制剂主要有枯草芽孢杆菌制剂、木霉菌剂、丛枝菌根真菌菌剂、放线菌制剂等。使用枯草芽孢杆菌防治草莓白粉病试验已有报道[4-5]。此外,还有研究表明,枯草芽孢杆菌[6]除具有提高作物抗病害能力外,还表现出促生效果。通过科学合理地施用微生物制剂,还可改良土壤微生态环境,提高土壤疏松度,提升草莓品质。
本次田间试验,设置1个对照组和3个处理组,分别测定各组的白粉病发病率、叶绿素含量和果实产量等,期望通过微生物制剂具有的生态、环保、安全、高效等特点,筛选出能够有效预防草莓白粉病、促进草莓生长的微生物制剂。
1 材料与方法
1.1 材料
试验品种为红颜草莓,试验于2022年8月至2023年2月在青州市何官镇大陈村青州市洪福家庭农场进行。选取4种微生物菌剂,1种通用型微生物菌剂,另外3种是通过草莓白粉病拮抗试验获取的,草莓白粉病专用型微生物菌剂(JQ0214、CM11、JQ0407),均为枯草芽孢杆菌,有效活菌数(CFU)≥2.0亿/克。试验地土壤类型为潮土,地势平坦,土质肥沃疏松、保水、肥力强、土层深厚。试验全程未喷施防治草莓白粉病相关药剂(图1~图3)。
1.2 方法
试验田设1个对照,3 个处理,各3次重复,随机排列,小区间设立1排保护行。具体处理如下:
对照(CK):常规施肥+市售普通型微生物菌剂;
处理 1(K1):常规施肥+JQ0214 微生物菌剂;
处理 2(K2):常规施肥+CM11 微生物菌剂;
处理 3(K3):常规施肥+JQ0407 微生物菌剂。
施用方法:2022年8月20日,垄施1次微生物菌剂80千克/亩。
其他情况:试验地田间浇水、施肥、病虫害防治管理措施保持一致。
1.3 数据测定
1.3.1 草莓白粉病发病率及防治效果的测定 随机选取每个小区的 50 株草莓,统计白粉病发病情况。
发病率/%=发病株数/调查总数×100 ;
防治效果/%=(对照发病株数-处理发病株数)/对照发病株数×100。
1.3.2 草莓匍匐茎茎粗的测定 随机选取每个小区的 30 株草莓地上部,量取匍匐茎横截面的直径作为茎粗。
1.3.3 草莓叶片叶绿素相对含量的测定 采用 SPAD-502叶绿素测定仪测定草莓生长旺期叶片的叶绿素相对含量(尽量避免夹取叶脉位置),读取数值。
1.3.4 草莓产量的测定 统计每个小区草莓产量。
1.3.5 草莓果实可溶性固形物含量的测定 待草莓果实成熟时,采用 CNT65 数显折射仪测定草莓果实可溶性固形物含量。
1.4 数据分析方法
对获得试验数据,使用 IBM SPSS Statistics 20.0,利用新复极差法,进行差异显著性分析(α=0.01),结果用标记字母法表示。
2 结果与分析
2.1 不同微生物菌剂处理对草莓白粉病发病率的影响
对草莓白粉病发病率及防治效果进行测定,统计结果见表1。从表1可以看出,CK组草莓白粉病的发病率为44.53%,K1、K2、K3发病率均低于CK,3个处理组的草莓白粉病发病率均有所下降,防治效果分别为74.22%、82.19%、75.68%,其中K2处理的防治效果最优,高达82.19%,效果达到显著水平。
2.2 不同微生物菌剂处理对草莓匍匐茎茎粗的影响
对草莓匍匐茎茎粗进行测定,统计结果见表2。草莓匍匐茎从一定程度上反映了草莓的长势。从表 2可以看出,3组处理组的草莓匍匐茎茎粗分别为3.9、4.5、4.2毫米,均高于CK组的3.4毫米。K1、K2、K3处理的草莓匍匐茎茎粗分别比对照增加14.7%、32.35%、23.53%,其中K2的处理组匍匐茎茎粗增加最多,长势最好。
2.3 不同微生物菌剂处理对草莓叶绿素相对含量的影响
对草莓生长旺期叶片叶绿素相对含量进行测定,统计结果见表3。叶绿素是绿色植物进行光合作用的物质基础,其含量是反映植物叶片光合能力及植株健康状态的重要指标。从表 3 可以看出,3个处理的叶绿素相对含量均有提高,以 K2 处理效果最佳,叶绿素相对含量增加了 36.54%。
2.4 不同微生物菌剂处理对草莓产量的影响
对草莓产量进行测定,统计结果见表4。从表 4 可以看出,对照组产量为180.1千克,K1、K2、K3草莓产量分别为193.7、213.7、206.7千克。3个处理组的草莓产量均有提高,K1 、K2 、K3 处理增产比率分别达到了 7.55% 、18.66% 、14.77%,其中,K2组增产效果最为显著。
2.5 不同微生物菌剂处理对草莓果实可溶性固形物含量的影响
对草莓果实可溶性固形物含量进行测定,统计结果见表5。果实可溶性固形物含量是评价草莓品质的数据之一,可溶性固形物含量越高,草莓口感越好。从表 5 可以看出,对照组果实平均可溶性固形物含量为10.9%,K1 、K2 、K3可溶性固形物含量分别为12.2%、13.8%、12.7%,3个处理对草莓果实可溶性固形物含量有不同程度的提高作用,分别增加1.3、2.9、1.8个百分点。其中,K2处理组平均可溶性固形物含量提高 2.9个百分点,增加比率为 26.61%,效果最佳。
3 讨论与结论
刘邮洲等[7]对抗生素平板回收研究表明枯草芽孢杆菌可以再在番茄根围土壤中定殖;雷晶晶[8]研究表明枯草芽孢杆菌在烟株根际根围土壤中具有潜在的生防价值和较强的定殖能力;董丽红等[9]研究发现枯草芽胞杆菌在灌根处理后 35 天菌落密度达到 7.63×105 CFU/克。这也验证了本试验垄施枯草芽孢杆菌的效果,枯草芽孢杆菌可以在土壤中定殖。
本试验结果表明,用 JQ0214 、CM11、JQ0407 三种高效拮抗菌菌株制备微生物菌剂样品,通过在青州市何官镇大陈村青州市洪福家庭农场的田间应用试验,结果表明,CM11菌剂效果相对突出且稳定。本研究中的菌株CM11可作为草莓白粉病根施的潜力菌株。下一步,笔者将其继续与防治草莓白粉病的农药做对比试验,进一步明确CM11菌株防治草莓白粉病的确切效果。
参考文献
[1] 杨俊誉,魏世杰,苏代发,等.草莓白粉病病原菌及分子防御机制的研究进展 [J].云南大学学报 (自然科学版),2019,41 (4) : 842-850.
[2] 陈英,蒋玉枝.保护地草莓白粉病的药剂防治试验[J].南方农业,2018,12 ( 15) : 22-23.
[3] 熊明国 . 微生物菌剂对草莓三种病害的防治效果及其对草莓生长的影响[J]. 湖北农业科学,2022,61(12):57-60.
[4] 胡洪涛,王开梅,李 芒,等. 几种枯草芽孢杆菌发酵液防治草莓病害的药效试验[J]. 湖北农业科学,2002 (2): 52.
[5] 曹春霞,龙同,程贤亮,等. 枯草芽孢杆菌防治草莓白粉病田间药效试验[J]. 湖北农业科学,2011,50(20): 4188-4189.
[6] 姜远茂,彭福田,张宏彦,等. 山东省苹果园土壤有机质及养分状况研究[J]. 土壤通报,2001,32(4):168-169.
[7] 刘邮洲,梁雪杰,乔俊卿,等. 枯草芽孢杆菌 PTS-394 的 GFP 标记及其定殖能力[J]. 植物保护学报,2014,41(4): 416-422.
[8] 雷晶晶.枯草芽孢杆菌 B2 在烟株和根围土壤中的定殖分析及微生态效应[D].洛阳:河南科技大学,2022.
[9] 董丽红,郭庆港,张晓云,等. 棉花根系分泌物对枯草芽胞杆菌 NCD-2 生物膜形成和根际定殖的影响[J]. 植物病理学报,2015,45(5): 541-547.
作者简介:赵丽(1987年—),女,硕士,农艺师,从事农业技术推广工作。E-mail:zhaolinjm@163.com。