贝莱斯芽孢杆菌对玄参根腐病的田间防效

摘要  为研究玄参根腐病的生物防治措施，以贝莱斯芽孢杆菌为供试材料，通过在定植期、苗期和营养生长前期使用，研究不同处理方式对玄参根腐病的防治效果。结果表明，贝莱斯芽孢杆菌对玄参根腐病防治效果较好，其防治效果受使用时间影响较大，定植期使用效果优于苗期和营养生长前期。使用次数对防治效果影响较大，同在定植期使用，追施2次效果优于1次。在连续使用3次的情况下，其田间防效最高可达77%。该研究可为玄参根腐病的有效防控提供指导依据。

关键词  玄参；贝莱斯芽孢杆菌；根腐病；田间防效

中图分类号  S435.67  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）05-0156-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.038

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on the Field Control Effect of Bacillus velezensis on Root Rot of Scrophularia

WANG Ji-peng1，WANG Ai-ping1，LUO Chao2 et al

（1.Chongqing Academy  of Chinese  Materia  Medicine，Chongqing 400065;2.Sichuan Shugeng Agricultural Development Co.， Ltd.， Linshui， Sichuan 638500）

Abstract  In order to study the biological control measures of root rot of Chinese figwort， Bacillus velezensis was used as the test material to estimate the control effects of different treatment methods on root rot of Chinese figwort at the planting stage， seedling stage， and early vegetative growth stage. Results showed that Bacillus velezensis had a good control effect on root rot of Chinese figwort and its control effect was greatly affected by the application time. The control effect of using at the planting stage was better than that of seedling stage and early vegetative growth stage. The frequency of use had a significant impact on the control effect， and the effect of reused twice was better than once in the same planting period. Under the condition of continuous use for three times， its field control effect could reach a maximum of 77%. This study provides an important guiding basis for the effection prevention and control of Chinese figwort root rot.

Key words  Scrophularia ningpoensis Hemsl.;Bacillus velezensis;Root rot;Field efficacy

基金项目  四川省科技厅农业科技成果转化资金项目（2021NZZJ0002）。

作者简介  王继朋（1971—），男，河南孟津人，农艺师，博士，从事植物营养及根际微生物研究。

*通信作者，副研究员，硕士，从事药用植物栽培学研究。

收稿日期  2023-03-29

玄参为常用的中药材品种，具滋阴降火、润燥生津、解毒利咽的功能，其药用部位是玄参科植物玄参（Scrophularia ningpoensis Hemsl.）的干燥根。我国玄参分布相对集中，野生玄参主要分布在云、贵、川、桂4个省区，现在多以人工栽培为药材来源。目前关于玄参人工栽培方面的研究集中在施肥措施［1-6］、病虫害管理［7-9］、田间管理［10-12］等方面。近年来，根腐病对玄参的危害不断加剧，造成玄参减产严重，影响玄参产业的发展。玄参根腐病主要危害玄参根部，感病后皮层逐渐变褐坏死，严重的皮层腐烂，造成地上部生长不良，叶片变小变黄，枝梢节间缩短，严重时枝叶凋萎甚至全株枯死，玄参根腐病已成为玄参栽培上面临的难题。

利用生防菌防治病害已大量应用在中药材生态种植中，目前已大量用于人参、丹参、川红花、西洋参等中药材栽培上，取得了较为明显的防治效果［13-15］ 。贝莱斯芽孢杆菌（B.velezensis）作为新型生防菌，能有效抑制腐皮镰刀菌（Fusarium solani）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）的生长［16-18］ 。笔者采用贝莱斯芽孢杆菌为供试材料，在保持总用量一致的情况下，研究使用时间和使用次数对玄参根腐病的防治效果，以期为玄参土传病害的防治提供新方法和新产品。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验玄参用种为川玄参生产用种，供试菌种贝莱斯芽孢杆菌，由重庆市渝本草生物科技有限公司提供，贝莱斯芽孢杆菌含量≥2.0×1010CFU/g。

1.2  试验地概况

试验地位于四川省广安市邻水县四川蜀耕农业开发有限公司玄参研究基地，土壤类型为黄壤，在该地已种植玄参1年。试验地土壤养分指标：有机质30.2 g/kg，全氮2.0 g/kg，全磷1.5 g/kg，全钾13.77 g/kg，速效氮127.3 mg/kg，速效磷6.37 mg/kg，速效钾91.9 mg/kg，pH 5.29。试验地年平均气温17.3 ℃，年平均日照率28.2%，年平均降水量1 600 mm，无霜期年均约255 d，年平均相对湿度为86%。

1.3  试验方法

采用随机区组排列，各处理重复4次，小区面积5 m×8 m，种植规格为株行距50 cm×40 cm，在整理好的小区畦面上挖穴，每穴种植 1 个子芽，施纯氮（N）、P2O5和K2O量依次为225、90和225 kg/hm2，其中30%氮和20%钾和全部磷肥作基肥在整地时施入，40%的氮和钾于5月初追施，剩余30%氮和50%钾于6月下旬施入。

贝莱斯芽孢杆菌试验处理见表1，每次使用稀释倍数100倍灌根，对照区以同等数量的自来水代替。各处理均不再进行其他措施防治根腐病，所有农事操作及管理措施、条件均相同。

1.4  病害调查方法

定植期不进行发病情况调查，各处理调查株数100株，分别在4—10月每月最后1 d调查病害发生情况，并计算感病率，计算公式：

感病率=（发病株数/调查株数）×100%

病情指数=［∑（各级病株数×该病级代表值）］/（调查总株数×最高级代表值）×100

相对防效=（对照病情指数-处理病情指数）/对照病情指数×100%

0级，无病、植株生长正常；1级，植株生长基本正常或稍有矮化，中下部叶片退绿；3级，病株株高比健株矮1/4～1/3，1/2以上叶片萎蔫，中部叶片稍有干尖、干边；5级，病株比健株矮1/3～1/2，2/3以上叶片萎蔫，明显干尖、干边；7级，病株比健株矮1/2以上，全株叶片凋萎，根系全部坏死，近地表的次生根明显受害；9级，病株基本枯死。

2  结果与分析

2.1  玄参在不同生育期发病情况

2021年该试验地已栽培过玄参，2022年栽培后根腐病发病时间较第一年栽培时提早了8 d，通过调查T1处理（对照）发病情况，玄参根腐病在4月中旬已开始出现，6、7月快速增加，从8月开花后发病率增加缓慢。这可能与6—7月玄参处于营养生长期，茎叶生长快速，叶片光合作用旺盛，光合产物向地下部的运转促进根系的旺盛生长，根系分泌物也相应增加，这为病原菌的生长提供了更多的营养，从而加速病原菌的繁殖，造成病害发生率快速增加。进入8月后，玄参地下部开始膨大，同化产物更多地用于根茎的生长和膨大，其向根际土壤的分泌物相应减少，病原菌的生长所需营养快速减少，从而病原菌增加趋缓，从而造成病害发生率快速降低（图1）。

2.2  不同处理对玄参病害发生的影响

从图2可以看出，贝莱斯芽孢杆菌对根腐病有较好的防治效果，T7处理发病率仅为4%，约为T1（CK）处理发病率的20%，其他发病率依次为T5＜T2＜T6＜T3＜T1＜T4。这与成娜娜［19］发现贝莱斯芽孢杆菌对桃树根腐病病原菌达60.55%的防效，迟惠荣［20］发现贝莱斯芽孢杆菌灌根能拮抗多花黄精的尖孢镰刀菌等结果相一致。

贝莱斯芽孢杆菌使用时间对防效影响较大，一般而言使用时间越早病害防治效果越好。其中在定植期使用优于各生长期追施，其防治效果为T2＞T3（4月底使用）＞T4（5月底），其中T4处理不仅没有防效，反而会加剧病害的危害，其防治效果较对照降低约5%。这与白红燕等［21］用贝莱斯芽孢杆菌浸种比灌根对棉花黄萎病病的防效好相一致。贝莱斯芽孢杆菌分次使用，防病效果为T5＞T6，表明苗期追施效果优于茎叶快速生长前期。为充分发挥贝莱斯芽孢杆菌的防治效果，建议把使用时间提早到定植时。

贝莱斯芽孢杆菌防效受使用次数影响较大。同样是在定植期使用，追施次数越多效果越明显，追施2次的效果均优于1次。这可能是由于叠加效应，即在定植期使用，贝莱斯芽孢杆菌与根际土壤中的病原菌进行营养竞争、空间竞争，其自身代谢产物对彼此的抑制也在进行，贝莱斯芽孢杆菌加入后，开始大量扩繁，但随着时间进行，两者开始逐步处于相对平衡状态，这时再施入贝莱斯芽孢杆菌可打破这种平衡，其在土壤中又开始逐步占据优势，因此使用次数越多，其强化作用越明显，从而防治效果越突出。但这一推测尚需通过研究不同使用时期下根际菌群结构变化、有益菌和病原菌的数量变化，结合室内病原菌侵染和平板对峙试验进一步验证。

2.3  不同处理根腐病发病程度

从发病程度来看，T7处理病情指数最低，只有3.72，其余依次为T5<T2<T6<T3<T1<T4。从防治效果来看，T7处理贝莱斯芽孢杆菌对根腐病的防效达77.45%，防治效果达到甚至超过化学农药，其主要原因是贝莱斯芽孢杆菌在定植期已经在玄参根际定殖，通过营养竞争和空间占位，抑制了根腐病病菌的繁殖，通过在后期及时补充，可以及时补充贝莱斯芽孢杆菌死亡的数量，因此玄参根际土壤贝莱斯芽孢杆菌始终处于优势定位，从而限制了根腐病病菌的繁殖，从而发挥良好的预防效果（表2）。

贝莱斯芽孢杆菌使用时间不当，不仅不能起到良好的防效，甚至会加剧病害的发生。使用时间越晚，防治效果越差。其主要原因在于玄参根腐病从6月开始进入暴发期，但根腐病病菌在5月已开始在土壤中繁殖，5月底已进入快速繁殖期，由于其在土壤中处于局部优势，刚施入土壤的贝莱斯芽孢杆菌需要在土壤中萌发，然后再开始生长，其生长相对滞后，其难以短时间内在根际占据优势，同时为了生长还要与根腐病菌竞争营养，造成根系生长不良，植株抵抗力降低，病害症状更容易在地上部显示。