解淀粉芽孢桿菌B1619對草莓保苗促生效果

邱 光 ， 張新鳳 ， 李建偉 ， 等 解淀粉芽孢桿菌 B1619 對草莓保苗促生效果 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) ， 2019， 47( 4) : 98 100doi: 1015889/j issn1002 1302201904022解淀粉芽孢桿菌B1619對草莓保苗促生效果邱 光1， 張新鳳2， 李建偉2， 符 澤2， 陸 凡1( 1 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所 ， 江蘇南京 210014; 2 江蘇省蘇科農(nóng)化有限責(zé)任公司 ， 江蘇南京 210014)摘要 : 解淀粉芽孢桿菌在土壤中廣泛存在 ， 特別是在植物根圍可以大量聚集 ， 其因生長速度快 ， 抗逆性強 ， 并能產(chǎn)生大量有益于作物生長的次生代謝物 ， 已經(jīng)成為生物防控土壤問題的優(yōu)先菌種 。在番茄試驗的基礎(chǔ)上 ， 把生防菌B1619 引入到草莓種植田中 。試驗表明 ， 解淀粉芽孢桿菌 B1619 不僅能防控草莓土傳病害 ， 而且可提高移栽草莓的成活率 ， 防控效果為 85% 100%。不僅如此 ， 解淀粉芽孢桿菌 B1619 無論是在重茬連作田 ， 還是在新移栽田 ， 其對草莓的營養(yǎng)生長和生殖生長都有顯著或極顯著促進作用 ， 田間草莓長勢顯著或極顯著高于對照藥劑組 ， 草莓第 1 階段的有效花蕾數(shù)明顯增多 ， 初花期比對照藥劑組提前 7 10 d， 初果成熟期比對照藥劑組提前 10 15 d， 紅顏和久香的單果質(zhì)量增加 2305% 3382%。說明該菌株在草莓根圍可以快速定殖 ， 防控土傳病害 ， 提高草莓抗病性 ， 促進草莓健康生長 ， 提高草莓產(chǎn)量 ， 改善草莓品質(zhì) 。關(guān)鍵詞 : 解淀粉芽孢桿菌 ; 草莓 ; 土傳病害 ; 成活率 ; 營養(yǎng)生長 ; 生殖生長 ; 促生作用中圖分類號 : S182; S43668+4 文獻標(biāo)志碼 : A 文章編號 : 1002 1302( 2019) 04 0098 03收稿日期 : 2018 05 16基金項目 : 江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金 編號 : CX( 14) 2128 。作者簡介 : 邱 光 ( 1967) ， 男 ， 江蘇徐州人 ， 碩士 ， 副研究員 ， 主要從事設(shè)施農(nóng)業(yè)生物技術(shù)防控研究 。E mail: 774222763 qq com。通信作者 : 陸 凡 ， 博士 ， 研究員 ， 主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣研究 。E mail: lufan jaas ac cn。草莓果實柔軟多汁 ， 營養(yǎng)豐富 ， 富含多種維生素 ， 特別是維生素 C， 被譽為 “水果皇后 ” 1， 是冬季人們最愛的水果之一 。因其適應(yīng)性強 ， 生育期較長 ， 結(jié)果早 ， 可以連續(xù)采收 ， 產(chǎn)量高 ， 深受種植戶歡迎 。目前 ， 我國草莓生產(chǎn)發(fā)展迅速 ， 加之各地在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中 ， 加大對設(shè)施農(nóng)業(yè)的投入和支持 ， 草莓在全國各地的栽培規(guī)?？涨皵U大 。據(jù)統(tǒng)計 ， 僅江蘇省草莓種植面積就有1. 93 萬 hm2， 其中設(shè)施栽培面積約占草莓栽培總面積的70%， 約為 1 33 萬 hm2 2。但是 ， 由于大棚的不可移動性和莓農(nóng)對利益的追求 ， 草莓連年種植的情況普遍存在 ， 加之莓農(nóng)對土地的無限掠奪 ， 造成土壤酸化 、鹽漬化 、板結(jié)和病蟲害逐年加重 ， 育苗困難 、成活率不高 。為了提高產(chǎn)量 ， 莓農(nóng)們加大了對化學(xué)肥料和農(nóng)藥的使用 ， 雖然短期內(nèi)控制了病害 ， 提高了產(chǎn)量 ， 但是導(dǎo)致殘留 、抗藥性 、再猖獗問題突出 。此外 ， 化肥農(nóng)藥大量使用 ， 會導(dǎo)致土壤的板結(jié) ， 同時土壤中微生物菌群平衡被打破 ， 造成的環(huán)境和食品安全問題不容忽視 。近年來隨著草莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 ， 草莓連作問題 ， 尤其是土傳病害問題日益突出 3。筆者根據(jù)多年來田間調(diào)查發(fā)現(xiàn) ， 影響草莓生長發(fā)育的土傳病害主要有枯萎病 、紅中根腐病 、炭疽病 、立枯病等 ， 可造成草莓成活率低 、矮化 、枯黃 、死亡等 ， 嚴重地造成草莓大面積絕產(chǎn) 。為了解決這些問題 ， 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所聯(lián)合江蘇省蘇科農(nóng)化有限責(zé)任公司從土壤生態(tài)環(huán)境修復(fù)角度 ， 研究發(fā)現(xiàn) 1 株非常好的拮抗菌株 解淀粉芽孢桿菌 B1619。解淀粉芽孢桿菌是一種土壤病害拮抗細菌 ， 它是從植物根圍土壤中分離得到的 ， 能有效防控大部分土傳病害 ， 緩解草莓連作障礙 ; 還能改善土壤微生物環(huán)境 ， 構(gòu)建土壤健康生態(tài) ;更能對草莓有一定促生作用 ， 增強其抗病性 ， 為生產(chǎn)綠色有機食品提供安全可靠保障 4。為了探索解淀粉芽孢桿菌 B1619對草莓連作障礙的應(yīng)用技術(shù) ， 20152017 年在江蘇省多個草莓基地開展其應(yīng)用技術(shù)研究 ， 現(xiàn)將應(yīng)用結(jié)果總結(jié)如下 。1 材料與方法1 1 試驗材料試驗地點為江蘇省宿遷市沭陽縣 、宿遷市泗洪縣 、鹽城市亭湖區(qū)黃尖鎮(zhèn) 、南京市溧水區(qū)傅家邊村 。試驗草莓苗為無病培育苗 ， 為當(dāng)?shù)刂髟云贩N ， 有紅顏 、久香 、法蘭地等 。試驗菌株為 1 2 億芽孢 /g 解淀粉芽孢桿菌 B1619 水分散粒劑 ， 由江蘇省蘇科農(nóng)化有限責(zé)任公司生產(chǎn) 。對照藥劑 : 50%氰氨化鈣 ( 石灰氮 ) 顆粒劑 ， 由寧夏大榮化工冶金有限公司生產(chǎn) ; 99 5%氯化苦原液 ， 由大連綠峰化學(xué)股份有限公司生產(chǎn) 。1 2 試驗方法栽培方法和種植密度按當(dāng)?shù)剌r(nóng)常規(guī)方法進行 。由于草莓的種植密度高 ， 一般為 15 萬 12.0 萬株 /hm2， 在試驗示范過程中要考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的習(xí)慣 。施藥分 2 次進行 ，一是定植前土壤處理 : 田間壟面做好后 ， 在壟面上按一定密度開挖定植穴 ， 將菌粉按 300 kg/hm2的量均勻分配到定植穴中 ， 再移栽幼苗 ， 將菌粉覆蓋在根圍 ; 二是定植后根圍澆灌 : 移栽后第 1 次澆水前 ， 按 75 kg/hm2的量 ， 將生防菌稀釋 10 倍量 ， 均勻攪拌 ， 放入噴霧器中 ， 去掉噴頭 ， 對準根部澆灌 ， 每株澆灌藥液 50 mL。試驗重復(fù) : 試驗在大棚中進行 ， 每個大棚為 1 個處理 ， 劃分 3 個小區(qū)作 3 次重復(fù) 。同一大棚內(nèi)設(shè)常規(guī)用藥作對照 。1 3 調(diào)查方法1 3 1 防病保苗效果測定 移栽后 30 45 d， 根據(jù)草莓的生長情況 ， 調(diào)查每個小區(qū)的草莓死亡數(shù)量和成活數(shù)量 ， 計算草莓89 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 年第 47 卷第 4 期的成活率 ， 并挖出病株 ， 調(diào)查分析病癥原因 。1 3 2 對草莓促生作用測定1 3 2 1 草莓營養(yǎng)生長情況測定 在草莓移栽后 75 90 d，各地根據(jù)大棚草莓的生長情況 ， 進行定點生態(tài)指標(biāo)測定 ， 測定指標(biāo)包括株高 、冠莖 、第 3 張葉成長量 。每處理行采取隨機取樣調(diào)查方法 。1 3 2 2 草莓生殖生長情況測定 各試驗地根據(jù)草莓開花現(xiàn)蕾和結(jié)果情況 ， 記錄統(tǒng)計初開花期時間 、果實成熟期時間及平均單果質(zhì)量 。每個大棚采取隨機取樣調(diào)查方法 。1 4 數(shù)據(jù)處理采用軟件 DPS13 5 進行數(shù)據(jù)處理 ， 分析各處理間的差異顯著性 。2 結(jié)果與分析2 1 解淀粉芽孢桿菌 B1619 對草莓防病保苗效果從表 1 的調(diào)查結(jié)果來看 ， 不同地區(qū)大棚草莓土傳病害的病因有一定差異性 ， 總的來說 ， 隨著草莓大棚栽培年限的增加 ， 草莓土傳病害的發(fā)病率呈上升趨勢 ， 說明常年連作種植 ，草莓土傳病害嚴重度逐年增加 ， 發(fā)病種類增多 。用常規(guī)化學(xué)藥劑處理土壤的控病效果不理想 ， 成活率只有 57% 89%。由于草莓苗的采購和育苗成本比較高 ， 這無形中增加了莓農(nóng)的生產(chǎn)成本 。表 1 2017 年解淀粉芽孢桿菌 B1619 水分散粒劑防病保苗效果試驗地點 草莓品種大棚栽培年限( 年 )B1619 處理成活率( %)對照藥劑處理成活率 ( %)增加百分點( 個 )病因鹽城市黃尖鎮(zhèn) 紅顏 2 10000A 80B 20 炭疽病 、根腐病法蘭地 2 9800a 89b 9 炭疽病 、根腐病宿遷市泗洪縣 紅顏 3 9900A 82B 17 紅中根腐病南京市傅家邊村 紅顏 5 9500A 80B 15 紅中根腐病紅顏 5 9005A 60B 30 紅中根腐病 ( 高架草莓 )宿遷市沭陽縣 久香 10 8500A 57B 28 立枯病 、根腐病 、炭疽病注 : 表中數(shù)據(jù)為 5 次重復(fù)的平均值 。同行 B1619 與對照藥劑處理間的差異顯著性用 LS 法進行檢驗 。同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母 、大寫字母分別表示在 005、001 水平上差異顯著 。利用解淀粉芽孢桿菌 B1619 水分散粒劑進行土壤處理可以很好地防控土傳病害發(fā)生 ， 提高移栽草莓的成活率 。對于 2 3 年連作大棚 ， 1 次用藥可以讓草莓成活率達到 98% 100%， 比對照藥劑處理的高出 9 20 百分點 ; 對于 5 年連作大棚 ， 1 次用藥可以讓草莓成活率達到 90% 95%， 比常規(guī)用藥提高 15 30 百分點 ; 對于多年栽培 ( 7 年 ) 、病害嚴重的大棚 ， 1 次用藥可以使草莓的成活率提高 28 百分點 ， 如果多年連續(xù)用藥 ， 可以逐漸解決草莓土壤連作障礙問題 。2 2 解淀粉芽孢桿菌 B1619 對草莓營養(yǎng)生長的促進作用2015 年在鹽城市黃尖鎮(zhèn)進行 2 個草莓品種的解淀粉芽孢桿菌 B1619 試驗 ， 試驗處理 90 d 后進行草莓地上部分營養(yǎng)生長指標(biāo)調(diào)查 。從表 2 可以看出 ， 與常規(guī)對照藥劑處理相比 ，解淀粉芽孢桿菌 B1619 對紅顏草莓的株高 、葉柄長和葉長生長具有極顯著促生作用 ， 而冠莖 、葉寬和莖粗的生長情況與對照藥劑沒有顯著性差異 ， 說明該菌株具有較強的縱向促生作用 。從紅顏草莓整體生長勢來看 ， 用 B1619 的試驗組極顯著好于對照藥劑試驗組 。對于法蘭地品種 ， 解淀粉芽孢桿菌 B1619 處理組的株高 、葉柄長與對照藥劑處理相比有顯著差異 ， 其他形態(tài)指標(biāo)沒有顯著差異 。整體生長勢也顯著好于對照藥劑組 。表 2 2015 年鹽城解淀粉芽孢桿菌 B1619 對新大棚草莓的促生作用品種 處理株高( cm)冠莖( cm)葉柄長( cm)葉長( cm)葉寬( cm)莖粗( cm)綜合評分紅顏 B1619 2860A 3700a 1220A 670A 478a 412a 950A對照藥劑 1920B 3320a 730B 516B 378a 338a 700B法蘭地 B1619 1480a 3160a 810a 586a 536a 312a 850a對照藥劑 1900b 2800a 720b 518a 510a 274a 700b注 : 表中數(shù)據(jù)為 5 次重復(fù)的平均值 。同列 B1619 與對照藥劑處理間的差異顯著性用 LS 法進行檢驗 。同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母 、大寫字母分別表示在 005、001 水平差異顯著 。綜合評分根據(jù)試驗調(diào)查人員和種植戶給予 10 分標(biāo)準級打分進行評判 。下表同 。2016 在宿遷市沭陽縣進行 10 年連作大棚草莓試驗 ， 試驗品種為久香 。土壤處理后 90 d 左右進行地上部分草莓生態(tài)形狀的調(diào)查 ， 從試驗的結(jié)果 ( 表 3) 來看 ， 解淀粉芽孢桿菌B1619 處理組的各項指標(biāo)如株高 、冠莖 、葉柄長 、葉長 、葉寬 、莖粗等與對照藥劑組相比有極顯著或顯著差異 。從田間整體生長情況來看 ， 綜合評價具有極顯著性差異 。2017 年在溧水市傅家邊草莓園進行 5 年連作栽培草莓大棚試驗 ， 結(jié)果見表 4。從草莓生長情況來看 ， B1619 試驗組的株高 、葉長 、冠莖等指標(biāo)都極顯著或顯著高于化學(xué)藥劑處理組 ， 說明解淀粉芽孢桿菌 B1619 對 5 年連作地草莓具有顯著促生作用 。通過比較 3 年來不同地區(qū)不同連作年限草莓生長指標(biāo)發(fā)現(xiàn) ， 解淀粉芽孢桿菌 B1619 對不同品種草莓都有較強的促生作用 ; 連作年限越長 ， 使用 B1619 對草莓促生作用越顯著 。2 3 解淀粉芽孢桿菌 B1619 對草莓生殖生長的促進作用解淀粉芽孢桿菌 B1619 不僅對草莓營養(yǎng)生長具有促生作用 ， 而且對生殖生長具有較強的促生作用 。從 20152017年的試驗統(tǒng)計結(jié)果 ( 表 5) 來看 ， B1619 對不同的栽培品種 ( 紅顏 、久香和法蘭地 ) 都具有明顯促進果實發(fā)育功能 : 首先第 1階段有效花蕾數(shù)量顯著或極顯著高于對照藥劑組 ， 增加百分99江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 年第 47 卷第 4 期表 3 2016 年宿遷沭陽解淀粉芽孢桿菌 B1619 對十年連作草莓的促生作用品種 處理株高( cm)冠莖( cm)葉柄長( cm)葉長( cm)葉寬( cm)莖粗( cm)綜合評分久香 B1619 2440A 3190A 1190A 681A 524a 384a 900A對照藥劑 1650B 2500B 688B 492B 416b 238b 700B表 4 2017 年溧水傅家邊解淀粉芽孢桿菌 B1619 對 5 年連作草莓的促生作用品種 處理株高( cm)冠莖( cm)葉柄長( cm)葉長( cm)葉寬( cm)莖粗( cm)綜合評分紅顏 B1619 2644A 3081a 1062a 721a 578a 335a 900a對照藥劑 2214B 2780b 866b 638b 502a 208b 800b比為 14 6% 56 5%; 其次使用 B1619 可以促進初花提前7 10 d 開花 ， 初果成熟期比對照藥劑提早 10 15 d; 再次 ， 使用 B1619 試驗組平均單果質(zhì)量 : 紅顏草莓品種的單果質(zhì)量極顯著高于對照組 ， 增加百分比為 23 05% 24 58%， 法蘭地草莓品 種 的 單 果 質(zhì) 量 顯 著 高 于 對 照 組 ， 增 加 百 分 比 為9 87%。表 5 2017 年解淀粉芽孢桿菌 B1619 對草莓花果的促生作用試驗地點 草莓品種 處理第 1 階段花蕾數(shù)( 個 )初花比對照早( d)初果成熟比對照早 ( d)平均單果質(zhì)量( g)平均單果質(zhì)量增加值 ( %)單位面積產(chǎn)量( kg/hm2)鹽城市黃尖鎮(zhèn) 紅顏 B1619 282a 7 12 363A 2305 26 430A對照藥劑 246b 295B 20 615B鹽城市黃尖鎮(zhèn) 法蘭地 B1619 194A 8 10 423a 987 28 267a對照藥劑 124B 385b 24 310b南京市傅家邊村 紅顏 B1619 276a 10 15 375A 2458 25 575A對照藥劑 238b 301B 22 715B宿遷市沭陽縣 久香 B1619 256A 7 10 368a 3382 24 893a對照藥劑 180B 275b 22 154b3 結(jié)論與討論解淀粉芽孢桿菌 Bacillus amyloliquefaciens B1619 是一株來自于番茄根圍的生防菌株 ， 它不僅對植物根部病害具有很好的防控效果 ， 而且對植物生長有一定的促進作用 。已有研究表明 ， 解淀粉芽孢桿菌可以成功定殖在植物根際 、體表或體內(nèi) ， 通過與病原菌競爭營養(yǎng)和侵染空間位點 ， 分泌抗菌物質(zhì)抑制病原菌的生長和擴展 ， 同時激發(fā)植物誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性 ， 從而抵御病原菌侵染 5。張斌等測定出生防菌 B1619 對枯萎病菌有很強的抑制作用 ， 能有效防控枯萎病的發(fā)生和為害 6。喬俊卿等表明 ， 解淀粉芽孢桿菌 B1619 在番茄根部定殖能力較強 ， 可以隨根毛生長而繁殖 7。楊曉云等明確解淀粉芽孢桿菌 B1619 對番茄種子萌發(fā)和幼苗生長具有較強的促生作用 ， 使番茄的根長 、株高和鮮質(zhì)量明顯增加 ， 田間應(yīng)用過程中可以顯著增加番茄果實產(chǎn)量和質(zhì)量 8。本研究將生防菌 B1619 水分散粒劑應(yīng)用于草莓連作障礙防控方面 ， 結(jié)果表明 ， 該菌株可以有效提高草莓土傳病害的防控效果 ， 移栽成活率提高 9 30 百分點 。土壤中施用生防菌 B1619 對草莓根 、莖 、葉都有顯著促生作用 ， 連作年限越長 ， 對草莓促生作用越顯著 ， 說明施用該菌種可以顯著改善土壤微生物生態(tài)環(huán)境 ， 解決連作障礙問題 。此外 ， 由于該菌種在發(fā)酵過程中可以產(chǎn)生大量的生長素 、細胞分裂素 、赤霉素等物質(zhì) 8， 在草莓生長過程中 ， 這些物質(zhì)可以顯著地促進花果生長 ， 使初現(xiàn)花蕾數(shù)明顯增多 ， 初花期比對照藥劑組提前 7 10 d， 初果成熟期比對照藥劑提前 10 15 d，平均單果質(zhì)量也有顯著或極顯著增加 ， 果實的品質(zhì)也大大提高 ， 味美甘甜 。由于初期草莓提前收獲上市 ， 價格比較高 ， 可以大大提高莓農(nóng)們的經(jīng)濟收入 。通過 3 年來多地試驗示范發(fā)現(xiàn) ， 解淀粉芽孢桿菌 B1619水分散粒劑在防控草莓土傳病害和促生方面具有非常明顯的功效 ， 在解決大棚草莓重茬連作障礙問題凸顯了優(yōu)越的效果 ，值得大面積進行推廣 ， 造福廣大莓農(nóng) 。關(guān)于該菌種對草莓各項生理指標(biāo)的改善和品質(zhì)提高的生化指標(biāo)和分子生物學(xué)機制 ， 有待進一步研究 。參考文獻 : 1 譚昌華 ， 代漢萍 ， 雷家軍 世界草莓生產(chǎn)與貿(mào)易現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢( 上 ) J 世界農(nóng)業(yè) ， 2003( 5) : 10 12， 40 2 趙密珍 ， 錢亞明 ， 王壯偉 ， 等 江蘇草莓產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與展望 C / /草莓研究進展 ( ) ， 2015: 444 448 3 Cao K Q， Wang S T Autotoxicity and soil sickness of strawberry( Fragaria ananassa) J Allelopathy Journal， 2007， 20 ( 1) :103 114 4 王璐瑤 ， 李興東 ， 段天鳳 ， 等 解淀粉芽胞桿菌 B1619 防控設(shè)施番茄枯萎病田間使用技術(shù)研究與示范 J 中國生物防治學(xué)報 ，2017， 33( 4) : 512 518 5 Lugtenberg B， Kamilova F Plant growth promoting rhizobacteria J Annual eview of Microbiology， 2009， 63: 541 556 6 張 斌 ， 楊曉云 ， 劉郵洲 ， 等 江蘇省 3 個番茄種植基地枯萎病菌種群數(shù)量監(jiān)測及生防菌 B1619 的控病效果 J 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報 ，2015， 28( 6) : 2521 2526 7 喬俊卿 ， 劉郵洲 ， 夏彥飛 ， 等 生防菌 B1619 在番茄根部的定殖及對根際微生態(tài)的影響 J 植物保護學(xué)報 ， 2013， 40( 6) : 507 511 8 楊曉云 ， 陳志誼 ， 蔣盼盼 ， 等 解淀粉芽孢桿菌 B1619 對番茄的促生作用 J 中國生物防治學(xué)報 ， 2016， 32( 3) : 349 356001 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 年第 47 卷第 4 期