在生物有機肥中加入淡紫擬青霉對溫室黃瓜生長的影響

劉會清，吳 迪，張愛香，馬海蓮，李世東，郭榮君

（1.河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院，河北 張家口075000；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京100081）

1 前 言

近年來，由于輪作的困難和塑料大棚的發(fā)展，土壤中的菌量逐年積累增多.保護(hù)地內(nèi)特殊的溫濕度條件、土壤鹽漬化、酸化和連作年限的延長，使得保護(hù)地土壤真菌的種類和數(shù)量的平衡關(guān)系被打破，微生物種群結(jié)構(gòu)失衡，土傳病害日益加重，作物減產(chǎn)，已成為保護(hù)地連作障礙的主要原因之一［1］.

土傳病害是以土壤為媒介進(jìn)行傳播的植物病害統(tǒng)稱，屬于植病界最難防治的五大類病害之一，可以通過土壤、肥料 （有機肥）、灌溉水或流水進(jìn)行傳播，其危害部位以植株地下部的根、莖為主，侵染寄主植物的維管束，逐漸向上延伸，由病原菌在維管束內(nèi)繁殖，阻塞其輸送營養(yǎng)物質(zhì)，致使植株在短期內(nèi)枯萎死亡.目前，對土傳病害的防治多采用選用抗病品種、輪作、土壤消毒、種苗處理、生物防治、化學(xué)防治等措施.但是抗病育種受到許多因素的制約，首先是種質(zhì)資源比較缺乏，收集和篩選困難，是育種工作的一大障礙；其次，一般抗病育種工作采用常規(guī)育種方法，新品種的培育需要較長時間，而且許多病原菌不穩(wěn)定，易出現(xiàn)新的生理小種，導(dǎo)致品種抗病性在短期內(nèi)很快喪失；因此單一利用抗病品種，在很多情況下難以滿足生產(chǎn)的需要.而輪作需要年限時間長，中國的土地資源有限，難以大面積推廣.應(yīng)用化學(xué)藥劑進(jìn)行土壤消毒，效果較好，但由于缺乏高效、低毒、無環(huán)境污染的殺菌劑，易造成農(nóng)藥殘留，對人畜有傷害.生物防治措施是近幾年發(fā)展起來的一項重要措施，由于其能夠保護(hù)土壤中有益微生物的數(shù)量，保持生態(tài)平衡，且效果較好，近年來越來越受到人們的重視，但大規(guī)模應(yīng)用還存在許多問題.本研究通過育苗基質(zhì)與生防菌復(fù)配，得到生長健壯、抗病能力強的黃瓜幼苗，移栽后采用生物有機肥＋生防菌劑，促進(jìn)黃瓜生長，早熟早上市，提高產(chǎn)量，防治土傳病害，從而減少農(nóng)藥、化肥的使用，降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)無公害蔬菜，達(dá)到高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質(zhì)的目的.

淡紫擬青霉是植物線蟲病害重要的生防真菌［2］，屬于內(nèi)寄生性真菌.多年研究證明淡紫擬青霉除有效防治植物根結(jié)線蟲和胞囊線蟲外，對多種真菌病害也有很好的防治效果［3，4］.淡紫擬青霉能夠產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶和絲氨酸蛋白酶，并通過這兩種酶的作用破壞根結(jié)線蟲卵殼，從而菌絲侵入根結(jié)線蟲的卵并寄生于卵內(nèi)，因此淡紫擬青霉菌株被認(rèn)為是最具有應(yīng)用前景的線蟲生防真菌.隨著淡紫擬青霉研究的不斷深入，其次生代謝物生理功效的研究也成為熱點.淡紫擬青霉能夠產(chǎn)生多種功能酶如脫乙酰幾丁質(zhì)酶、細(xì)胞裂解酶、葡聚糖酶與絲氨酸蛋白酶等.淡紫擬青霉次生代謝物質(zhì)對尖孢鐮刀菌的菌落生長與孢子萌發(fā)有顯著的抑制作用；淡紫擬青酶與鐮刀菌活體間存在明顯的營養(yǎng)競爭作用；淡紫擬青酶能產(chǎn)生細(xì)胞降解酶和蛋白或多糖性質(zhì)的拮抗物質(zhì)［5］.含淡紫擬青霉菌36－1菌株活體液劑對玉米小斑病菌、小麥赤星病菌、黃瓜炭疽病菌、棉花枯萎病菌、水稻惡苗病菌等具有顯著拮抗作用，并證明36－1菌株所產(chǎn)生的抗生物質(zhì)是抑制病菌生長的主要因素［6］.淡紫擬青霉同時還是一種重要的害蟲生防真菌，可寄生蟬、荔枝蝽、家蠶、蔗根、蘿卜蚜、菜蚜和溫室粉虱等.淡擬青霉對周圍微生物的抑制或拮抗作用在一定程度上減少了寄主植物其他病原菌引發(fā)的病癥，更好地起到了生防功效.據(jù)報道淡紫擬青霉能夠產(chǎn)生吲哚－3－乙酸 （IAA），有類似生長素和細(xì)胞分裂素的作用［7］，對植物生長有顯著的調(diào)控作用，因而具有防治線蟲與促進(jìn)植物生長的雙重功效［8］.此外，Somasekhar等研究發(fā)現(xiàn)，淡紫擬青霉能促進(jìn)難溶磷酸鹽的溶解；李芳等通過采用菌、藥混合培養(yǎng)的方式研究證實，淡紫擬青霉對有機磷農(nóng)藥具有顯著的生物降解活性［9］.自從20世紀(jì)70年代末，法國研制出第一個真菌殺線蟲劑商品后，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全球共有11個食線蟲真菌生防制劑，其中以淡紫擬青霉為主要成分的有6個，而淡紫擬青霉 （Poe－cilomyces liloeinus）是一種非常重要的植物病原線蟲真菌，可寄生線蟲的卵，此外它還能產(chǎn)生吲哚－3－乙酸 （IAA）及類似生長素和細(xì)胞分裂素，能促進(jìn)植物生長；說明利用淡紫擬青霉開發(fā)真菌殺線蟲劑極具市場前景，也符合發(fā)展的趨勢［10］.

總之淡紫擬青霉具有多重抗生機制，產(chǎn)生細(xì)胞壁降解酶、抗生素以及營養(yǎng)與空間競爭是直接的抑制因子，而間接的因子也不可忽略，淡紫擬青霉菌對根結(jié)線蟲具有明顯的控害功能，并且菌體產(chǎn)生的激素可促進(jìn)植物根系及植株生長發(fā)育從而提高植株的抗逆能力［11］.

淡紫擬青霉作為一種生防菌確有其獨特的優(yōu)勢.其一，與化學(xué)農(nóng)藥相比，它具有安全性，至今未發(fā)現(xiàn)此菌有致畸、致突變、致癌作用，基本上對人畜是安全的，但這是相對的，己有許多醫(yī)學(xué)臨床報告，表明此菌是一種機會真菌，在人畜免疫力下降或免疫缺失情況下，能侵染人體或動物皮膚和組織器官.其二，此菌有多重控害功效與生理功效，特別是對植物病原線蟲的控害功效最為顯著.其三，多方面研究表明該菌具有顯著的兼容性，主要表現(xiàn)在淡紫擬青霉與農(nóng)藥相容性較高，只有少數(shù)的殺菌劑對此菌有抑制作用，殺蟲劑對此菌的抑制作用很弱，利用淡紫擬青霉與化學(xué)殺線蟲劑蟲蠟威與甲拌磷結(jié)合防治線蟲，取得良好防效，許多化肥特別是含N化肥對此菌還有促長作用，淡紫擬青霉與多種生防菌有相互增效作用，要想大面積推廣應(yīng)用生防制劑，其經(jīng)濟性也是不可缺少的，而淡紫擬青霉在這方面可謂獨具優(yōu)勢，許多廉價的農(nóng)產(chǎn)品下腳料可用于大量生產(chǎn)菌劑，其生產(chǎn)原料成本低廉，生產(chǎn)條件也比較容易控制［12］.

淡紫擬青霉是中國農(nóng)科院植保所土傳病害研究室的科研成果，該制劑和生物有機肥充分混勻施入土壤后，可以快速形成高效有益活體菌群，產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì)，刺激作物生長，改善作物的生長環(huán)境，提高作物的抗病抗逆性及免疫力，有效防止和抑制土傳病害的發(fā)生，促進(jìn)土壤固定磷的釋放，提高化肥及有機肥料的利用率，修復(fù)土壤，重建沃土.有益菌群在繁殖過程中，產(chǎn)生能產(chǎn)生吲哚－3－乙酸 （IAA）及類似生長素和細(xì)胞分裂素，能促進(jìn)植物生長，對有機磷農(nóng)藥具有顯著的生物降解活性，有效降低農(nóng)藥殘留物.

淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配施入土壤中，在土壤中迅速生長繁殖，存活時間較長，施用比較方便，對于防治保護(hù)地蔬菜土傳病害，降低發(fā)病率，促進(jìn)植株生長，改善蔬菜的品質(zhì)，生產(chǎn)專用有機肥具有重要意義.

2 材料和方法

2.1 試驗材料

2.1.1 黃瓜 津優(yōu)2號

2.1.2 菌種 淡紫擬青霉 （由中國農(nóng)科院植物保護(hù)研究所提供），菌含量1×109cf u／g.

2.1.3 生物有機肥 青島裕華肥料有限公司提供.

2.2 試驗時間、地點

試驗于張家口市吉家房王金家溫室進(jìn)行 （2009年蔓枯病發(fā)病率達(dá)20%以上），2010年2月24日開始整地，2月26日移栽，常規(guī)管理.

2.3 試驗設(shè)計

小區(qū)面積27 m2，3壟 （6行），隨機區(qū)組排列，3次重復(fù).

2.4 試驗方法

將2 g淡紫擬青霉與8 kg有機肥均勻混合，撒于播種溝內(nèi)，然后移栽黃瓜苗，CK只施8 kg有機肥.

2.5 形態(tài)指標(biāo)的測定與病情調(diào)查

2.5.1 形態(tài)指標(biāo)的測定

于黃瓜移苗后45 d在每個處理小區(qū)中選擇出10株長相基本一致的植株進(jìn)行掛牌標(biāo)示.調(diào)查葉面積、株高、莖粗、莖節(jié)數(shù).

株高：樣本植株第二片真葉到植株頂部的總長度.

莖粗：植株第一片真葉下1 c m處的粗度.

葉面積：調(diào)查倒二片的葉面積，黃瓜葉面積＝葉長×葉寬×0.743［13］，計算平均葉面積.

2.5.2 黃瓜蔓枯病的調(diào)查

黃瓜移栽后2個月左右，黃瓜發(fā)生蔓枯病，調(diào)查其病情指數(shù)，蔓枯病分級標(biāo)準(zhǔn)如下：

黃瓜蔓枯病分級標(biāo)準(zhǔn)：

0級 全株無病

1級 個別莖蔓發(fā)病

2級 1／3以下植株及葉片發(fā)病

3級 1／3～1／2植株及葉片發(fā)病

4級 幾乎所有植株及葉片發(fā)病

5級 整株死亡

病情指數(shù)＝∑ （各級發(fā)病株數(shù)×各級代表值）／（調(diào)查總株數(shù)×最高級代表值）×100%

防治效果＝（對照病情指數(shù)－處理病情指數(shù)）／對照病情指數(shù)×100%［14］

3 結(jié)果與分析

3.1 淡紫擬青霉對黃瓜生長的影響

3.1.1 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜葉面積的影響

黃瓜移栽后45 d，調(diào)查黃瓜的倒二葉葉面積，結(jié)果見表1.

表1 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜倒二葉葉面積的影響

經(jīng)t檢驗，自由度為4時，t＝8.081，︱t︱＞t0.05＝2.776，則p＜0.05，即淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后與對照相比有顯著性差異；從表1中可以看出淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后使黃瓜葉面積增加了65.5%.

3.1.2 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜株高的影響

黃瓜移栽后45 d，調(diào)查黃瓜的株高，結(jié)果見表2.

表2 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜株高的影響

經(jīng)t檢驗，自由度為4 h，t＝2.426，︱t︱＜t0.05＝2.776，則p＞0.05，即淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后與對照相比無顯著性差異；從表2中可以看出淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后使黃瓜株高增加了6.61%.

3.1.3 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜莖粗的影響

黃瓜移栽后45 d，調(diào)查黃瓜的莖粗，結(jié)果見表3.

表3 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜莖粗的影響

經(jīng)t檢驗，自由度為4 h，t＝1.493，︱t︱＜t0.05＝2.776，則p＞0.05，即淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后與對照相比無顯著性差異；從表3中可以看出淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后使黃瓜的莖粗增加了4.76%.

3.1.4 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜莖節(jié)數(shù)的影響

黃瓜移栽后45 d，調(diào)查黃瓜的莖節(jié)數(shù)，結(jié)果見表4.

表4 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜莖節(jié)數(shù)的影響

經(jīng)t檢驗，自由度為4 h，t＝0.237，︱t︱＜t0.05＝2.776，則p＞0.05，即淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后與對照相比無顯著性差異；從表4中可以看出淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后使黃瓜的莖節(jié)數(shù)增加了0.87%.

3.1.5 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜產(chǎn)量的影響

黃瓜開始采收時，各處理分別采收，記錄產(chǎn)量，結(jié)果見表5.

表5 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜產(chǎn)量的影響

經(jīng)t檢驗，自由度為4 h，t＝7.064，︱t︱＞t0.05＝2.776，則p＜0.05，即淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后與對照相比有顯著性差異；從表5中可以看出淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后使黃瓜產(chǎn)量增加了9.56%.

3.2 淡紫擬青霉的防病效果

在黃瓜移苗后2個月，發(fā)現(xiàn)黃瓜上有蔓枯病發(fā)生，對黃瓜蔓枯病進(jìn)行病情指數(shù)調(diào)查，結(jié)果見表6.

表6 淡紫擬青霉和有機肥復(fù)配對黃瓜蔓枯病的影響

從表6中可以看出淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后與對照相比明顯降低了黃瓜蔓枯病的病情指數(shù)，并且防治效果達(dá)到了83.76%.

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié) 論

利用淡紫擬青霉進(jìn)行黃瓜土傳病害的防治雖在國內(nèi)外均有報道，但對其促進(jìn)植株生長的作用缺乏深入研究.本試驗系統(tǒng)的分析了施用淡紫擬青霉后，對于黃瓜蔓枯病的防治效果以及對于黃瓜植株各形態(tài)指標(biāo)的促進(jìn)作用.添加淡紫擬青霉后倒二葉葉面積比對照增加65.05%，株高增加6.61%，莖粗增加4.76%，莖節(jié)數(shù)增加0.87%，產(chǎn)量提高了9.56%，對蔓枯病的防治效果達(dá)到83.76%，對其他土傳病害的防治也有一定效果，但有待進(jìn)一步研究.

4.2 討 論

通過試驗發(fā)現(xiàn)淡紫擬青霉與有機肥復(fù)配后，倒二葉葉面積和產(chǎn)量與對照相比有顯著性差異，其它指標(biāo)雖有增加，但增加不顯著，可能是由于栽培過程中的管理不當(dāng)，也可能是其他一些因素所導(dǎo)致的，這還有待于進(jìn)一步的驗證.

現(xiàn)在利用淡紫擬青霉進(jìn)行抗病，治蟲以及促進(jìn)植物生長方面的研究太少.它能夠產(chǎn)生吲哚－3－乙酸（IAA）及類似生長素和細(xì)胞分裂素的物質(zhì)，能促進(jìn)植物生長；菌體產(chǎn)生的激素可促進(jìn)植物根系生長發(fā)育從而提高植株的抗逆能力；該菌兼容性較強，可以與化學(xué)農(nóng)藥和肥料混合使用，含氮的肥料對此菌還有促長作用，淡紫擬青霉與多種生防菌有相互增效的作用.此外它可以對有機磷農(nóng)藥進(jìn)行生物降解并可以釋放被土壤固定的磷，從而能夠降低農(nóng)藥殘留提高肥料利用率，不污染環(huán)境并且對人蓄無害，這將成為未來農(nóng)藥的研究方向，具有較大的發(fā)展?jié)摿?利用生物防治能夠起到綠色無公害并且無殘留的效果，也符合未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢.因此可以通過進(jìn)一步研究將淡紫擬青霉開發(fā)成一種安全、防病、促生以及增產(chǎn)的一種新型生物農(nóng)藥，具有廣闊的發(fā)展前景.

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