利用生防細(xì)菌防治黃瓜根結(jié)線蟲病研究

高旭利 李永騰 劉文寶 張敏 張衛(wèi)華

摘要：

根結(jié)線蟲是威脅設(shè)施蔬菜安全生產(chǎn)的主要病害之一。為了更好地防治黃瓜根結(jié)線蟲病，減少化學(xué)藥劑對環(huán)境和產(chǎn)品安全的影響，對生防菌沙雷氏桿菌（Serratia marcescens）BS-1和枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）ZJSS進(jìn)行了田間藥效試驗(yàn)。結(jié)果表明，供試的兩種生防細(xì)菌均能夠有效抑制根結(jié)線蟲的侵染和根結(jié)的形成，同時(shí)提高黃瓜產(chǎn)量。兩種生防細(xì)菌在試驗(yàn)劑量范圍內(nèi)對黃瓜生長發(fā)育均表現(xiàn)安全，可以在黃瓜生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：根結(jié)線蟲；生防細(xì)菌；生物防治；黃瓜

中圖分類號：S436.421.2+9 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2018）08-0116-04

Control Effect of Two Biological Bacterium against

Cucumber Root-Knot Nematode Disease

Gao Xuli1， Li Yongteng1， Liu Wenbao2， Zhang Min1， Zhang Weihua1

（1. Insititute of Vegetables and Flowers， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China；

2. Shandong Agriculture and Engineering University， Jinan 250100， China）

Abstract Root-knot nematode has become one of the major threat for greenhouse vegetable production and caused serious yield losses. In order to control cucumber root-knot nematode disease and reduce the impact of chemical agents on environment and product， field trials were conducted to validate the efficacy of two biocontrol bacterium BS-1 and ZJSS. The results indicated that these two biocontrol bacterium could increase the yield of cucumber and effectively control the infection of root-knot nematodes and obviously inhibit the formation of root-knot. Meanwhile， the two biocontrol bacterium were safe to cucumber within the treated doses. BS-1 and ZJSS could be recommended for the control of root-knot nematode disease in cucumber production.

Keywords Root-knot nematode； Biological bacterium； Biological control； Cucumber

由根結(jié)線蟲（Meloidogyne spp.）引起的根結(jié)線蟲病是世界性的土傳病害[1]。病原寄主廣泛且侵染具有隱蔽性，能通過病土、病苗、農(nóng)機(jī)具和灌水等農(nóng)事操作方式進(jìn)行傳播，造成作物的大面積減產(chǎn)，其中黃瓜、番茄等蔬菜受害最為嚴(yán)重，成為制約設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的重要因子[2]。近年來，隨著設(shè)施蔬菜的集約化發(fā)展，蔬菜連作重茬嚴(yán)重，導(dǎo)致根結(jié)線蟲危害逐年加重，造成30%～50%的產(chǎn)量損失，嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)可達(dá)70%甚至絕收[3]。

目前生產(chǎn)上主要采用化學(xué)殺線蟲劑防治根結(jié)線蟲，但是化學(xué)殺線蟲劑普遍存在毒性較大、污染環(huán)境、易產(chǎn)生抗藥性等諸多問題[4]。因此逐步減少化學(xué)藥劑的使用量，利用生物防治及生態(tài)調(diào)控是控制病蟲害最為安全、有效的措施，也是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[5]。生防菌株具有不污染環(huán)境、不產(chǎn)生抗藥性、對人畜安全等特點(diǎn)，因此篩選出高效的防治根結(jié)線蟲的生防菌株成為眾多學(xué)者的目標(biāo)[6]。根結(jié)線蟲生物防治資源主要有真菌、細(xì)菌、放線菌、病毒、原生動(dòng)物以及捕食性線蟲等[7]。細(xì)菌由于易于培養(yǎng)、易于田間定植且對根結(jié)線蟲的防治效果穩(wěn)定，因此具有廣闊的市場前景和開發(fā)潛力[6]。

本試驗(yàn)選用ZJSS和BS-1兩種生防細(xì)菌，研究其對黃瓜根結(jié)線蟲田間防效，以明確其對黃瓜根結(jié)線蟲的防治效果以及對植株的安全性，為減輕黃瓜根結(jié)線蟲危害以及生防菌劑在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試黃瓜品種：津優(yōu)35。供試菌劑：沙雷氏桿菌ZJSS、枯草芽孢桿菌BS-1（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所提供）。根據(jù)國家菌肥生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)（GB20287—2006），兩種生防菌與有機(jī)肥進(jìn)行配比，使得每種生防菌的孢子含量為0.2 × 108 個(gè)/g。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所基地進(jìn)行。選取根結(jié)線蟲危害較重的黃瓜大棚，該棚線蟲危害多年，每年至少兩次旋耕，棚內(nèi)線蟲分布基本均勻。2017年8月12日育苗，8月30日移栽，高壟雙行栽培，大行90 cm，小行40 cm，株距30 cm。在黃瓜定植前分別施用ZJSS菌肥、BS-1菌肥、10%噻唑膦顆粒劑，兩種生防菌肥的施用量均為0.40 kg/m2，10%噻唑膦顆粒劑使用量為2.25 kg/hm2，以不作任何處理作為空白對照，其他栽培管理措施一致。試驗(yàn)按完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)處理26 m2，共3次重復(fù)。生長期觀測黃瓜植株長勢差異，采收黃瓜時(shí)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量，拉秧時(shí)調(diào)查根結(jié)指數(shù)并計(jì)算防效。

1.2.2 病害調(diào)查方法 2017年11月23日，在黃瓜定植后80 d，瓜條最后一次采摘后，各小區(qū)采用隨機(jī)取樣法，每區(qū)隨機(jī)調(diào)查40株。用鐵鍬將黃瓜根部整個(gè)挖起，拍碎土塊保留根系，按照GB/T 17980.38—2000分級標(biāo)準(zhǔn)對根系進(jìn)行調(diào)查：0級，根系無蟲癭；1級，根系有少量蟲癭；3級，2/3根系布滿小蟲癭；5級，根系布滿小蟲癭并有次生蟲癭；7級，根系形成須根團(tuán)。按以下公式計(jì)算病株率、病情指數(shù)和防效：

病株率（%）=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù) × 100

病情指數(shù)=Σ（各級病株數(shù) × 相對級數(shù)值）/（調(diào)查總株數(shù) × 7）× 100

防效（%）=（空白對照病情指數(shù) - 藥劑處理病情指數(shù)）/空白對照病情指數(shù) × 100

1.2.3 黃瓜產(chǎn)量調(diào)查 每小區(qū)隨機(jī)調(diào)查20株，自第一次采收起，每隔2～3 d 采收一次，進(jìn)行小區(qū)測產(chǎn)。

增產(chǎn)率（%） =（藥劑處理后黃瓜產(chǎn)量 - 空白對照產(chǎn)量） /空白對照產(chǎn)量×100

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0以鄧肯氏新復(fù)極差法（DMRT）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別檢測5%水平和1%水平各處理之間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種生防菌對黃瓜根結(jié)線蟲的防治效果

由表1可知，經(jīng)BS-1、ZJSS、噻唑膦處理80 d后的病株率分別為42.5%、47.5%和80.3%，防效分別達(dá)86.99%、87.86%和76.30%。顯著性分析結(jié)果表明兩種生防菌對黃瓜根結(jié)線蟲的防治效果較好，5%水平下防效顯著高于噻唑膦處理組。經(jīng)BS-1和ZJSS處理后，盡管根結(jié)線蟲能夠侵染黃瓜根部并形成根瘤，但是根瘤均比較小，與空白對照處理差異明顯（圖1）。

2.2 不同處理對黃瓜產(chǎn)量的影響

由表2可知，經(jīng)BS-1、ZJSS和噻唑膦處理后的黃瓜產(chǎn)量顯著高于空白對照組，增產(chǎn)率分別為29.04%、26.26%和18.11%。化學(xué)藥劑和生物菌劑均能有效抑制根結(jié)線蟲對黃瓜根系的侵染和危害，而生物菌劑比化學(xué)藥劑抑制效果更好，增產(chǎn)潛力更大。

3 討論與結(jié)論

枯草芽孢桿菌是一種好氧、產(chǎn)芽孢的桿狀細(xì)菌，分布廣泛，能產(chǎn)生多種抗菌素和酶，具有廣譜抗菌活性和極強(qiáng)的抗逆能力，不僅在土壤、植物根際等外界環(huán)境中廣泛存在，而且也是植物體內(nèi)常見的內(nèi)生細(xì)菌?？莶菅挎邨U菌具有生長快、營養(yǎng)簡單、耐熱、能夠形成抗逆芽孢等突出特征，不僅有利于生防菌劑的生產(chǎn)和劑型的加工，更有利于在環(huán)境中存活、定殖與繁殖，因此能夠有效防治多種土傳病害[8-11]。張玉芹[12]研究表明，枯草芽孢桿菌對根結(jié)線蟲具有良好的防治效果。魏利輝等[13]研究表明，生防菌在有效防治根結(jié)線蟲的同時(shí)，還有促進(jìn)植物生長和增產(chǎn)的作用。

沙雷氏桿菌屬腸桿菌科沙雷氏菌屬，為革蘭氏陰性菌，廣泛分布于自然界，一般存在于土壤、水、植物葉片、動(dòng)物以及人的腸道和呼吸道。沙雷氏菌屬中很多種均可致病，如深紅沙雷氏菌（Serratia rubidaea）可以引起肺結(jié)核，其中一些種類對某些鱗翅目、鞘翅目、直翅目、雙翅目和膜翅目害蟲有致死作用。雖然嗜線蟲沙雷氏菌（Serratia nematodiphila）用于防治植物病害的報(bào)道較少，但是目前已被發(fā)現(xiàn)具有多種生物活性作用，不僅能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性，對根結(jié)線蟲也具有很好的毒殺作用[14，15]，本試驗(yàn)所用沙雷氏菌對線蟲就表現(xiàn)明顯的抑制作用。

近年來，化學(xué)防治一直是植物根結(jié)線蟲病害防治的主要手段，具有見效快的特點(diǎn)。但是隨著人們對自身安全和環(huán)境保護(hù)的重視以及對農(nóng)產(chǎn)品安全的關(guān)注，化學(xué)農(nóng)藥尤其是熏蒸式農(nóng)藥的施用受到一定制約。生物防治因具有對人畜安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注，但是由于土壤環(huán)境復(fù)雜，常導(dǎo)致生防效果不穩(wěn)定[3]。因此篩選效果穩(wěn)定、易于定植的生防菌株越來越受到人們的重視。

本研究對枯草芽孢桿菌BS-1和沙雷氏桿菌ZJSS防治黃瓜根結(jié)線蟲的效果進(jìn)行田間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其不但對根結(jié)線蟲具有顯著的防治作用，而且田間定殖效率較高，植株生長健壯，葉部病害發(fā)生率較低，同時(shí)各處理間效果穩(wěn)定，具有很好的開發(fā)應(yīng)用前景。

參 考 文 獻(xiàn)：

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