解淀粉芽孢桿菌對葡萄白粉病的防控效果研究*

杜鴻燕，何 濤，劉鳳弼，王麗沙，張 震，楊 敏，鄧維萍，杜 飛

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，農(nóng)業(yè)生物多樣性與病蟲害控制教育部重點實驗室，云南生物資源保護(hù)與利用國家重點實驗室，云南 昆明 650201；2.賓川縣金牛鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南 賓川 671600)

隨著避雨栽培在各地的普及，減輕葡萄上霜霉病病害的同時加劇了葡萄白粉病的發(fā)生[1-3]，嚴(yán)重阻礙了云南葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在云南，每年3、4月葡萄白粉病開始發(fā)生，于5、6月成為中低海拔干熱河谷區(qū)(如賓川、元謀和元江等)葡萄產(chǎn)區(qū)的發(fā)病高峰期，即為云南葡萄白粉病高發(fā)的第1個時期；7、8月則是高海拔冷涼區(qū)(如昆明、尋甸、石林和安寧等)的發(fā)病高峰期，即云南葡萄白粉病盛行的第2個時期。

葡萄白粉病病原菌為真菌子囊菌亞門白粉菌目鉤絲殼屬葡萄鉤絲殼[Uncinula necator(Schw.)Burr]。葡萄白粉病可侵染所有的綠色組織，引起紅提葉片褪色或呈灰白斑塊，葡萄果實被白粉病侵染會造成果粒不膨大或大量裂果問題，并導(dǎo)致一些次生病害的發(fā)生，降低葡萄產(chǎn)量和質(zhì)量[4]。目前，各葡萄產(chǎn)區(qū)均使用化學(xué)藥劑防控葡萄白粉病，如在新疆地區(qū)利用腈苯唑?qū)ζ咸寻追鄄∵M(jìn)行防治，其防治效果僅為60.08%[5]；在金沙江干熱河谷早熟葡萄產(chǎn)區(qū)施用常規(guī)化學(xué)藥劑三唑酮防治葡萄白粉病，防治效果最高僅為57.86%，且需在發(fā)病初期使用，并復(fù)配保護(hù)劑提高其防治效果[6]。此外，也有一些生防菌劑用于葡萄白粉病的防控，如BMC 復(fù)合菌劑和綠康微芽孢桿菌菌劑等[7-8]。但在云南葡萄產(chǎn)區(qū)利用生防菌劑防治葡萄白粉病的極少，均以化學(xué)防治為主，且防控效果逐年下降[6,9-10]。解淀粉芽孢桿菌在防控其他作物病害中效果理想，如解淀粉芽孢桿菌HZ-6-3對番茄灰霉病的防治效果可達(dá)81.12%[11]，解淀粉芽孢桿菌LXY-6-2發(fā)酵液對辣椒根腐病防治效果最高達(dá)91.73%[12]，但未見解淀粉芽孢桿菌用于防治葡萄常見病害的報道。

解淀粉芽孢桿菌對作物有促生的效果，如解淀粉芽孢桿菌 B1619對草莓的營養(yǎng)生長和生殖生長有顯著促進(jìn)作用，能提高移栽草莓的成活率[13]；解淀粉芽孢桿菌11B91對藜麥根、莖生長有促進(jìn)作用[14]；解淀粉芽孢桿菌YM6對鹽脅迫下的玉米有很好的促生效果，其提高玉米耐鹽機(jī)制是基于物質(zhì)代謝、離子平衡和抗氧化劑代謝等途徑調(diào)節(jié)[15]。但解淀粉芽孢桿菌對葡萄植株是否有促生效果還未知。因此，本研究探索解淀粉芽孢桿菌對葡萄白粉病的防控效果，并對施用解淀粉芽孢桿菌的葡萄植株的光合速率進(jìn)行測定，探究施用解淀粉芽孢桿菌對葡萄植株的促生效果，為葡萄白粉病的生物防治提供依據(jù)，為云南葡萄產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗分別于2020年6月和8月2個葡萄白粉病發(fā)病高峰期進(jìn)行。葡萄白粉病第1次發(fā)病高峰期：試驗地點位于葡萄種植熱區(qū)的云南省大理白族自治州賓川縣金牛鎮(zhèn)大新村葡萄園內(nèi)，海拔1 450 m，土壤為沙壤土，試驗品種為紅地球葡萄(樹齡3年)，采用單籬架栽培，行株距1.4 m×0.8 m；葡萄白粉病第2次發(fā)病高峰期：試驗地點位于葡萄種植冷涼區(qū)的云南省昆明市尋甸回族彝族自治縣云南農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代科研實踐基地，海拔2 727 m，試驗品種為紅地球葡萄(樹齡11年)，采用籬架式栽培，每棚種植2行葡萄，行株距為2.0 m×1.0 m。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 藥劑試驗

在2個葡萄白粉病高發(fā)時期進(jìn)行藥劑試驗。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)置3個處理：殺菌劑(腈菌唑+吡唑醚菌酯)、解淀粉芽孢桿菌和清水對照。每個處理設(shè)置3次重復(fù)，各處理小區(qū)面積為1 m×10 m。吡唑醚菌酯為25%吡唑醚菌酯懸浮劑(山東康喬生物科技有限公司生產(chǎn))加水稀釋1 500倍；腈菌唑為40%腈菌唑懸浮劑(福建新農(nóng)大正生物工程有限公司生產(chǎn))加水稀釋1 500倍；解淀粉芽孢桿菌為有益微生物≥10億個/mL解淀粉芽孢桿菌微生物葉面肥懸浮劑(云南省微生物發(fā)酵工程研究中心有限公司生產(chǎn))加水稀釋100倍。

在白粉病發(fā)生期每隔7 d施藥1次，共施藥3次，采用農(nóng)用常規(guī)的小型噴霧器進(jìn)行田間噴霧，全株均勻施藥。噴藥由植株上部至下部對葉片的正反兩面進(jìn)行噴藥，果穗濕潤至藥液不下滴為宜。每次施藥前每個處理隨機(jī)調(diào)查6棵葡萄樹，每棵葡萄樹隨機(jī)調(diào)查10片葡萄葉片，根據(jù)葉片為害分級標(biāo)準(zhǔn)記錄發(fā)病情況。0級：無病葉；1級：病斑面積小于整片葉面積的1%～5%；3級：病斑面積占整片葉面積的6%～10%；5級：病斑面積占整片葉面積的11%～25%；7級：病斑面積占整片葉面積的26%～50%；9級：病斑面積大于整片葉面積的51%。按照公式計算病情指數(shù)和防治效果[16]。

病情指數(shù)=∑(各級病葉數(shù)×各級代表值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級代表值)×100；

防治效果=(對照病情指數(shù)-施藥后處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)×100%。

1.2.2 葡萄葉片光合速率測定

已有研究表明：解淀粉芽孢桿菌對黃瓜、水稻和番茄等多種作物都具有促生作用[17-19]。因此，為探究解淀粉芽孢桿菌是否對葡萄植株有促生的作用，本研究在葡萄的生育期連續(xù)選擇3 d晴朗的天氣(6月19—21日)，選定24株長勢相近或相同的植株，12株為對照組，12株為處理組，在測定前12 h噴施加水稀釋100倍的解淀粉芽孢桿菌微生物葉面肥，以噴霧方式均勻噴施于葡萄葉表面，在處理和對照的12株中各選取4株測定，每株取3片葡萄葉片，使用德國制造GFS-3000型光合作用測定儀器測定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度。每天9：00和14：00各測定1次。試驗設(shè)置光照強(qiáng)度1 200 lx，溫度28 ℃，CO2濃度為室內(nèi)濃度的測定條件，以平均值為測定結(jié)果，以所測得的光合速率分析噴施解淀粉芽孢桿菌對葡萄植株生長的影響。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法

采用Excel 2016統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)，采用SPSS 17.0和DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并采用Duncan’s新復(fù)極差法對不同處理的病情指數(shù)和防治效果以及葡萄葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同發(fā)病時期葡萄白粉病田間防控效果

由表1可知：在賓川試驗區(qū)，第1次施藥后，解淀粉芽孢桿菌處理的葡萄其白粉病病情指數(shù)由83.10降低至44.40，防治效果達(dá)54.60%，殺菌劑處理的病情指數(shù)由78.20降低至58.20，防治效果僅為40.49%；第2次施藥后，2個處理病情指數(shù)均降低，解淀粉芽孢桿菌的病情指數(shù)由44.40降低至33.70，防治效果增加至66.02%，高于殺菌劑處理的61.86%；第3次施藥后，解淀粉芽孢桿菌處理的病情指數(shù)由33.70降低至30.00，解淀粉芽孢桿菌的防治效果(70.00%)顯著低于殺菌劑的防治效果(77.20%) (P<0.05)。

表1 解淀粉芽孢桿菌和殺菌劑對葡萄白粉病的防治效果(賓川)Tab.1 Control effect of Bacillus amyloliquefaciens and bactericide on grape powdery mildew (Binchuan)

由表2可知：在尋甸試驗區(qū)，第1次施藥

表2 解淀粉芽孢桿菌和殺菌劑對葡萄白粉病的防治效果(尋甸)Tab.2 Control effect of B.amyloliquefaciens and bactericide on grape powdery mildew (Xundian)

后，解淀粉芽孢桿菌處理的葡萄其白粉病病情指數(shù)由78.33降低至68.67，防治效果為16.58%，殺菌劑處理的病情指數(shù)由84.33降低至65.33，防治效果為20.08%；第2次施藥后，2個處理病情指數(shù)均降低，解淀粉芽孢桿菌的病情指數(shù)由68.67降低至51.67，防治效果增加至44.11%，高于殺菌劑處理的35.06%；在第3次施藥后，解淀粉芽孢桿菌處理的病情指數(shù)由51.67降低至35.00，解淀粉芽孢桿菌的防治效果(65.00%)顯著高于殺菌劑的防治效果(46.33%) (P<0.05)。

2.2 施用解淀粉芽孢桿菌后對葡萄植株生長的影響

從3 d葡萄葉片光合作用參數(shù)的總體差異來看(表3)，噴施解淀粉芽孢桿菌的葡萄葉片在凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度的平均值均高于對照組，其中，凈光合速率和氣孔導(dǎo)度的平均值與對照組有顯著差異(P<0.05)，但胞間CO2濃度與對照組無顯著差異(P>0.05)。

表3 葡萄葉片光合作用參數(shù)總體差異性分析Tab.3 Analysis of total difference of photosynthetic parameter in grape leaves

由圖1可知：噴施解淀粉芽孢桿菌后，每天上午和下午葡萄葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度均高于或顯著高于對照組，表明噴施解淀粉芽孢桿菌能促進(jìn)葡萄植株的凈光合速率、促進(jìn)氣孔開放和增加葉面胞間CO2濃度，進(jìn)而促進(jìn)葡萄植株的光合作用，對葡萄植株有促生作用。

圖1 葡萄葉片的光合作用參數(shù)Fig.1 Photosynthetic parameter of grape leaves

3 討論

解淀粉芽孢桿菌可有效防控作物病害，如紅松根腐病[20]、番茄枯萎病[21]、煙草黑脛病[22]和黃瓜枯萎病[23]等。但在云南葡萄白粉病的防治中，尚無使用解淀粉芽孢桿菌防治的先例。本研究表明：解淀粉芽孢桿菌可有效防治葡萄白粉病，在賓川施用3次后其防治效果可達(dá)到70.00%，雖與化學(xué)藥劑的防治效果有差異，但其防治效果也很顯著；而在尋甸施用3次后其防治效果可達(dá)到65.00%，顯著高于化學(xué)藥劑的防治效果(46.33%)。目前，云南葡萄栽培田間管理粗放，高頻使用殺菌劑，導(dǎo)致病原菌對殺菌劑產(chǎn)生抗藥性，嚴(yán)重制約葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展，本研究可為云南葡萄病害的精準(zhǔn)防控提供理論依據(jù)。

解淀粉芽孢桿菌具有促生作用，如顯著提高黃瓜種子的活力指數(shù)、種苗出苗率、地上部和地下部鮮質(zhì)量、莖粗、株高和須根數(shù)[17]，增加水稻和番茄的葉綠素含量和根系活力[18-19]。本研究也表明：解淀粉芽孢桿菌可增加葡萄植株凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度，進(jìn)而促進(jìn)葡萄植株的光合作用，這與上述研究結(jié)果一致。在倡導(dǎo)綠色健康農(nóng)業(yè)的大環(huán)境下，生物防治作為一種功能多樣、安全有效的措施，其發(fā)展前景十分廣闊。在探究化學(xué)藥劑與微生物藥劑對葡萄白粉病的防治效果中，解淀粉芽孢桿菌的防治效果與化學(xué)藥劑的效果雖存在差異，但通過對施用解淀粉芽孢桿菌的葡萄葉片進(jìn)行光合速率的測定，表明施用解淀粉芽孢桿菌利于葡萄植株的光合作用。在提倡綠色環(huán)保的前提下，微生物藥劑的應(yīng)用對環(huán)境、土壤和植物本身都有一定的保護(hù)作用。

4 結(jié)論

解淀粉芽孢桿菌作為一種微生物菌劑，可用于葡萄白粉病的防控，它不會對環(huán)境和土壤造成污染，在生產(chǎn)實際中能減少化學(xué)藥劑的使用，減少生產(chǎn)中產(chǎn)生抗藥性的問題。在云南發(fā)生白粉病的葡萄產(chǎn)區(qū)，使用解淀粉芽孢桿菌可有效控制葡萄白粉病，且促進(jìn)葡萄葉片的光合作用，更有利于葡萄植株的健康。因此，在云南葡萄產(chǎn)區(qū)，可使用解淀粉芽孢桿菌防控葡萄白粉病。