BGF生物有機肥對辣椒疫霉和茄病鐮孢菌的抑菌效果

霍宏麗，席先梅，白全江，妥德寶，宋雪峰，彭 敏，邱廷艷，劉麗茹

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；2.內(nèi)蒙古元泰豐（包頭）生物科技有限公司，內(nèi)蒙古薩拉齊 014100；3.喀喇沁旗農(nóng)牧技術(shù)推廣中心植保站，內(nèi)蒙古喀喇沁 024400；4.烏海市海勃灣區(qū)鄉(xiāng)村振興建設(shè)服務(wù)中心，內(nèi)蒙古海勃灣 016000）

辣椒（Capsicum annuum）是一種具有極高經(jīng)濟價值的蔬菜作物，在全世界栽培廣泛。我國辣椒種植面積超過130 萬hm2，是最大的辣椒生產(chǎn)、消費和出口國家，隨著辣椒復(fù)種指數(shù)的提高，各種病害發(fā)生嚴重[1]。辣椒疫病在世界各地的辣椒種植區(qū)普遍發(fā)生，在我國江蘇、浙江、安徽、上海等長江中下游地區(qū)危害嚴重[2]。該病病原菌為辣椒疫霉（Phytophthora capsici），是一種毀滅性的植物病原卵菌，能夠侵染茄科、豆科、葫蘆科等多種重要經(jīng)濟作物[3]。該病原菌主要為害辣椒的莖、葉和果實，侵染后可造成植株萎蔫、落葉和果實腐爛，在辣椒苗期、成株期均可發(fā)生，以成株期受害最重。一般可造成辣椒減產(chǎn)30%～40%，甚至絕收，嚴重影響產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。茄病鐮孢菌（Fusarium solani）是一種典型的辣椒根腐病菌，可在病殘體和土壤中存活多年，也是近年來影響辣椒生產(chǎn)的土傳病害之一[5-7]。

目前，辣椒土傳病害主要采用化學(xué)藥劑進行防治，苯基酰胺類殺菌劑甲霜靈和精甲霜靈、甲氧基丙烯酸酯類和丙烯酰胺類殺菌劑[1，3]等可用于防治辣椒疫病，多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈等內(nèi)吸性殺菌劑可預(yù)防辣椒根腐病[8]。這些藥劑有的屬于特異性位點抑制劑，對病原菌作用位點單一，有的由于多種植物病原真菌對藥劑產(chǎn)生抗藥性的自發(fā)突變頻率較高，使病原菌極易產(chǎn)生抗藥性，導(dǎo)致防治效果下降[3]。為了提高防效，農(nóng)戶過量使用農(nóng)藥還會導(dǎo)致藥劑殘留、環(huán)境污染等問題，綠色防控技術(shù)可以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，是解決農(nóng)藥超標及殘留問題的重要手段[9]。

生物有機肥是指特定功能微生物與主要以動植物殘體（畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等）為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應(yīng)的肥料[10]。生物有機肥含有大量有益活菌物質(zhì)及多種天然發(fā)酵活性物質(zhì)，表現(xiàn)出一定的肥料效應(yīng)，亦可產(chǎn)生多種抗、抑病物質(zhì)，在根際土壤中形成有利于作物生長的優(yōu)勢微生物菌群，能夠改善和恢復(fù)土壤微生態(tài)平衡，進一步減少作物病蟲害的發(fā)生[11]。生物防治作為綜合防治辣椒土傳病害的措施之一，對可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。本研究進行了BGF生物有機肥對辣椒疫病病原菌辣椒疫霉和辣椒根腐病病原菌茄病鐮孢菌的平板抑菌試驗，旨在明確BGF生物有機肥對辣椒疫霉和茄病鐮孢菌的抑制效果，為該生物有機肥的生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試有機肥

元泰豐BGF生物有機肥，由內(nèi)蒙古元泰豐（包頭）生物科技有限公司生產(chǎn)，有效活菌數(shù)≥2 億/g，有機質(zhì)≥70%。

1.1.2 培養(yǎng)基

馬鈴薯蔗糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、葡萄糖15 g、瓊脂13 g，蒸餾水1 000 mL。

1.1.3 供試菌株

辣椒疫霉和茄病鐮孢菌由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所提供，菌株保存于馬鈴薯蔗糖瓊脂（PDA）斜面上。使用PDA 培養(yǎng)基活化，于26 ℃條件下培養(yǎng)7 d，取直徑為5 mm 的菌絲塊用于試驗，菌株形態(tài)見圖1。

圖1 供試菌株形態(tài)

1.2 方法

1.2.1 藥液的配制及濃度設(shè)計

參照農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準則，采用菌絲生長速率抑制法測定。稱取10 g BGF生物有機肥，加到盛有90 mL 無菌水的三角瓶，震蕩30 min，得到稀釋倍數(shù)為10 的懸浮液，從中吸取1 mL 加入裝有9 mL 無菌水的離心管，制成稀釋倍數(shù)為100 的懸浮液，依次稀釋需要的倍數(shù)。之后吸取稀釋不同倍數(shù)的生物菌肥懸浮液加入PDA 培養(yǎng)基，制成濃度為1、10、100、1 000、10 000 mg/L 的PDA 平板，同時在PDA 培養(yǎng)基中加入相同體積的清水，制成濃度為0的PDA 平板作為對照（CK），試驗共6 個處理，每個處理重復(fù)3 次。

1.2.2 BGF生物有機肥對辣椒疫霉和茄病鐮孢菌的抑菌活性和室內(nèi)毒力測定

將活化的辣椒疫霉和茄病鐮孢菌株使用打孔器制成直徑為5 mm 的菌餅，放到6 個處理的PDA 培養(yǎng)基中央，置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)4 d，之后使用十字交叉法分別測量辣椒疫霉和茄病鐮孢菌株菌落直徑，并計算抑菌率[12]。

將菌絲生長抑制率換成抑制幾率值并作為縱坐標，生物有機肥質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)化為對數(shù)值作為橫坐標，根據(jù)菌絲生長抑制幾率值（y）與質(zhì)量濃度對數(shù)（x）的線性回歸關(guān)系，求毒力回歸方程，計算EC50、95%置信限及相關(guān)系數(shù)（r）等。

1.2.3 統(tǒng)計方法

采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 26.0 軟件進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 BGF生物有機肥對辣椒疫霉的抑制效果

BGF生物有機肥可以有效抑制辣椒疫霉的生長，隨著生物有機肥濃度的增加辣椒疫霉的菌落直徑減少（圖2）。BGF生物有機肥濃度為1～10 000 mg/L時，辣椒疫霉的菌落生長直徑為2.07～5.85 cm，對辣椒疫霉的抑菌率為14.40%～74.93%，1 mg/L 和10 mg/L 濃度的菌落直徑和抑菌率無顯著差異（P＞0.05），而其他處理之間菌落直徑差異顯著（P＜0.05），抑菌率差異極顯著（P＜0.01），防效最高的處理為10 000 mg/L，辣椒疫霉菌落直徑為2.07 cm、抑菌率為74.93%，其次為1 000 mg/L 的處理，辣椒疫霉菌落直徑為3.23 cm、抑菌率為56.27%（表1）。

表1 不同BGF生物有機肥濃度對辣椒疫霉的抑制效果

圖2 不同BGF生物有機肥濃度下辣椒疫霉的菌落形態(tài)

2.2 BGF生物有機肥對茄病鐮孢菌的抑制效果

BGF生物有機肥可以有效抑制茄病鐮孢菌的生長，隨著BGF生物有機肥濃度的增加茄病鐮孢菌的菌落直徑減少（圖3）。BGF生物有機肥濃度為1～10 000 mg/L 時，茄病鐮孢菌的菌落生長直徑為1.33～4.40 cm，對茄病鐮孢菌的抑菌率為-0.43%～78.54%，1 mg/L 處理和CK 菌落直徑無顯著差異（P＞0.05），其他處理間菌落直徑差異極顯著（P＜0.01），抑菌率各處理間也差異極顯著（P＜0.01）。防效最高的處理為10 000 mg/L，茄病鐮孢菌落直徑為1.33 cm、抑菌率為78.54%，其次為1 000 mg/L 的處理，菌落直徑為1.92 cm、抑菌率為63.52%（表2）。

表2 不同BGF生物有機肥濃度對茄病鐮孢菌的抑制效果

圖3 不同BGF生物有機肥濃度下茄病鐮孢菌的菌落形態(tài)

2.3 BGF生物有機肥對辣椒疫霉和茄病鐮孢菌的室內(nèi)毒力測定

由表3 可知，BGF生物有機肥對辣椒疫霉的毒力回歸方程為y=0.440x+3.856，對茄病鐮孢菌的毒力回歸方程為y=0.585x+3.483，BGF生物有機肥對茄病鐮孢菌和辣椒疫霉均有一定毒力。病原菌對藥劑敏感程度的高低與毒力回歸方程的斜率呈正比，即斜率越大敏感性越高。由此判斷，茄病鐮孢菌對BGF生物有機肥的敏感性高于辣椒疫霉，即BGF生物有機肥對茄病鐮孢菌的毒力高于辣椒疫霉，茄病鐮孢菌的EC50為390.077 mg/L；辣椒疫霉EC50為401.038 mg/L，2 種病原菌的抑制幾率值（y）與質(zhì)量濃度對數(shù)（x）均呈正相關(guān)。

表3 BGF生物有機肥對辣椒疫霉和茄病鐮孢的室內(nèi)毒力

3 討論與結(jié)論

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，一旦土壤中缺乏有機質(zhì)或微生物種群遭到破壞，就會影響土壤生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致土傳病害發(fā)生嚴重。與化學(xué)農(nóng)藥相比，施用生物有機肥可提高土壤微生物多樣性[13-14]，而生物多樣性改善土壤環(huán)境，可確保農(nóng)業(yè)用地更好地利用磷，使環(huán)保農(nóng)業(yè)成為可能[15]。施用有益微生物菌液可以提高土壤有效養(yǎng)分利用率[16]，進一步減少土壤養(yǎng)分富集，土壤酶活性變化顯著[11]。STAMFORD 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，生物有機肥促進了生菜氮、磷、鉀的積累和提高土壤有效養(yǎng)分含量，顯示出替代傳統(tǒng)肥料的潛力。LI 等[18]研究發(fā)現(xiàn)，施用生物有機肥對甘蔗的部分農(nóng)藝性狀和土壤理化性質(zhì)、微生物組成均有影響。YE 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，生物有機肥能夠改善土壤肥力，提高番茄產(chǎn)量和質(zhì)量。生物有機肥不僅可以促進植物生長，也對防治土傳病害具有重要意義。近年來，生物有機肥在各種作物病害防治中應(yīng)用廣泛，ROBERTS 等[20]分別單獨和復(fù)合使用生物制劑抑制黃瓜土傳病害，研究發(fā)現(xiàn)，相比單獨使用，將某些具有廣譜活性的微生物復(fù)合使用，可以提高對病害的抑制效果。趙遠征等[21]研究發(fā)現(xiàn)，BGF生物有機肥對馬鈴薯土傳病害黃萎病病原菌和瘡痂病病原菌具有較強的抑制效果和毒力。凌寧等[22]在根際施用微生物有機肥對連作西瓜枯萎病有較好的防治效果。何欣等[23]施用生物有機肥防治香蕉枯萎病。生物有機肥中的高效拮抗菌群更易在土壤中形成優(yōu)勢種群，從而保護作物根系免受病原菌侵害，有益拮抗菌在根際大量定殖后能夠直接或間接促進植物生長[24]。RAGAB 等[25]研究發(fā)現(xiàn)，綠色木霉、枯草芽孢桿菌和熒光假單胞菌對辣椒根腐病病原真菌的生長表現(xiàn)出較好的抑制效果。陳建愛等[26]研究發(fā)現(xiàn)，黃綠木霉菌株制劑通過拮抗作用抑制茄病鐮孢菌絲生長，降低土壤中病菌種群數(shù)量、限制病菌的傳播，對日光溫室辣椒根腐病防效顯著。JOO[27]研究發(fā)現(xiàn)，鏈霉菌提取物可有效抑制辣椒疫霉。BGF生物有機肥常用于馬鈴薯、甜菜、蘋果等作物，BGF生物有機肥使用量一般為45～60 kg/hm2，使用深度為10～20 cm，折合濃度為4.45×103mg/L 左右，該濃度介于1×103～1×104mg/L，本研究中該濃度試驗菌肥對辣椒疫霉的抑菌率為56.27%～74.93%，對茄病鐮孢菌的抑菌率為63.52%～78.54%；BGF生物有機肥對辣椒疫霉EC50為401.038 mg/L，對茄病鐮孢菌EC50為390.077 mg/L，在室內(nèi)該生物有機肥對這兩種病害病原菌均有較好的抑制作用。BGF生物有機肥中含有大量原生有益微生物，能夠顯著增強辣椒對辣椒疫霉和茄病鐮孢菌的免疫力，為該生物有機肥在辣椒生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。