生物菌劑和化學(xué)藥劑對(duì)草莓生長(zhǎng)結(jié)果的影響

柳苗苗，蔡偉建，刁春友，趙密珍，王 靜，劉懷鋒

(1 石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子，832000；2 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所/江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京，210014；3 江蘇省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心，南京，210036)

草莓種植效益高。2020年中國(guó)草莓種植面積12.7萬(wàn)hm2，面積和產(chǎn)量均居世界首位。由于設(shè)施建造費(fèi)用高、土地流轉(zhuǎn)難等原因，草莓果農(nóng)常多年在同一地塊連茬種植草莓，導(dǎo)致病菌在草莓植株和土壤中累積[1]；在苗木繁殖過(guò)程中，部分草莓苗帶病，初期病害癥狀不易觀察，常常會(huì)造成后期草莓植株大量死棵，需多次補(bǔ)苗[2]。生產(chǎn)苗帶病和土傳病害嚴(yán)重影響了草莓的成活率和生長(zhǎng)結(jié)果，成為草莓產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。

因此，尋找合適的藥劑處理草莓苗，減少植株體內(nèi)、外(土壤)病菌累積，從而預(yù)防、減輕病害發(fā)生，已成為草莓生產(chǎn)的重要課題。目前，草莓生產(chǎn)上常采用化學(xué)殺菌劑噴灑植株的方式來(lái)防治病蟲(chóng)害，但生產(chǎn)實(shí)際中常導(dǎo)致抗藥性和生態(tài)環(huán)境危害。在此基礎(chǔ)上，生物菌劑被逐步開(kāi)發(fā)和使用[3-4]，但其殺菌效果目前仍有爭(zhēng)議。一種觀點(diǎn)認(rèn)為化學(xué)殺菌劑效果優(yōu)于生物菌劑[5-7]，如精甲·咯菌腈等化學(xué)藥劑蘸根后苗成活率高[5]；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為復(fù)合木霉菌制劑、高劑量枯草芽孢桿菌在草莓枯萎病、炭疽病上的防效與化學(xué)藥劑30%精甲·惡霉靈、咪鮮胺等相當(dāng)[8]，且生物菌劑在促進(jìn)草莓生長(zhǎng)、提高果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量方面有提升作用[9-10]。

為了探究不同生物菌劑和化學(xué)藥劑對(duì)草莓定植成活率和成活后生長(zhǎng)結(jié)果的影響，以“寧玉”草莓為試材，研究了采用生物菌劑(哈茨木霉菌+多黏類芽孢桿菌、哈茨木霉菌)與化學(xué)藥劑(井岡霉素A+咪鮮胺、井岡霉素A+多菌靈)對(duì)草莓苗定植成活率及生長(zhǎng)結(jié)果的影響，為促進(jìn)草莓產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試草莓品種

試驗(yàn)草莓為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的優(yōu)良品種“寧玉”，購(gòu)于農(nóng)戶。選用植株表型一致的草莓苗。

1.1.2 試驗(yàn)藥劑和試劑盒

試驗(yàn)所用試劑有：2億cfu/g哈茨木霉菌+2億cfu/g多黏類芽孢桿菌(購(gòu)于上海萬(wàn)力華生物科技有限公司)，3億cfu/g哈茨木霉菌(購(gòu)于美國(guó)拜沃股份有限公司)，24%井岡霉素A水劑(購(gòu)于武漢科諾生物科技有限公司)，30%咪鮮胺(購(gòu)于江蘇明德立達(dá)作物科技有限公司)，50%多菌靈(購(gòu)于鎮(zhèn)江建蘇農(nóng)藥化工有限公司)。

試驗(yàn)用到的試劑盒有：植物總酚測(cè)定試劑盒(購(gòu)于蘇州科銘生物技術(shù)有限公司)，植物總抗氧化能力測(cè)定試劑盒(購(gòu)于南京建成生物科技有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年9月至2021年1月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溧水植物科學(xué)基地進(jìn)行，環(huán)境溫度、濕度、光照、水肥按常規(guī)方法管理。

2020年9月14日挑選健康、長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的草莓苗進(jìn)行高壟雙行定植，株距15 cm。設(shè)置5個(gè)處理。處理1(T1)：2億cfu/g哈茨木霉菌30倍液+2億cfu/g多黏類芽孢桿菌75倍液；處理2(T2)：3億cfu/g哈茨木霉菌300倍液；處理3(T3)：24%井岡霉素A水劑1 000倍液+30%咪鮮胺1 000倍液；處理4(T4)：24%井岡霉素A水劑1 000倍液+50%多菌靈1 000倍液；處理5(CK)：清水對(duì)照。每處理500株草莓苗，種植于5個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)100株。將草莓苗根頸下部在各處理溶液中浸泡15 min，取出晾干10 min后定植；定植45 d后按相同處理繼續(xù)灌根處理一次。以清水處理為對(duì)照。

草莓苗定植28 d后統(tǒng)計(jì)成活率。灌根30 d后每處理隨機(jī)選取45株草莓(5個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)9株)，測(cè)定葉綠素含量(SPAD-502Plus便攜式葉綠素儀，日本柯尼卡美能達(dá)生產(chǎn))、葉面積(CI-203手持式激光葉面積儀，美國(guó)CID生產(chǎn))、株高、葉片數(shù)、花序數(shù)和結(jié)果數(shù)(參考草莓種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[11])。

光合參數(shù)(凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度)利用Li-6800便攜式光合測(cè)定儀(美國(guó)LI-COR公司)在晴天的上午9：00—11:00進(jìn)行測(cè)定，選取草莓植株的第3～5片成熟功能葉進(jìn)行光合指標(biāo)的測(cè)定。

總酚含量和抗氧化能力參照相應(yīng)公司試劑盒使用說(shuō)明進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析；Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蘸根處理后草莓植株成活狀況

試驗(yàn)結(jié)果看出，清水對(duì)照處理后，草莓植株的成活率為78.0%；不同藥劑處理后的草莓植株成活率顯著提高，分別比對(duì)照提高了4.87%、12.31%、13.33%和15.13%(見(jiàn)表1)。生物菌劑和化學(xué)藥劑蘸根處理均有效提高了草莓的成活率，但兩者之間無(wú)顯著差異。不同處理植株成活數(shù)量從高到低依次為：井岡霉素A+多菌靈(T4)>井岡霉素A+咪鮮胺(T3)>哈茨木霉菌(T2)>哈茨木霉菌+多黏類芽孢桿菌(T1)>清水(CK)。

表1 不同藥劑及生物菌劑蘸根對(duì)草莓植株成活的影響

2.2 不同藥劑及生物菌劑處理對(duì)草莓植株農(nóng)藝性狀的影響

對(duì)供試草莓植株進(jìn)行蘸根處理后，繼續(xù)進(jìn)行灌根處理，從而探究不同藥劑對(duì)草莓植株農(nóng)藝性狀的影響(見(jiàn)表2)。試驗(yàn)結(jié)果表明，井岡霉素A+咪鮮胺處理(T3)僅葉面積與對(duì)照存在顯著性差異，且葉面積在4個(gè)處理中最大，為24.75 cm2。井岡霉素A+多菌靈處理(T4)僅株高與對(duì)照存在顯著性差異。井岡霉素A+多菌靈處理的葉片數(shù)目最多，為9.5片，哈茨木霉菌處理(T2)次之(8.92片)；與對(duì)照相比，哈茨木霉菌和井岡霉素A+多菌靈處理間表現(xiàn)為有顯著性差異。

哈茨木霉菌+多黏類芽孢桿菌處理(T1)與對(duì)照在株高、葉柄長(zhǎng)、花序數(shù)、單果質(zhì)量和果長(zhǎng)等5個(gè)性狀方面存在顯著性差異，哈茨木霉菌處理與對(duì)照在株高、葉柄長(zhǎng)、花序數(shù)、花梗長(zhǎng)和結(jié)果數(shù)方面存在顯著性差異。4個(gè)不同藥劑組合處理的草莓可溶性固形物含量與對(duì)照無(wú)顯著性差異，說(shuō)明不同藥劑處理對(duì)草莓果實(shí)口感沒(méi)有明顯作用(見(jiàn)表2)。

表2 不同藥劑及生物菌劑處理對(duì)“寧玉”草莓農(nóng)藝性狀的影響

2.3 不同藥劑及生物菌劑處理對(duì)草莓葉片光合參數(shù)的影響

試驗(yàn)測(cè)定了不同藥劑處理對(duì)草莓葉片蒸騰速率、凈光合速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度的影響。結(jié)果看出，不同藥劑處理對(duì)不同草莓植株光和參數(shù)的影響不同。哈茨木霉菌+多黏類芽孢桿菌處理(T1)的蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度與對(duì)照相比均存在顯著差異。哈茨木霉菌處理(T2)的4個(gè)光合參數(shù)與對(duì)照相比均無(wú)顯著性差異，但其處理的凈光合速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度均最大。井岡霉素A+咪鮮胺處理(T3)的4個(gè)光合參數(shù)與對(duì)照相比無(wú)顯著差異，但其處理的蒸騰速率最大。井岡霉素A+多菌靈(T4)僅有蒸騰速率與對(duì)照存在顯著差異，其他光合指標(biāo)與對(duì)照差異不顯著(見(jiàn)表3)。

表3 不同藥劑及生物菌劑處理對(duì)“寧玉”草莓葉片光合參數(shù)的影響

2.4 不同藥劑及生物菌劑處理對(duì)草莓葉片總酚和抗氧化能力的影響

試驗(yàn)結(jié)果看出，不同藥劑處理對(duì)草莓葉片總酚和抗氧化能力的影響與對(duì)照均無(wú)顯著性差異，但不同藥劑處理草莓植株的抗氧化能力均高于對(duì)照。對(duì)照草莓葉片的抗氧化能力為7.69 U/mg，哈茨木霉菌+多黏類芽孢桿菌處理(T1)草莓葉片的抗氧化能力為8.91 U/mg，哈茨木霉菌處理(T2)葉片的抗氧化能力為8.37 U/mg，井岡霉素A+咪鮮胺處理(T3)葉片的抗氧化能力為8.68 U/mg，井岡霉素A+多菌靈處理(T4)葉片的抗氧化能力為8.29 U/mg(見(jiàn)表4)。

表4 不同藥劑及生物菌劑處理對(duì)“寧玉”草莓總酚和抗氧化能力的影響

3 結(jié)論與討論

在草莓生產(chǎn)中，果農(nóng)種植前對(duì)土壤消毒，但消毒效果很難當(dāng)期評(píng)價(jià)，自己購(gòu)買或自育生產(chǎn)苗時(shí)僅保證植株表型上健康一致，很少有意識(shí)或有條件對(duì)病害進(jìn)行檢測(cè)。現(xiàn)有的草莓病害缺少簡(jiǎn)易穩(wěn)定的病原檢測(cè)試劑盒，農(nóng)戶很難自行檢測(cè)，即使抽樣檢測(cè)，仍存在病菌量少、檢出率低的問(wèn)題，精確檢測(cè)仍需要專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)。因此，草莓定植過(guò)程中會(huì)由于土壤和苗木帶菌而引起病害，而常用的防控措施是定植后用藥劑噴灑葉片防治，該方法存在防治效果差、使用成本高等缺點(diǎn)[5]。本試驗(yàn)?zāi)M實(shí)際生產(chǎn)，在草莓苗和土壤“雙盲”的基礎(chǔ)上，利用廣譜性保護(hù)劑和治療劑開(kāi)展草莓定植前藥劑蘸根以及定植后藥劑灌根處理，找出使用效果顯著的藥劑及配比。這是提高草莓病害防治效率、降低生產(chǎn)成本的有效途徑之一[5，12]。

前人研究結(jié)果顯示，單一或組合化學(xué)藥劑對(duì)草莓定植成活率影響不同，精甲·咯菌腈、丙硫·戊唑醇等效果最優(yōu)，井岡霉素+咪鮮胺次之，井岡霉素對(duì)防控草莓病害尤其是土傳性病害有增效作用[5-6，12]；苯菌靈對(duì)草莓灰霉菌有68.33%的抑制效果，高于康氏木霉菌56%的抑菌率[6]。由于草莓定植前期很難判斷是單一還是復(fù)合病菌致病，蘸根藥劑多采用廣譜性殺菌劑。井岡霉素是環(huán)境友好型抗生素，可能致菌絲畸形從而激發(fā)寄主免疫力；多菌靈與苯菌靈同屬苯并咪唑類殺菌劑，可抑制病原真菌增殖；井岡霉素與多菌靈混用效果優(yōu)于單獨(dú)使用的效果[13]。生物菌劑處理在本試驗(yàn)中成活率低于化學(xué)藥劑，這可能與生物菌劑濃度與菌種有關(guān)[7-8]。若生產(chǎn)中有潛伏病菌，高濃度的菌劑作用更顯著[7]；木霉菌屬不同種的不同菌株對(duì)不同病菌的抑制效果也各有差異[6]。我國(guó)登記的防治主要土傳病害的生物菌劑有木霉菌、枯草芽孢桿菌、多黏類芽孢桿菌和解淀粉類芽孢桿菌等[14]。在實(shí)際使用中，由于地塊病菌和植株帶菌不同，最終療效會(huì)有差異。本研究中清水對(duì)照草莓成活率為78%，哈茨木霉菌+多黏類芽孢桿菌處理的草莓成活率為81.8%，井岡霉素A+多菌靈處理的草莓成活率則為89.8%，說(shuō)明蘸根能提高草莓植株成活率，減少草莓種植成本。但最高的蘸根處理草莓成活率低于90%，表明藥劑抑菌效率有待加強(qiáng)。為提高草莓苗成活率，可在定植7 d、14 d繼續(xù)灌根處理1～2次，減少病菌數(shù)量。

隨著蘸根和灌根處理以及生物菌劑對(duì)草莓的生物防治和促進(jìn)生長(zhǎng)的效果逐步體現(xiàn)，哈茨木霉菌劑處理顯著提高了草莓株高、葉柄長(zhǎng)、花序數(shù)、花梗長(zhǎng)和結(jié)果數(shù)，這與在西瓜[10]等多種作物上使用哈茨木霉菌對(duì)植株具有促進(jìn)生長(zhǎng)作用的報(bào)道一致。木霉屬真菌通過(guò)產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物影響植物代謝，從而影響植株的產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)[10]。本研究中，用哈茨木霉菌處理的草莓植株，其凈光合速率等顯著高于清水對(duì)照以及其他化學(xué)殺菌劑組合，說(shuō)明哈茨木霉菌能有效促進(jìn)草莓光合作用。楊雄等[15]在研究哈茨木霉菌對(duì)濕地松幼苗光合作用和生物量累積的影響中發(fā)現(xiàn)，哈茨木霉能提高濕地松幼苗凈光合速率，其原因可能與葉綠素含量的增加有關(guān)。

實(shí)際生產(chǎn)中，草莓定植前可采用井岡霉素A+多菌靈蘸根，定植后7 d、14 d繼續(xù)用井岡霉素A+多菌靈灌根處理1～2次，20～30 d后，再使用哈茨木霉菌灌根。此方案可提高藥劑對(duì)草莓病菌的預(yù)防效率，促進(jìn)草莓生長(zhǎng)結(jié)果，從而達(dá)到提高產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。