不同微生物菌劑對(duì)草莓灰霉病的防治效果、植株生長及果實(shí)品質(zhì)的影響

余冬冬, 李永軍

(1.龍港市信實(shí)莊稼醫(yī)院, 浙江 龍港 325800; 2.浙江農(nóng)藝師學(xué)院, 浙江 杭州 310021)

草莓 (Fragaria×ananassaDuch.) 為薔薇科草莓屬多年生草本植物, 因其果實(shí)口感鮮美且富含礦質(zhì)元素、花青素、維生素和胡蘿卜素等多種營養(yǎng)物質(zhì)而深受消費(fèi)者青睞, 市場需求量較大, 在世界各地均有廣泛種植[1]。草莓是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物,我國草莓的年生產(chǎn)量約為世界總產(chǎn)量的35%, 是草莓生產(chǎn)量最大的國家[2]。草莓灰霉病是一種由灰葡萄孢 (B) 侵染導(dǎo)致的高濕型病害, 是我國草莓生產(chǎn)最主要的病害之一, 多于開花后發(fā)生, 導(dǎo)致草莓爛果, 會(huì)使草莓產(chǎn)量降低30%左右, 嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)超過50%, 造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[3-4]。近年來,由于我國草莓設(shè)施栽培面積的擴(kuò)大、長期連作等原因, 草莓灰霉病發(fā)生呈現(xiàn)日益嚴(yán)重的態(tài)勢[5]。目前, 針對(duì)草莓灰霉病主要以化學(xué)殺菌劑防治為主,雖然具有防效高、見效快等優(yōu)點(diǎn), 但是超量和不規(guī)范使用很容易引起農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染等問題, 且長期使用化學(xué)殺菌劑還會(huì)加劇灰霉病菌的抗藥性,嚴(yán)重阻礙了草莓產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[6]。因此, 針對(duì)草莓灰霉病的生物防治方法越來越受到重視。

微生物菌劑屬于純天然的生物肥料, 研究表明,微生物菌劑可以促進(jìn)土壤中難溶性養(yǎng)分的分解, 并將營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化為可以被植株吸收的形態(tài), 從而提高養(yǎng)分的供應(yīng)能力[7], 且可以抑制病原菌的生長,改善土壤根際環(huán)境[8-9]。甘金佳等[10]研究指出, 施用枯草芽孢桿菌可濕性粉劑對(duì)番茄青枯病的防效達(dá)75.23%, 使病原菌數(shù)量降低了97.16%。Zabihullah Sherzad 等[11]指出, 解淀粉芽孢桿菌489-2-2 可以有效抑制棉花黃萎病菌的生長, 對(duì)棉花黃萎病的防治效果達(dá)54.99%。周艷孔等[12]研究指出, 復(fù)合微生物菌劑能夠有效促進(jìn)草莓植株的生長, 提高草莓的品質(zhì)和產(chǎn)量。為篩選出有效防治草莓灰霉病的微生物菌劑, 試驗(yàn)選擇3 種常用微生物菌劑和1 種化學(xué)農(nóng)藥試劑開展田間防治試驗(yàn), 比較不同微生物菌劑和化學(xué)農(nóng)藥試劑對(duì)草莓灰霉病的防治效果, 并分析各藥劑對(duì)草莓植株生長和果實(shí)品質(zhì)的影響, 以期為微生物菌劑在草莓生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試作物供試草莓品種為越秀。

1.1.2 供試藥劑

哈茨木霉菌可濕性粉劑 (有效成分含量3 億CFU·g-1, 美國拜沃股份有限公司)、寡雄腐霉菌可濕性粉劑 (有效成分含量100 萬孢子·g-1, 北京比奧瑞生物科技有限公司)、多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑 (有效成分含量10 億CFU·g-1, 保定瑞谷生物科技有限公司)、50%腐霉利可濕性粉劑(山東裕豐源農(nóng)業(yè)科技有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在溫州市蒼南縣靈溪鎮(zhèn)靈堡村草莓種植大棚內(nèi)進(jìn)行, 試驗(yàn)地土壤為砂壤土, 土壤pH 值5.87, 有機(jī)質(zhì)含量34.6 g·kg-1, 水解性氮含量228.4 mg·kg-1, 有效磷含量129.3 mg·kg-1, 速效鉀含量361.2 mg·kg-1。試驗(yàn)共設(shè)5 個(gè)處理: 哈茨木霉菌可濕性粉劑 (667 m2用量120 g)、寡雄腐霉菌可濕性粉劑 (667 m2用量100 g)、多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑 (667 m2用量120 g)、50%腐霉利可濕性粉劑 (667 m2用量100 g)、對(duì)照(清水)。各處理試驗(yàn)小區(qū)面積20 m2, 草莓株行距分別為22、45 cm, 3 次重復(fù), 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。2020 年9 月20 日移栽苗, 2021 年2 月5 日第1 次用藥, 用3WBD-16L 型背負(fù)式電動(dòng)噴霧器對(duì)草莓植株均勻噴施, 2 月12 日再噴施1 次, 667 m2噴施藥液50 kg。各處理田間管理一致。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 防治效果測定

于第2 次噴施藥液后7 d 和14 d 分別調(diào)查草莓病果數(shù)量, 各小區(qū)均采用對(duì)角線5 點(diǎn)取樣的方法,每點(diǎn)調(diào)查50 個(gè)果實(shí), 統(tǒng)計(jì)記錄發(fā)病果數(shù), 并計(jì)算發(fā)病率和防治效果。

發(fā)病率為發(fā)病果數(shù)除以調(diào)查總果數(shù)再乘以100; 防治效果為清水對(duì)照發(fā)病率減去處理發(fā)病率再除以清水對(duì)照發(fā)病率乘以100。

1.3.2 植株生長指標(biāo)測定

于第2 次噴施藥液后7 d、14 d, 各處理選取長勢一致的20 株草莓植株, 分別測定植株株高、葉長、葉寬。同時(shí), 將植株從根莖連接處剪斷, 用自來水沖洗干凈, 用千分之一天平稱量地上部生物量、根系生物量, 并用直尺測量植株根系長度。參照文獻(xiàn) [13], 采用2, 3, 5-三苯基氯化四氮唑法(TTC 法) 測定植株根系活力。各處理均3 次重復(fù), 記錄數(shù)據(jù)并取平均值。

1.3.3 果實(shí)品質(zhì)測定

植株生長指標(biāo)測定結(jié)束后, 采摘果實(shí)樣品, 測定果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)的橫徑和縱徑, 用電子天平測量單果重, 記錄數(shù)據(jù)并取平均值。采用蒽酮比色法測定果實(shí)可溶性糖含量, 采用磷鉬酸微板法測定果實(shí)維生素C 含量, 采用手持折射儀測定果實(shí)可溶性固形物含量[14]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010 軟件進(jìn)行整理, 并采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 處理間差異顯著性分析運(yùn)用Duncan′s 法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同供試藥劑對(duì)草莓灰霉病的防治效果

由表1 可知, 各供試藥劑對(duì)草莓灰霉病均表現(xiàn)出一定的防治效果。其中, 第2 次噴施藥液后7 d,不同供試藥劑對(duì)草莓灰霉病的防治效果為55.72%～66.41%, 由高到低排序依次為寡雄腐霉菌可濕性粉劑、多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑、50%腐霉利可濕性粉劑、哈茨木霉菌可濕性粉劑, 且哈茨木霉菌可濕性粉劑的防治效果均顯著低于其他藥劑處理。第2 次噴施藥液后14 d, 不同供試藥劑對(duì)草莓灰霉病的防治效果均有不同程度提升, 3 種微生物菌劑的防治效果為84.13%～88.97%, 寡雄腐霉菌可濕性粉劑的防治效果仍最高, 其次為多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑、哈茨木霉菌可濕性粉劑, 這3 種藥劑的防治效果均顯著高于50%腐霉利可濕性粉劑 (75.80%), 3 種微生物菌劑均表現(xiàn)出較好的持效性。

表1 不同供試藥劑對(duì)草莓灰霉病的防治效果

2.2 不同供試藥劑對(duì)草莓植株株高、葉長、葉寬的影響

由表2 可知, 各供試藥劑處理下的草莓植株株高均較對(duì)照 (清水) 高, 且寡雄腐霉菌可濕性粉劑處理的株高最高, 其次為多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理、哈茨木霉菌可濕性粉劑處理, 且3 個(gè)處理之間的株高差異不顯著, 但均顯著高于50%腐霉利可濕性粉劑處理。50%腐霉利可濕性粉劑處理的葉長最大, 對(duì)照 (清水) 的葉長最小, 但各處理間的差異均不顯著。多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理的葉寬最大, 對(duì)照 (清水) 的葉寬最小, 但各處理間的差異均不顯著。

2.3 不同供試藥劑對(duì)草莓植株生物量和根系長度的影響

由表3 可知, 寡雄腐霉菌可濕性粉劑處理的單株地上部生物量、單株根系生物量、根系長度均最大, 其次為多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理, 兩處理上述指標(biāo)的差異均不顯著, 但均顯著高于其他處理。哈茨木霉菌可濕性粉劑處理的單株地上部生物量顯著高于50%腐霉利可濕性粉劑和對(duì)照 (清水), 但單株根系生物量和根系長度與50%腐霉利可濕性粉劑和對(duì)照 (清水) 的差異均不顯著。50%腐霉利可濕性粉劑處理的單株地上部生物量略高于對(duì)照 (清水), 但單株根系生物量和根系長度均低于對(duì)照 (清水), 但兩處理間的差異均不顯著。

表3 不同供試藥劑對(duì)草莓植株生物量和根系長度的影響

2.4 不同供試藥劑對(duì)草莓植株根系活力的影響

由圖1 可知, 各供試藥劑處理下的草莓植株根系活力均高于對(duì)照 (清水)。其中, 寡雄腐霉菌可濕性粉劑處理的根系活力最高, 除與多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理的差異不顯著外, 與其他處理均差異顯著, 其次為哈茨木霉菌可濕性粉劑處理, 其根系活力顯著高于50%腐霉利可濕性粉劑處理和對(duì)照 (清水), 而50%腐霉利可濕性粉劑處理的根系活力雖然高于對(duì)照 (清水), 但兩者間差異不顯著。

圖1 不同供試藥劑對(duì)草莓植株根系活力的影響

2.5 不同供試藥劑對(duì)草莓果實(shí)品質(zhì)的影響

2.5.1 不同供試藥劑對(duì)草莓果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

由表4 可知, 各供試藥劑處理下的果實(shí)橫徑、縱徑均顯著高于對(duì)照 (清水), 其中, 寡雄腐霉菌可濕性粉劑處理的果實(shí)長勢最好, 果實(shí)的橫徑和縱徑均最大, 多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理的果實(shí)橫徑、縱徑均與寡雄腐霉菌可濕性粉劑處理得較為接近, 其次為哈茨木霉菌可濕性粉劑處理、50%腐霉利可濕性粉劑處理。此外, 各供試藥劑處理的單果重均顯著高于對(duì)照 (清水), 其中, 寡雄腐霉菌可濕性粉劑處理和多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理的單果重較高, 且均顯著高于其他處理, 其次為50%腐霉利可濕性粉劑處理、哈茨木霉菌可濕性粉劑處理。

表4 不同供試藥劑對(duì)草莓果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

2.5.2 不同供試藥劑對(duì)草莓果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表5 可知, 各供試藥劑處理的果實(shí)可溶性固形物含量和可溶性糖含量均顯著高于對(duì)照(清水), 其中, 多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理的可溶性固形物含量最高, 但與其他供給藥劑處理的差異均不顯著;多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理的可溶性糖含量也最高, 除與哈茨木霉菌可濕性粉劑處理的差異不顯著外, 與其他處理均差異顯著; 50%腐霉利可濕性粉劑處理的維生素C 含量最高, 與多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理差異不顯著, 但顯著高于哈茨木霉菌可濕性粉劑處理和寡雄腐霉菌可濕性粉劑處理。

表5 不同供試藥劑對(duì)草莓果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

多粘類芽孢桿菌是一種重要的生防細(xì)菌, 主要是通過拮抗、溶菌、競爭等作用對(duì)病原菌產(chǎn)生抑制作用, 并通過誘導(dǎo)植物的抗病性、促進(jìn)植物生長等不同機(jī)制來達(dá)到防治植物病害的作用, 在番茄青枯病[15]、草莓細(xì)菌性角斑病[16]等病害防治方面表現(xiàn)較好。寡雄腐霉菌和哈茨木霉菌也是重要的生防真菌, 主要是通過拮抗、競爭和重寄生等作用方式來抑制病害的發(fā)生, 對(duì)馬鈴薯晚疫病[17]、辣椒疫病[18]、大白菜根腫病[19]等多種病害具有良好的防治效果。本研究結(jié)果表明, 3 種微生物菌劑均減輕了草莓灰霉病的發(fā)生, 對(duì)草莓灰霉病均表現(xiàn)出較好的防治效果和持效性。

根系是合成植物生長所必需的多種重要激素和氨基酸的場所, 是植物重要的營養(yǎng)吸收器官。根系強(qiáng)大可以提高植株的抗逆能力、維持植株地上部分生長, 并促進(jìn)植株生物量的積累[20]。本研究結(jié)果表明, 3 種微生物菌劑均提高了草莓植株地上部生物量、根系生物量、根系長度和根系活力。這可能是由于微生物菌劑會(huì)定植在植株的根系, 改善了根系環(huán)境, 提高了根系對(duì)礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收利用能力,從而促進(jìn)了根系的生長發(fā)育[21]; 也有可能是微生物菌劑提高了土壤中脲酶、蔗糖酶等的活性, 促進(jìn)了土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化, 提高了土壤肥力, 進(jìn)而促進(jìn)了植株的生長[22]。此外, 本研究還發(fā)現(xiàn), 3 種微生物菌劑不同程度地改善了草莓果實(shí)的外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì), 其中多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理的草莓可溶性固形物含量和可溶性糖含量最高, 這與金美芳等[23]在番茄上的應(yīng)用研究結(jié)果相近。綜上所述, 3 種微生物菌劑對(duì)草莓灰霉病均具有較好的防治效果, 對(duì)植株的生長發(fā)育均具有明顯的改善和促進(jìn)作用, 均能一定程度改善草莓品質(zhì)。其中, 寡雄腐霉菌可濕性粉劑和多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理在防治草莓灰霉病的防治效果、促進(jìn)草莓植株生長方面差異較小, 均優(yōu)于哈茨木霉菌可濕性粉劑處理, 且多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑處理在改善草莓品質(zhì)方面表現(xiàn)更佳。本試驗(yàn)還有需要完善之處, 在后續(xù)試驗(yàn)中將對(duì)菌劑的使用量進(jìn)行完善和改良, 以達(dá)到更好的效果。