生物菌劑對青枯病防控效果及其影響因素的優(yōu)化

摘要： 【目的】由茄科勞爾氏菌引起的青枯病是一種普遍的細(xì)菌性土傳病害，嚴(yán)重威脅多種經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)。青枯病主要采用生物技術(shù)防治，但由于施用方法以及生防菌株較為多元，生防效果差異較大。因此，我們研究了生物菌劑對青枯病發(fā)病率的防控效果及主要影響因素?！痉椒ā炕赪eb of Science 和CNKI 數(shù)據(jù)庫，以關(guān)鍵詞“青枯病”和“生物菌劑”、“Ralstonia solanacearum”或“Pseudomonas solanacearum”和“Biological bacteriumagent”或“Biological bacterium control”進(jìn)行檢索。以具有1 個不施生物菌劑對照組，且具有發(fā)病率（DI）、發(fā)病率均值和樣本量為條件進(jìn)行篩選，共獲得113 對有效數(shù)據(jù)。采用meta 分析方法評估了生物菌劑的防控效果及主要影響因素。采用Metawin 軟件中的隨機(jī)效應(yīng)模型，以處理組和對照組之間的效應(yīng)值（effect size， ES） 評價因素的效應(yīng)強弱?！窘Y(jié)果】施用生物菌劑后，青枯病發(fā)病率從77.35% 降至37.13%，防控效率為52.00%。施用模式、土壤中功能微生物與青枯菌數(shù)量比、功能微生物種類是影響青枯病防治效果的主要因素。土施、浸根、噴淋和種子處理4 種施用方法對青枯病的防控效應(yīng)值分別為? 0 . 8 0～? 0 . 6 1、? 1 . 3 4～? 1 . 1 5、? 0 . 9 6～? 0 . 7 9 和?0.67～?0.49，說明4 種施用方法均有顯著的防控效果，以浸根法的防控效率最好，其防控效率可達(dá)66.72%。施用生物菌劑后的土壤中功能微生物與青枯菌數(shù)量比值為1∶1、10∶1、100∶1 時，對青枯病均有顯著防控效果，以比值為100∶1 時的防控效果（63.62%） 最為顯著。鏈霉菌對青枯病的防效優(yōu)于假單胞菌和芽孢桿菌，其防控效率可達(dá)74.08%?！窘Y(jié)論】生物菌劑對青枯病的防治效果普遍較為顯著，采用移栽前浸根，生物菌劑施用量達(dá)到土壤中功能微生物數(shù)量與青枯菌數(shù)量比值為100∶1，選擇鏈霉菌屬作為功能菌劑，均可獲得較高且穩(wěn)定的青枯病防控效果。

關(guān)鍵詞： 青枯病； 發(fā)病率； 生物菌劑； 防控效果； meta 分析

糧食安全是一個國家賴以生存和發(fā)展的根本。長期集約化農(nóng)業(yè)活動導(dǎo)致土壤微生態(tài)環(huán)境惡化，土傳病害頻發(fā)等問題更加突出，嚴(yán)重威脅土壤健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1]。土傳病害是指土壤中的病原真菌、細(xì)菌、線蟲等特異性富集，并在條件適宜時侵染植物的根系，從而引發(fā)作物病害。通常具有病原種類多、寄主范圍廣、隱蔽性強、傳播速度快、危害面積大、治理艱難等特點[2]。土傳病害普遍發(fā)生在糧油、園藝作物和藥用植物上，常見的土傳病原菌有：誘發(fā)豆科作物產(chǎn)生冠癭瘤的根癌農(nóng)桿菌（Agrobacteriumtumefaciens），導(dǎo)致人參、烏頭、黃芪等發(fā)生根腐病的尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）[3?4]和茄腐鐮刀菌（Fusarium solani）[5]，誘發(fā)草莓、甜菜立枯病的立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）[6]，引起番茄、煙草、楊梅等作物青枯病的青枯菌（Ralstonia solanacearum）[7]等。這些致病菌導(dǎo)致植物根部乃至全株發(fā)生病害，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且其還通過微生物間接影響土壤化學(xué)因子，削弱土壤抵抗環(huán)境變化的能力，增加土壤健康安全風(fēng)險[8]。其中，由茄科勞爾氏菌（Ralstonia solanacearum） 引起的青枯病是一類最具破壞性的植物病害[9]。青枯病是自然界普遍存在的易感性細(xì)菌性病害，其具有地域分布廣泛、寄主植物多樣等特點，侵染寄主多達(dá)50 個科450 種作物以上[10?11]，其中包括許多重要的經(jīng)濟(jì)作物，如番茄[12]、煙草[13]、辣椒等茄科作物。并且隨著研究范圍的擴(kuò)大，還不斷有新的寄主植物被發(fā)現(xiàn)，如錦葵[ 1 4 ]、甜菜[15]、無花果[16]等。研究發(fā)現(xiàn)青枯病已經(jīng)在中國乃至全球造成土壤生物污染、作物嚴(yán)重減產(chǎn)等問題，其中較為嚴(yán)重的有番茄減產(chǎn)16%～41%，煙草減產(chǎn)25%～100%[17]，青枯病已受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注[18?20]。

目前，青枯病的防治方法主要有化學(xué)農(nóng)藥防治、耕作措施防治、生物防治等[21]。噴施化學(xué)農(nóng)藥是目前防治青枯病最便捷快速的方法，然而，長期施用農(nóng)藥也會加強青枯菌的抗藥性，加劇土壤微生物群落的失衡，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[22]。調(diào)整耕作措施能有效抑制土壤中病原菌的生長，例如番茄與十字花科或禾本科作物進(jìn)行輪作對青枯病的防治效果較好，但此方法成本投入較大，經(jīng)濟(jì)效益低[23]，因此需要尋找更為長久高效的防治手段。生物防治是利用有益微生物或其制品作為生物菌劑進(jìn)行防控的手段，現(xiàn)已成為了一種安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益高且長效的防治措施[24]。作為生物菌劑，需要其具有在青枯病防控中顯著降低植物發(fā)病率的能力，諸多研究均表明生物菌劑對青枯病有較好的防控效果。其中，李志丹等[25]研究發(fā)現(xiàn)，接種M01 鏈霉菌后青枯病的發(fā)病率比對照降低了41.8%；Suresh 等[26]也發(fā)現(xiàn)，熒光假單胞菌VSMKU3054 顯著促進(jìn)了番茄幼苗的生長，并且能夠顯著抑制青枯菌；Elsharkawy 等[27]研究也表明，利用蘇云金芽孢桿菌CR-371 處理番茄根可顯著抑制青枯菌的增殖。盡管諸多研究均報道生物菌劑對青枯病具有良好的防控效果，但不少學(xué)者也發(fā)現(xiàn)其在田間應(yīng)用效果不穩(wěn)定，如Xiong 等[28]研究發(fā)現(xiàn)，生物菌劑的施用沒有引起土壤性質(zhì)的顯著變化，且對煙草幼苗株高、長葉表面積、葉數(shù)等均無顯著影響；Sansinenea 等[29]研究也表明，蘇云金芽孢桿菌制劑的殺菌活性不穩(wěn)定，并且由于紫外線輻射而易在野外條件下迅速失去活性。又因為生物防控產(chǎn)品基礎(chǔ)的微生物菌劑是通過工業(yè)發(fā)酵批量生產(chǎn)的，它們的種群通常只能在有限的時間內(nèi)自我維持，因此必須多次施用[30]。

在防控土傳病害時，生物菌劑制品中活微生物的生命活動起關(guān)鍵作用，其防控效率及穩(wěn)定性受多種因素的制約[31]。因此，需要綜合試驗條件（盆栽或大田）、施用模式、施用濃度、功能微生物種類等影響因素進(jìn)行整體考慮。本研究旨在通過綜合分析目前生物菌劑在防控青枯病中的應(yīng)用情況，探究不同試驗條件、施用模式、施用濃度以及生物菌劑功能微生物種類對青枯病的防控效果，系統(tǒng)評估和分析生物菌劑在應(yīng)用效果中的影響因素，以進(jìn)一步提升生物菌劑防控土傳青枯病效率和穩(wěn)定性，為生物菌劑的應(yīng)用推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)收集

本研究所選文獻(xiàn)來源于中國知網(wǎng)（CNKI） 以及Web of Science 數(shù)據(jù)庫。中文數(shù)據(jù)庫以“青枯病”和“生物菌劑”為關(guān)鍵詞，Web of Science 數(shù)據(jù)庫以“ Ralstonia solanacearum”或“ Pseudomonassolanacearum”和“biological bacterium agent”或“biological bacterium control”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，截至?xí)r間為2022 年9 月7 日。從CNKI 中國知網(wǎng)檢索得到10 篇研究文獻(xiàn)，從Web of Science 中得到495篇研究文獻(xiàn)。再通過以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行文獻(xiàn)篩選：1） 具有1 個不施加生物菌劑的對照組；2） 具有發(fā)病率（DI，DI=青枯病發(fā)病植株數(shù)/總植株數(shù)）；3） 具有發(fā)病率的均值和樣本量；4） 數(shù)據(jù)重復(fù)的文獻(xiàn)僅選取其中1 篇。按照以上的篩選標(biāo)準(zhǔn)，閱讀文獻(xiàn)題目、摘要或全文后將不符合要求的文獻(xiàn)去除。本研究將篩選獲得的48 篇文獻(xiàn)（具體見https：//www.plantnutrifert.org/cn/article/doi/10.11674/zwyf.2023460） 中的113 對數(shù)據(jù)納入meta 分析，提取以下數(shù)據(jù)信息：不施加生物菌劑的對照組和施加生物菌劑的處理組在相關(guān)指標(biāo)下的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和樣本量，相關(guān)指標(biāo)有試驗類型、施用模式、施用終濃度以及生物菌劑功能微生物種類。進(jìn)行數(shù)據(jù)收集時，將Xc 和Xe 分設(shè)為對照組和處理組均值，將SDc 和SDe 分設(shè)為對照組和處理組標(biāo)準(zhǔn)差，將Nc 和Ne 分設(shè)為對照組和處理組樣本量，即處理的重復(fù)數(shù)；發(fā)病率為最后一次測得的發(fā)病率；試驗類型分為盆栽和大田試驗；生物菌劑的施用劑量，統(tǒng)一單位為CFU/g。文獻(xiàn)中表格和文章的數(shù)據(jù)直接提取，圖片采用Getdata graph digitizer（圖表數(shù)字化工具） 軟件提取數(shù)據(jù)。

1.2 Meta 分析

本研究采用Metawin 軟件[32?33]，選擇隨機(jī)效應(yīng)模型，基于效應(yīng)值（effect size， ES） 進(jìn)行分析。處理組和對照組之間因為某因素影響而導(dǎo)致的差異大小用ES 進(jìn)行評價，一般以0 為界限，當(dāng)ES 小于0 時，表示處理低于對照。而ES 越大，即離“無效線0”越遠(yuǎn)，則該因素的效應(yīng)越強。選擇Hedges 等[34]的公式計算反應(yīng)比的自然對數(shù)作為效應(yīng)值，并計算相應(yīng)的研究內(nèi)方差：

式中：Xc 為對照組均值，Xe 為處理組均值，vlnRR為研究內(nèi)方差，SDc 為對照組標(biāo)準(zhǔn)差，SDe 為處理組標(biāo)準(zhǔn)差，Nc 為對照組樣本量，Ne 為處理組樣本量，即處理的重復(fù)數(shù)。

先前的研究證明，效應(yīng)值lnRR 為近似正態(tài)分布，平均值為真實反應(yīng)率[34?36]。當(dāng)任一效應(yīng)值的95%置信區(qū)間（CI） 與lnRR=0 重疊時，認(rèn)為該處理對結(jié)局指標(biāo)無顯著統(tǒng)計學(xué)意義；否則認(rèn)為該處理對結(jié)局指標(biāo)具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義。對異質(zhì)性Q 值進(jìn)行檢驗，如果其Plt;0.05，則引入后續(xù)一些影響因素進(jìn)行分析；否則說明整體異質(zhì)性小，無需進(jìn)行詳細(xì)分析[37]。

此外，為了評價防控效果，對防控效率CE 進(jìn)行計算[38]，計算公式為：

CE = （Xc-Xe）=Xc （3）

式中：Xc 為對照組發(fā)病率均值，Xe 為處理組發(fā)病率均值

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析方法

采用Excel 2019 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析。利用 SPSS 26 軟件，采用單因素方差分析（One-wayANOVA， LSD 事后檢驗） 和t-檢驗（two-tailed t-test）方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，Plt;0.05 表示差異顯著；采用R 語言“ggplot2”、“forestplot”軟件包進(jìn)行圖片可視化[38]。

2 結(jié)果與分析

2.1 青枯病試驗點分布

根據(jù)篩選出的48 篇文獻(xiàn)，國內(nèi)外共有34 個青枯病生物防治研究試驗，分布在北緯19°～北緯51°范圍內(nèi)，主要包括中國、印度、韓國、日本、伊朗以及英國、美國等國家，寄主植物種類主要為番茄、煙草、茄子、馬鈴薯以及其他少量蔬菜作物（圖1），點位的數(shù)值大小代表了在當(dāng)?shù)亻_展試驗組的數(shù)目。本研究中涵蓋的51 個生物防治試驗主要在番茄、煙草、馬鈴薯、茄子等經(jīng)濟(jì)作物上進(jìn)行，其中番茄和煙草作為青枯病生物防治中的模式植物被廣泛研究，而對于研究地點的分布，國內(nèi)的研究占據(jù)絕大部分，其中又以位于江蘇省的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)開展研究最多。

進(jìn)一步對中國范圍內(nèi)的試驗點進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果表明，南方青枯病生物防治研究試驗點明顯多于北方，主要分布在江蘇、云南及福建省，供試作物以番茄和煙草最多，試驗點數(shù)分別為15、13 個，馬鈴薯、茄子、廣藿香作物的青枯病防治研究地點零星分布于中國東南沿海區(qū)域（圖2）。

2.2 生物菌劑施用對青枯病的防控效果

為了明確生物菌劑施用對青枯病的防控效果，對篩選得到的113 對數(shù)據(jù)進(jìn)行總體平均效應(yīng)值、置信區(qū)間和效應(yīng)值的顯著性檢驗。生物菌劑防控青枯病效果的統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，整體樣本量為113時，平均效應(yīng)值為?0.8338，達(dá)到0.05 顯著水平；整體異質(zhì)性為449，達(dá)到0.05 顯著水平；95% 置信區(qū)間上、下限分別為?0.7845、?0.8830，施用菌劑處理相對于未施用菌劑的青枯病防效為0.5200。生物菌劑降低青枯病發(fā)病率的平均效應(yīng)值（MES） 為?0.8338，按照防控效率公式CE= （Xc?Xe）/Xc 計算，得到施用菌劑相對于不施用菌劑對青枯病的平均防控效率約為0.52，說明生物菌劑總體的防控效果較好，具有后續(xù)研究潛力。未施用生物菌劑時平均發(fā)病率為77.35%，施用生物菌劑時平均發(fā)病率為37.13%，施用菌劑后青枯病的發(fā)病率較不施用生物菌劑降低了約40%。對其總體異質(zhì)性Q 進(jìn)行檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Plt;0.05 （圖3），說明獲得的113 對數(shù)據(jù)的異質(zhì)性強，可以引入變量因素來解釋其具體作用。

2.3 試驗條件對生物菌劑防控青枯病效果的影響

對篩選得到的113 對數(shù)據(jù)，按照大田和盆栽兩種試驗條件分別進(jìn)行防控效率和防控效果分析（圖4），結(jié)果表明，在大田和盆栽兩種試驗條件下，生物菌劑的防控效率均達(dá)到了50% 以上，兩者沒有顯著差異。進(jìn)一步分析結(jié)果表明，大田和盆栽施用生物菌劑對青枯病防控的平均效應(yīng)值分別為?0.90 和?0.82（P=0.951），青枯病的防控效應(yīng)值分別為?1.02～?0.78 和?0.87～?0.76，即抑制青枯病能力的置信區(qū)間為?1.02～?0.78 和?0.87～?0.76，且兩者均未與無效線0 重疊，表明在大田或盆栽試驗條件下施用生物菌劑均能顯著降低青枯病的發(fā)病率，且大田試驗中施用生物菌劑的防控效應(yīng)明顯大于盆栽試驗，然而由于大田試驗樣品量較少，該結(jié)果還需更多的大田數(shù)據(jù)支撐。

2.4 施用模式對生物菌劑防控青枯病效果的影響

為了明確施用模式對生物菌劑防控效果的影響，我們對篩選得到的113 對數(shù)據(jù)按照施用模式將其分為拌土法、浸根法、噴淋法和種子處理4 類，并進(jìn)行防控效率和防控效果分析。結(jié)果表明，4 種施用模式均有很好的防控效果，其中，浸根法的防控效率最好，其防控效率可達(dá)66.72% （圖5a）。進(jìn)一步對其進(jìn)行防控效應(yīng)值分析，發(fā)現(xiàn)4 種施用模式對青枯病的防控效應(yīng)值相差較大，拌土、浸根、噴淋、種子處理分別為?0.80～?0.61、?1.34～?1.15、?0.96～?0.79 和?0.67～?0.49，表明不同施用模式對生物菌劑防控青枯病的效果不同。且拌土、浸根、噴淋和種子處理的置信區(qū)間皆未與無效線0 相交，表明這4 種施用模式對青枯病均有顯著防控效果，且浸根法效果最好（圖5b）。

2.5 生物菌劑施用量對其防控青枯病效果的影響

為了明確生物菌劑施用量對其防控效果的影響，我們將添加生物菌劑后每克土壤中含有的有效菌落個數(shù)（CFU/g， 干土） 定義為生物菌劑施用濃度。然后對篩選得到的113 對數(shù)據(jù)按照不同終濃度梯度進(jìn)行分類，其中，有6 組數(shù)據(jù)在文章內(nèi)未明確終濃度，將其定義為缺失，其余分組分別為106、107、108、109 CFU/g。結(jié)果表明，與對照相比，4 種不同施用濃度均對青枯病防控效果良好，防控效率均在40%～60%，然而，各施用濃度間差異不顯著（圖6a）。進(jìn)一步對其進(jìn)行防控效應(yīng)值分析（圖6b），發(fā)現(xiàn)4 個不同施用濃度處理下青枯病防控的平均效應(yīng)值和置信區(qū)間有明顯差異，106、107、108、109 CFU/g 處理分別為?0.88～?0.36、?1.11～?0.84、?0.86～?0.75和?1.14～?0.81，表明與不施用生物菌劑相比，4 種濃度的生物菌劑對青枯病防控均有顯著效果，但各施用濃度間差異不顯著。

值得注意的是，評價防控效果時并不能僅僅關(guān)注土壤中生物菌劑的濃度，同時也應(yīng)當(dāng)考慮到土壤中原本的青枯菌濃度。綜合篩選得到的48 篇文獻(xiàn)，其中23 篇文獻(xiàn)共62 對數(shù)據(jù)涉及了添加生物菌劑后每克土壤中功能微生物數(shù)量與青枯菌數(shù)量比值數(shù)據(jù)。將其按照1∶1、10∶1、100∶1 的比值分為3個梯度進(jìn)行分析（圖6c），發(fā)現(xiàn)當(dāng)施用后每克土壤中功能微生物數(shù)量與青枯菌數(shù)量比為100∶1 時，施用生物菌劑對青枯病有顯著的防控效果（Plt;0.05），其防控效率可達(dá)63.62%。

2.6 生物菌劑功能微生物種類對防控青枯病效果的影響

為了明確生物菌劑功能微生物種類對防控效率和防控效果的影響，我們對篩選得到的113 對數(shù)據(jù)中涉及的功能微生物按照系統(tǒng)發(fā)育學(xué)進(jìn)行分類，共得到4 類生物菌劑，芽孢桿菌（Bacillus） 數(shù)據(jù)53對，假單胞菌（Pseudomonas） 數(shù)據(jù)23 對，鏈霉菌（Streptomyces） 數(shù)據(jù)10 對，其他菌種數(shù)據(jù)27 對，其中“其他菌種”主要包括大腸桿菌（ColiBacillus）1 對、叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi）1 對、白僵菌（Beauveria bassiana） 1 對、木霉（Trichoderma sp.） 2 對等。結(jié)果表明，芽孢桿菌、假單胞菌、鏈霉菌、其他菌種4 種功能微生物種類中，施用鏈霉菌時防控效率最好，其防控效率可達(dá)74.08% （圖7a）。進(jìn)一步對其進(jìn)行防控效應(yīng)值分析（圖7b），發(fā)現(xiàn)4 種功能微生物種類降低發(fā)病率的效應(yīng)值置信區(qū)間均未與無效線0 相交，說明芽孢桿菌、假單胞菌、鏈霉菌和其他菌種作為生防菌劑時，對土傳青枯病均有很好的防控效果。而且，鏈霉菌對青枯病發(fā)生的平均效應(yīng)值為?1.63～?1.25，絕對值明顯大于芽孢桿菌的?0.85～?0.71 和假單胞菌的?1.01～?0.79，因此，鏈霉菌（Streptomyces） 作為生物菌劑時，對青枯病的防效優(yōu)于其他兩種菌劑。

3 討論

本研究基于113 對知網(wǎng)和Web of Science 數(shù)據(jù)庫中下載到的文獻(xiàn)試驗數(shù)據(jù)，綜合解析了試驗條件、施用模式、添加生物菌劑后每克土壤中功能微生物數(shù)量與青枯菌數(shù)量比值，以及生物菌劑功能微生物種類對降低土傳青枯病的發(fā)病率效果差異，評估生物菌劑在防控土傳青枯病中的作用，篩選到了對土傳青枯病具有顯著影響和非顯著影響的因子。

生物菌劑的施用對土傳青枯病有顯著防控效果，平均防控率約為52% （圖4）。且盆栽和大田試驗兩種條件下的試驗結(jié)果均表明，生物菌劑的施用可顯著降低青枯病的發(fā)病率，兩者的防控效果無顯著差異。之前一些研究表明，在盆栽試驗中有很好防控效果的生物菌劑應(yīng)用到田間之后，防控效果顯著降低[39?41]，因此，在潛在抗病微生物的篩選過程中，首先利用盆栽試驗初步評估效果，再進(jìn)一步進(jìn)行大田試驗，獲得確切促生和防病效果這一方法是可取的[42?43]。在今后的試驗中，也更應(yīng)注重大田環(huán)境的實際情況，這樣才能更好地反映出生物菌劑在生產(chǎn)中的實際效用。

生物菌劑的不同施用模式對其防控青枯病的效果具有顯著影響。分析發(fā)現(xiàn)浸根、噴淋及拌土的施用模式較種子處理防控效果更好。其中，浸根處理對青枯病防控效果最為顯著，防控效率可達(dá)66.72%，其原理是使植株根部直接接觸高濃度的生防菌劑，使菌體快速定殖于植物根部，繼而改變根際微生物群落結(jié)構(gòu)。植物根際的營養(yǎng)資源、溫度、空間競爭等因素會影響功能微生物的定殖，例如微觀世界中，早定殖者往往能夠搶先消耗資源，排擠晚到者；其次早定殖者可以利于新陳代謝改變溫度影響競爭對手；最后由于早定殖可以搶先占有小生境，搶占空間，從而減少競爭對手的生長空間[44?46]。且生態(tài)學(xué)理論表明，生態(tài)群落的初始集合或擾動后的恢復(fù)可能取決于物種到達(dá)的順序：早到的物種改變資源或環(huán)境條件的方式影響晚到的物種，影響它們在群落中定殖的能力，這些相互作用被稱為優(yōu)先效應(yīng)[47?48]?，F(xiàn)在越來越多的證據(jù)表明微生物組具有重要的優(yōu)先效應(yīng)，這些效應(yīng)已被證明會影響物種定殖于植物的葉片[49]和根[50]的情況等。

Wang 等[51]研究顯示，在一定范圍內(nèi)，生物菌劑的防控效果隨著芽孢桿菌菌液濃度的上升而提高。然而本研究對生物菌劑不同施用濃度防控效果的評估結(jié)果表明，與CK 相比，不同施用濃度均顯著降低了青枯病的發(fā)病率，但是不同施用濃度處理間的防控效果無顯著差異（圖6b）。在明確大田中青枯菌濃度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對添加生物菌劑后每克土壤中功能微生物數(shù)量與青枯菌數(shù)量比值梯度進(jìn)行評估，結(jié)果表明，與1∶1、10∶1 相比，當(dāng)比值為100∶1 時，生物菌劑施用對防效有顯著提升（圖6c），這一結(jié)果表明，生物菌劑的防控效果與施用后土壤中功能微生物的數(shù)量相關(guān)，究其原因應(yīng)是高相對豐度的功能微生物入侵后，其在根際定殖成功率更高、定殖數(shù)量更多[52- 53]。綜合篩選出的48 篇文獻(xiàn)，其中每克土壤中生物菌劑與青枯菌數(shù)量比有1∶1、10∶1、100∶1，但是考慮到樣本量的問題（1∶1、10∶1、100∶1 的樣本量分別為17、30、15 對），濃度比100∶1 不一定是最合適有效的比例，二者數(shù)量比值與防治效果間關(guān)系有待進(jìn)一步探索，可以更加細(xì)化添加生物菌劑后每克土壤中功能微生物數(shù)量與青枯菌數(shù)量比關(guān)系，例如使用20∶1、50∶1，150∶1等不同的濃度梯度進(jìn)行試驗，以找到最為經(jīng)濟(jì)有效的濃度比用以防控青枯病。此外，在施用生物菌劑時應(yīng)明確施用前大田中青枯菌的含量，然后在此基礎(chǔ)上，合理計算生物菌劑的投入量，以期獲得經(jīng)濟(jì)、高效的生防效果。

評估分析結(jié)果表明，添加鏈霉菌和芽孢桿菌防控效果較優(yōu)，添加假單胞菌也具有一定的防治效果。其中，鏈霉菌成為防效最佳的菌劑，可能是由于其屬于革蘭氏陽性菌，環(huán)境適應(yīng)性強[54]；而且鏈霉菌是絲狀菌，能夠產(chǎn)生營養(yǎng)菌絲，最終形成錯綜復(fù)雜的菌絲，方便在不同的環(huán)境中生長和定殖；鏈霉菌還能形成孢子，有助于自身的存活、擴(kuò)散和傳播[55]。此外，研究表明鏈霉菌的拮抗作用是通過水解病原菌的細(xì)胞壁導(dǎo)致病原菌死亡[56]；或者通過分泌一些抗生素來抑制病原菌蛋白質(zhì)、核酸和質(zhì)膜的合成，致使病原菌無法生長甚至死亡[57]；亦或者是鏈霉菌分解土壤中的有機(jī)質(zhì)，產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs（volatile organic compounds），VOCs 擁有極強的抑菌性，從而抑制了青枯菌的生長[58]。盡管鏈霉菌對青枯病防效提升的潛力最大，但從篩選的數(shù)據(jù)組來看，鏈霉菌被開發(fā)為生防菌劑的研究尚為缺乏，這可能是因為鏈霉菌本身生長緩慢、不好培養(yǎng)、生產(chǎn)成本較高等因素導(dǎo)致的[59]。然而四分之三的鏈霉菌都能產(chǎn)生擁有物種特異性的抗生素[60]，它們能夠通過保護(hù)植物免受各種病原體的侵害從而與植物合作共生[61]，因其具備良好的抑制青枯菌根際生長的效果，因此建議在后續(xù)研究中更關(guān)注鏈霉菌生防菌劑的開發(fā)和實際應(yīng)用。

在各個影響因素的評估中，由于生物菌劑生防過程本身復(fù)雜，導(dǎo)致異質(zhì)性來源也復(fù)雜[62]。研究中例如試驗環(huán)境、人為誤差等眾多不可控和無法收集的信息，會使部分因素并不能對整體異質(zhì)性進(jìn)行很好地解釋，因此尋找具體合適的解釋因素是以后研究的關(guān)鍵。盡管如此，meta 整體分析結(jié)果依然表明，施用生物菌劑可以顯著降低青枯病的發(fā)病率。

4 結(jié)論

菌劑施用模式中以浸根法效果最好；4 種施用濃度間的防控效果無顯著差異，但添加生物菌劑后每克土壤中功能微生物數(shù)量與青枯菌數(shù)量比為100∶1時，對青枯病的防控效果有顯著提高；同時鏈霉菌作生物菌劑功能微生物時防效最佳。整體來看，未加生物菌劑的平均發(fā)病率為77.35%，添加生物菌劑的平均發(fā)病率為37.13%，生物菌劑適合被推廣至實際農(nóng)作物生產(chǎn)中防控青枯病，并可通過控制一些影響因素，最大化其防治效果。

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基金項目：浙江省自然科學(xué)基金青年基金項目（LQ22C150005）；國家自然科學(xué)基金青年基金項目（32102472）；學(xué)?？蒲邪l(fā)展基金項目（2021FR042）。