生物肥料“寧盾”對甜瓜枯萎病的防治效果

邢衛峰等

摘要：通過田間試驗發現，生物肥料“寧盾”能夠有效防治甜瓜枯萎病，提高甜瓜的出苗率，促進甜瓜的生長，并顯著提高甜瓜的產量和果實品質。在甜瓜連作田中，“寧盾”處理組枯萎病嚴重度顯著低于對照組，生防效果高達8155%。育苗10 d后，“寧盾”處理組出苗率較對照組高20.66%～61.54%。在甜瓜“新景甜1號”移栽25 d后，“寧盾”處理組甜瓜的株高、莖粗、最大葉面積分別增加57.50%、8.18%、47.16%，處理組增產達21.02%；甜瓜“圣姑”移栽到大田45 d后，與對照組比較，“寧盾”處理組甜瓜株高、莖粗分別增加14.88%、15.15%，增產率高達57.61%。另外，“寧盾”處理組果實的硬度、可溶性固形物、可溶性糖含量均顯著高于對照組，因此“寧盾”對甜瓜的品質具有明顯的改善作用。

關鍵詞：生物防治；枯萎病；甜瓜；促生長作用；生物肥料

中圖分類號： S436.5 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0078-03

甜瓜（Cueumis melon）別名香瓜，市場需求量大，隨著栽培技術的不斷發展，為了滿足反季節甜瓜的市場需求，保護地栽培甜瓜應運而生，但多年連續栽培極易產生連作障礙。連作障礙是甜瓜生產中常見的難題之一，連作障礙產生的原因主要是土傳病菌積累、植物自毒作用、土壤鹽漬化和酸化等[1]。連作障礙會導致作物產量和品質的下降，然而由于連作障礙產生的因素非常復雜，生產上尚缺乏一套行之有效的解決方案或途徑。甜瓜連作田中通常伴隨枯萎病的發生。溫玲連續統計了5年甜瓜連作田枯萎病的發病情況，5年后甜瓜枯萎病發病率達90%，造成了重大的經濟損失[2]。生產上常用的克服連作障礙的技術有輪作和間套作[3]、選用抗病品種或嫁接[4-5]、無土栽培、合理的土壤管理和生物防治[6-8]等。其中較為有效可行的方法是選育抗病品種或嫁接和生物防治，但選育抗病品種費時費力，和嫁接一樣都會導致甜瓜口感和品質下降[9]，實際應用受到一定限制；因此生物防治成為目前國內外學者的研究熱點，并將逐步成為農作物病蟲害防治的重要手段之一。

生物肥料“寧盾”由南京農業大學生物源農藥研發實驗室研制，主要成分是2種芽孢桿菌和沙雷氏菌。通過前期研究發現，其對番茄青枯病、辣椒疫病、番茄根結線蟲病等土傳病害均有較好的防治效果[10-11]。“寧盾”通過有效地提高土壤中生物多樣性，提高植物根圍土壤速效氮磷鉀的含量，對土壤肥力和結構具有良好的改善作用。本研究通過田間試驗，初次評價了生物肥料“寧盾”防治甜瓜枯萎病的效果、對甜瓜的促生作用和對果實品質的提高效應，為甜瓜生產實踐過程中克服連作障礙、提高綜合效益提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試菌劑、甜瓜品種和試驗田概況

生物肥料“寧盾”是由南京農業大學生物源農藥研發實驗室研制、南京農大生物源農藥創制有限公司開發的微生物肥產品[登記證號為微生物肥（2013）準字（1096）號]，水劑，其中有效活菌含量>108 CFU/mL。

供試甜瓜品種為圣姑，購自農友種苗（中國）有限公司；新景甜1號，由黑龍江省景豐良種開發有限公司育成。

甜瓜圣姑試驗安排在江蘇省東海縣白塔埠鎮前營村甜瓜連作田進行，面積0.28 hm2；試驗田連續5年種植甜瓜，甜瓜枯萎病發生嚴重。甜瓜新景甜1號試驗安排在江蘇省東海縣白塔埠鎮前營村甜瓜非連作田進行，面積0.28 hm2。

1.2 試驗設計

本試驗共設2個處理：處理組為生物肥料“寧盾” 120 L/hm2；對照組為清水對照。每處理設3小區重復，每個小區面積為223.5 m2，各處理隨機區組排列。小區之間以保護行隔離，試驗田按常規管理。甜瓜移栽到田間大棚時，用濃度 1×107 CFU/mL 的“寧盾”澆灌根部，“寧盾”使用量為 120 L/hm2。

1.3 調查內容與方法

1.3.1 出苗率統計 隨機選擇顆粒飽滿程度一致、健康的甜瓜種子，分組裝入小燒杯中，編號，種子表面用3%次氯酸鈉溶液消毒10 min，用無菌水沖洗3次，分別以“寧盾”菌液或清水浸種5 min；之后分別置于無菌紗布上，28 ℃催芽24 h，其間適量補水，將催芽的種子放于苗床中，10 d后統計每個品種各處理組種子的出苗情況，計算出苗率：出苗率=出苗的種子數/供檢測的種子數×100%。

1.3.2 促生作用調查 在調查甜瓜生長指標時，每小區取24株甜瓜植株測量株高、莖粗、葉片數和最大葉面積。

1.3.3 品質檢測方法 硬度和可溶性固形物的檢測方法參見Miccolis等的方法[12]；可溶性糖的測定采用李合生等的蒽酮比色法[13]；可溶性蛋白測定采用考馬斯亮藍比色法[13]；維生素C測定采用2，6-二氯靛酚滴定法[13]。

1.3.4 生物防效統計 用5點取樣法，調查統計病株數，并計算病情指數和防治效果。病害的嚴重度分級標準[14]如下：0級，全株無病，外部無癥狀；1級，全株葉片總數的25%以下葉片發病，或莖內維管束25%以下變褐色；2級，全株葉片總數的26%～50%葉片發病，或莖內維管束26%～50%變褐色；3級，全株葉片總數的51%～75%葉片發病，或莖內維管束51%～75%變褐，部分葉片萎蔫；4級，全株葉片總數的76%～100%葉片發病，或莖內維管束75%～100%變褐，或整株因病萎蔫枯死。病害嚴重度和生防效果的計算公式如下：

病害嚴重度=[∑（發病植株數×病級數）/（總植株數×最高病級數）]×100%；

生防效果=[（對照病害嚴重度-處理病害嚴重度）/對照病害嚴重度]×100%。

1.3.5 數據統計分析 生長指標以及品質的相關數據分析通過軟件DPS 7.05完成。

2 結果與分析

2.1 生物肥料“寧盾”對甜瓜出苗的影響

10 d后統計每個品種各處理組種子的出苗情況，結果顯示，寧盾處理組甜瓜圣姑、新景甜1號出苗率較對照組出苗率分別提高61.54%、20.66%（表1），表明生物肥料“寧盾”有利于甜瓜種子的萌發和幼苗的生長（圖1）。

3 結論與討論

生物菌劑“寧盾”是新研發的一種復合菌劑，具有防治多種土傳病害、促進植物生長、改善果實品質的效果，在實際生產應用中有很大的防病促生長潛力。本試驗田連作障礙的主要產生原因是甜瓜枯萎病的發生，試驗結果顯示，生物源農藥“寧盾”能夠有效防治枯萎病，防效高達81.55%。生物源農藥“寧盾”的主效成分是芽孢桿菌，關于芽孢桿菌的防病機理已經有了較深入的探討。曾有研究發現，Bacillus sp. AR156可以同時激發水楊酸介導的信號通路和JA/ET介導的信號通路，誘導植物產生ISR從而抵抗病原物的侵害[15]；除此之外，陳云等對Bacillus subtilis 防病機理做了進一步研究，發現Bacillus subtilis可以通過在番茄根圍形成穩定的生物膜，增強對番茄青枯病的防治效果，同時發現Bacillus subtilis對多種病原物有較強的拮抗作用[16]。

“寧盾”不僅有良好的防治枯萎病的能力，試驗結果還顯示，“寧盾”處理組甜瓜的出苗率較對照組提高了21.66%～61.65%，且顯著促進了甜瓜的生長，株高、莖粗和葉面積均有不同程度的增加。其他報道顯示，PGPR能夠改變根構型，抑制主根的生長，促進側根的生長，根圍促生菌能夠顯著增加根重，增強植物從土壤中吸收養分的能力[17]；伯霍爾德桿菌屬PsJN接種擬南芥野生型Col-0顯著增加了擬南芥葉面積，但沒有顯著增加葉片數[18]。前期研究發現，“寧盾”的單菌成分能夠產生IAA、嗜鐵素、產生VOCs，且具有解磷的作用，能夠體外降解有機磷和無機磷。而據有關報道，許多根圍促生菌能夠產生IAA，可以直接或間接促進植物幼苗的生長和提高其產量[19]。次生代謝產物嗜鐵素競爭其他菌類的鐵離子，抑制有害微生物的生長。大多數根圍促生菌具有解磷固氮作用，分解土壤中難以利用的有機磷或無機磷成為可利用的磷，以利于植物營養吸收。最近Meldau等報道芽孢桿菌B55產生的揮發性物質DMDS（二甲基二硫）直接參與硫代謝促進煙草的生長[20]。而這些特性確保給作物提供充足的營養，從而提高作物的產量和品質。

Yamaguehi等認為，甜瓜果實中糖含量的高低是衡量其品質的主要依據[21]。試驗結果顯示，“寧盾”處理組甜瓜的含糖量顯著高于對照組，提高了10.78%；同樣，其他品質指標，如可溶性蛋白、維生素C、可溶性固形物都有一定程度的增加；因此“寧盾”對甜瓜的品質有很好的改善，克服了嫁接、選育抗病品種等方法引起的品質下降，成為克服連作障礙更為有效和可行的方法。

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