哈茨木霉菌與復合芽孢桿菌對西瓜枯萎病的防治效果及其促進西瓜生長的作用

束震

摘 要：為探討枯草與地衣復合的芽孢桿菌和哈茨木霉菌（CCTCC保藏號：M2019337）對西瓜枯萎病的防治效果以及其促進西瓜生長的影響，以復合芽孢桿菌微膠囊劑和哈茨木霉菌微膠囊劑對田間已發生枯萎病的西瓜苗進行灌根和噴灑的防治試驗。結果表明：采用復合芽孢桿菌、哈茨木霉菌微膠囊劑單獨處理和復合處理，在施藥后7d、20d枯萎病的發病率都明顯低于空白對照，防效最好的是2種菌株的復配藥劑1000倍液處理，達78.75%;同時，復合芽孢桿菌和哈茨木霉菌劑處理后，對西瓜長勢具有非常明顯的促進作用。西瓜葉片濃綠、植株健壯、坐果數多，且莖蔓和葉片生長快，復合菌劑處理主蔓粗度增長46.83%，坐果率增加147%。

關鍵詞：復合芽孢桿菌微膠囊劑;哈茨木霉菌微囊劑;西瓜枯萎病;促生長

中圖分類號 Q819;S476 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）23-0116-03

西瓜枯萎病稱死秧病、麥割病、萎凋病，是由西瓜專化型尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. niveum）侵染所引起的土傳性病害，其病原能在土壤中存活時間8～10年[1-3]。西瓜整個生育期都會受到枯萎病的危害，造成西瓜產量下降30%，部分地塊減產50%以上，甚至絕產[4]，從而嚴重影響了西瓜種植的經濟效益。隨著西瓜種植面積的不斷擴大，連作重茬的西瓜種植模式也增加了枯萎病的發生程度。針對西瓜枯萎病的防治，目前國內外尚無有效的辦法，枯萎病被稱為西瓜生長過程中的“癌癥”。由于是土傳病害，采用嫁接換根、抗病育種、輪作、換土等方法效果均不理想，成本高、技術要求嚴格，另外化學藥劑防治藥劑防治效果也很差[5]。而生物防治除了有優良的防效和促進植物根部生長之外，還具有改善土壤團粒結構、改良植物根部微生物環境、調整土壤酸堿性、保護農田生態環境，對環境友好，對人、畜安全等優點。

芽孢桿菌（Bacillus spp.）和木霉菌（Trichoderma spp.）是優良的生防菌株[6-7]。在自然界中廣泛存在各種芽孢桿菌，其中大部分對人畜無害，不污染環境，對植物病害具有很好的抑制作用。芽孢桿菌防病作用機制主要是抗生作用、營養物質競爭和定植位置、誘導抗性、促進植物生長等機制[6]。哈茨木霉菌也是普遍存在于土壤中的重要微生物種群，營養競爭、重寄生、抗生作用及促進作物生長是其作為植病生防的重要因子。但在實際應用中，由于受劑型、氣候、土壤等環境條件影響，生防菌的防效往往不理想。目前，國內對相關微生物農藥劑型的研究不夠深入，主要表現為劑型單一，缺乏高水平的劑型。市場上使用的微生物菌制劑劑型通常都是可濕性粉劑或濃縮混合液體，其最大不足之處是貨架期短或生物活性大量失活，效果差異極大。而微膠囊化具有貨架期長，藥效穩定，防止有效成分分解和揮發，減少用藥量，防止漂移，減少環境污染，使用方便，提高藥劑選擇性等作用，是最具發展前景的劑型之一。為此，本研究利用安徽旭辰生物科技有限公司自有生產菌株和自有專利技術開發的復合芽孢桿菌微膠囊劑和哈茨木霉菌微膠囊劑進行防治西瓜枯萎病試驗，分析單一菌劑防效不全面和微生物失活率高的缺陷，以期為復合芽孢桿菌微膠囊劑和哈茨木霉菌微膠囊防治西瓜枯萎病提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗田為0.33hm2連片西瓜種植園。對照化學藥劑為惡霉靈（市售，99%含量，產地：山東）。試驗藥劑：50億CFU/g的復合芽孢桿菌微膠囊劑：1kg/包×3包;20億CFU/g的哈茨木霉菌微膠囊劑1kg/包×3包;復合微生物菌劑（50億CFU/g的復合芽孢桿菌與20億CFU/g的哈茨木霉菌3層包被的微膠囊劑）1kg/包×3包;枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和哈茨木霉菌均由旭辰生物實驗室自行篩選、分離、鑒定和制備，其中哈茨木霉菌（CCTCC保藏號：M2019337）。

1.2 試驗方法 試驗于2020年5月6日至6月17日進行共計40d，試驗地點位于安徽省蚌埠市懷遠縣龍亢農場有西瓜枯萎病發病癥狀的田間。試驗設不加藥劑的空白對照（CK）組和4種藥劑處理組：（1）不加藥劑的土壤（CK）;（2）50億CFU/g復合芽孢桿菌微膠囊劑1000倍液;（3）20億CFU/g哈茨木霉菌微膠囊劑1000倍液;（4）復合芽孢桿菌與哈茨木霉菌共同包被微膠囊制劑1000倍液，隨機排列，每個處理3次重復。各處理區施藥均使用量杯每株灌根500mL、噴灑500mL，自第1次施藥（2020年5月6日）的7d后按相同方法和藥量進行第2次（2020年5月13日）、第3次施藥（2020年5月20日）;（5）空白對照組（CK）使用清水同樣方法灌根和噴灑;（6）使用惡霉靈處理試驗區周邊西瓜苗土壤做化學藥劑對照，方法按照惡霉靈產品說明書使用;（7）按照5種方法試驗，每種試驗占667m2，其他日常管理不變。

1.3 病害分析 第1次施藥前（5月6日）和第3次施藥后的第7天（5月27日）、第20天（6月17日），觀察并記錄各處理區西瓜的發病情況。并參照王漢榮[9]方法，病害分級標準：0級：無病癥;1級：1片或2片子葉輕微發黃，但生長正常;2級：1～2片葉片黃化或1片子葉出現壞死斑，真葉稍變黃，出現輕微萎蔫;3級：子葉全部枯死，真葉明顯萎蔫，生長受阻;4級：全株嚴重萎蔫或死亡。根據調查結果，并按照以下公式計算病情指數、發病率、防治效果[10]：

發病率=病株數/調查總株數×100;

病情指數=[∑（各級病株數×相應級數）/（調查總植株數×最高級數）]×100;

防治效果=[（對照區病情指數-處理區病情指數）/對照區病情指數]×100

1.4 測定項目 試驗結束后，測定各處理區西瓜植株的主蔓長度、主蔓直徑、葉面縱徑、葉面橫徑、坐果數等。每處理隨機抽取50株，利用卷尺測定主蔓長度、葉面縱徑、葉面橫徑，利用游標卡尺測定主蔓直徑。主蔓長度為子葉到主蔓頂端的長度。主蔓直徑為主蔓第3、5、10、12、16節間的中間部位直徑。

2 結果與分析

2.1 不同處理對西瓜枯萎病的防治效果 試驗結果表明，使用復合芽孢桿菌1000倍液、哈茨木霉菌1000倍液以及2種復配藥劑1000mL對西瓜進行灌根、噴灑20d后，西瓜植株枯萎病的發病率均比施藥前很多減小，并且每個處理的發病率都明顯低于空白對照的防治效果（表1）。復合芽孢桿菌、哈茨木霉菌以及復合芽孢桿菌與哈茨木霉菌的復配試驗藥劑1000倍液病情指數分別為9.26、5.75、4.28?？瞻讓φ仗幚韰^的病情指數為20.14，3種菌劑處理的病情指數明顯低于對照處理組。2種菌劑復配處理的防效最高，達78.75%，其次是哈茨木霉菌，復合芽孢桿菌在3種菌劑處理中的防效最低，但對西瓜枯萎病也表現出了較好的防治效果。總體來說，3種方法的生物菌制劑對西瓜枯萎病防治均有著較好的效果，3次施藥后均控制了西瓜枯萎病菌的危害。說明復合芽孢桿菌、哈茨木霉菌對西瓜具有良好的防治作用，治療作用顯著。

2.2 不同處理對西瓜的促生作用 由表2可知，復合芽孢桿菌、哈茨木霉菌以及2種制劑的復配后處理的西瓜葉片濃綠厚實、植株健壯、坐果數多，且莖蔓生長較快，葉片長勢的大小不是非常明顯但是色澤肉眼可分辨差別。綜合所有數據，試驗菌劑復配處理后的主蔓長度、主蔓粗度、葉面橫徑、葉面縱徑以及高于空白對照和化學藥劑。復合芽孢桿菌和哈茨木霉菌單獨處理后，兩者間西瓜的長勢并無明顯差異，但主蔓粗壯，葉片橫徑和縱徑也均大于空白對照。化學農藥惡霉靈處理后對西瓜主蔓長度則起到了抑制作用。從調查的坐果數來看，復配藥劑坐果數最高，其他依次是哈茨木霉菌、復合芽孢桿菌、和惡霉靈與空白對照?？傮w來看，3個菌劑處理后均對西瓜的長勢起到了明顯的促進作用。其中，復合菌劑處理表現突出，主蔓粗度增加46.83%，葉面橫徑、縱徑分別增加5.08%、9.16%。

2.3 安全性 第3次施藥后的第20天調查，施用復合芽孢桿菌微膠囊劑和哈茨木霉菌微膠囊的處理區均未發生藥害，田地里昆蟲、蚯蚓數量相比其他地界數量只增不減，雜草長勢也較為旺盛，表明本試驗的用藥劑型、方法和劑量對西瓜生長安全。

3 小結與討論

枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌對很多病菌都有著抑制或殺滅作用，在蔬菜、瓜果等經濟作物上應用廣泛。據報道，枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌均可分泌產生胞外抗菌蛋白質，對農作物的多種致病菌孢子萌發和菌絲生長均有抑制作用，菌株生長速度快，環境要求不高，還可通過營養競爭的方式殺滅致病菌。而哈茨木霉菌更是自然界中普遍存在的性能優異的生防真菌，抗菌譜廣，其營養需求較為簡單，生長環境較為寬泛，可通過重寄生作用、抗生作用等機制對病菌起到抑制和滅殺作用。同時，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和哈茨木霉菌都與土壤微生物中的有益微生物之間有一定的相互協同作用，其可能的抗病機制是與尖孢鐮刀菌在生存空間和營養方面存在一定的競爭作用，從而可以在植物的體內、根際和體表大量繁殖，與病原菌爭奪植物體周圍的營養，阻止病原菌對植物器官的侵染，進而抑制病原菌的繁殖速度;同時，也能夠間接誘導植物自身存在的抗病機制，抵御病原菌的攻擊，起到治療效果。由于有益菌在土壤環境中大量的繁殖存活，加速土壤中的有益元素（氮磷鉀等）的釋放，改變了土壤酸堿度和改良土壤微環境。

本試驗結果表明，復合芽孢桿菌微膠囊劑和哈茨木霉菌微膠囊劑以及二者的復配藥劑均對西瓜枯萎病具有良好的防效。經復合芽孢桿菌、哈茨木霉菌和兩者復配處理后，與不使用任何藥劑的對照相比，西瓜枯萎病的發病率明顯降低，說明其對枯萎病菌具有明顯的抑制作用。2種菌劑復配處理的防效最高，達78.75%，而哈茨木霉菌與復合芽孢桿菌單獨灌根、噴灑處理后的防效短時期相近，長時間對比哈茨木霉菌的生防效果更好。試驗結果也表明，復合芽孢桿菌和哈茨木霉菌以及二者的復配藥劑均可顯著促進西瓜的生長發育，培育健壯植株。2種菌劑復配處理后的主蔓長度、葉面橫徑、葉面縱徑最大，較不使用任何藥劑的對照有明顯的增長。即使復合枯草芽孢桿菌和哈茨木霉菌單獨處理后的兩者間西瓜的長勢也有明顯差異，主蔓長度和粗度均遠高于不使用任何藥劑的對照和化學藥劑惡霉靈處理后的西瓜，惡霉靈處理后對西瓜主蔓長度起到了抑制作用。說明經復合芽孢桿菌、哈茨木霉菌和兩者復配后的生物菌劑都可促進西瓜生長。

復合芽孢桿菌微膠囊劑和哈茨木霉菌微膠囊劑以及二者的復配藥劑均對西瓜的生長發育和坐果率有著顯著的促進作用。

本次試驗采用灌根和葉面噴灑方式處理，瓜農作業時也可以通過葉面噴施、灌根、漫灌等各種方式實施，充分發揮復合芽孢桿菌和哈茨木霉菌在病原菌競爭中的生防優勢，保持作物根際微生態環境的自然平衡，起到更好的控病效果。生物防治應當以防為主，在今后施用生物菌劑時，選擇在發病前使用，這樣不僅能有效地預防病害的發生，降低不必要的經濟損失，還能起到增強植株抗病性、促進植株生長發育的作用。根據微生物的特性和植株的發病特點，做到均勻施藥，同時避免在烈日下施用，應選擇陰天或傍晚。在今后在西瓜枯萎病的防治研究中可以從這個方面著手，實現增產、抗病的效果。

參考文獻

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（責編：張宏民）