類球紅細菌對草莓生長及抗病性的影響

王 胤，胡毓媛，李云龍，胡 彬，孫 海，鄭建秋，曹金娟，張愛環

（1.北京市植物保護站，北京 100029；2.北京農學院生物與資源環境學院，北京 102206)

類球紅細菌是一種被廣泛研究的光合微生物，屬于紫色非硫細菌，能在多種條件下生長。類球紅細菌不僅可以產生輔酶Q10、類胡蘿卜素、氫氣、5-氨基乙酰丙酸、超氧化物歧化酶和D-阿洛酮糖等，還能固定氮氣和二氧化碳以及補救放射性污染，還可以降解有機廢水、農業殘留和多環芳烴等物質。此外，類球紅細菌具有從醋酸鹽中產生高水平氫的能力，且科學家已得到其全部基因組序列，已成為一種具有巨大的工業化開發潛力的微生物，可以在多個領域被研究利用。目前，大多數研究者對類球紅細菌的研究主要集中在改善氫氣生產、光合作用機制以及生物活性物質的制備及功能方面。隨著研究人員對類球紅細菌更加深入的研究，其生物活性物質的功能將會進一步被挖掘，光發酵產氫機制將進一步被解析，在食品安全方面的應用也將不斷得到拓展，應用前景廣闊。

我國草莓產業發展尤其迅速，溫室栽培已成為最主要的種植方式。在草莓栽培過程中，有多種病害發生，而草莓白粉病是草莓生長過程中危害較嚴重的病害之一，苗期發病造成幼苗品質下降，移栽后難以成活；果實發病后無法正常膨大，失去光澤，造成品質下降，影響經濟效益。草莓白粉病在低溫、高濕的適宜條件下會以驚人的速度傳播發展，病害發生嚴重時，病葉率及病果率均達到50%，有時甚至全株死亡，對草莓的產量、品質、食用價值和經濟效益造成嚴重影響。草莓白粉病的防治首先應以預防為主，再綜合應用農業防治措施，如合理輪作、選擇抗病品種、及時摘除病葉和老葉、合理施肥、控制濕度等，然后安全使用藥劑防治，但一定要注意施藥方法，輪換交替用藥，一次施藥過多或多次施藥都容易抑制草莓生長。在大棚草莓的發病盛期，草莓白粉病的防治應選用高效、安全、毒性小且殘留物少的殺菌劑，特別是在果實膨大期，更應謹慎施用藥劑，保證農產品安全。

在農藥的應用過程中，一些生產農藥的廠家，一味地提高農藥藥效，經常無視農藥殘留問題，再加上有些農戶自身使用農藥的方法缺乏合理性，造成化學農藥的過量使用，不及時處理的農藥包裝又會污染環境，影響人們的身體健康。與化學農藥相比，微生物農藥具有高效、選擇性強、生物降解快和對人畜安全等優點；因此，研究類球紅細菌可以為未來劑型的研制奠定基礎。本研究主要通過田間試驗明確類球紅細菌對促進草莓生長、開花、增產、抗病、品質改善的效果，彌補相關領域的研究空白，以及為類球紅細菌在農業上的推廣使用奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試草莓品種為紅顏，施用藥劑為有機水溶肥料海德豐1000（北京雷力海洋生物新產業股份有限公司）和助友寶SOD微生物菌劑（無錫中科活力生物技術有限公司）。助友寶SOD微生物菌劑是一種暗紅色液體，主要成分為類球紅細菌，其代謝產物含有多種能激活作物細胞活性的生物活性物質，這些活性物質能直接被作物吸收，有助于改善作物的生長狀態，并增強作物的抗病、防病能力和抗逆性能。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設置

試驗地點為北京市昌平區美林間草莓種植園區的日光溫室，棚室面積約500 m，每個棚室種植草莓4 000株，2019年8月28日定植。試驗共設3個處理組，分別為：處理1，常規管理的基礎上，葉面噴施助友寶SOD微生物菌劑100倍液；處理2（CK），常規管理的基礎上，葉面噴施有機水溶肥料海德豐1000（生物肥）1 000倍液；處理3（CK），常規管理；每組3次重復，共計9個試驗小區，完全隨機區組排列，小區面積為50 m，用水量為5 L/區。2個處理組（處理1、CK）分別于9月6日、10月27日、11月18日即在草莓苗期、初花期、果實膨大期施用助友寶SOD微生物菌劑100倍液和有機水溶肥料海德豐1000，使用噴霧器從葉背面噴施。通過處理1和CK共2個處理研究類球紅細菌對草莓生長勢及產量的影響，通過處理1、CK及CK共3個處理研究類球紅細菌對草莓白粉病的防治效果。

1.2.2 調查內容及方法

生長指標調查：分別在草莓苗期、初花期、幼果期、果實膨大期調查處理1和CK草莓的株高、莖粗、展開葉片數量、開花數量等指標。采用五點取樣法，在各小區內分別取5點，每點3株，共計調查15株。在草莓收獲期，5個小區內隨機采收大小相近的草莓共15個，并稱量單果質量。

草莓白粉病病害調查：分別在9月18日、11月10日、12月14和12月27日對3個處理的草莓白粉病進行4次病害調查。每個小區內隨機調查10株，每株隨機取6片葉，按病斑面積占整片葉面積的百分比分級：0級為無病斑，1級為病斑面積占整片葉面積的0%～5%，3級為病斑面積占整片葉面積的6%～10%，5級為病斑面積占整片葉面積的11%～20%，7級為病斑面積占整片葉面積的21%～40%，9級為病斑面積占整片葉面積的40%以上，記錄各級病葉數。計算公式為：發病率＝發病數／調查總數×100%；病情指數＝［∑（各級病葉數×相對病級數）］／（調查總葉數×9）×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%。

2 結果與分析

2.1 類球紅細菌對草莓生長勢及產量的影響

由表1可知：處理1草莓株高、莖粗、開花數分別為20.9 cm、1.52 cm、8.3朵，分別較CK增加了1.6%、10.9%、16.9%，且均與CK不存在顯著性差異；處理1草莓展開葉片數為21.9片，較CK（17.9片）提高了22.3%，兩者存在顯著性差異。綜上，助友寶SOD微生物菌劑100倍液處理組草莓株高、莖粗、展開葉片數量和開花數量均高于對照組，說明類球紅細菌對草莓有一定的促生及誘導開花作用。

在草莓單果質量測量中，處理1為12.6 g，比CK（10.6 g）增加了18.9%，且兩者不存在顯著性差異；處理1的667 m產量為3 437.9 kg，比CK增加了10.7%，且兩者不存在顯著性差異。綜上，助友寶SOD微生物菌劑100倍液處理組草莓單果質量及667 m產量均高于對照組，說明類球紅細菌可提高草莓產量（表1）。

表1 草莓生長指標及產量的比較

2.2 類球紅細菌對草莓白粉病的防治效果

由表2可知：調查中發現苗期無病害發生，在草莓開花初期、果實膨大期和采收期均有草莓白粉病發生，初花期，處理1病情指數為0.36，比CK降低了0.30，防效為45%，而CK的防效為29%；果實膨大期，處理1病情指數為0.31，比CK（0.51）降低了0.20，防效為39%，而CK的防效為27%；采收期，處理1病情指數為0.30，比CK（0.47）降低了0.17，防效為36%，而CK的防效為25%；綜上，助友寶SOD微生物菌劑100倍液、有機水溶肥料海德豐1000（生物肥）1 000倍液均能降低草莓病情指數，但助友寶SOD微生物菌劑100倍液防治效果顯著高于有機水溶肥料海德豐1000（生物肥）1 000倍液，說明類球紅細菌對草莓白粉病有較好的防治效果。

表2 類球紅細菌對草莓白粉病的防治效果

3 結論與討論

試驗結果說明，在草莓苗期、初花期、幼果期、果實膨大期4次施用助友寶SOD微生物菌劑100倍液（類球紅細菌），使草莓株高、莖粗、展開葉片數均高于對照組，說明類球紅細菌對草莓的生長有促進作用，調查中發現，處理組草莓開花數也高于對照組，這與管文芳等的試驗結果相似，兩個試驗結果中草莓的開花數都有所增加，但本試驗中處理組的草莓開花數只比對照組增加了1.2朵，增加了16.9%，而管文芳等的試驗中處理組的草莓開花數比對照組增加了3.3朵；在對草莓產量調查的分析中，施用類球紅細菌可提高草莓單果質量，增加產量，兩個試驗中草莓產量都有所提升，管文芳等的試驗增產明顯高于本試驗，本試驗中處理組的平均單果質量只比對照組增加2.0 g，而管文芳等的試驗中處理組的單果質量較對照組提高了8.8 g。綜上，這可能是因為施藥方法的不同，管文芳等的試驗是對草莓進行灌根處理且在移栽過程中施藥，而本試驗用噴霧器噴施葉面且人工施藥，可能會造成施藥不均，之后可以開展其他施藥方法研究。管文芳等的試驗還測量了可溶性蛋白質、維生素C、還原糖等營養指標，試驗結果顯示含量顯著優于對照組，而本研究并未對草莓品質進行進一步檢測，下一步可就相關內容展開研究，以完善類球紅細菌對草莓多方面的作用效果。

另外，試驗結果顯示，類球紅細菌對草莓白粉病有較好的防治效果，病情指數低于對照區，且施藥后未見明顯殘留藥斑，草莓也沒有藥害現象發生，與秦燕等的試驗結果類似。本試驗施用的是100倍液藥劑，秦燕等的試驗設置了2個濃度，高濃度藥劑對草莓白粉病的防治效果與本試驗類似，但其低濃度藥劑對草莓白粉病的防效低于本試驗類球紅細菌對草莓白粉病的防效，說明適當增加藥劑濃度有助于草莓白粉病的防治；因此，還可以進行草莓白粉病不同發生情況下、不同濃度藥劑作用效果的研究，以找到防治草莓白粉病效果最好的藥劑濃度來提高防效。此外，草莓白粉病的發生還與品種、土壤、環境及田間管理等一些因素有密切聯系，如濕度過大時，加大放風量可以降低溫室草莓白粉病的發生。

通過比較類球紅細菌和生物肥對草莓白粉病的防治效果，發現類球紅細菌對草莓白粉病的防治更有效一些，其原因可能是生物肥更多的是在增加產量和提高品質上發揮作用，而類球紅細菌側重在病害防治上起作用；因此，與生物肥相比，類球紅細菌對草莓白粉病的防治效果更勝一籌。