不同微生物菌劑對草莓灰霉病的防治效果、植株生長及果實品質的影響

余冬冬, 李永軍

(1.龍港市信實莊稼醫院, 浙江 龍港 325800; 2.浙江農藝師學院, 浙江 杭州 310021)

草莓 (Fragaria×ananassaDuch.) 為薔薇科草莓屬多年生草本植物, 因其果實口感鮮美且富含礦質元素、花青素、維生素和胡蘿卜素等多種營養物質而深受消費者青睞, 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濟作物,我國草莓的年生產量約為世界總產量的35%, 是草莓生產量最大的國家[2]。草莓灰霉病是一種由灰葡萄孢 (B) 侵染導致的高濕型病害, 是我國草莓生產最主要的病害之一, 多于開花后發生, 導致草莓爛果, 會使草莓產量降低30%左右, 嚴重時減產超過50%, 造成巨大經濟損失[3-4]。近年來,由于我國草莓設施栽培面積的擴大、長期連作等原因, 草莓灰霉病發生呈現日益嚴重的態勢[5]。目前, 針對草莓灰霉病主要以化學殺菌劑防治為主,雖然具有防效高、見效快等優點, 但是超量和不規范使用很容易引起農藥殘留和環境污染等問題, 且長期使用化學殺菌劑還會加劇灰霉病菌的抗藥性,嚴重阻礙了草莓產業的健康發展[6]。因此, 針對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土壤中難溶性養分的分解, 并將營養元素轉化為可以被植株吸收的形態, 從而提高養分的供應能力[7], 且可以抑制病原菌的生長,改善土壤根際環境[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番茄青枯病的防效達75.23%, 使病原菌數量降低了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, 對棉花黃萎病的防治效果達54.99%。周艷孔等[12]研究指出, 復合微生物菌劑能夠有效促進草莓植株的生長, 提高草莓的品質和產量。為篩選出有效防治草莓灰霉病的微生物菌劑, 試驗選擇3 種常用微生物菌劑和1 種化學農藥試劑開展田間防治試驗, 比較不同微生物菌劑和化學農藥試劑對草莓灰霉病的防治效果, 并分析各藥劑對草莓植株生長和果實品質的影響, 以期為微生物菌劑在草莓生產中的應用提供理論依據。

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(山東裕豐源農業科技有限公司)。

1.2 試驗方法

試驗在溫州市蒼南縣靈溪鎮靈堡村草莓種植大棚內進行, 試驗地土壤為砂壤土, 土壤pH 值5.87, 有機質含量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。試驗共設5 個處理: 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)、對照(清水)。各處理試驗小區面積20 m2, 草莓株行距分別為22、45 cm, 3 次重復, 隨機區組設計。2020 年9 月20 日移栽苗, 2021 年2 月5 日第1 次用藥, 用3WBD-16L 型背負式電動噴霧器對草莓植株均勻噴施, 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 分別調查草莓病果數量, 各小區均采用對角線5 點取樣的方法,每點調查50 個果實, 統計記錄發病果數, 并計算發病率和防治效果。

發病率為發病果數除以調查總果數再乘以100; 防治效果為清水對照發病率減去處理發病率再除以清水對照發病率乘以100。

1.3.2 植株生長指標測定

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, 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 [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, 記錄數據并取平均值。

1.3.3 果實品質測定

植株生長指標測定結束后, 采摘果實樣品, 測定果實品質指標。用游標卡尺測量果實的橫徑和縱徑, 用電子天平測量單果重, 記錄數據并取平均值。采用蒽酮比色法測定果實可溶性糖含量, 采用磷鉬酸微板法測定果實維生素C 含量, 采用手持折射儀測定果實可溶性固形物含量[14]。

1.4 數據統計與分析

試驗數據采用Excel 2010 軟件進行整理, 并采用SPSS 20.0 軟件進行統計分析, 處理間差異顯著性分析運用Duncan′s 法。

2 結果與分析

2.1 不同供試藥劑對草莓灰霉病的防治效果

由表1 可知, 各供試藥劑對草莓灰霉病均表現出一定的防治效果。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出較好的持效性。

表1 不同供試藥劑對草莓灰霉病的防治效果

2.2 不同供試藥劑對草莓植株株高、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照 (清水), 但單株根系生物量和根系長度均低于對照 (清水), 但兩處理間的差異均不顯著。

表3 不同供試藥劑對草莓植株生物量和根系長度的影響

2.4 不同供試藥劑對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照 (清水), 但兩者間差異不顯著。

圖1 不同供試藥劑對草莓植株根系活力的影響

2.5 不同供試藥劑對草莓果實品質的影響

2.5.1 不同供試藥劑對草莓果實外觀品質的影響

由表4 可知, 各供試藥劑處理下的果實橫徑、縱徑均顯著高于對照 (清水), 其中, 寡雄腐霉菌可濕性粉劑處理的果實長勢最好, 果實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 不同供試藥劑對草莓果實外觀品質的影響

2.5.2 不同供試藥劑對草莓果實內在品質的影響

由表5 可知, 各供試藥劑處理的果實可溶性固形物含量和可溶性糖含量均顯著高于對照(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 不同供試藥劑對草莓果實內在品質的影響

3 結論與討論

多粘類芽孢桿菌是一種重要的生防細菌, 主要是通過拮抗、溶菌、競爭等作用對病原菌產生抑制作用, 并通過誘導植物的抗病性、促進植物生長等不同機制來達到防治植物病害的作用, 在番茄青枯病[15]、草莓細菌性角斑病[16]等病害防治方面表現較好。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生, 對馬鈴薯晚疫病[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。本研究結果表明, 3 種微生物菌劑均減輕了草莓灰霉病的發生, 對草莓灰霉病均表現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, 是植物重要的營養吸收器官。根系強大可以提高植株的抗逆能力、維持植株地上部分生長, 并促進植株生物量的積累[20]。本研究結果表明, 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定植在植株的根系, 改善了根系環境, 提高了根系對礦質營養的吸收利用能力,從而促進了根系的生長發育[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, 促進了土壤中養分的轉化, 提高了土壤肥力, 進而促進了植株的生長[22]。此外, 本研究還發現, 3 種微生物菌劑不同程度地改善了草莓果實的外觀品質和內在品質, 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]在番茄上的應用研究結果相近。綜上所述, 3 種微生物菌劑對草莓灰霉病均具有較好的防治效果, 對植株的生長發育均具有明顯的改善和促進作用, 均能一定程度改善草莓品質。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、促進草莓植株生長方面差異較小, 均優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方面表現更佳。本試驗還有需要完善之處, 在后續試驗中將對菌劑的使用量進行完善和改良, 以達到更好的效果。