不同微生物菌劑對甜菜根腐病的防效及產量影響

doi：10.6048/j.issn.1001-4330.2024.02.021

摘" 要：【目的】研究微生物菌劑防治甜菜根腐病的防治效果及對產量的影響。

【方法】選用木霉菌（M）、枯草芽孢桿菌（B）、木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）、熒光假單胞桿菌（P）、淡紫紫孢菌（D）、多粘芽孢桿菌（PP）6種微生物菌劑進行甜菜根腐病田間防治試驗。

【結果】經6種微生物菌劑處理，甜菜根腐病的發病率和病情指數與對照（CK）相比顯著減低（P＜0.05），發病率較對照降低18.18%～50.00%，病情指數降低2.27～5.87，各處理防效達到19.12%～49.45%，防效依次為C＞D＞B＞P＞M＞PP。施用微生物菌劑能夠改善甜菜根際土壤理化性狀，其中M、B、C、D處理可增加土壤有機質的含量，6種微生物菌劑可顯著增加速效氮、速效磷、速效鉀的含量。施用微生物菌劑能夠增加甜菜地上部、地下部及總干物質的積累，甜菜根產量和含糖率均高于對照，產糖量增產幅度達7.43%～38.05%，D、C和M產糖量增加效果最為顯著（P＜0.05），分別增產38.05%、28.49 %和19.78%。

【結論】施用菌劑能活化土壤養分，木霉菌+枯草芽孢桿菌防效較好，優于木霉菌、芽孢桿菌單施，提高根際土壤有機質和速效養分的含量，同時能夠增加甜菜地上部、地下部及總干物質的積累，甜菜根產量和含糖率均高于對照，產糖量增產幅度達7.43%～38.05%。微生物菌劑能夠改善作物根際土壤理化性狀，增加土壤中有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀含量，促進作物營養吸收和生長，提高作物產量。

關鍵詞：甜菜；根腐病；微生物菌劑；防治效果；產量

中圖分類號：S566.3""" 文獻標志碼：A""" 文章編號：1001-4330（2024）02-0448-07

收稿日期（Received）：

2023-06-22

基金項目：

新疆生產建設兵團重點領域攻關計劃“塔額墾區甜菜體質增效關鍵技術研究與示范”（2018AB036）；新疆生產建設兵團第九師科技攻關項目“甜菜根腐病的綜合防治技術研究與示范”（ 2020JS001）; 新疆生產建設兵團第九師科技攻關項目“塔額墾區甜菜水資源高效利用關鍵技術研發與應用”（2022JS001）

作者簡介：

王賀亞（1992-），男，河南上蔡人，助理研究員，研究方向為作物高產栽培，（E-mail）1209399827@qq.com

通訊作者：

羅靜靜（1989-），女，河南扶溝人，副研究員，碩士，研究方向為植物病蟲害綜合防治，（E-mail）860220521@qq.com

0" 引 言

【研究意義】甜菜是新疆重要的經濟作物之一。目前，新疆甜菜種植面積為6.39×104 hm2，近10年甜菜糖平均產量占全國的57%［1、2］，位居全國第一。新疆獨特的地理位置和氣候條件適宜甜菜種植。近年來，隨著甜菜種植年限的增加及種植環境的改變，導致病害頻發，尤其是甜菜根腐病，土壤養分失調，甜菜單產下降［3-5］。微生物菌劑是對植物生長發育有益的一類生物菌劑，既能改善根際土壤養分，達到增產和提質的目的，又能節約成本、減少環境污染、提高土壤中的生物多樣性、減輕病害。施用微生物菌劑可在植物根際形成優勢菌群抑制致病菌的生長和侵染，改善根際土壤養分，促進作物生長發育、提高產量，在減少土傳病害發生發面有顯著作用。

【前人研究進展】甜菜根腐病是一種土傳病害，關于根腐病發病已有許多研究：一是甜菜生長期間的地勢、溫度、降水、輪作年限等外部條件；二是甜菜品種（系）不同造成的抗病性差異，抗病性弱的品種（系）易被致病菌侵染而發病，抗病性強的品種（系）不易發病；三是土壤中含有甜菜根腐病致病菌，致病菌寄生在土壤或病殘體上長期存活，微生物菌群結果被破壞，造成甜菜根腐病發生，并逐年加重。防治甜菜根腐病是一個世界性難題，致病因素很多，且各因子間的相互作用復雜，加大了防治難度［6］。通過輪作倒茬、培育抗病品種（系）、化學藥劑防治和微生物菌劑防治等措施來提升防治效果［7-9］。【本研究切入點】近年來，生物防治逐漸成為防治土傳病害的有效途徑［10］。但是，目前利用微生物菌劑防治甜菜根腐病的研究較少，需研究不同微生物菌劑對甜菜根腐病的防病效應及產量影響。【擬解決的關鍵問題】采用田間小區試驗，施用6種不同微生物菌劑，研究比較菌劑對甜菜根腐病的防治效果、對根際土壤養分以及甜菜產量的影響，為微生物菌劑在甜菜上的推廣和應用奠定理論基礎。

1" 材料與方法

1.1" 材 料

試驗區位于新疆塔額盆地，屬于中溫大陸性干旱氣候區，年降水量290 mm，蒸發量 1 600 mm，年均氣溫5.88℃，年有效積溫2 800～3 000℃，平均無霜期130～190 d。

供試菌劑包括10×108/g木霉菌（M）（山東綠隴生物科技有限公司）、1 000×108/g枯草芽孢桿菌（B）（山東魯抗生物農藥有限責任公司）、8×108/g木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）（中農綠康（北京）生物技術有限公司）、5×108/g熒光假單胞桿菌（P）（山東泰諾藥業有限公司）、2×108/g淡紫紫孢菌（D）（佳木斯益生物科技有限公司）、1 000×108/g多粘芽孢桿菌（PP）（山東省臨猗中晉化工有限公司）。

1.2" 方 法

1.2.1" 試驗設計

在新疆生產建設兵團第九師168團6連設置小區試驗（46°47′N、84°4′E），供試土壤為耕灌灰漠土，耕層土壤（0～20 cm）的養分狀況：pH 8.12，有機質20.05 g/kg，堿解氮42.25 mg/kg，速效磷15.53 g/kg，速效鉀212.47 mg/kg。

試驗共設置7個處理，每個處理3次重復，采用隨機區組排列設計，小區面積30 m2，等行距50 cm，行株距19 cm。甜菜品種為80891。種植方式為裸播，播種方式為機械點種，理論株數10.43×104株/hm2。施肥量 N、P2O5、K2O分別為 230.0、170.0、130.0 kg/hm2，分6次滴灌隨水施入，灌溉量4 800 m3/hm2，共灌水7次（不滴出苗水），田間管理與當地一致。表1

1.2.2" 指標測定

1.2.2.1" 發病率、病情指數及防治效果

在甜菜收獲期，以整個試驗區的植株為調查對象，每個小區隨機取樣調查50株，按統一標準調查甜菜根腐病的發病率及病情指數，計算防病效果［2］。

發病率=發病植株數/調查總株數×100%；

病情指數=∑（各級病株數×各級代表值）/（調查總株數×最高級代表值）×100；

防治效果=（對照病情指數-處理區病情指數）/對照病情指數×100%。

1.2.2.2" 土壤理化性質

分別在甜菜播種前、收獲后，采用交叉線五點取樣法，用土鉆采集0～20 cm耕層土樣。土壤有機質采用重鉻酸鉀容量法，土壤堿解氮采用堿解擴散法測定，土壤速效磷采用0.5 mol/L NaHC03浸提－鉬銻抗比色測定，土壤速效鉀采用火焰光度法測定［11、12］。

1.2.2.3" 干物質量

在甜菜塊根糖分增長期，每處理小區選取5株長勢一致的甜菜植株，清水洗凈，植株分地上部、地下部分別放入牛皮紙袋，鮮樣經105℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒溫后稱重［13］。

1.2.2.4" 產量及含糖率

塊根產量：甜菜收獲時，每小區選取10 m2測定塊根產量。

含糖率：甜菜收貨時，每個小區隨機取10株甜菜塊根，采用手持折光儀測定塊根錘度［14］。

產糖量：產糖量=根產量×含糖率。

1.3" 數據處理

試驗數據采用WPS軟件進行錄入和處理，使用SPSS 21.0進行方差分析。

2" 結果與分析

2.1" 施用菌劑對甜菜根腐病的防病效應

研究表明，經微生物菌劑處理后，甜菜根腐病的發病率和病情指數與對照相比顯著降低（P＜0.05），不同微生物菌劑處理的防效存在一定差異。與對照（CK）相比，各處理甜菜根腐病發病率降低18.18%～50.00%。其中，木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）處理發病率為7.33%，與對照（CK）相比，下降最為明顯，發病率降低50.00%；淡紫紫孢菌（D）處理發病率為 8.67%，與對照（CK）相比，發病率降低40.00%；枯草芽孢桿菌（B）、熒光假單胞桿菌（P）處理發病率降低30% 以上；木霉菌（M）、多黏芽孢桿菌（PP）處理發病率降低18.00% 以上。與對照（CK）相比，各處理甜菜根腐病病情指數降低2.27%～5.87。其中，木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）、淡紫紫孢菌（D）、枯草芽孢桿菌（B）病情指數顯著低于其他處理，較對照（CK）分別降低5.87、5.47和4.94。熒光假單胞桿菌（P）和木霉菌（M）其次，多黏芽孢桿菌（PP）降低效不明顯。各處理防效可以達到 19.12%～ 49.45%，防效依次為C＞D＞B＞P＞M＞PP。其中，木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）處理防效最為顯著（P＜0.05），達到49.45%；淡紫紫孢菌（D）、枯草芽孢桿菌（B）防效較好，防效達到40.00%以上，分別為46.08%、41.59%；熒光假單胞桿菌（P）、木霉菌（M）其次，防效分別為31.48%、30.36%；多黏芽孢桿菌（PP）防效相對較低，為19.12%，顯著低于其他菌劑處理。 表2

2.2" 施用菌劑對甜菜根際土壤理化指標的影響

研究表明，不同微生物菌劑處理能夠有效改善土壤理化性狀。木霉菌（M）、枯草芽孢桿菌（B）、木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）、淡紫紫孢菌（D）處理能夠提高甜菜根際土壤有機質含量，其中，木霉菌（M）提升土壤有機質作用最為顯著（P＜0.05），較對照（CK）增加3.68 g/kg，其它處理較對照（CK）無顯著差異。施用微生物菌劑可顯著提高各處理堿解氮含量（P＜0.05），增加5.10～19.50 mg/kg，其中，淡紫紫孢菌（D）處理提升土壤堿解氮最為顯著。施用微生物菌劑可不同程度增加甜菜根際土壤速效磷含量，增加1.20～3.05 mg/kg，其中，木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）處理最高，達到25.18 mg/kg。施用微生物菌劑可顯著增加甜菜根際土壤速效鉀的含量，增加1.82～7.64 mg/kg。表3

2.3" 施用菌劑對甜菜干物質的影響

研究表明，不同微生物菌劑處理對甜菜植株干物質的積累有不同的影響，主要表現在干物質的積累的分布上。淡紫紫孢菌（D）、枯草芽孢桿菌（B）、木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）、木霉菌（M）處理可顯著增加地上部干物質的積累，較對照（CK）分別增加了53.43、46.78、39.28、23.92 g/株。淡紫紫孢菌（D）、木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）、木霉菌（M）、枯草芽孢桿菌（B）和熒光假單胞桿菌（P）處理明顯增加了塊根中干物質的積累，且差異顯著，分別較對照（CK）增加了134.87、108.85、87.49、69.76 和41.49 g/株。淡紫紫孢菌（D）、木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）、枯草芽孢桿菌（B）、木霉菌（M）和熒光假單胞桿菌（P）處理顯著增加了總干物質的積累，分別增加了188.30、148.12、116.53、111.40、54.28 g/株，多黏芽孢桿菌（PP）相對增加不顯著。表4

2.4" 施用菌劑對甜菜產量、產糖量的影響

研究表明，不同微生物菌劑處理對甜菜產量均有不同程度的增產效果。與對照（CK）相比，淡紫紫孢菌（D）、木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）處理甜菜根產量顯著增加（P＜0.05），分別較對照增加26.43%、22.60%，其他處理根產量也有不同程度增加，與對照相比，差異不顯著。各處理含糖率較對照（CK）增加0.65～1.60個百分點，除淡紫紫孢菌（D）含糖率顯著增加外（P＜0.05），其他處理甜菜含糖率增加不顯著，增加0.65～1.60個百分點。不同處理產糖量均高于對照（CK），增加量為5.83～29.88 kg/hm2（平均增產15.48 kg/hm2），增產幅度為7.43%～38.05%，各處理中以淡紫紫孢菌（D）增產最為顯著（P＜0.05），為38.05%；木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）增產較好，增產幅度為28.49%；木霉菌（M）次之，增產幅度為19.78%；枯草芽孢桿菌（B）、熒光假單胞桿菌（P）、多黏芽孢桿菌（PP）增產效果較差，與對照相比，差異不顯著。表5

3" 討 論

有目的的引進有益微生物，可以抑制病原菌，改善作物植株根域土壤微生物區系，調控微生態平衡，形成利于作物根系健康生長的環境［6，15-17］。

袁和奇等［18］研究表明淡紫紫孢菌發酵液能夠抑制病原菌分生孢子萌發、芽管伸長和菌絲生長，能有效控制番茄果實灰霉病的發生。郭曉霞等［10］研究顯示，不同用量的微生態制劑和重茬年限對甜菜出苗、死株率和發病率均存在單因素極顯著影響，重茬3 a發病率降低16.97%～56.09%。趙遠征等［19］田間防治試驗表明，木霉菌·促生芽孢桿菌和內生芽孢桿菌能有效控制馬鈴薯黑痣病，病指防效達76.33%和66.67%，枯草芽孢桿菌·膠凍樣類芽孢桿菌粉劑和內生共生芽孢桿菌粉劑的增產效果最好，相較于對照的增產率分別為26.55%和24.64%。牛永艷等［20］研究證明多黏類芽孢桿菌發酵液中存在玉米素、赤霉素、生長素等促進植物生物的調節激素，可以有效促進玉米苗期生長。黃鋮程等［21］盆栽試驗結果表明，微生物菌劑能促進可溶性蛋白的增加，降低葉片脯氨酸含量，同時可以增加堿解氮、有效磷、有效鉀含量。研究采用田間小區試驗，比較6種不同微生物菌劑處理對甜菜根腐病的防治效果，測定分析不同菌劑對土壤養分和甜菜產量的影響。試驗結果顯示，6種不同微生物菌劑處理均可顯著降低甜菜根腐病的發病率和病情指數。土壤養分和甜菜產量測定結果顯示，施用菌劑能活化土壤養分，提高根際土壤有機質和速效養分的含量，同時能夠增加甜菜地上部、地下部及總干物質的積累，甜菜根產量和含糖率均高于對照，產糖量增產幅度達7.43%～38.05%。

4" 結 論

6種微生物菌劑均可降低甜菜根腐病發病率和發病指數，各處理防效達到19.12%～49.45%，其中木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）防效最佳為49.45%，其次是淡紫紫孢菌（D）防效為46.08%；施用微生物菌劑能夠改善甜菜根際土壤理化性狀；淡紫紫孢菌（D）、木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）、枯草芽孢桿菌（B）、木霉菌（M）和熒光假單胞桿菌（P）處理顯著增加了總干物質的積累；施用淡紫紫孢菌（D）、木霉菌+枯草芽孢桿菌（C）處理甜菜根產量分別較對照增加26.43%、22.60%，產糖量較對照增加38.05%、28.49%。施用淡紫紫孢菌和木霉菌+枯草芽孢桿菌對甜菜根腐病表現出較好的防治效果，后期甜菜增產效果明顯，淡紫紫孢菌和木霉菌+枯草芽孢桿菌在節本增效綠色防控技術中具有良好的應用前景。

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Effects of different microbial agents on the disease prevention effect and yield of beetroot rot

WANG Heya，LUO Jingjing，WANG Kang，WANG Ruinan，WANG Xu，GAO Guangrui，FANG Yan

（Agricultural Science Institute of the Ninth Division of the XPCC（Animal Husbandry Science Research Institute）， Tacheng Xinjiang 834600， China）

Abstract：【Objective】 explore the control effect of microbial agents on beetroot rot and its impact on yield.

【Methods】 Six microbial agents were selected， namely Trichoderma（M）， Bacillus subtilis（B）， Trichoderma plus Bacillus subtilis（C）， Pseudomonas fluorescentis（P）， Purpuria purpuris（D）， and Bacillus polymyxoplasmos（PP）， to carry out experimental research on the field prevention and control of beetroot rot.

【Results】 The results showed that the incidence and disease index of beetroot rot were significantly reduced compared with the control（CK）（Plt;0.05）， the incidence rate was reduced by 18.18%-50.00%， the disease index was reduced by 2.27-5.87， the prevention effect of each treatment reached 19.12%-49.45%， and the prevention effect was Cgt;Dgt;Bgt;Pgt;Mgt;PP. The application of microbial agents could improve the physicochemical properties of the rhizosphere soil of beets， among which M， B， C， D treatment" couldincrease the content of soil organic matter， and 6 microbial agents could significantly increase the content of available nitrogen， available phosphorus and available potassium. The application of microbial agents could increase the accumulation of aboveground， underground and total dry matter of beet， the yield and sugar content of beetroot were higher than those of the control， the sugar production rate increases by 7.43% to 38.05%， and the sugar production of D， C and M was the most significant（Plt;0.05）， with an increase of 38.05%， 28.49% and 19.78%.

【Conclusion】 The results of soil nutrient and beet yield determination shows that the application of fungal agents can activate soil nutrients， and the control effect of Trichoderma + Bacillus subtilis is better， which is better than that of Trichoderma and Bacillus， which increases the content of organic matter and quick-acting nutrients in the rhizosphere soil， and at the same time increases the accumulation of aboveground， underground and total dry matter of beets， and the yield and sugar content of beetroot are higher than those of the control， and the sugar yield increases by 7.43%-38.05%. It can be seen that microbial agents can improve the physical and chemical properties of crop rhizosphere soil， increase the content of organic matter， alkaline nitrogen， available phosphorus and available potassium in the soil， promote crop nutrient absorption and growth， thus increasing the crop yield .

Key words：beet; root rot; microbial agents; prevention and control effects; yield

Fund projects：Public Relations Plan" in Key Areas of XPCC \"Research and Demonstration of Key Technologies for Physical Efficiency Enhancement of Sugar Beets in Ta'erken District\"（2018AB036）; Science and Technology Public Relations Project of the Nineth Division \"Research and Demonstration of Comprehensive Prevention and Control Technology of Beetroot Rot\"（2020JS001）;" Science and Technology Public Relations Project of the Nineth Division \"Research and Application of Key Technologies for Efficient Utilization of Sugar Beet Water Resources in Ta 'e Reclamation Area\"（2022JS001）

Correspondence author：LUO Jingjing（1989-），female，associate research，master，the research direction is integrated control of plant diseases and in sect pests，（E-mail）860220521@qq.com