劉寶軍，王貽蓮 ，扈進冬 ，李紀順，楊合同

(齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)，山東省科學院生態(tài)研究所，山東省應用微生物重點實驗室，山東 濟南 250103)

根結(jié)線蟲病是由病原根結(jié)線蟲(Meloidogynespp.)引起的世界性的植物傳染性病害，其危害已超過細菌和病毒，僅次于病原真菌。據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界每年由根結(jié)線蟲造成的農(nóng)作物經(jīng)濟損失約在1000億美元以上，可使世界農(nóng)業(yè)平均每年減產(chǎn)10%，在我國僅對溫室蔬菜每年造成的經(jīng)濟損失就高達4億美元，嚴重危害蔬菜和糧食經(jīng)濟作物生產(chǎn)[1]。

目前，施用化學農(nóng)藥仍是防治根結(jié)線蟲病的主要措施[2]，但化學殺線蟲制劑毒性大，會造成環(huán)境污染嚴重、產(chǎn)生抗藥性等諸多問題。研究表明，利用自然界線蟲天敵微生物進行生物防治及生態(tài)調(diào)控是控制線蟲病害安全、有效的措施之一，同時也符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是目前國內(nèi)外研究的熱點[3-4]。微生物防治不但解決了化學農(nóng)藥存在的農(nóng)藥殘留、抗藥性、土壤和地下水污染問題，有效延遲了土傳病害的發(fā)生，還具有明顯的后效作用[5]。截止到目前，在大量生防微生物報道中，也僅有淡紫紫孢菌Purpureocilliumlilacinum、堅強芽胞桿菌Bacilliusfirmus、哈茨木霉菌Trichodermaharzianum等少數(shù)單一生防菌株被開發(fā)為殺線蟲制劑[6-7]，微生物殺線蟲制劑品種單一造成了實際應用中仍存在著生防效果緩慢、作用不穩(wěn)定等問題。

具有良好生物兼容性的微生物菌劑的復合使用，不僅改善了單一生防菌株在環(huán)境中適應性不足的缺點，還能在植物根部繁殖形成有益的微生物優(yōu)勢菌群，改善土壤微生態(tài)環(huán)境，提高植物抗病能力[8]。研究表明, 具有殺線蟲活性微生物菌劑的復合施用，或與根際細菌聯(lián)合使用，不僅大為提高了對根結(jié)線蟲的防治效果，同時還對植物有明顯的促生作用[9-10]，能夠增強植物抵抗根結(jié)線蟲及其他病蟲害的能力。本研究利用實驗室前期研制的具有良好生物兼容性的2株殺線蟲優(yōu)良的生防菌株哈茨木霉菌T11-W、蠟樣芽胞桿菌BCJB01進行復合使用，通過大田試驗測定了兩種微生物菌劑的復合使用和單一生防菌株對番茄根結(jié)線蟲的預防和防治效果，以期為有效防治番茄根結(jié)線蟲病提供新的途徑。

1 材料與方法

1.1 供試菌劑

蠟樣芽胞桿菌BCJB01菌劑10億cfu/mL，哈茨木霉菌T11-W 2億個/g，均為實驗室自制。

1.2 供試作物

番茄，品種為“天寶一號”,購自濟南大江種子有限公司。

1.3 防治對象

番茄根結(jié)線蟲。

1.4 試驗方法

試驗于2018年8月—11月在山東省科學院生態(tài)研究所試驗田中進行。8月上旬在實驗室育苗，8月下旬將番茄苗移栽入大田定植， 11月中旬調(diào)查試驗結(jié)果。

1.4.1 試驗處理

(1)番茄根結(jié)線蟲的預防試驗。番茄苗定植1周后，分別接入BCJB01菌劑3.0、6.0、9.0 mL；T11-W 3.0、6.0、9.0 g； BCJB01菌劑6.0 mL+ T11-W6.0 g。每處理10株， 15 d后再施用1次，設(shè)自來水為空白對照。第1次接種生防菌30 d后在番茄根系周邊穴施根結(jié)線蟲液10 mL(2000頭左右幼蟲)，接種45 d后統(tǒng)計發(fā)病情況。

(2)番茄根結(jié)線蟲的防治試驗。番茄苗定植1周后，先在番茄根系周邊穴施根結(jié)線蟲液10 mL(2000頭左右幼蟲)，15 d后分別接入BCJB01菌劑6.0、12.0、18.0 mL；T11-W 6.0、12.0、18.0 g；BCJB01菌劑12.0 mL+ T11-W 12.0 g。每處理10株，15 d后再施用1次，設(shè)自來水為空白對照。第2次接種生防菌45 d后統(tǒng)計發(fā)病情況。

1.4.2 調(diào)查及病害統(tǒng)計方法

(1)線蟲數(shù)量調(diào)查。每個處理收集100 g根際土壤和100 g番茄根，采用毛小芳等[11]改良的貝爾曼漏斗法分離各處理中二齡線蟲的數(shù)量，計算根際土壤中和番茄根中線蟲減退率。

(2)發(fā)病情況調(diào)查。參考Bridge等[12]的方法進行根結(jié)線蟲發(fā)病情況調(diào)查，即為：0級，健康，無根結(jié)；1級，0～10%根系有根結(jié)，但根結(jié)互不連接；2級，11%～30%根系有根結(jié)，少數(shù)根結(jié)相互連接；3級，31%～50%根系有根結(jié)，1/2以下的根結(jié)相互連接，部分主側(cè)根變畸形；4級，51%～75%根系有根結(jié)，1/2以上的根結(jié)相互連接，部分主側(cè)根變畸形；5級，75%以上根系有根結(jié)，多數(shù)根結(jié)相互連接，多數(shù)主側(cè)根變畸形。統(tǒng)計各處理發(fā)病等級，計算病情指數(shù)，如下式所示。

病株率=各級病株總數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%；
病情指數(shù)=[Σ(各級病株數(shù)×相應級數(shù)值)/(調(diào)查總株數(shù)×最高病級)]×100%；
防治效果=(對照根結(jié)指數(shù)-處理根結(jié)指數(shù))/對照根結(jié)指數(shù)×100%。

1.4.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析用SPSS16.0 軟件進行，多重比較采用鄧肯氏新復極差檢驗法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對番茄根結(jié)線蟲的預防效果

由表1可知，提前30 d施加生防菌后，再接種根結(jié)線蟲液，單一菌株BCJB01和哈茨木霉菌都表現(xiàn)出對根結(jié)線蟲明顯的預防效果，其預防效果分別達到55.4%和58.3%，根際土壤中根結(jié)線蟲的減退率分別達到42.3%和55.4%，番茄根中根結(jié)線蟲的減退率分別達到61.6%和58.5%。將兩種生防菌復合施用后，預防效果要顯著高于單一菌株(P<0.05)，達到70.2%，根際土壤和番茄根中線蟲減退率分別達到61.4%、75.9%。

表1 不同處理方式對番茄根結(jié)線蟲的預防效果

注：每列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(P<0.05)

2.2 不同處理方式對番茄根結(jié)線蟲的防治效果

由表2可知，先接種根結(jié)線蟲液，15 d后施加生防菌，單一菌株BCJB01和哈茨木霉菌都表現(xiàn)出對根結(jié)線蟲明顯的生防效果，其防治效果分別達到37.5%和40.2%，根際土壤中根結(jié)線蟲的減退率分別達到46.4%和48.4%，番茄根中根結(jié)線蟲的減退率分別達到47.7%和45.3%。當將兩種生防菌復合施用后，生防效果要顯著高于單一菌株(P<0.05)，達到48.4%，根際土壤和番茄根中線蟲減退率分別達到54.9%和60.7%。

表2 不同處理方式對番茄根結(jié)線蟲的防治效果

注：每列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(P< 0.05)

3 結(jié)論與討論

微生物生防效果緩慢、效果不穩(wěn)定是限制微生物菌劑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵問題。其主要原因一是單一生防菌株由于其基因型和表現(xiàn)型的單一性難以在短時間內(nèi)將受損的土壤微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能進行修復；二是單一菌株對土壤中微生物的種群密度、遺傳多樣性及寄主植物的適應性不足。為了提高生防菌的田間防治效果，利用多種微生物復合使用防治根結(jié)線蟲的報道越來越多。冀宇等[13]報道以淡紫擬青霉、紅灰鏈霉菌和蒼白桿菌組成的復合菌劑，對移栽后38 d 和105 d 的黃瓜根結(jié)線蟲生防效果分別為56.5%和42.5%。Siddiqui等[14]報道，哈茨木霉菌和熒光假單胞菌混合使用可有效防治番茄根結(jié)線蟲。Huang等[10]研究發(fā)現(xiàn)由多個功能微生物菌株組成的微生物菌群用于根結(jié)線蟲生物防治，在盆栽和大田試驗中取得了顯著的效果。

微生物菌群的復合使用在增加根際植物微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性和植物生物量、改善優(yōu)勢種群數(shù)量、抵御有害生物入侵、提高植物的抗逆性、控制土傳病害等方面發(fā)揮著日益重要的作用[15-18]，同時越來越多的研究結(jié)果表明，微生物菌群的復合使用比單一菌株生防效果更好且更穩(wěn)定[19]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)微生物菌劑的復合使用比單一菌株表現(xiàn)出對根結(jié)線蟲更明顯的預防和防治效果。哈茨木霉菌T11-W和蠟樣芽孢桿菌BCJB01的復合使用對番茄根結(jié)線蟲的預防效果達到70.2%，顯著地高于單一使用T11-W(58.3%)或BCJB01(55.4%)的預防效果(P<0.05)。兩種微生物菌劑混合使用的防治效果達到48.4%，而單一使用T11-W或BCJB01的防治效果為40.2%和37.5%，兩者差異顯著(P<0.05)。同時，預防和防治效果試驗結(jié)果表明，根際土壤線蟲減退率分別能達到61.4%、54.9%，番茄根中線蟲減退率分別能達到75.9%、60.7%，顯著高于單一菌株對根結(jié)線蟲的預防和防治效果(P<0.05)。該研究為下一步開發(fā)微生物菌劑的復合使用防治根結(jié)線蟲提供了新的思路。