王胤 黃雨琦 李云龍 胡彬 孫海 鄭建秋 曹金娟 張愛(ài)環(huán)

摘 要：類(lèi)球紅細(xì)菌（Rhodobacter sphaeroides）是光合細(xì)菌（Photosynthetic bacteria，PSB）的一種，常作為微生物農(nóng)藥，其對(duì)植物具有一定的抗病促生作用。通過(guò)在番茄生育期對(duì)其葉面施用類(lèi)球紅細(xì)菌稀釋菌液，使其在葉面上形成優(yōu)勢(shì)菌群，探究類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)番茄促進(jìn)生長(zhǎng)、開(kāi)花、增產(chǎn)、抗病、改善品質(zhì)的效果。結(jié)果表明，施用類(lèi)球紅細(xì)菌的處理組番茄株高較對(duì)照組增高5.7%，開(kāi)花數(shù)量增多12.7%，平均多開(kāi)1.5朵，番茄單果增重14.57%，且未在番茄生育期內(nèi)發(fā)現(xiàn)灰霉病、疫病及低溫凍害。

關(guān)鍵詞：類(lèi)球紅細(xì)菌;光合細(xì)菌;番茄;抗病促生

中圖分類(lèi)號(hào) TS201.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）19-0103-03

光合細(xì)菌（Photosynthetic bacteria，PSB）是一種原核生物，為革蘭氏陰性菌，其具有光能合成體系，可在厭氧條件下利用自然界中的有機(jī)化合物、氨等作為供氫體兼碳源，以光為能源進(jìn)行光合作用[1-3]。進(jìn)入21世紀(jì)以后，光合細(xì)菌及相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究取得了非常大的進(jìn)展。光合細(xì)菌現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、漁業(yè)等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域及環(huán)保領(lǐng)域。楊芳[4-5]研究表明，一些高效光合細(xì)菌菌劑的使用能夠顯著增加番茄的植株高度、莖稈直徑、植株鮮重和干重，同時(shí)還可以提番茄紅素與高番茄抗壞血酸的含量。吳小平研究表明，光合細(xì)菌可增加大豆植株的葉綠素含量和大豆的根瘤數(shù)，促進(jìn)大豆的養(yǎng)分吸收，提高產(chǎn)量，改善大豆品質(zhì)[6]。增益波研究發(fā)現(xiàn)，使用光合細(xì)菌浸種后，水稻種子萌發(fā)率上升，種子的芽、根以及幼苗長(zhǎng)度都明顯增高，葉片葉綠素含量上升，表明光合細(xì)菌能促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，并可能增強(qiáng)水稻的光合作用能力[7]。趙國(guó)勝研究表明，光合細(xì)菌具有誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性的潛力，可施用于植物葉片表面并應(yīng)用于植物保護(hù)方面，且能提供不同的植物微生物互作模式[8-10]。

番茄是一種常見(jiàn)的蔬菜作物，常在設(shè)施內(nèi)部栽培，其病害發(fā)生頻率較高，危害程度較大，常使用化學(xué)藥劑進(jìn)行防治。但化學(xué)藥劑的過(guò)量使用會(huì)使防治對(duì)象產(chǎn)生抗藥性，破壞土壤微生物區(qū)系，造成農(nóng)藥殘留和超標(biāo)問(wèn)題。近年來(lái)，隨著人們對(duì)食品安全意識(shí)的提高，微生物菌劑已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方向[11-14]。大量的研究及實(shí)驗(yàn)結(jié)果利用微生物拮抗作用防治作物病害其可以替代部分化學(xué)農(nóng)藥。研究表明，光合細(xì)菌在對(duì)同為茄科作物的辣椒的疫病防治上防效明顯，其防效雖略低于化學(xué)藥劑烯酰嗎啉，但差異并不顯著[15]。

番茄灰霉病是番茄生產(chǎn)中常見(jiàn)的重要病害之一，一旦感染番茄灰霉病會(huì)使番茄產(chǎn)量急劇下降，病情嚴(yán)重時(shí)甚至能導(dǎo)致減產(chǎn)20%～60%，同時(shí)會(huì)對(duì)番茄的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益也產(chǎn)生了巨大的影響。春季時(shí)溫度不穩(wěn)定、變化大，早春時(shí)節(jié)容易遇見(jiàn)倒春寒天氣，會(huì)導(dǎo)致溫度驟然降低，溫度變化大會(huì)導(dǎo)致玻璃溫室中越冬茬的番茄和冷棚春番茄灰霉病的發(fā)生與盛行，給種植戶(hù)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

為此，筆者開(kāi)展了類(lèi)球紅細(xì)菌作為一種生物肥料其施用在大棚番茄上對(duì)番茄抗病性的影響和番茄促生的作用研究，以期進(jìn)一步明確類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為種植無(wú)公害番茄提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試番茄品種為京番粉星2號(hào)。施用藥劑為助友寶SOD微生物菌劑，由無(wú)錫中科活力生物技術(shù)有限公司提供，有效活菌數(shù)≥2.0億/mL。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)地點(diǎn)為北京市昌平區(qū)百善鎮(zhèn)牛房圈村北京銀黃農(nóng)業(yè)園番茄種植日光溫室，定植時(shí)間為8月31日。驗(yàn)選取番茄長(zhǎng)勢(shì)均勻，種植條件和管理水平較高的日光溫室作為試驗(yàn)用棚，種植面積約667m2，定植番茄數(shù)量約1200株。試驗(yàn)共設(shè)置3個(gè)處理組、1個(gè)對(duì)照組（見(jiàn)表1）。施用方法全部采用100倍液濃度葉面噴霧。分別進(jìn)行番茄病害發(fā)生情況、開(kāi)花情況、番茄長(zhǎng)勢(shì)、番茄產(chǎn)量調(diào)查。

1.2.2 調(diào)查內(nèi)容及方法 每處理采用5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取3株長(zhǎng)勢(shì)基本一致的番茄進(jìn)行調(diào)查。每株番茄苗懸掛標(biāo)牌，跟蹤調(diào)查，測(cè)產(chǎn)時(shí)間取當(dāng)時(shí)成熟的番茄果計(jì)算產(chǎn)量，分析類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)番茄產(chǎn)量的影響。病害調(diào)查也采用5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取2株長(zhǎng)勢(shì)基本一致番茄，調(diào)查番茄上、中、下3個(gè)部分葉片各2片，統(tǒng)計(jì)病情指數(shù)。調(diào)查數(shù)據(jù)主要包括番茄生長(zhǎng)狀況、開(kāi)花情況、產(chǎn)量以及全生長(zhǎng)期病害的發(fā)生情況。

番茄灰霉病病害按病斑面積占整片葉面積的百分比分級(jí)：0級(jí)無(wú)病斑、1級(jí)為病斑面積占整片葉面積的5%以下、3級(jí)為病斑面積占整片葉面積的6%～10%、5級(jí)為病斑面積占整片葉面積的11%～20%、7級(jí)為病斑面積占整片葉面積的21%～40%、9級(jí)為病斑面積占整片葉面積的40%以上，記錄各級(jí)病葉數(shù)。相關(guān)計(jì)算公式如下：

發(fā)病率（%）=發(fā)病數(shù)/調(diào)查總數(shù)×100;

病情指數(shù)=[∑（各級(jí)病葉數(shù)×相對(duì)病級(jí)數(shù)）]/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×9）×100;

防治效果（%）=（對(duì)照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)）/對(duì)照區(qū)病情指數(shù)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)苗期株高和葉片數(shù)的影響 由表2可知，番茄定植后采用葉面噴施的方式開(kāi)始施用類(lèi)球紅細(xì)菌100稀釋液，施用類(lèi)球紅細(xì)菌的處理組番茄株高和葉片數(shù)量高于未施用組，說(shuō)明類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)番茄具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用效果。施用類(lèi)球紅細(xì)菌的處理組1、2番茄株高和葉片數(shù)量均高于處理3及對(duì)照組，處理組1、2番茄平均株高為22.4cm，較對(duì)照組20.4cm，增高9.8%，處理組1、2番茄平均葉片數(shù)量9.5片，較對(duì)照組8.2片，增多15.9%。田間調(diào)查中并未發(fā)現(xiàn)番茄灰霉病、疫病發(fā)生。

2.2 不同處理對(duì)生長(zhǎng)期株高和開(kāi)花數(shù)量的影響 由表3可知，番茄生育期內(nèi)施用類(lèi)球紅細(xì)菌的番茄株高和開(kāi)花數(shù)量均高于未施用組，說(shuō)明類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)番茄具有促進(jìn)生長(zhǎng)和促進(jìn)開(kāi)花的作用效果。施用類(lèi)球紅細(xì)菌2個(gè)處理組的番茄平均株高為169.9cm，較未施用類(lèi)球紅細(xì)菌的番茄平均株高160.7cm，增高5.7%。處理組1、2的平均開(kāi)花數(shù)量為14.2朵，較未施用類(lèi)球紅細(xì)菌番茄的開(kāi)花數(shù)量12.6朵，增多12.7%。在田間調(diào)查中并未發(fā)現(xiàn)番茄灰霉病、疫病發(fā)生，但因秋季煙粉虱發(fā)生嚴(yán)重，導(dǎo)致田間番茄黃化曲葉病毒病普遍發(fā)生，各處理組內(nèi)番茄黃化曲葉病毒病的病株率達(dá)到10%～15%。番茄黃化曲葉病毒病為害番茄頂部葉片，導(dǎo)致植株矮化、生長(zhǎng)緩慢，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)有一定影響。田間調(diào)查結(jié)果顯示，類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)病毒病無(wú)預(yù)防及防治作用效果。

2.3 不同處理對(duì)采收期產(chǎn)量性狀的影響 12月30日番茄陸續(xù)開(kāi)始采收，田間調(diào)查中對(duì)番茄單果重、單果直徑進(jìn)行測(cè)量，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，處理組1和2番茄單果重、單果直徑均高于對(duì)照組，其中以處理組1番茄增產(chǎn)效果最好。處理組1番茄的單果重最高為29.1g，較對(duì)照組平均24.7g，增14.57%，處理組1番茄單果直徑37mm，較對(duì)照組平均35mm提高4.01%。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在棚室下風(fēng)口處的番茄，對(duì)照組內(nèi)個(gè)別番茄出現(xiàn)嚴(yán)重的寒害現(xiàn)象，番茄植株生長(zhǎng)緩慢，葉片皺縮，并出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，番茄長(zhǎng)勢(shì)弱，極易發(fā)生灰霉病、疫病等病害。而類(lèi)球紅細(xì)菌處理組在下風(fēng)口處的番茄長(zhǎng)勢(shì)正常，這一結(jié)果說(shuō)明類(lèi)球紅細(xì)菌能促進(jìn)番茄生長(zhǎng)，使番茄植株健壯，誘導(dǎo)作物抵抗不良環(huán)境。

2.4 不同處理對(duì)抗病性的影響 分別在10月28日、11月16日、12月4日和12月22日在番茄生長(zhǎng)期、花期及采收期對(duì)其進(jìn)行灰霉病病害調(diào)查。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)期沒(méi)有灰霉病發(fā)生，在發(fā)現(xiàn)番茄坐果期及采收期有灰霉病發(fā)生，灰霉病各處理病株率及病情指數(shù)如表5所示。由表5可知，助友寶SOD微生物菌劑100倍液處理組番茄病情指數(shù)明顯較低，說(shuō)明類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)番茄灰霉病防治效果較為顯著。11月4日使用類(lèi)球紅細(xì)菌菌液處理的處理組病情指數(shù)均為0，與對(duì)照組病情指數(shù)0.69相比降低0.69。12月22日使用類(lèi)球紅細(xì)菌菌液處理的處理組較對(duì)照組病情指數(shù)下降2.96。

2.5 不同處理對(duì)產(chǎn)量的影響 由表6可知，處理1平均單果重量較對(duì)照組增加14.57%、單果直徑較處理組增加4%。處理2較對(duì)照組平均單果重量增加7.08%，單果直徑較處理組增加1.98%。在5%水平下差異不顯著。類(lèi)球紅細(xì)菌100倍液濃度葉面噴霧，處理1比處理2單果增重效果更為明顯。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果顯示，施用類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)番茄生長(zhǎng)勢(shì)、誘導(dǎo)抗病性、促進(jìn)開(kāi)花和產(chǎn)量4個(gè)方面均有明顯的促進(jìn)作用。在田間水肥管理相同條件下，處理組1番茄株高較對(duì)照組增高5.7%，開(kāi)花數(shù)量增多12.7%，平均多開(kāi)1.5朵，且未在番茄生育期內(nèi)發(fā)現(xiàn)灰霉病、疫病和低溫寒害，番茄單果增重14.57%。

但秋季煙粉虱發(fā)生嚴(yán)重，類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)煙粉虱沒(méi)有防治效果，且對(duì)病毒病也無(wú)防效。田間番茄黃化曲葉病毒病普遍發(fā)生，各處理組內(nèi)番茄黃化曲葉病毒病病株率達(dá)到10%～15%，番茄黃化曲葉病毒病為害番茄頂部葉片，導(dǎo)致植株矮化、生長(zhǎng)緩慢。

在田間試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，生育期內(nèi)連續(xù)多次使用類(lèi)球紅細(xì)菌，對(duì)番茄作物具有促生等作用效果，但是大大提高了人工勞動(dòng)成本，并未真正達(dá)到農(nóng)業(yè)節(jié)水節(jié)肥的目的。

本實(shí)驗(yàn)使用的是葉面噴施的方法，導(dǎo)致冬季棚內(nèi)下風(fēng)口番茄凍害嚴(yán)重，試實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成了一定影響。賀廣生[16-18]等的研究使用土壤施肥的方式施用光合細(xì)菌菌液，未發(fā)生凍害等現(xiàn)象，且其試驗(yàn)對(duì)番茄葉片全氮、全磷、全鉀及葉綠素含量都進(jìn)行了測(cè)定。而本試驗(yàn)未對(duì)番茄葉片元素含量及番茄品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，在接下來(lái)的工作中可對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步深入研究，完成光合細(xì)菌對(duì)番茄元素含量及營(yíng)養(yǎng)成分的影響。

本試驗(yàn)僅研究了同一濃度，不同施藥間隔對(duì)番茄抗病促生的影響，確定了間隔7d施用類(lèi)球紅細(xì)菌100倍稀釋液對(duì)抗病促生作用比間隔10d施藥更為明顯，但未對(duì)最適宜的類(lèi)球紅細(xì)菌菌液稀釋倍數(shù)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在接下來(lái)的研究，應(yīng)對(duì)不同濃度菌液對(duì)番茄抗病促生效果進(jìn)行進(jìn)一步研究。

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（責(zé)編：張宏民）