孫貝貝,侯崢嶸,尹 哲,馬 超,張麗霞,史 偉,張 瑩,李金萍
(1.北京市植物保護站,北京 100029;2.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,北京 100029;3.中農(nóng)綠康(北京)生物技術(shù)有限公司,北京 102101)
西瓜是北京市重要的高效園藝作物,兼具生態(tài)旅游、休閑觀光功能,能夠滿足市民生活、生態(tài)多元化需求和農(nóng)民的持續(xù)增收需求,在促進農(nóng)民快速增收和滿足人民日益增長的生活需求方面發(fā)揮了巨大作用[1]。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、設(shè)施溫室及保護地連作和復(fù)種指數(shù)的增加,設(shè)施西瓜連作障礙逐年加劇,根結(jié)線蟲病普遍發(fā)生。生產(chǎn)上因根結(jié)線蟲危害造成的損失一般為20%~30%,嚴重的棚室在70%以上甚至絕產(chǎn)。
生產(chǎn)中還沒有商品化的抗線蟲西瓜品種及砧木,根結(jié)線蟲病防治技術(shù)研究的重點集中在農(nóng)業(yè)和物理方法,土壤消毒配合使用化學(xué)方法的綜合防治技術(shù)上[2]。主要的防治手段仍以化學(xué)熏蒸和土壤處理為主,生態(tài)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品安全受到嚴重威脅。《農(nóng)作物病蟲害防治條例》于2020 年5 月1 日實施,條例以保障國家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,保護生態(tài)環(huán)境,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展為目的,并鼓勵普及應(yīng)用生物技術(shù),推進農(nóng)作物病蟲害防治的綠色化。而基于微生物群落生態(tài)學(xué)原理,人工合成的功能微生物菌群在抵御有害生物入侵、控制土壤病害和增加植物生物量等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[3-5]。本研究中應(yīng)用的植物微生態(tài)制劑產(chǎn)品由多菌株復(fù)配而成,其中抗重茬微生態(tài)制劑由防病促生芽孢桿菌、木霉菌和粘帚霉等高效微生物菌株復(fù)配形成;防線蟲微生態(tài)制劑由淡紫擬青霉、枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌等多菌株復(fù)配形成,具有低毒、低殘留、防病促生、改土養(yǎng)地等特點,為評價植物微生態(tài)制劑對西瓜線蟲病的田間防治效果,以期篩選出安全、高效的西瓜根結(jié)線蟲病的生防產(chǎn)品,為農(nóng)藥減量控害提供技術(shù)支撐。
試驗在北京市大興區(qū)龐各莊鎮(zhèn)老宋瓜王科技有限公司種植基地,類型為日光溫室,重茬年限17 年,每年種2 茬,未進行過休耕與輪作,根結(jié)線蟲病發(fā)生嚴重,2019 年病株率達65%以上,減產(chǎn)40%以上。供試作物西瓜為小果型西瓜,品種為L600,由日本荻原農(nóng)場生產(chǎn),北京中農(nóng)藝園有限公司銷售。供試防線蟲微生態(tài)制劑,有效活菌5.0×108個/g,抗重茬微生態(tài)制劑,有效活菌5.0×108個/g,均由中農(nóng)綠康(北京)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn);10%噻唑膦顆粒劑由日本石原產(chǎn)業(yè)株式會社生產(chǎn)。
試驗場所為日光溫室,試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,設(shè)7 個處理(表1),3 次重復(fù),共21 個小區(qū),每個小區(qū)面積為30 m2,種植密度為110 cm×25 cm,單蔓整枝,試驗用地面積630 m2,試驗期間禁用其他殺線蟲劑。試驗棚室 西 瓜于2020 年1 月15 日定植,1 月25 日第一次隨水施用植物微生態(tài)制劑,隨后各處理嚴格按照試驗設(shè)計進行用藥,4 月7 日進入采收期,4月13 日全部采收完。
表1 試驗處理
試驗棚室西瓜于2020 年1 月15 日定植,分別在西瓜開花坐果期(3 月20 日)和收獲期(4 月7 日)進行調(diào)查,采用5 點取樣法,每點調(diào)查6 株,共30 株。開花坐果期主要調(diào)查西瓜生長指標,包括株高、基部莖粗和葉綠素含量;收獲期調(diào)查根結(jié)線蟲對西瓜的為害情況,計算根結(jié)指數(shù)和防治效果,統(tǒng)計各處理西瓜單瓜重、產(chǎn)量及糖度。
根結(jié)線蟲為害程度分級按以下標準:0 級,無根結(jié),根系健康;1 級,僅有少量根結(jié),根結(jié)占全根系的10%以下;3 級,根結(jié)明顯,根結(jié)占全根系的11%~25%;5 級,根結(jié)特別明顯,根結(jié)占全根系的26%~50%;7 級,根結(jié)數(shù)量很多,占全根系的51%~75%,多數(shù)主根和側(cè)根變粗并畸形,甚至腐爛;9 級,根結(jié)數(shù)量特別多,占全根系的75%以上,多數(shù)主根和側(cè)根變粗并畸形,甚至腐爛。
計算根結(jié)指數(shù)和防治效果,采用SPSS 19.0 和Excel 2017 軟件進行試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,應(yīng)用Duncan 氏新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗。
根結(jié)指數(shù)=∑(各級植株數(shù)×相應(yīng)病級數(shù)值)/(調(diào)查總株數(shù)×最高病級數(shù)值)×100;
防治效果=(對照區(qū)根結(jié)指數(shù)-處理區(qū)根結(jié)指數(shù))/對照區(qū)根結(jié)指數(shù)×100%。
不同處理對西瓜植株長勢的影響見表2。由表2 可知,與對照相比,5 個植物微生態(tài)制劑處理組均對西瓜植株地上部表現(xiàn)出促生效果,處理3、處理5、處理6 和處理7 株高、基部莖粗和葉綠素含量顯著提高(P<0.05);處理4 對植株高度、基部莖粗度和葉綠素含量有促進作用,但效果不顯著;處理7 的效果最好,株高為67.37 cm,基部莖粗為11.02 mm,葉綠素含量為49.24%。
表2 不同處理對西瓜植株長勢的影響
不同處理對西瓜根結(jié)線蟲病的防治效果結(jié)果見表3。由表3 可知,植物微生態(tài)制劑能夠降低根結(jié)線蟲為害程度,5 個植物微生態(tài)制劑處理組中,處理6和處理7 可大幅降低西瓜根結(jié)指數(shù),其中處理7 的防治效果最好,防效為67.33%,要顯著高于處理3、處理4 和處理5(P<0.05),略低于處理2。
表3 不同處理對西瓜根結(jié)線蟲病的防治效果
不同處理對西瓜產(chǎn)量的影響見圖1。由圖1 可知,不同植物微生態(tài)制劑處理均能提高西瓜產(chǎn)量,5個植物微生態(tài)制劑處理中,處理6 和處理7 能顯著增加西瓜產(chǎn)量,產(chǎn)量分別為39 195.00、41 535.00 kg/hm2,增產(chǎn)率分別為30.1%和37.86%,處理7 產(chǎn)量最高,要顯著高于常規(guī)化學(xué)防治的產(chǎn)量。
圖1 不同處理對西瓜產(chǎn)量的影響
不同處理的西瓜果實品質(zhì)情況見表4。由表4可知,應(yīng)用植物微生態(tài)制劑處理能夠促進西瓜提早成熟和增加西瓜可溶性固形物含量。處理3 至處理7 均能增加西瓜的中心和邊緣可溶性固形物含量,處理7 效果最佳,可使西瓜成熟期提前5 d,中心和邊緣可溶性固形物含量要顯著高于對照。
表4 不同處理對西瓜品質(zhì)的影響
淡紫擬青霉是一種重要的線蟲卵寄生菌,可以同時侵染2 齡幼蟲和成蟲[6];枯草芽孢桿菌可殺死南方根結(jié)線蟲幼蟲并抑制卵的孵化[7];解淀粉芽孢桿菌對番茄根結(jié)線蟲2 齡幼蟲具有較高的致死率[8];地衣芽孢桿菌粉劑對土壤根結(jié)線蟲有較好的抑制作用;熒光假單胞桿菌和哈茨木霉分別能夠緩解煙草根結(jié)線蟲病害的發(fā)生程度[9];但單一生防菌株防效相對緩慢、效果不穩(wěn)定,主要原因是單一菌株對土壤中微生物的種群密度、遺傳多樣性及寄主作物的適應(yīng)性不足,很難在短時間內(nèi)定殖發(fā)揮效果。因此,為了提高生防菌的田間防治效果,多種微生物復(fù)合使用防治根結(jié)線蟲的報道越來越多。
淡紫擬青霉、紅灰鏈霉菌和蒼白桿菌組成的復(fù)合菌劑對黃瓜根結(jié)線蟲防效可達50%以上[10];哈茨木霉菌和蠟樣芽孢桿菌的復(fù)合使用對番茄根結(jié)線蟲的預(yù)防效果和治療效果均高于單一使用[11]??莶菅挎邨U菌、地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌3 種微生物活菌組成的復(fù)合微生物菌劑與氨基酸水溶肥組合對設(shè)施栽培哈密瓜根結(jié)線蟲的抑制效果最高達到了90%以上[12]。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[13]。本試驗選擇的植物微生態(tài)制劑產(chǎn)品是由淡紫擬青霉、枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌及短小芽孢桿菌等生防菌株復(fù)配形成的復(fù)合型微生態(tài)制劑,對西瓜根結(jié)線蟲病防效可達67.33%。同時植物微生態(tài)制劑對株高、基部莖粗和葉綠素含量也有促進作用,可顯著提高可溶性固形物及產(chǎn)量,使早春茬西瓜成熟期提前5 d 左右。
植物微生態(tài)制劑不僅能有效防治西瓜根結(jié)線蟲,對西瓜還有促生增產(chǎn)作用,田間使用具有替代殺菌劑的潛力,為西瓜根結(jié)線蟲的安全有效防治提供了新途徑。