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木霉菌可湿性粉剂对番茄枯萎病防治效果探究

2020-05-13卢德鹏吕艳王晓弟佟素梅李纪顺扈进冬

山东科学 2020年2期
关键词:枯萎病霉菌防治效果

卢德鹏,吕艳,王晓弟,佟素梅,李纪顺, 扈进冬*

(1.山东泰诺药业有限公司,山东 潍坊 262200;2.东阿县第一中学,山东 聊城 252201;3.郯城农业推广中心,山东 临沂 276100;4.潍坊市峡山区农产品质量安全管理服务中心,山东 潍坊 261000;5.齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院生态研究所,山东 济南 250014)

番茄(LycopersiconesculentumMill)是全球消费量最多的蔬菜之一,也是我国主要的栽培蔬菜,居于设施栽培播种面积的首位。2017年我国番茄设施栽培面积1 114.7万亩(1亩≈666.67),占番茄栽培总面积的56.3%。设施栽培的番茄主要采用连作生产模式,虽然具有高产、高效的优势,但同时也加重了病虫害的发生[1-2]。番茄枯萎病是影响番茄生产的主要病害之一,其病原是尖孢镰孢菌番茄专化型(Fusariumoxysporumf. lycopersici(sacc)Snyder et Hansen)。该菌是一种世界广泛分布的常见土传病原真菌,能够通过厚垣孢子或菌丝附着于病残体或在土壤中长期存活,并通过浇灌进行传播,引起番茄维管束病变[3],严重影响其产量与品质[4-6]。

目前,番茄枯萎病主要通过高温闷棚和化学农药进行防治,但高温闷棚效果不佳,而化学农药的大量使用虽然可以发挥一定的效果,但却无法从根本上有效控制该病害的发生,同时化学杀菌剂还具有较高的毒性和残留,长期施用会产生抗药性等问题,对土壤生态环境和食品安全也产生危害[7],因此,使用化学农药是一种不可持续的生产方式,亟需发展新型杀菌剂改善这一现状。采用微生物生防菌防治番茄枯萎病是解决上述问题的一种重要方式,如王璐瑶等[8]使用菌株B1619水分散粒剂通过穴施的方式防治番茄枯萎病,在田间使用剂量为32 kg/亩时,防治效果达到65.1%~85.2%,显著高于化学药剂百菌清;王静等[9]报道解淀粉芽孢杆菌B6在室内盆栽试验中能够较好防治尖孢镰孢菌引起的番茄枯萎病,防治效果达64.35%;郑庆伟[10]报道了放线菌NY-20发酵液对番茄枯萎病具有较好的生防潜力。上述研究显示了微生物菌剂在防治番茄枯萎病上的巨大潜力。

木霉菌在土壤、根际、腐烂的木材、植物残体等环境均有分布,对多种植物病原真菌、细菌及昆虫具有拮抗作用,是一种重要的生防因子。木霉菌可以分泌细胞壁降解酶类和次级代谢产物,诱导植物抗性,促进植物生长和提高农产品产量,已被广泛用作生防制剂、生物肥料及土壤改良剂[11-12]。在世界真菌杀菌剂市场已经占据50%的市场份额,同时有报道显示木霉菌对草莓枯萎病也有一定的防治效果[13-14]。

针对目前市场缺乏有效防治番茄枯萎病的生防制剂的现状,本研究拟采用对真菌病害具有较好防治效果的木霉菌可湿性粉剂进行防治。选用的木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)是由山东泰诺药业有限公司开发的生物杀菌剂产品,目前主要用于黄瓜灰霉病的防治,其活性成分木霉菌的水分散粒剂也可用于小麦纹枯病的防治[13]。木霉菌在室内抗真菌活性测定中对多种植物病原真菌具有良好的抑制活性,包括多种镰孢菌[14-16]。因此,用木霉菌防治番茄枯萎病可进一步拓展其防治真菌病害的范围。为进一步明确该药剂对番茄枯萎病的的防治效果,2018年采用木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)在河北保定进行了番茄枯萎病药效试验,探索利用木霉菌生防制剂替代或减少化学农药使用的绿色防治方案。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用的番茄品种是东圣1号。试验药剂是木霉菌可湿性粉剂 (2×108cfu/g)粉剂(山东泰诺药业有限公司生产),50%多菌灵可湿性粉剂(江苏蓝丰生物化工股份有限公司)。

1.2 试验地情况

试验地设在保定市南市区西马池蔬菜种植基地,土质沙壤土,番茄连年种植,番茄枯萎病历年发生。该试验地块平整,具有良好的灌溉设施,各处理栽培条件和田间管理一致。

1.3 试验设计

试验地点选择番茄枯萎病常年发生,并且病害较为严重的地块。番茄于2018年2月27日移栽定植,株间距30 cm,行间距60 cm。试验设5个处理,分别为15 000、7500、5000 g/hm2的木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g),50%多菌灵可湿性粉剂300 g/hm2以及空白对照,每处理4次重复。在定植前,各处理用药量按试验设计剂量折算后分别与75 kg/hm2干细土拌匀,然后将拌有药剂的细土撒于土壤表面,翻地2次,使药剂在小区土壤中均匀分布,空白对照不施药。试验采用完全随机区组设计,小区面积33 m2,共20个。记录番茄生长期植株的发育状况以及从番茄开始采收直至拔秧的产量,同时调查小区内发病株数,计算病株率及防治效果。

1.4 调查方法

1.4.1 调查时间和次数

药剂处理土壤后14 d和90 d分别进行第1次、第2次调查,调查各小区内发生番茄枯萎病的病株数,计算试验药剂对番茄枯萎病的防治效果,同时调查番茄植株的株高、鲜重等生长指标。本试验共调查2次。

1.4.2 番茄枯萎病调查方法

根据番茄枯萎病的典型症状,记录各小区内番茄枯萎病发病株数及番茄总株数。番茄枯萎病药效计算方法如式(1)、(2)所示。

(1)

(2)

1.5 数据统计与分析

采用DPS 7.05软件对调查数据进行处理,采用邓肯式(Duncan’s)新复极差检验法对完全随机试验单因素方差进行分析。

2 结果与分析

2.1 木霉菌可湿性粉剂 (2×108 cfu/g)对番茄枯萎病的防治结果

药剂处理土壤后14 d,5种处理的防治效果如表1所示。试验药剂木霉菌可湿性粉剂 (2×108cfu/g)对番茄枯萎病的平均防效随着有效成分剂量的增大而增大,且在15 000 g/hm2剂量处理下的平均防效显著高于5000 g/hm2的平均防效(P<0.05),但在P<0.01水平两者差异不显著,其他处理剂量之间防效无显著差异(P<0.05)。在300 g/hm2有效成分剂量下,对照药剂50%多菌灵可湿性粉剂处理土壤14 d后病株率为(1.50±0.26)%,平均防效77.94%。对照药剂的平均防效与木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)在15 000 g/hm2和7500 g/hm2处理组间无显著差异,但高于木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)在5000 g/hm2处理组,对照组的平均防效与各木霉菌各处理组之间无显著差异。

表1 不同试剂处理14 d的番茄枯萎病的防治结果

注:表中病株率为4次重复平均值;大小写字母分别表示1%和5%显著水平

施药90 d,5种处理的调查结果如表2所示。由表2可知,供试药剂木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)施药90 d后仍然对枯萎病具有较高的防治效果,在15 000、7500、5000 g/hm2有效成分剂量下,平均防效均高于60%,且防治效果与剂量成正相关,但无显著差异(P<0.05);在300 g/hm2有效成分剂量下,对照药剂50%多菌灵可湿性粉剂处理土壤90 d后病株率为(5.70±1.26)%,平均防治效果为56.65%,其平均防效显著低于施用15 000 g/hm2剂量处理下木霉菌菌剂处理组(P<0.05),但在P<0.01水平差异不显著。

表2 不同试剂处理90 d的番茄枯萎病的防治结果

注:表中病株率为4次重复平均值;大小写字母分别表示1%和5%显著水平

以上结果显示,虽然随施药期的延长各处理药剂的平均防治效果均有所降低,但相比而言,木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)对番茄枯萎病具有较好的防治效果,与对照药剂50%多菌灵可湿性粉剂相比具有更长的持效期。木霉菌可湿性粉剂活性成分为木霉菌活孢子,可以定植于番茄根部,在植株发育过程中通过重寄生、竞争作用、产生抗生物质等作用拮抗镰孢菌,防止其侵染番茄,由于木霉菌防病作用机制多样,因此可以有效地降低植株的发病率,这也是木霉菌具有比化学药剂更长持效期的原因之一。

2.2 木霉菌可湿性粉剂(2×108 cfu/g)对番茄的促生效果

施药14 d时测量各处理小区的植株鲜重和干重,结果如表3所示, 木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)不同剂量处理之间对番茄植株的鲜重、干重的影响均无显著性差异(P<0.05)。与对照药剂50%多菌灵可湿性相比,木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)处理组的植株鲜重增加56.47%~63.43%,干重增加43.53%~67.05%;与清水对照处理相比,木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)处理的植株鲜重增加28.42%~49.47%,干重增加29.79%~51.06%。50%多菌灵可湿性粉剂处理组的植株鲜重和干重与清水对照相比无显著性差异(P<0.05)。

表3 不同试剂处理14 d对番茄的促生效果

注:表中病株率为4次重复平均值,小写字母表示5%显著水平

施药90 d后,从田间植株看(图1),试验药剂木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)各处理区番茄植株叶色绿而发亮、叶片舒展、长势旺盛,具有明显的促生长作用,说明木霉菌具有壮苗健苗的功能,这也间接增强了植株对病害的抵抗能力,提高了防治效果。

以上试验结果表明,木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)作为一种生物杀菌剂,在用量15 000 g/hm2时对番茄枯萎病具有较好的防治效果,同时可以促进植株生长,为番茄枯萎病的绿色防控提供了一种新的选择。

图1 木霉菌处理组和对照组番茄长势对比Fig.1 Comparison of tomato growth between Trichoderma treatment and control groups

3 结论

从结果来看,木霉菌可湿性粉剂(2×108cfu/g)在15 000 g/hm2剂量下平均防效高于70%。比对照药剂防效略有提高,同时持效期更长,具有替代化学杀菌剂防治番茄枯萎病的潜力。由于番茄枯萎病是土传维管束病害,建议使用剂量为7500~15 000 g/hm2,于作物定植移栽前均匀撒施。

目前的木霉菌制剂类型多为可湿性粉剂,主要用于叶面喷施使用,生产成本和价格相对较高,而针对番茄枯萎病这类型的维管束病害,叶面喷施防治效果不如灌根或撒施理想[17],所以实际生产应用过程中使用普通粒剂或粉剂即可。普通粒剂或粉剂生产成本和价格低,且更易发挥效果,因此,更利于实际生产中的推广使用。此外,由于木霉菌是环境友好型的生物农药产品,可以在番茄生长期内多次施用,进一步提高防治效果,例如种植前的土壤处理、拌种处理等,具体施用方法和剂量以及施用效果还需后续试验验证。

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