利用生防细菌防治黄瓜根结线虫病研究

高旭利 李永腾 刘文宝 张敏 张卫华

摘要：

根结线虫是威胁设施蔬菜安全生产的主要病害之一。为了更好地防治黄瓜根结线虫病，减少化学药剂对环境和产品安全的影响，对生防菌沙雷氏杆菌（Serratia marcescens）BS-1和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）ZJSS进行了田间药效试验。结果表明，供试的两种生防细菌均能够有效抑制根结线虫的侵染和根结的形成，同时提高黄瓜产量。两种生防细菌在试验剂量范围内对黄瓜生长发育均表现安全，可以在黄瓜生产上推广应用。

关键词：根结线虫；生防细菌；生物防治；黄瓜

中图分类号：S436.421.2+9 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2018）08-0116-04

Control Effect of Two Biological Bacterium against

Cucumber Root-Knot Nematode Disease

Gao Xuli1， Li Yongteng1， Liu Wenbao2， Zhang Min1， Zhang Weihua1

（1. Insititute of Vegetables and Flowers， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China；

2. Shandong Agriculture and Engineering University， Jinan 250100， China）

Abstract Root-knot nematode has become one of the major threat for greenhouse vegetable production and caused serious yield losses. In order to control cucumber root-knot nematode disease and reduce the impact of chemical agents on environment and product， field trials were conducted to validate the efficacy of two biocontrol bacterium BS-1 and ZJSS. The results indicated that these two biocontrol bacterium could increase the yield of cucumber and effectively control the infection of root-knot nematodes and obviously inhibit the formation of root-knot. Meanwhile， the two biocontrol bacterium were safe to cucumber within the treated doses. BS-1 and ZJSS could be recommended for the control of root-knot nematode disease in cucumber production.

Keywords Root-knot nematode； Biological bacterium； Biological control； Cucumber

由根结线虫（Meloidogyne spp.）引起的根结线虫病是世界性的土传病害[1]。病原寄主广泛且侵染具有隐蔽性，能通过病土、病苗、农机具和灌水等农事操作方式进行传播，造成作物的大面积减产，其中黄瓜、番茄等蔬菜受害最为严重，成为制约设施蔬菜生产的重要因子[2]。近年来，随着设施蔬菜的集约化发展，蔬菜连作重茬严重，导致根结线虫危害逐年加重，造成30%～50%的產量损失，严重时减产可达70%甚至绝收[3]。

目前生产上主要采用化学杀线虫剂防治根结线虫，但是化学杀线虫剂普遍存在毒性较大、污染环境、易产生抗药性等诸多问题[4]。因此逐步减少化学药剂的使用量，利用生物防治及生态调控是控制病虫害最为安全、有效的措施，也是目前国内外研究的热点[5]。生防菌株具有不污染环境、不产生抗药性、对人畜安全等特点，因此筛选出高效的防治根结线虫的生防菌株成为众多学者的目标[6]。根结线虫生物防治资源主要有真菌、细菌、放线菌、病毒、原生动物以及捕食性线虫等[7]。细菌由于易于培养、易于田间定植且对根结线虫的防治效果稳定，因此具有广阔的市场前景和开发潜力[6]。

本试验选用ZJSS和BS-1两种生防细菌，研究其对黄瓜根结线虫田间防效，以明确其对黄瓜根结线虫的防治效果以及对植株的安全性，为减轻黄瓜根结线虫危害以及生防菌剂在生产中推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试黄瓜品种：津优35。供试菌剂：沙雷氏杆菌ZJSS、枯草芽孢杆菌BS-1（中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供）。根据国家菌肥生产标准（GB20287—2006），两种生防菌与有机肥进行配比，使得每种生防菌的孢子含量为0.2 × 108 个/g。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验在山东省农业科学院蔬菜花卉研究所基地进行。选取根结线虫危害较重的黄瓜大棚，该棚线虫危害多年，每年至少两次旋耕，棚内线虫分布基本均匀。2017年8月12日育苗，8月30日移栽，高垄双行栽培，大行90 cm，小行40 cm，株距30 cm。在黄瓜定植前分别施用ZJSS菌肥、BS-1菌肥、10%噻唑膦颗粒剂，两种生防菌肥的施用量均为0.40 kg/m2，10%噻唑膦颗粒剂使用量为2.25 kg/hm2，以不作任何处理作为空白对照，其他栽培管理措施一致。试验按完全随机区组设计，每个处理26 m2，共3次重复。生长期观测黄瓜植株长势差异，采收黄瓜时统计产量，拉秧时调查根结指数并计算防效。

1.2.2 病害调查方法 2017年11月23日，在黄瓜定植后80 d，瓜条最后一次采摘后，各小区采用随机取样法，每区随机调查40株。用铁锹将黄瓜根部整个挖起，拍碎土块保留根系，按照GB/T 17980.38—2000分级标准对根系进行调查：0级，根系无虫瘿；1级，根系有少量虫瘿；3级，2/3根系布满小虫瘿；5级，根系布满小虫瘿并有次生虫瘿；7级，根系形成须根团。按以下公式计算病株率、病情指数和防效：

病株率（%）=发病株数/调查总株数 × 100

病情指数=Σ（各级病株数 × 相对级数值）/（调查总株数 × 7）× 100

防效（%）=（空白对照病情指数 - 药剂处理病情指数）/空白对照病情指数 × 100

1.2.3 黄瓜产量调查 每小区随机调查20株，自第一次采收起，每隔2～3 d 采收一次，进行小区测产。

增产率（%） =（药剂处理后黄瓜产量 - 空白对照产量） /空白对照产量×100

1.3 数据处理与分析

试验数据采用SPSS 22.0以邓肯氏新复极差法（DMRT）进行统计分析，分别检测5%水平和1%水平各处理之间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 两种生防菌对黄瓜根结线虫的防治效果

由表1可知，经BS-1、ZJSS、噻唑膦处理80 d后的病株率分别为42.5%、47.5%和80.3%，防效分别达86.99%、87.86%和76.30%。显著性分析结果表明两种生防菌对黄瓜根结线虫的防治效果较好，5%水平下防效显著高于噻唑膦处理组。经BS-1和ZJSS处理后，尽管根结线虫能够侵染黄瓜根部并形成根瘤，但是根瘤均比较小，与空白对照处理差异明显（图1）。

2.2 不同处理对黄瓜产量的影响

由表2可知，经BS-1、ZJSS和噻唑膦处理后的黄瓜产量显著高于空白对照组，增产率分别为29.04%、26.26%和18.11%。化学药剂和生物菌剂均能有效抑制根结线虫对黄瓜根系的侵染和危害，而生物菌剂比化学药剂抑制效果更好，增产潜力更大。

3 讨论与结论

枯草芽孢杆菌是一种好氧、产芽孢的杆状细菌，分布广泛，能产生多种抗菌素和酶，具有广谱抗菌活性和极强的抗逆能力，不仅在土壤、植物根际等外界环境中广泛存在，而且也是植物体内常见的内生细菌。枯草芽孢杆菌具有生长快、营养简单、耐热、能够形成抗逆芽孢等突出特征，不仅有利于生防菌剂的生产和剂型的加工，更有利于在环境中存活、定殖与繁殖，因此能够有效防治多种土传病害[8-11]。張玉芹[12]研究表明，枯草芽孢杆菌对根结线虫具有良好的防治效果。魏利辉等[13]研究表明，生防菌在有效防治根结线虫的同时，还有促进植物生长和增产的作用。

沙雷氏杆菌属肠杆菌科沙雷氏菌属，为革兰氏阴性菌，广泛分布于自然界，一般存在于土壤、水、植物叶片、动物以及人的肠道和呼吸道。沙雷氏菌属中很多种均可致病，如深红沙雷氏菌（Serratia rubidaea）可以引起肺结核，其中一些种类对某些鳞翅目、鞘翅目、直翅目、双翅目和膜翅目害虫有致死作用。虽然嗜线虫沙雷氏菌（Serratia nematodiphila）用于防治植物病害的报道较少，但是目前已被发现具有多种生物活性作用，不仅能够诱导植物产生抗病性，对根结线虫也具有很好的毒杀作用[14，15]，本试验所用沙雷氏菌对线虫就表现明显的抑制作用。

近年来，化学防治一直是植物根结线虫病害防治的主要手段，具有见效快的特点。但是随着人们对自身安全和环境保护的重视以及对农产品安全的关注，化学农药尤其是熏蒸式农药的施用受到一定制约。生物防治因具有对人畜安全、对环境友好等优点而备受关注，但是由于土壤环境复杂，常导致生防效果不稳定[3]。因此筛选效果稳定、易于定植的生防菌株越来越受到人们的重视。

本研究对枯草芽孢杆菌BS-1和沙雷氏杆菌ZJSS防治黄瓜根结线虫的效果进行田间试验，发现其不但对根结线虫具有显著的防治作用，而且田间定殖效率较高，植株生长健壮，叶部病害发生率较低，同时各处理间效果稳定，具有很好的开发应用前景。

参 考 文 献：

[1]

张雅涵， 茆振川， 凌键， 等. 黄瓜根结发育早期WRKY基因的分离[J]. 植物保护， 2012， 38（3）： 13-17.

[2] 杨立军， 王朝霞， 刘奇， 等. 2种杀线剂防治黄瓜根结线虫病药效研究[J]. 现代农业科技， 2017（22）： 85， 87.

[3] 王艳艳， 魏珉， 杨凤娟， 等. 蔬菜根结线虫致病机理及其防控技术研究进展[J]. 中国蔬菜， 2014（2）： 9-14.

[4] 崔鑫， 岳向国， 李斌， 等. 蔬菜作物根结线虫病害防治研究进展[J]. 中国蔬菜， 2017（10）： 31-38.

[5] 冀宇， 武云鹏， 王胤， 等. 功能型复合微生物菌剂防治黄瓜根结线虫的研究[J]. 中国生物防治学报， 2016， 32（4）： 493-502.

[6] 霍建飞， 任文来， 郝永娟， 等. 蔬菜根结线虫生防细菌的筛选及菌株HJT2-1种类的初步鉴定 [J]. 北方园艺， 2015（8）： 120-123.

[7] 祝明亮， 李天飞， 张克勤， 等. 根结线虫生防资源概况及进展[J]. 微生物学通报， 2004， 31（1）： 100-104.

[8] 丁国春， 付鹏， 李红梅， 等. 枯草芽孢杆菌AR11菌株对南方根结线虫的生物防治[J]. 南京农业大学学报， 2005， 28（2）： 46-49.

[9] 张万萍， 江燕， 孟平红， 等. 生物有机肥对大蒜生长发育及产量的影响[J]. 贵州农业科学， 2013， 41（6）： 63-65， 68.

[10]高虹， 谢丽华， 陈明丽， 等. 枯草芽孢杆菌SW-08、SW-11田间防效试验研究进展[J]. 现代化农业， 2012（8）：66-68.

[11]李晶， 杨谦. 生防枯草芽孢杆菌的研究进展[J]. 安徽农业科学， 2008， 36（1）： 106-111， 132.

[12]张玉芹. 枯草芽孢杆菌Bs-18菌株分离与鉴定及对根结线虫的防治效果[J]. 北方园艺， 2012（1）： 130-132.

[13]魏利辉， 丁国春， 郭坚华， 等. 生防菌剂GJ23防治黄瓜根结线虫的田间试验效果[J]. 江苏农业科学， 2006（5）：46-48.

[14]丁磊， 徐玉梅， 王建明. 沙雷氏菌PFMP-5发酵条件的优化[J]. 山西农业科学， 2017， 45（3）： 386-389.

[15]丁磊， 徐玉梅， 王建明. 生防菌PFMP-5对蔬菜根结线虫的毒杀效果及其鉴定[J]. 山西农业大学学报（自然科学版）， 2017， 37（5）： 330-334.