哈茨木霉菌与蜡样芽孢杆菌复合使用对田间番茄根结线虫的生防效果测定

刘宝军，王贻莲 ，扈进冬 ，李纪顺，杨合同

(齐鲁工业大学(山东省科学院)，山东省科学院生态研究所，山东省应用微生物重点实验室，山东 济南 250103)

根结线虫病是由病原根结线虫(Meloidogynespp.)引起的世界性的植物传染性病害，其危害已超过细菌和病毒，仅次于病原真菌。据不完全统计，全世界每年由根结线虫造成的农作物经济损失约在1000亿美元以上，可使世界农业平均每年减产10%，在我国仅对温室蔬菜每年造成的经济损失就高达4亿美元，严重危害蔬菜和粮食经济作物生产[1]。

目前，施用化学农药仍是防治根结线虫病的主要措施[2]，但化学杀线虫制剂毒性大，会造成环境污染严重、产生抗药性等诸多问题。研究表明，利用自然界线虫天敌微生物进行生物防治及生态调控是控制线虫病害安全、有效的措施之一，同时也符合现代农业可持续发展战略，是目前国内外研究的热点[3-4]。微生物防治不但解决了化学农药存在的农药残留、抗药性、土壤和地下水污染问题，有效延迟了土传病害的发生，还具有明显的后效作用[5]。截止到目前，在大量生防微生物报道中，也仅有淡紫紫孢菌Purpureocilliumlilacinum、坚强芽胞杆菌Bacilliusfirmus、哈茨木霉菌Trichodermaharzianum等少数单一生防菌株被开发为杀线虫制剂[6-7]，微生物杀线虫制剂品种单一造成了实际应用中仍存在着生防效果缓慢、作用不稳定等问题。

具有良好生物兼容性的微生物菌剂的复合使用，不仅改善了单一生防菌株在环境中适应性不足的缺点，还能在植物根部繁殖形成有益的微生物优势菌群，改善土壤微生态环境，提高植物抗病能力[8]。研究表明, 具有杀线虫活性微生物菌剂的复合施用，或与根际细菌联合使用，不仅大为提高了对根结线虫的防治效果，同时还对植物有明显的促生作用[9-10]，能够增强植物抵抗根结线虫及其他病虫害的能力。本研究利用实验室前期研制的具有良好生物兼容性的2株杀线虫优良的生防菌株哈茨木霉菌T11-W、蜡样芽胞杆菌BCJB01进行复合使用，通过大田试验测定了两种微生物菌剂的复合使用和单一生防菌株对番茄根结线虫的预防和防治效果，以期为有效防治番茄根结线虫病提供新的途径。

1 材料与方法

1.1 供试菌剂

蜡样芽胞杆菌BCJB01菌剂10亿cfu/mL，哈茨木霉菌T11-W 2亿个/g，均为实验室自制。

1.2 供试作物

番茄，品种为“天宝一号”,购自济南大江种子有限公司。

1.3 防治对象

番茄根结线虫。

1.4 试验方法

试验于2018年8月—11月在山东省科学院生态研究所试验田中进行。8月上旬在实验室育苗，8月下旬将番茄苗移栽入大田定植， 11月中旬调查试验结果。

1.4.1 试验处理

(1)番茄根结线虫的预防试验。番茄苗定植1周后，分别接入BCJB01菌剂3.0、6.0、9.0 mL；T11-W 3.0、6.0、9.0 g； BCJB01菌剂6.0 mL+ T11-W6.0 g。每处理10株， 15 d后再施用1次，设自来水为空白对照。第1次接种生防菌30 d后在番茄根系周边穴施根结线虫液10 mL(2000头左右幼虫)，接种45 d后统计发病情况。

(2)番茄根结线虫的防治试验。番茄苗定植1周后，先在番茄根系周边穴施根结线虫液10 mL(2000头左右幼虫)，15 d后分别接入BCJB01菌剂6.0、12.0、18.0 mL；T11-W 6.0、12.0、18.0 g；BCJB01菌剂12.0 mL+ T11-W 12.0 g。每处理10株，15 d后再施用1次，设自来水为空白对照。第2次接种生防菌45 d后统计发病情况。

1.4.2 调查及病害统计方法

(1)线虫数量调查。每个处理收集100 g根际土壤和100 g番茄根，采用毛小芳等[11]改良的贝尔曼漏斗法分离各处理中二龄线虫的数量，计算根际土壤中和番茄根中线虫减退率。

(2)发病情况调查。参考Bridge等[12]的方法进行根结线虫发病情况调查，即为：0级，健康，无根结；1级，0～10%根系有根结，但根结互不连接；2级，11%～30%根系有根结，少数根结相互连接；3级，31%～50%根系有根结，1/2以下的根结相互连接，部分主侧根变畸形；4级，51%～75%根系有根结，1/2以上的根结相互连接，部分主侧根变畸形；5级，75%以上根系有根结，多数根结相互连接，多数主侧根变畸形。统计各处理发病等级，计算病情指数，如下式所示。

病株率=各级病株总数/调查总株数×100%；
病情指数=[Σ(各级病株数×相应级数值)/(调查总株数×最高病级)]×100%；
防治效果=(对照根结指数-处理根结指数)/对照根结指数×100%。

1.4.3 数据统计分析

统计分析用SPSS16.0 软件进行，多重比较采用邓肯氏新复极差检验法。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对番茄根结线虫的预防效果

由表1可知，提前30 d施加生防菌后，再接种根结线虫液，单一菌株BCJB01和哈茨木霉菌都表现出对根结线虫明显的预防效果，其预防效果分别达到55.4%和58.3%，根际土壤中根结线虫的减退率分别达到42.3%和55.4%，番茄根中根结线虫的减退率分别达到61.6%和58.5%。将两种生防菌复合施用后，预防效果要显著高于单一菌株(P<0.05)，达到70.2%，根际土壤和番茄根中线虫减退率分别达到61.4%、75.9%。

表1 不同处理方式对番茄根结线虫的预防效果

注：每列数据后不同字母表示差异显著(P<0.05)

2.2 不同处理方式对番茄根结线虫的防治效果

由表2可知，先接种根结线虫液，15 d后施加生防菌，单一菌株BCJB01和哈茨木霉菌都表现出对根结线虫明显的生防效果，其防治效果分别达到37.5%和40.2%，根际土壤中根结线虫的减退率分别达到46.4%和48.4%，番茄根中根结线虫的减退率分别达到47.7%和45.3%。当将两种生防菌复合施用后，生防效果要显著高于单一菌株(P<0.05)，达到48.4%，根际土壤和番茄根中线虫减退率分别达到54.9%和60.7%。

表2 不同处理方式对番茄根结线虫的防治效果

注：每列数据后不同字母表示差异显著(P< 0.05)

3 结论与讨论

微生物生防效果缓慢、效果不稳定是限制微生物菌剂产业化发展的关键问题。其主要原因一是单一生防菌株由于其基因型和表现型的单一性难以在短时间内将受损的土壤微生物生态结构和生态功能进行修复；二是单一菌株对土壤中微生物的种群密度、遗传多样性及寄主植物的适应性不足。为了提高生防菌的田间防治效果，利用多种微生物复合使用防治根结线虫的报道越来越多。冀宇等[13]报道以淡紫拟青霉、红灰链霉菌和苍白杆菌组成的复合菌剂，对移栽后38 d 和105 d 的黄瓜根结线虫生防效果分别为56.5%和42.5%。Siddiqui等[14]报道，哈茨木霉菌和荧光假单胞菌混合使用可有效防治番茄根结线虫。Huang等[10]研究发现由多个功能微生物菌株组成的微生物菌群用于根结线虫生物防治，在盆栽和大田试验中取得了显著的效果。

微生物菌群的复合使用在增加根际植物微生物群落结构多样性和植物生物量、改善优势种群数量、抵御有害生物入侵、提高植物的抗逆性、控制土传病害等方面发挥着日益重要的作用[15-18]，同时越来越多的研究结果表明，微生物菌群的复合使用比单一菌株生防效果更好且更稳定[19]。本研究结果发现微生物菌剂的复合使用比单一菌株表现出对根结线虫更明显的预防和防治效果。哈茨木霉菌T11-W和蜡样芽孢杆菌BCJB01的复合使用对番茄根结线虫的预防效果达到70.2%，显著地高于单一使用T11-W(58.3%)或BCJB01(55.4%)的预防效果(P<0.05)。两种微生物菌剂混合使用的防治效果达到48.4%，而单一使用T11-W或BCJB01的防治效果为40.2%和37.5%，两者差异显著(P<0.05)。同时，预防和防治效果试验结果表明，根际土壤线虫减退率分别能达到61.4%、54.9%，番茄根中线虫减退率分别能达到75.9%、60.7%，显著高于单一菌株对根结线虫的预防和防治效果(P<0.05)。该研究为下一步开发微生物菌剂的复合使用防治根结线虫提供了新的思路。