哈茨木霉菌与复合芽孢杆菌对西瓜枯萎病的防治效果及其促进西瓜生长的作用

束震

摘 要：为探讨枯草与地衣复合的芽孢杆菌和哈茨木霉菌（CCTCC保藏号：M2019337）对西瓜枯萎病的防治效果以及其促进西瓜生长的影响，以复合芽孢杆菌微胶囊剂和哈茨木霉菌微胶囊剂对田间已发生枯萎病的西瓜苗进行灌根和喷洒的防治试验。结果表明：采用复合芽孢杆菌、哈茨木霉菌微胶囊剂单独处理和复合处理，在施药后7d、20d枯萎病的发病率都明显低于空白对照，防效最好的是2种菌株的复配药剂1000倍液处理，达78.75%;同时，复合芽孢杆菌和哈茨木霉菌剂处理后，对西瓜长势具有非常明显的促进作用。西瓜叶片浓绿、植株健壮、坐果数多，且茎蔓和叶片生长快，复合菌剂处理主蔓粗度增长46.83%，坐果率增加147%。

关键词：复合芽孢杆菌微胶囊剂;哈茨木霉菌微囊剂;西瓜枯萎病;促生长

中图分类号 Q819;S476 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）23-0116-03

西瓜枯萎病称死秧病、麦割病、萎凋病，是由西瓜专化型尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. niveum）侵染所引起的土传性病害，其病原能在土壤中存活时间8～10年[1-3]。西瓜整个生育期都会受到枯萎病的危害，造成西瓜产量下降30%，部分地块减产50%以上，甚至绝产[4]，从而严重影响了西瓜种植的经济效益。随着西瓜种植面积的不断扩大，连作重茬的西瓜种植模式也增加了枯萎病的发生程度。针对西瓜枯萎病的防治，目前国内外尚无有效的办法，枯萎病被称为西瓜生长过程中的“癌症”。由于是土传病害，采用嫁接换根、抗病育种、轮作、换土等方法效果均不理想，成本高、技术要求严格，另外化学药剂防治药剂防治效果也很差[5]。而生物防治除了有优良的防效和促进植物根部生长之外，还具有改善土壤团粒结构、改良植物根部微生物环境、调整土壤酸碱性、保护农田生态环境，对环境友好，对人、畜安全等优点。

芽孢杆菌（Bacillus spp.）和木霉菌（Trichoderma spp.）是优良的生防菌株[6-7]。在自然界中广泛存在各种芽孢杆菌，其中大部分对人畜无害，不污染环境，对植物病害具有很好的抑制作用。芽孢杆菌防病作用机制主要是抗生作用、营养物質竞争和定植位置、诱导抗性、促进植物生长等机制[6]。哈茨木霉菌也是普遍存在于土壤中的重要微生物种群，营养竞争、重寄生、抗生作用及促进作物生长是其作为植病生防的重要因子。但在实际应用中，由于受剂型、气候、土壤等环境条件影响，生防菌的防效往往不理想。目前，国内对相关微生物农药剂型的研究不够深入，主要表现为剂型单一，缺乏高水平的剂型。市场上使用的微生物菌制剂剂型通常都是可湿性粉剂或浓缩混合液体，其最大不足之处是货架期短或生物活性大量失活，效果差异极大。而微胶囊化具有货架期长，药效稳定，防止有效成分分解和挥发，减少用药量，防止漂移，减少环境污染，使用方便，提高药剂选择性等作用，是最具发展前景的剂型之一。为此，本研究利用安徽旭辰生物科技有限公司自有生产菌株和自有专利技术开发的复合芽孢杆菌微胶囊剂和哈茨木霉菌微胶囊剂进行防治西瓜枯萎病试验，分析单一菌剂防效不全面和微生物失活率高的缺陷，以期为复合芽孢杆菌微胶囊剂和哈茨木霉菌微胶囊防治西瓜枯萎病提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验田为0.33hm2连片西瓜种植园。对照化学药剂为恶霉灵（市售，99%含量，产地：山东）。试验药剂：50亿CFU/g的复合芽孢杆菌微胶囊剂：1kg/包×3包;20亿CFU/g的哈茨木霉菌微胶囊剂1kg/包×3包;复合微生物菌剂（50亿CFU/g的复合芽孢杆菌与20亿CFU/g的哈茨木霉菌3层包被的微胶囊剂）1kg/包×3包;枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和哈茨木霉菌均由旭辰生物实验室自行筛选、分离、鉴定和制备，其中哈茨木霉菌（CCTCC保藏号：M2019337）。

1.2 试验方法 试验于2020年5月6日至6月17日进行共计40d，试验地点位于安徽省蚌埠市怀远县龙亢农场有西瓜枯萎病发病症状的田间。试验设不加药剂的空白对照（CK）组和4种药剂处理组：（1）不加药剂的土壤（CK）;（2）50亿CFU/g复合芽孢杆菌微胶囊剂1000倍液;（3）20亿CFU/g哈茨木霉菌微胶囊剂1000倍液;（4）复合芽孢杆菌与哈茨木霉菌共同包被微胶囊制剂1000倍液，随机排列，每个处理3次重复。各处理区施药均使用量杯每株灌根500mL、喷洒500mL，自第1次施药（2020年5月6日）的7d后按相同方法和药量进行第2次（2020年5月13日）、第3次施药（2020年5月20日）;（5）空白对照组（CK）使用清水同样方法灌根和喷洒;（6）使用恶霉灵处理试验区周边西瓜苗土壤做化学药剂对照，方法按照恶霉灵产品说明书使用;（7）按照5种方法试验，每种试验占667m2，其他日常管理不变。

1.3 病害分析 第1次施药前（5月6日）和第3次施药后的第7天（5月27日）、第20天（6月17日），观察并记录各处理区西瓜的发病情况。并参照王汉荣[9]方法，病害分级标准：0级：无病症;1级：1片或2片子叶轻微发黄，但生长正常;2级：1～2片叶片黄化或1片子叶出现坏死斑，真叶稍变黄，出现轻微萎蔫;3级：子叶全部枯死，真叶明显萎蔫，生长受阻;4级：全株严重萎蔫或死亡。根据调查结果，并按照以下公式计算病情指数、发病率、防治效果[10]：

发病率=病株数/调查总株数×100;

病情指数=[∑（各级病株数×相应级数）/（调查总植株数×最高级数）]×100;

防治效果=[（对照区病情指数-处理区病情指数）/对照区病情指数]×100

1.4 测定项目 试验结束后，测定各处理区西瓜植株的主蔓长度、主蔓直径、叶面纵径、叶面横径、坐果数等。每处理随机抽取50株，利用卷尺测定主蔓长度、叶面纵径、叶面横径，利用游标卡尺测定主蔓直径。主蔓长度为子叶到主蔓顶端的长度。主蔓直径为主蔓第3、5、10、12、16节间的中间部位直径。

2 结果与分析

2.1 不同处理对西瓜枯萎病的防治效果 试验结果表明，使用复合芽孢杆菌1000倍液、哈茨木霉菌1000倍液以及2种复配药剂1000mL对西瓜进行灌根、喷洒20d后，西瓜植株枯萎病的发病率均比施药前很多减小，并且每个处理的发病率都明显低于空白对照的防治效果（表1）。复合芽孢杆菌、哈茨木霉菌以及复合芽孢杆菌与哈茨木霉菌的复配试验药剂1000倍液病情指数分别为9.26、5.75、4.28。空白对照处理区的病情指数为20.14，3种菌剂处理的病情指数明显低于对照处理组。2种菌剂复配处理的防效最高，达78.75%，其次是哈茨木霉菌，复合芽孢杆菌在3种菌剂处理中的防效最低，但对西瓜枯萎病也表现出了较好的防治效果。总体来说，3种方法的生物菌制剂对西瓜枯萎病防治均有着较好的效果，3次施药后均控制了西瓜枯萎病菌的危害。说明复合芽孢杆菌、哈茨木霉菌对西瓜具有良好的防治作用，治疗作用显著。

2.2 不同处理对西瓜的促生作用 由表2可知，复合芽孢杆菌、哈茨木霉菌以及2种制剂的复配后处理的西瓜叶片浓绿厚实、植株健壮、坐果数多，且茎蔓生长较快，叶片长势的大小不是非常明显但是色泽肉眼可分辨差别。综合所有数据，试验菌剂复配处理后的主蔓长度、主蔓粗度、叶面横径、叶面纵径以及高于空白对照和化学药剂。复合芽孢杆菌和哈茨木霉菌单独处理后，两者间西瓜的长势并无明显差异，但主蔓粗壮，叶片横径和纵径也均大于空白对照。化学农药恶霉灵处理后对西瓜主蔓长度则起到了抑制作用。从调查的坐果数来看，复配药剂坐果数最高，其他依次是哈茨木霉菌、复合芽孢杆菌、和恶霉灵与空白对照。总体来看，3个菌剂处理后均对西瓜的长势起到了明显的促进作用。其中，复合菌剂处理表现突出，主蔓粗度增加46.83%，叶面横径、纵径分别增加5.08%、9.16%。

2.3 安全性 第3次施药后的第20天调查，施用复合芽孢杆菌微胶囊剂和哈茨木霉菌微胶囊的处理区均未发生药害，田地里昆虫、蚯蚓数量相比其他地界数量只增不减，杂草长势也较为旺盛，表明本试验的用药剂型、方法和剂量对西瓜生长安全。

3 小结与讨论

枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌对很多病菌都有着抑制或杀灭作用，在蔬菜、瓜果等经济作物上应用广泛。据报道，枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌均可分泌产生胞外抗菌蛋白质，对农作物的多种致病菌孢子萌发和菌丝生长均有抑制作用，菌株生长速度快，环境要求不高，还可通过营养竞争的方式杀灭致病菌。而哈茨木霉菌更是自然界中普遍存在的性能优异的生防真菌，抗菌谱广，其营养需求较为简单，生长环境较为宽泛，可通过重寄生作用、抗生作用等机制对病菌起到抑制和灭杀作用。同时，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和哈茨木霉菌都与土壤微生物中的有益微生物之间有一定的相互协同作用，其可能的抗病机制是与尖孢镰刀菌在生存空间和营养方面存在一定的竞争作用，从而可以在植物的体内、根际和体表大量繁殖，与病原菌争夺植物体周围的营养，阻止病原菌对植物器官的侵染，进而抑制病原菌的繁殖速度;同时，也能够间接诱导植物自身存在的抗病机制，抵御病原菌的攻击，起到治疗效果。由于有益菌在土壤环境中大量的繁殖存活，加速土壤中的有益元素（氮磷钾等）的释放，改变了土壤酸碱度和改良土壤微环境。

本试验结果表明，复合芽孢杆菌微胶囊剂和哈茨木霉菌微胶囊剂以及二者的复配药剂均对西瓜枯萎病具有良好的防效。经复合芽孢杆菌、哈茨木霉菌和两者复配处理后，与不使用任何药剂的对照相比，西瓜枯萎病的发病率明显降低，说明其对枯萎病菌具有明显的抑制作用。2种菌剂复配处理的防效最高，达78.75%，而哈茨木霉菌与复合芽孢杆菌单独灌根、喷洒处理后的防效短时期相近，长时间对比哈茨木霉菌的生防效果更好。试验结果也表明，复合芽孢杆菌和哈茨木霉菌以及二者的复配药剂均可显著促进西瓜的生长发育，培育健壮植株。2种菌剂复配处理后的主蔓长度、叶面横径、叶面纵径最大，较不使用任何药剂的对照有明显的增长。即使复合枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌单独处理后的两者间西瓜的长势也有明显差异，主蔓长度和粗度均远高于不使用任何药剂的对照和化学药剂恶霉灵处理后的西瓜，恶霉灵处理后对西瓜主蔓长度起到了抑制作用。说明经复合芽孢杆菌、哈茨木霉菌和两者复配后的生物菌剂都可促进西瓜生长。

复合芽孢杆菌微胶囊剂和哈茨木霉菌微胶囊剂以及二者的复配药剂均对西瓜的生长发育和坐果率有着显著的促进作用。

本次试验采用灌根和叶面喷洒方式处理，瓜农作业时也可以通过叶面喷施、灌根、漫灌等各种方式实施，充分发挥复合芽孢杆菌和哈茨木霉菌在病原菌竞争中的生防优势，保持作物根际微生态环境的自然平衡，起到更好的控病效果。生物防治应当以防为主，在今后施用生物菌剂时，选择在发病前使用，这样不仅能有效地预防病害的发生，降低不必要的经济损失，还能起到增强植株抗病性、促进植株生长发育的作用。根据微生物的特性和植株的发病特点，做到均匀施药，同时避免在烈日下施用，应选择阴天或傍晚。在今后在西瓜枯萎病的防治研究中可以从这个方面着手，实现增产、抗病的效果。

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（责编：张宏民）