微生物菌剂对草莓三种病害的防治效果及其对草莓生长的影响
2022-07-21熊明国
熊明国
(商丘职业技术学院,河南 商丘 476100)
草莓(Fragaria ananassaDuchesne)为蔷薇科多年生草本植物,外形鲜亮,果实甜美、营养丰富,素有“水果皇后”的美誉,深受人们喜爱[1]。草莓除了是一种时令果品外,其药用价值的前景也非常可观[2]。近些年来,草莓种植业得到了快速发展,已成为设施农业的主力军。红颜草莓具有结果能力强、丰产性好、单株产量高等优点,比较适合在温室中栽培,硬度大,耐贮运[3]。河南省商丘市素有“草莓之乡”之称,近些年红颜草莓的种植面积不断增加,但是由于种植面积不断扩大、连作等原因,导致商丘市红颜草莓的白粉病、灰霉病和炭疽病的发病率日趋严重[4]。草莓白粉病是一种草莓的重要病害,发病频率高,危害严重时可导致草莓叶片和果实感染率超过50%,严重影响草莓的生产[5]。草莓灰霉病可贯穿草莓整个采收期,主要为害草莓果实,可导致草莓产量降低30%,严重时减产会超过50%[6]。草莓炭疽病主要对草莓的叶片、叶柄、根茎和果实产生危害,在草莓的生长期和采收期均可发病,可导致草莓产量降低25%左右,严重时减产可超过80%[7]。目前,草莓白粉病、灰霉病和炭疽病的防治主要采用化学防治,绿色防控的高效菌剂和技术仍较为缺乏。
目前,市场上常用的化学药剂种类多样,再加上人们缺乏合理应用农药的认知,长期使用同种药剂容易使病原菌产生抗药性,也会导致农残超标,由此引发的食品安全问题较为突出。近年来,生防制剂在农作物病害防治上的应用越来越广泛,表现出安全性高、对环境友好等特点,是替代化学农药的重要资源,应用生防制剂也将成为防治草莓病害的重要手段。目前,防治草莓病害的生防制剂主要有枯草芽孢杆菌制剂、木霉菌剂、丛枝菌根真菌菌剂、放线菌制剂等。研究表明,枯草芽孢杆菌与绿僵菌复配制剂对草莓白粉病的抑制率高达80.7%[8];木霉菌剂可以有效提高红颜草莓对炭疽病的抗性[9];黑酵母菌与解淀粉芽孢杆菌无论是单独或复配施用均可以有效降低草莓灰霉病的发病率[10]。此外,还有研究表明,枯草芽孢杆菌[11]、木霉菌[12]和放线菌[13]除具有提高草莓抗病害能力外,还均表现出对草莓的促生效果。虽然学者们对草莓病虫害生物防治进行了大量研究,但是单一的某种生防制剂在经过长期施用后,势必会导致病原菌产生一定的抗药性。因此,不断探究适应当地条件的高效生防制剂就显得尤为重要。
参照已有的研究成果[14-16],同时结合商丘市当地人的用药习惯,笔者选择3 种微生物菌剂对商丘市草莓白粉病、灰霉病和炭疽病开展防效试验,以期筛选出适合商丘市防治草莓病害的生防制剂,并为草莓病害的绿色防控提供指导。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验地位于河南省商丘市睢县城郊乡袁庄村草莓园。该试验地位于117°56′E、33°45′N,属于暖温带大陆性季风气候,年平均气温为14.2 ℃,年均降水量为711.8 mm,年光照时数为1 944 h,年平均无霜期为210 d。
1.2 试验材料
试验材料选取红颜草莓,于2019—2020 年在商丘市睢县城郊乡袁庄村草莓园中进行试验。微生物菌剂共有3 种,分别为枯草芽孢杆菌可湿性粉剂(103亿活菌/g)、木霉菌可湿性粉剂(2 亿活菌/g)、复合微生物菌剂(活性成分乳酸杆菌、丁酸梭菌,10 亿活菌/g),均购自山东千里宏生物科技股份有限公司。试验同时设置化学药剂对照,为25%吡唑醚菌酯悬浮剂,购自江苏建农植物保护有限公司。
1.3 试验设计
试验共设5 个处理,其中微生物菌剂3 个处理、1个化学药剂对照处理和1 个清水对照处理。T1,施用枯草芽孢杆菌可湿性粉剂350 mg/m2;T2,施用木霉菌可湿性粉剂700 mg/m2;T3,施用复合微生物菌剂600 mg/m2;T4,施用25%吡唑醚菌酯悬浮剂,清水稀释1 500 倍,喷施2.0 L/m2;T5,施用清水,喷施2.0 L/m2。各处理均为3 次重复,随机区组划分,小区面积5 m2,各小区均种植55 株。
1.3.1 各处理对草莓3 种病害防效的调查方法 于草莓种苗4 叶期时将其移栽至连栋温室大棚内,管理采用正常农事操作即可,移栽7 d 后施肥1 次,移栽14 d 后进行各试验处理。分别于2019 年12 月20日草莓病害发病初期(处理后50 d)和2020 年1 月20日草莓病害发病高峰期(处理后81 d)调查各处理的病害发病率。
1)炭疽病调查方法。各小区调查100 片草莓叶片,各处理均调查300 片,观察并记录叶片发病情况与其对应的病级[17],计算出病情指数和防治效果。
2)白粉病、灰霉病调查方法。各小区调查15 株草莓植株,每株取5 颗草莓果实,观察并记录感病果实的数量与对应的病级[17],计算出病情指数。
草莓感病严重程度可分为5 个等级:0 级,叶片或果实未发生病变;1 级,病变面积占叶片或果实表面积小于5%;3 级,病变面积占叶片或果实表面积的6%~15%;5 级,病变面积占叶片或果实表面积的16%~25%;7 级,病变面积占叶片或果实表面积的26%~50%;9 级,病变面积占叶片或果实表面积大于51%。
1.3.2 各处理对草莓生长、产量影响的调查方法在草莓盛果期每隔7 d 采集1 次果实,共采集10 次,采集后测定并统计果实的鲜重与干重。草莓果实测定鲜重后将其置于温度为60 ℃的烘箱中,烘干72 h,此时测定的重量即为干重[18]。草莓果实采摘后,将整株植株挖出,各小区随机取10 株,各处理均取30株,测定植株的株高、根长,茎、叶、根的鲜重和干重等指标,并进行统计分析。
1.4 数据处理
数据均采用Excel 2010、SPSS 20.0 软件进行处理和分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对草莓炭疽病的防治效果比较
由表1 可知,不同处理对草莓炭疽病的防治效果均不同。其中,处理T1、处理T2、处理T3均表现出对草莓炭疽病较好的防治效果,处理T3在发病初期和发病高峰期表现出的防治效果均最为明显,防治效果分别达74.38%和76.38%;其次为处理T2,发病初期和发病高峰期防治效果分别为70.25%、74.30%;处理T1也表现出较好的防治效果,发病初期和发病高峰期防治效果分别为67.85%、67.93%。处理T1、处理T2、处理T3的防治效果均显著高于处理T430 个百分点以上。
表1 不同处理对草莓炭疽病的防治效果比较
2.2 不同处理对草莓白粉病的防治效果比较
由表2 可知,不同处理对草莓白粉病的防治效果均不同。其中,处理T1、处理T2、处理T3均表现出对草莓白粉病不同程度的防治效果,处理T1在发病初期和发病高峰期均表现出最为明显的防治效果,分别达64.06%和63.88%,显著高于处理T2、处理T3;而处理T2、处理T3的2 次防治效果均不明显,均低于40%。
表2 不同处理对草莓白粉病的防治效果比较
2.3 不同处理对草莓灰霉病的防治效果比较
由表3 可知,不同处理对草莓灰霉病的防治效果均不同。其中,处理T1、处理T2、处理T3均表现出对草莓灰霉病不同程度的防治效果,处理T2在发病初期和发病高峰期表现出的防治效果分别达54.32%和54.87%,均好于处理T1和处理T3,但显著低于处理T4。
表3 不同处理对草莓灰霉病的防治效果比较
2.4 不同处理对草莓生长的影响比较
由表4 可知,不同处理对草莓生长的影响均不同。与处理T4、处理T5相比较,处理T1、处理T2、处理T3均表现出对草莓不同程度的促生作用,其在根长、根鲜重、茎叶鲜重、总鲜重、根干重、茎叶干重、总干重指标上均高于处理T4、处理T5,但处理T4、处理T5的株高均显著高于处理T1、处理T2、处理T3。
表4 不同处理对草莓生长的影响比较
2.5 不同处理对草莓产量的影响比较
由表5 可知,不同处理对草莓产量的影响均不同。与处理T4、处理T5相比较,处理T1、处理T2、处理T3均表现出对草莓不同程度的显著增产作用,其中,处理T3的鲜重和干重增幅最大,其次为处理T1、处理T2。
表5 不同处理对草莓产量的影响比较
3 小结与讨论
试验结果表明,3 种微生物菌剂都可以有效地防控草莓炭疽病、白粉病和灰霉病3 种病害。其中,施用复合微生物菌剂的处理对草莓炭疽病的防治效果最为明显,施用枯草芽孢杆菌可湿性粉剂的处理对草莓白粉病的防治效果最为明显,施用木霉菌可湿性粉剂的处理对草莓灰霉病的防治效果好于施用枯草芽孢杆菌可湿性粉剂的处理和复合微生物菌剂的处理。3 种微生物菌剂对草莓炭疽病的防治效果均较为显著,但是对草莓灰霉病、白粉病的防治效果3 个处理间具有明显的差异。草莓灰霉病、白粉病均为低温高湿型病害[19],试验地由于地理和气候特征等原因,在未采用其他防控措施相配合的条件下,3 种微生物菌剂防治草莓灰霉病和白粉病的效果明显较炭疽病差,因此,在采用微生物菌剂对草莓主要病害进行防治时需要结合控温、降湿等配套措施,以便降低此类病害的发生率。试验同时还选用25%吡唑醚菌酯悬浮剂作为化学药剂对照,虽然吡唑醚菌酯悬浮剂是一种具有广谱性的杀菌剂,可有效防治多种由真菌引发的作物病害,但是长期施用会导致病原菌产生抗药性,也会导致农药残留等问题[20]。
试验选用的3 种微生物菌剂对草莓植株均具有一定的促生作用,且对草莓植株不同器官的促生作用存在一定差异,对根系生长的促生作用较其他器官更为显著。王禹佳等[21]研究了发根农杆菌和绿色木霉对玉米根系生长的影响,表明单施发根农杆菌或绿色木霉均可以促进玉米根系的生长,但2 种菌剂复合处理对玉米根系生长的促进作用优于单施处理,表明2 种菌剂对玉米植株根系的生长可以起到协同促进作用。丛国强等[22]研究指出,球毛壳菌ND35 可以有效促进冬小麦在苗期的根系生长,认为球毛壳菌ND35 是一种内生真菌,可以与宿主植物形成共生互作体系,通过提高根部对养分和水分的利用效率来促进小麦根系的发育。本试验结果与以上研究结论较为一致,但是试验中3 种微生物菌剂促进草莓根系生长的机制有待于进一步研究。此外,赵玳琳等[23]研究指出,活性成分为枯草芽孢杆菌、淡紫拟青霉、粉红黏帚霉的微生物制剂对草莓表现出明显的增产作用,这与本试验结果一致。本试验结果表明,3 种微生物菌剂对草莓增产具有促进作用,试验主要通过草莓产量和草莓植物生物量进行评价。3 种微生物菌剂处理下的草莓植株除了株高低于化学农药和清水处理外,植株总重量、茎叶重量和根重量均高于化学农药和清水处理,化学农药和清水处理下的草莓植株较为纤细,不利于草莓果实积累营养物质。
目前,利用微生物菌剂对农作物的病害进行绿色防控已受到广泛关注,但是由于受到田间土壤温湿度[24]、土壤结构[25]、pH[26]等众多因素的影响,微生物菌剂的存活率不稳定,导致防控效果不理想,可以广泛应用于大田的高效微生物菌剂较少。因此,在大田施用微生物菌剂进行作物病害的防治时需要结合综合防控的思路,可以联合有机肥[27]、化学杀菌剂[28]施用,也可以采用微生物生防菌复配[29]防治等措施,以便为微生物活动和生长创造有利的生态环境,提高生防效果。