微生物菌剂对切花玫瑰白粉病的防效及产质量的影响

董琼娥, 杨顺安, 罗 聪, 张振荣, 莫明和, 童江云*

(1.昆明市农业科学研究院，云南 昆明 650118； 2.昆明市晋宁区农业技术推广中心， 云南 昆明 650607； 3.云南大学 省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室， 云南 昆明 650091)

0 引言

【研究意义】切花玫瑰为蔷薇科蔷薇属多年生落叶灌木，是重要的鲜切花材料，也是世界第一大切花，具有重要的经济价值，切花玫瑰占中国花卉生产的80%以上[1]。切花玫瑰白粉病是一种世界性病害，全球均有发生。近年来，随着切花玫瑰品种结构优化、种植区域和规模扩大，白粉病在温室设施栽培中频发，危害呈加重趋势[2-3]。王丽花等[1]报道，温室条件下栽培的月季白粉病发病率在60%～80%，可使产品减产30%以上。为了控制白粉病的发生，种植户频繁使用化学农药，不但耗费大量人力、物力和财力，还对环境造成污染。目前人们通过改变栽培条件、广泛使用杀菌剂及培育抗病品种，在一定程度上减轻白粉病的危害，但白粉病病原菌会不断产生新的生理小种[4]，使植株抗性消失、病原菌抗药性增强。因此，开展玫瑰白粉病微生物菌剂筛选对切花玫瑰生产意义重大。【前人研究进展】生物防治在作物病害管理方面具有巨大的潜力，已发现一些生物防治方法如使用微生物拮抗剂、植物制剂和生物制品等对玫瑰白粉病真菌有效[5]。KUMAR等[6]使用不同生态友好方法对玫瑰白粉病进行防治发现，在温室条件下，枯草芽孢杆菌的防效为74.12%，蜡蚧轮枝菌的防效为70.55%，哈茨木霉的防效为67.33%。王丽花等[1]研究表明，通过在月季植株根部土壤浇施枯草芽孢杆菌Y1336菌液，对月季白粉病有较好的防治效果，且能明显提高月季切花的产量和质量。【研究切入点】植物益生菌主要来源于土壤及植物，在作物增产、耕地土壤修复、改善农产品品质、增加植物抗逆性、防治土传病害、提高肥料利用率等方面效果显著，日本、欧盟等发达国家一直在开展此方面的研究，并已在农业生产及环境保护等方面取得了很好的经济及生态效益。在花卉产业发展越来越注重品质、农业生态环境因农药不合理使用而承受巨大压力及大健康产业背景下，具有绿色、健康、可持续等特点的微生物防治菌剂的研发、筛选和应用显得尤为必要且很重要。【拟解决的关键问题】通过对切花玫瑰白粉病病原菌的鉴定及田间药效试验，研究短小芽孢杆菌、短短芽孢杆菌和哈茨木霉菌3种微生物菌剂对切花玫瑰白粉病的防治效果及产量和质量的影响，以期为切花玫瑰白粉病绿色防治提供科学依据，从而促进切花玫瑰产业可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年6—10月在昆明市晋宁区宝峰街道古城村委会玫瑰田进行，试验地土种为粉泥田，质地属于砂壤土，土壤pH 4.96，水溶性盐分总量9.4 g/kg，有机质含量30.78 g/kg，碱解氮223 mg/kg，有效磷40.5 mg/kg，速效钾507 mg/kg。土壤养分含量丰富。

1.2 试验材料

1.2.1 试验作物 选择栽培面积大、抗白粉病能力相对较弱的切花玫瑰品种芬得拉(1年生)作为试验品种。试验玫瑰为温室大棚栽培，水肥一体化设备供水、供肥。

1.2.2 试验药剂 玫瑰白粉病常规防治农药25%乙嘧酚磺酸酯，购于市场；5亿CFU/g短小芽孢杆菌、10亿CFU/g短短芽孢杆菌和2亿CFU/g哈茨木霉菌，由云南大学云南省生物资源保护与利用重点实验室/省部共建国家重点实验室提供。

1.3 试验方法

1.3.1 白粉病病原菌的采集及鉴定 用无菌工具分别采集试验地玫瑰叶片上白粉病孢子及染病叶片于无菌离心管中，快速带回实验室，参照《中国真菌志》[7]方法在无菌操作台上对白粉病孢子及菌丝形态进行显微观察。同时对采集的病原菌进行分子特征鉴定，用真菌DNA提取试剂盒提取真菌基因组DNA，用引物ITS4、ITS5进行PCR扩增，扩增产物送擎科生物公司进行ITS r DNA基因测序，获得的DNA序列提交Gen Bank核酸数据库，通过Blast序列同源比对，利用MEGA 5.1进行系统发育树构建。

1.3.2 田间药效试验 昆明市农业科学研究院前期实验室切花玫瑰白粉病防治盆栽试验表明，5亿CFU/g短小芽孢杆菌、10亿CFU/g短短芽孢杆菌、2亿CFU/g哈茨木霉菌各300倍稀释液对切花玫瑰白粉病的防治效果较好。据此，田间试验共设5个处理，处理1：5亿CFU/g短小芽孢杆菌300倍稀释液；处理2：10亿CFU/g短短芽孢杆菌300倍稀释液；处理3：2亿CFU/g哈茨木霉菌300倍稀释液；处理4(CK2)：药剂对照，25%乙嘧酚磺酸酯600倍稀释液(白粉病常规防治农药)；处理5(CK1)：清水空白对照。每处理3次重复，各处理间设保护行，小区面积为6.8 m2，随机排列。各试验田间管理、水肥管理、环境调控等处理措施保持一致。试验于白粉病初发期(零星叶片发病)，按各药剂的稀释倍数稀释后均匀喷雾于玫瑰整个植株，2020年9月11日第1次喷施，9月26日第2次喷施，喷液量为635 L/hm2。

1.4 调查指标及方法

1.4.1 药害情况 分别于每次喷药后10 d对各处理药害情况进行调查，主要调查内容包括叶片颜色异常、形状畸形或有损伤，花朵畸形、损伤等药害特征。

1.4.2 防效计算 在第2次用药后16 d，采用3点取样法取玫瑰叶片，每小区50片，每处理共150片叶进行病级分级，统计病叶率并计算病情指数和防效。白粉病调查分级标准，0级：无病斑；1级：病斑面积占整个叶片面积小于5%；3级：病斑面积占整个叶片面积为5.1%～10%；5级：病斑面积占整个叶片面积为10.1%～25%；7级：病斑面积占整个叶片面积为25.1%～50%；9级：病斑面积占整个叶片面积大于50%。

病情指数=100×∑(该级病叶数×病级值)/(调查总叶数×最高级代表值)

防治效果=[(空白对照病情指数-处理病情指数)/ 空白对照病情指数]×100%

1.4.3 产量及品质 2020年10月25日第1次采收时，应用5点采样法对所有试验玫瑰的叶色、花色进行调查，后期几次采收因时间间隔较短，叶色和花色变化不明显而不予调查。6次采收完成统计总产量和各级花的产量。分级标准按照云南省地方标准《鲜切花质量等级》(DB53/T 105—2003)进行分级，主要以叶色、花色、花枝长度为依据，其中A级：花枝高75～80 cm；B级：花枝高70～75 cm；C级：花枝高60～65 cm；D级：花枝高50～55 cm。

1.5 数据分析

用Microsoft Excel 2007及 SPSS对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 切花玫瑰白粉病病原菌的鉴定

采集分离获得切花玫瑰白粉病病原菌，将其命名为RPM。序列提交Gen Bank核酸数据库，获得的序列编号为MT093354。经过形态和分子鉴定，确定病原菌株RPM为毡毛叉丝单囊壳菌(Podosphaerapannosa)。该病原菌的系统发育树如图1，其与Podosphaerapannosa的同源性为99%。

2.2 不同处理切花玫瑰白粉病的防治效果

从表1看出，处理3对切花玫瑰白粉病的防治效果最好，防效达90.00%，显著高于其他处理，其中，与处理4(CK2，常规药剂)相比，防效提高9.1百分点；病情指数低于其他4个处理。处理1、处理2的防治效果分别为77.18%和78.35%，显著低于处理4；病情指数高于处理4，但差异不显著。表明，短小芽孢杆菌、短短芽孢杆菌和哈茨木霉菌3种微生物菌剂中，哈茨木霉菌能有效防治切花玫瑰白粉病，其防治效果优于常用药剂25%乙嘧酚磺酸酯。

表1 不同处理切花玫瑰白粉病的防治效果

2.3 不同处理切花玫瑰的产量及品质

田间调查结果表明，5个处理的切花玫瑰叶色均为浓绿色，花色均为米白色，不同处理间叶色和花色无明显差异。从表2看出，处理1、处理2、处理3的鲜切花总产量及AB级花占比均高于处理4(CK2，药剂对照)和处理5(CK1，清水对照)，且处理3与其他处理相比差异显著。处理3比CK2和CK1的切花总产量分别提高7.2%和15.0%，AB级花占比分别提高14.0%和48.0%。表明，短小芽孢杆菌、短短芽孢杆菌和哈茨木霉菌均能提高切花玫瑰产量和质量，尤其以哈茨木霉菌的效果最优。

表2 不同处理切花玫瑰的小区产量及A、B级花占比

3 讨论

通过对切花玫瑰白粉病病原菌进行分子和形态鉴定，确定其为Podosphaerapannosa(P.Pannosa)，序列提交Gen Bank核酸数据库，获得的序列编号为MT093354。切花玫瑰白粉病病原菌P.pannosa为蔷薇科(Rosaceae)植物专性寄生菌[4,8]，LEUS等[9]在李上采集的2个白粉病分离物被鉴定为P.Pannosa，但对玫瑰没有感染力，CHO等[10]首次报道P . pannosa引起柠檬桉白粉病。表明，P.pannosa存在多种不同的菌株，具有不同的宿主特异性。开展不同宿主P.pannosa微生物防治菌剂的研究，可以为P.pannosa引起的病害防治提供借鉴。

短小芽孢杆菌和短短芽孢杆菌在防治切花玫瑰白粉病中防效分别为77.18%和78.35%，与常用药剂25%乙嘧酚磺酸酯相比防效都稍差，但在提高切花玫瑰产量和品质方面都优于25%乙嘧酚磺酸酯。有研究表明，短小芽孢杆菌具有抗逆促生作用，菌株HR10对黑松有良好的促生效果；短小芽孢杆菌对苗木猝倒病病原菌有抑制作用，抑菌率可达85.58%[11-13]。从短杆菌肽S发现以来，许多研究者对短短芽孢杆菌进行研究，得到了具有抑制芒果炭疽病、防治蔬菜病原霉菌、抑制食源性致病菌、抑制番茄灰霉菌等作用的菌株[14-18]。由此可知，短小芽孢杆菌、短短芽孢杆菌对作物真菌病害具有广泛的抑制作用，如何提高二者在切花玫瑰白粉病防治中的效果还有待进一步研究。

木霉属真菌及其次生代谢产物在促进植物生长、大量营养元素和寡/微量营养元素的吸收和利用效率、激活植物次生代谢和植物保护等方面的有益作用，使其在环境友好型农业中具有重要的应用价值。在该研究中，哈茨木霉在防治切花玫瑰白粉病与提高切花玫瑰产量和品质方面均表现出良好的效果，对白粉病的防治效果达90.00%，与清水空白对照相比，鲜切花总产量提高15.0%，且A、B级花占较高，达48.0%。哈茨木霉可通过触发葡萄藤中的防御机制对葡萄霜霉病起到诱导保护作用[19]，对烟草疫霉菌亦有较好的生防作用[20]，对玫瑰白粉病的防效为67.33%[6]，木霉接种可提高番茄果实品质[21]。哈茨木霉在防治真菌病害和促进作物生长方面具有重要的作用，但值得注意的是，微生物菌剂用于防治作物病害应以预防为主，在发病前或发病初期使用，可减少用量、降低成本，提高防治效果，同时可有效提高产品品质。哈茨木霉菌在不同地区、不同品种切花玫瑰白粉病防治上的应用还有待进一步研究。

4 结论

以常规农药防治处理(25%乙嘧酚磺酸酯)为比较对象，开展短小芽孢杆菌、短短芽孢杆菌、哈茨木霉菌3种微生物菌剂对切花玫瑰白粉病的防治效果研究结果表明，3种微生物菌剂对切花玫瑰白粉病的防效为77.18%～90.00%，微生物菌剂处理切花玫瑰的产量及品质较25%乙嘧酚磺酸酯处理均有不同程度提升。其中，以2亿CFU/g哈茨木霉菌300倍液的防效最高，切花玫瑰产质量提升效果最明显，哈茨木霉菌的防效、切花产量和AB级花占比较25%乙嘧酚磺酸酯处理分别提高9.1百分点、7.2%和14.0%。因此，切花玫瑰生产中可利用哈茨木霉菌代替常用农药对白粉病进行防治，实现切花玫瑰的绿色生产，且明显提高鲜切花产量和品质，有效减少农药用量，提升耕地质量和提高生态环境保护效益。