复合生物菌肥对设施黄瓜根结线虫及根际土壤的影响

覃丽萍 黄金玲 刘志明 周玉哲 刘峥嵘 李红芳 陆秀红

摘要 为明确以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分配比的复合生物菌肥对黄瓜根结线蟲及土壤环境的影响，通过大棚试验探究其对黄瓜根结线虫病的防治效果和对植株的促生效果，采用稀释平板法检测根际土壤微生物，并测定土壤有机质及氮、磷、钾等养分的含量。结果显示，施用菌肥处理（SJ）对黄瓜根结线虫病的防治效果较好，用量为1 000 kg/hm2时的防治效果达67.24%，与0.5%阿维菌素颗粒剂处理（SA）的防治效果（70.46%）相当；处理SJ的黄瓜植株鲜重比处理SA和空白对照（CK）分别提高了27.83%和38.79%；处理SJ根际土壤的放线菌数量分别比处理SA和CK增加了430.83%和880.56%，水解性氮、有效磷、速效钾的含量也有不同程度的提高。表明以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分的复合生物菌肥可有效防治黄瓜根结线虫病，促进植株的生长和生物量的累积，提高土壤肥力和改善土壤微生态环境。

关键词 复合生物菌肥；根结线虫；淡紫拟青霉；地衣芽孢杆菌；根际土壤

中图分类号 S 144  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）12-0132-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.031

Effects of Compound Bio-bacterial Manure on Root-knot Nematode  and Rhizosphere Soil of Cucumber

QIN Li-ping，HUANG Jin-ling，LIU Zhi-ming  et al

（Plant Protection Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning，Guangxi   530007）

Abstract In order to make clear the effects of compound bio-bacterial manure prepared with Paecilomyces lilacinus and Bacillus licheniformis on cucumber root knot nematodes and soil environment，its control effect on cucumber root knot nematode disease and growth promoting effect was conducted in greenhouse.Rhizosphere soil microorganisms were evaluated by dilution pate method.The content of soil organic matter， nitrogen， phosphorus， potassium and other nutrients were also determined.The results showed that treatment applied bio-bacterial manure（SJ）obtain a control efficacy of  67.24%，which was equivalent to that of 0.5% avermectin granule treatment（SA）.Among all the treatments， the highest values of plant fresh weight was obtained in SJ，increased by 27.83% and 38.79% respectively，compared with SA and control（CK）.The actinomycetes population of SJ increased significantly， with 430.83% and 880.56% rise respectively compared to SA and CK.The contents of hydrolyzable nitrogen， available phosphorus and available potassium of SJ also increased in varying degrees.These results suggest that the application of compound bio-bacterial manure prepared with Paecilomyces lilacinus and Bacillus licheniformis can effectively control cucumber root-knot nematode，promote plant growth and biomass accumulation， improve soil fertility and soil micro ecological environment.

Key words Compound bio-bacterial manure;Root-knot nematode;Purpureocillium lacinum;Bacillus licheniformis;Rhizosphere soil

基金项目 国家自然科学基金项目（31860492）；广西自然科学基金项目（2020GXNSFAA297076）；广西农业科学院科技发展基金项目（桂农科2021JM14，桂农科2021YT062，桂农科2021ZX24）。

作者简介 覃丽萍（1976—），女，广西武鸣人，副研究员，硕士，从事瓜果病害研究。*通信作者，副研究员，博士，从事植物线虫学研究。

收稿日期 2022-08-05

根结线虫（Meloidogyne spp.）是蔬菜生产上一类重要的土传病原物，其为害可造成严重减产。在我国，一般可造成20%～30%的减产，严重时高达50%以上，甚至绝收［1］。随着我国蔬菜产业的快速发展，以及耕地面积逐渐减少，多年连作重茬的情况非常普遍，导致根结线虫的为害日趋严重。同时，根结线虫的为害又加重了真菌性、细菌性土传病害的发生［2］，根结线虫病已成为制约蔬菜生产的重要因素之一。化学防治是目前线虫病主要的防治手段，具有使用方便、见效快、效果好的优点，但由此带来的环境污染、农药残留超标以及线虫产生抗（耐）药性等问题也相当突出，有些已被限用或禁用［3］。

利用细菌、真菌和放线菌等线虫天敌微生物进行防治因对环境友好，是非常具有前景的防控措施，已成为国内外学者研究的热点［4-8］。淡紫拟青霉（Paecilomyces lilacinus）是一种重要的食线虫机会真菌，通过寄生或分泌多糖、非核糖体肽等次级代谢产物抑制、毒杀线虫，已被多个国家开发为生物农药和微生物肥料［9-10］。但由于土壤环境条件复杂，常使淡紫拟青霉在土壤中的适应性欠佳而导致田间防治效果不稳定［11］。为进一步稳定、提高淡紫拟青霉的防治效果，国内外学者进行了淡紫拟青霉与其他因子联合防治根结线虫的各种研究，Giri等［12］研究发现，淡紫拟青霉与AM真菌（Rhizoglomus fasciculatum）联合防治辣椒南方根结线虫（Meloidogyne incognita）的效果比单菌株显著提高；冀宇等［13］构建的以淡紫拟青霉与链霉菌（Streptomyces sp.）、苍白杆菌（Ochrobactrum sp.）为活性成分的复合微生物菌剂对黄瓜根结线虫病的大田防治效果优于10%噻唑膦颗粒剂；余真等［14］发现将淡紫拟青霉添加到有机肥中对淡紫拟青霉在根际的定殖有利，有效防治番茄根结线虫病的同时还改善了土壤微生态。地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）也是重要的生防细菌，通过占据生态位点、分泌抗菌物质、诱导植物系统抗性等方式防病，对黄瓜枯萎病、霜霉病和番茄灰霉病等多种病害具有良好的防治效果［15］。但以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为主要活性成分的复合生物菌肥对根结线虫及土壤的影响鲜见报道。

笔者以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分制成复合生物菌肥，在设施栽培条件下开展了其对黄瓜根结线虫病的防治试验，检测其对黄瓜植株生长和土壤微生物、养分等的影响，以明确该复合生物菌肥对黄瓜根结线虫及土壤的影响，为促进复合生物菌肥在防治根结线虫病上的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试黄瓜品种为桂青1号；供试生物菌肥为淡紫拟青霉（P.lilacinus）+地衣芽孢杆菌（B.licheniformis），有效活菌数≥0.5亿CFU/g（锐线），由郑州雷恩斯农业科技有限公司制备；对照药剂为0.5%阿维菌素颗粒剂（扫钱宝），由深圳诺普信农化股份有限公司生产；有机肥为南宁桂裕鑫科技有限公司生产（桂裕）；供试培养基为营养琼脂培养基、孟加拉培养基、改良高氏1号培养基。

1.2 试验设计

试验在广西农业科学院武鸣区里建基地进行，试验大棚前茬作物为黄瓜，根结线虫病常年发生。试验共设3个处理，分别为SJ、淡紫拟青霉+地衣芽孢杆菌复合生物菌肥，1 000 kg/hm2；SA、0.5%阿维菌素颗粒剂49.5 kg/hm2；CK、空白对照。

采用随机区组设计，每个小区面积20 m2，每个处理设3个重复。SJ、SA先分别用少量桂裕有机肥混合，再将其与余下的桂裕有机肥搅拌均匀，撒于种植穴中，然后移植黄瓜苗，CK仅撒等量桂裕有机肥。配制供撒施用的桂裕有机肥，按300 kg/hm2的量使用。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 樣品采集。

施药42 d后采用 5 点取样，每点调查 3株。先将表层约3 cm厚的土铲走，将黄瓜植株小心拔出，采集根际土壤，装入干净塑料袋中，黄瓜植株和根际土壤带回实验室进行处理。

1.3.2 防治效果调查。

黄瓜植株冲洗根系上的泥土，按照国家标准GB/T 17980.38—2000，以株为单位分级调查黄瓜根系形成的根结情况。分级标准：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。计算各处理区的根结指数和防治效果。计算公式：

根结指数=［（各级病株数×相对级数值）/（调查总株数× 7）］×100

防治效果=［（空白对照区根结指数－防治区根结指数）/空白对照区根结指数］× 100%

1.3.3 黄瓜生长指数测定。

用游标卡尺测量黄瓜地上部1 cm位置的茎径（十字交叉法） ，用卷尺测量株高 （茎基部到生长点的距离） ，并统计其叶片数，称量鲜重。

1.3.4 土壤可培养微生物的检测。

称取10 g土样加入盛有100 mL无菌水的500 mL三角瓶中，在振荡机上振荡10 min，使土样均匀地分布在稀释液中成为土壤悬液。吸取1 mL土壤悬液至9 mL稀释液中，依次按10倍稀释，选择适宜的2～3个梯度，吸取1 mL悬液于培养皿中，然后倒入已熔化并冷却至45 ℃的选择性培养基15 mL，充分混匀，待凝固后于30 ℃下倒置培养。其中细菌用营养琼脂培养基培养，真菌用孟加拉培养基培养，放线菌用改良高氏1号培养基培养。

1.3.5 土壤pH和养分的测定。

土壤pH（土液比1∶2.5）使用FE28 FiveEasy Plus pH计测定；有机质、全氮、水解性氮采用容量法测定；全磷、有效磷采用比色法测定；全钾、速效钾采用火焰法测定；交换性钙、交换性镁采用火焰原子吸收法测定。

2 结果与分析

2.1 复合生物菌肥对黄瓜根结线虫病的防治效果

施用复合生物菌肥（SJ）、施用0.5%阿维菌素颗粒剂（SA）和空白对照（CK）的黄瓜根结指数分别为16.51、14.92和50.48，处理SJ、SA的根结指数与CK相比差异均达极显著水平（P<0.01），SJ、SA 2个处理的根结指数相当，差异不显著；处理SJ、SA的防治效果分别为67.24%、70.46%，差异未达显著水平（表1）。

2.2 复合生物菌肥对黄瓜植株生长的影响

处理SJ黄瓜植株的茎径、株高和叶片数与处理SA相比差异不显著，但稍优于SA，分别比处理SA增加了3.50%、11.82%和4.97%；与CK相比分别增加了13.12%、25.61%和4.11%，差异未达显著水平。处理SJ黄瓜植株的鲜重也优于处理SA和CK，分别增加了27.83%和38.79%，其中与CK相比差异达显著水平。说明施用复合生物菌肥对黄瓜的生长具有一定的促进作用，对植株生物量积累的促进作用尤为明显（表2）。

2.3 复合生物菌肥对土壤可培养微生物的影响

处理SJ、SA和CK的黄瓜根际土壤中可培养细菌分别为1.46×104、0.79×104、1.21×104 CFU/g，SJ与SA和CK相比差异均不显著，但略优于后二者，分别增加了84.81%和20.66%。处理SJ、SA和CK的黄瓜根际土壤中可培养真菌分别为31.00、17.67和30.67 CFU/g，SJ比SA增加了75.44%，差异达显著水平；SJ与CK相比增加了1.08%，差异不显著。处理SJ、SA和CK的黄瓜根际土壤中可培养放线菌分别为7.06×103、1.33×103、0.72×103 CFU/g，SJ与SA和CK相比，放线菌数量显著增加，增长幅度分别为430.83%和880.56%，差异均达极显著水平。说明复合生物菌肥可提高黄瓜植株根际土壤可培养微生物的数量，其中放线菌的增加最为明显（表3）。

2.4 复合生物菌肥对土壤pH及养分的影响

处理SJ、SA和CK的土壤pH分别为6.14、6.27、6.43，SJ处理的pH最低，但都在适宜黄瓜生长的范围内。SJ土壤中的有机质、全氮、全磷、全钾、交换性钙及交换性镁含量与SA、CK的差异未达显著水平，而水解性氮、有效磷和速效钾含量则均比SA、CK高，水解性氮分别提高了27.82%、15.11%；有效磷分别提高了30.64%、47.70%；速效钾分别提高了19.34%、59.22%。说明复合生物菌肥可提高土壤中可利用氮、磷、钾的含量（表4）。

3 结论与讨论

生物菌肥由于在防病、促生及改善土壤环境等方面表现出良好的功效又无污染，已经应用于黄瓜、番茄等作物根结线虫病等病害的防治并取得了良好的效果。张洁等［16-17］研究表明YB-04生物菌肥既能较好地防治番茄根线虫又能提高番茄产量，还改善了土壤微生物群落结构，棉隆熏蒸联合YB-04生物菌肥可以高效防治黄瓜根结线虫病、促进黄瓜生长及改善土壤微生态环境；王立伟等［18］研究发现生物菌和化肥配合施用可提高番茄的综合抗病能力，明显改善土壤理化性质和提高土壤微生物数量。该研究对以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分的复合生物菌肥对黄瓜根结线虫病的防治效果及对植株生长和生物量的影响进行了评价，同时探究了该复合生物菌肥对土壤pH、可培养微生物和养分的影响。结果表明，以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分的复合生物菌肥对黄瓜根结线虫病具有较好的防治效果，尽管略低于常用农药0.5%阿维菌素颗粒剂的防治效果，但在改善土壤微生态环境、提高土壤肥力方面具有明显优势。该研究测试的仅有一个使用剂量，还不能全面地反映出该生物菌肥所具备的功效，今后可在菌肥施用量、活性成分的配比比例等方面进一步优化从而提高它的防治效果及增强其对土壤的调节功能，以利于该生物菌肥在田间的大面积推广应用。

淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌对植物都具有促生作用［15，19］，地衣芽孢杆菌还可以促进植物对Ｎ、Ｐ等营养元素的吸收和吲哚乙酸的产生，提高植株生物量［20］，该研究也得到类似的结果。施用复合生物菌肥的处理SJ，土壤中水解性氮、有效磷、速效钾的含量比施用0.5%阿维菌素颗粒剂的处理SA和空白对照CK均高，其中有效磷的含量与SA、CK差异达显著水平，速效钾含量与CK差异达极显著水平，水解性氮与SA处理差异达显著水平，同时黄瓜的生物量比SA和CK分别提高了27.83%和38.79%。这表明以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌制备的复合生物菌肥可使土壤中可利用氮、磷、钾含量增加，从而促进了植物的生长及生物量积累。

放线菌是一类重要的有益微生物，它的增殖有利于抑制植物病原物的繁殖和传播，淡紫拟青霉能够增强土壤微生物群落多样性［21］。該试验施用以淡紫拟青霉和地衣芽胞杆菌为活性成分的生物菌肥，黄瓜根际土壤中放线菌数量显著增加，表明该生物菌肥可促进有益微生物在根际聚集。但由于该试验仅检测可培养微生物的数量，而可培养微生物仅占土壤微生物很小的一部分，要更全面地了解该生物菌肥对土壤微生物等的影响，还有待进一步研究。

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