生防菌施用方式对包尖白菜根肿病的防治效果

艾会暖 林子涵 康华军 李双辉 章丽娜 石国良 王立华 李宝聚* 柴阿丽*

（1 河北省唐山市玉田县农业农村局，河北唐山064100；2 中国农业科学院蔬菜花卉研究所，蔬菜生物育种全国重点实验室，北京 100081；3 中国农业大学园艺学院，北京 100193）

芸薹根肿菌（PlasmodiophorabrassicaeWoron.）是专性寄生菌，主要危害十字花科作物根部，引发根肿病，导致寄主植物根部异常肿大，出现大小不一的瘤状肿块，影响植株养分和水分的吸收，后期叶片发黄枯萎，严重时全株死亡（罗红春，2013；章艺 等，2022）。根肿菌的休眠孢子能在土壤中长时间存活，最多可存活17年以上（Wallenhammar，2010），因此根肿病防治难度大，发生根肿病的地块将长期不再适宜种植十字花科作物，严重损害菜农的经济效益，阻碍十字花科蔬菜产业的可持续发展。

包尖白菜又称玉菜，是河北省玉田县独有的地标性产品，已有200 多年种植历史，是供应北京城乡居民的主要蔬菜作物之一，有较高的知名度和美誉度（李长增，2013）。近年来，根肿病在我国十字花科蔬菜主产区频发，危害日益严重，直接影响了大白菜的产量和品质（Chai et al.，2014；马小超等，2021；李晓菁 等，2022），也成为威胁包尖白菜生产的严重病害之一。

目前生产中普遍使用化学农药防治根肿病，但是长期使用化学农药会带来抗药性、环境污染、食品安全等诸多问题。从可持续和绿色生态发展的角度出发，根肿病防治必须探索其他有效且对环境友好的防治方法，生物防治具有零污染、高安全性等优点，有很大的研究价值和应用前景（张典利 等，2018）。已报道枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、蜡样芽孢杆菌（Bacilluscereus）、副地衣芽孢杆菌（Bacillusparalicheniformis）、哈茨木霉菌（Trichodermaharzianum）、球毛壳菌（Chaetomium globosum）、淡紫紫孢菌（Paecilomyceslilacinus）、放线菌（Streptomycespactum，S.rochei）、黄白链霉菌（S.alboflavu）等都能对根肿病有较好的防治效果（熊国如 等，2009；印容 等，2016；He et al.，2019；贾瑞敏 等，2020；周金华 等，2020；Li et al.，2020；Arif et al.，2021；柴阿丽 等，2022a）。但由于田间栽培复杂的环境会影响生防菌的定殖，导致田间防效低于盆栽防效（蒋欢 等，2018），且单一应用生防菌的田间防治效果并不理想（王红丽 等，2020），因此生防菌在田间的施用方式需要进一步优化。

基于在根肿病防控过程中农药减量增效、简化操作的需求，探索生防菌的田间最佳施用方式，根据前期室内盆栽试验结果选取对根肿病防效稳定的多粘芽孢杆菌（Bacilluspolymyxa）ZF129 和贝莱斯芽孢杆菌（Bacillusvelezensis）ZF481（盆栽防效分别为78.26%和71.23%）（张思雨，2020；柴阿丽 等，2022b），比较了不同生防菌施用方式及生防菌与化学药剂协同应用对包尖白菜根肿病的防治效果，旨在探索根肿病生防新模式，筛选出玉田地区包尖白菜根肿病防治的适用方法，为改进生防菌的田间施用方式提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试包尖白菜品种：绿笋70，生育期75 d 左右，购自中蔬种业科技（北京）有限公司。

根肿菌来源：发病肿根采集自河北省玉田县大白菜田，于-20 ℃冰箱保存备用。

供试药剂：生防菌株多粘芽孢杆菌ZF129 和贝莱斯芽孢杆菌ZF481，均由中国农业科学院蔬菜花卉研究所菜病综防课题组提供，并加工成生防菌有机肥（有效活菌数＞ 芽孢1 亿个·g-1）和生防菌悬浮剂（有效活菌数＞ 芽孢10 亿个·mL-1），有机肥由山东泰诺药业有限公司生产。50%氟啶胺悬浮剂购自日本石原产业株式会社，75%百菌清可湿性粉剂购自江苏新河农用化工有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 盆栽试验 2022年7-8月在中国农业科学院蔬菜花卉研究所实验温室内进行。

根肿菌菌悬液制备和接种：将肿根样品从-20℃冰箱取出，置于组织破碎机中，加适量蒸馏水充分打碎，用8 层纱布过滤，利用血球计数板调节休眠孢子浓度至1×108个·mL-1，4 ℃保存，24 h 内使用。采用拌土接种法制备带菌育苗基质。将芸薹根肿菌休眠孢子悬浮液以体积比1∶1 000 拌入无菌育苗基质中，混合均匀，得到带菌量为1×105个·mL-1的带菌育苗基质。

设置8 个处理：T1，芽孢1 亿个·g-1ZF129生防菌有机肥200 g·盘-1；T2，芽孢1 亿个·g-1ZF129生防菌有机肥400 g·盘-1；T3，芽孢1亿个·g-1ZF481 生防菌有机肥200 g·盘-1；T4，芽孢1 亿个·g-1ZF481 生防菌有机肥400 g·盘-1；T5，芽孢10 亿个·mL-1ZF129 悬浮剂500 倍液；T6，芽孢10 亿个·mL-1ZF481 悬浮剂500 倍液；T7，50%氟啶胺悬浮剂5 000 倍液；CK，不施药。每处理3 次重复，每重复1 盘，每个育苗盘面积0.15 m2（60 cm×25 cm），每盘播种大白菜种子200 粒。播种后45 d，调查每株大白菜根肿病的发病情况，计算防效；同时测定株高。

生防菌有机肥（T1～T4处理）施用方式：播种前分别称取200 g 或400 g 有机肥颗粒并与基质充分拌匀，分装到苗盘内。生防菌和氟啶胺悬浮剂（T5～T7处理）施用方式：分别于播种前和播种后15 d，将生防菌悬浮剂500 倍液、50%氟啶胺悬浮剂5 000 倍液均匀喷淋基质表面。

1.2.2 田间试验 于2022年8-11月在河北省唐山市玉田县十五里铺村已发生根肿病的地块进行。设置11 个处理：T1′，芽孢1 亿个·g-1ZF129 生防菌有机肥1 000 kg·（667 m2）-1；T2′，芽孢1 亿个·g-1ZF481 生防菌有机肥1 000 kg·（667 m2）-1；T3′，芽孢10 亿个·mL-1ZF129 悬浮剂500 倍液；T4′，芽孢10 亿个·mL-1ZF481 悬浮剂500 倍液；T5′，芽孢10 亿个·mL-1ZF129 悬浮剂500 倍液 + 75%百菌清可湿性粉剂1 000 倍液；T6′，芽孢10 亿个·mL-1ZF481 悬浮剂500 倍液 + 75%百菌清可湿性粉剂1 000 倍液；T7′，芽孢10 亿个·mL-1ZF129 悬浮剂500 倍液 + 50%氟啶胺悬浮剂5 000倍液；T8′，芽孢10 亿个·mL-1ZF481 悬浮剂500倍液 + 50%氟啶胺悬浮剂5 000 倍液；T9′，50%氟啶胺悬浮剂5 000 倍液；T10′，50%氟啶胺悬浮剂5 000 倍液 + 75%百菌清可湿性粉剂1 000 倍液；CK′，不施药。采用随机区组设计，每处理2 次重复，小区面积20 m2，每小区种植大白菜60 株。

生防菌有机肥（T1′、T2′处理）施用方式：起垄前均匀撒施到土壤表面，每小区撒施30 kg，通过旋耕与土壤进行混合，深度为10～20 cm。生防菌悬浮剂、生防菌与化学药剂协同应用（T3′～T8′处理）施用方式为：灌根，每次每穴200 mL。化学药剂（T9′、T10′处理）施用方式为：起垄前每小区喷施50%氟啶胺悬浮剂5 000 倍液，使用机动喷雾器均匀喷施到地表；之后进行灌根处理，每次每穴200 mL。

8月4日完成起垄前处理，8月11日进行第1 次灌根、播种，9月1日进行第2 次灌根，其他管理同常规，试验期间未进行其他病虫害防治。11月6日，调查每株大白菜根肿病的发病情况，计算防效；同时测定株高及单株鲜质量。

1.2.3 生防菌对根肿病的防效测定 根肿病调查及分级标准：0 级，根部无肿大；1 级，肿根只附着在侧根上，占全部根系1%～25%；2 级，主根上有肿根附着，侧根上肿根占26%～50%；3 级，主根上有肿根附着，肿根占根系51%～75%；4级，主根上有根肿附着，肿根占根系75%以上（Wallenhammar et al.，2012）。

病情指数=∑（各级病株数×该级代表值）/（调查总株数×4）×100

防效=（对照病情指数-处理病情指数）/对照病情指数×100%1.2.4 生长指标测定 株高：每处理随机选取10株，使用直尺测量植株高度。单株鲜质量：每处理随机选取3 株，去除根部后使用电子天平称量。

1.3 数据处理

利用Excel 2021 和SPSS 26 软件对试验数据进行统计与分析，采用LSD 进行单因素方差比较分析，并采用邓肯氏新复极差法（DMRT）进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 生防菌不同施用方式对大白菜根肿病的盆栽防治效果

从生防菌不同施用方式对大白菜根肿病的盆栽防治结果可以看出（表1），生防菌ZF129 和ZF481 对根肿病均有较好的防治效果，不同施用方式间防效差异不显著，但均与50%氟啶胺悬浮剂处理差异显著。其中，芽孢1 亿个·g-1ZF129 和ZF481 生防菌有机肥（T1～T4）对根肿病的防效均高于60%，且生防菌有机肥施用量越高，防效越好，大白菜株高也显著增加。

表1 生防菌不同施用方式对大白菜根肿病的盆栽防治效果

生防菌ZF129 和ZF481 不同施用方式对大白菜根肿病的防效均低于化学药剂50%氟啶胺悬浮剂5 000 倍液的防效81.84%，但各生防菌处理大白菜株高（≥ 14.00 cm）均显著高于50%氟啶胺悬浮剂处理（13.57 cm）和不施药对照（13.23 cm）。表明生防菌处理对大白菜有明显的促生作用。

2.2 生防菌不同施用方式对大白菜根肿病的田间防治效果

从表2 可以看出，生防菌ZF129 和ZF481 对田间大白菜根肿病有较好的防治效果，不同施用方式的防效差异显著。生防菌以有机肥（T1′、T2′）形式施用，对大白菜根肿病防效较好，在80%左右，与化学药剂（T9′、T10′）处理无显著差异；且株高和单株鲜质量均显著高于化学药剂处理以及不施药对照，促生作用明显（图1）。生防菌以悬浮剂（T3′、T4′）形式施用，对大白菜根肿病的防效低于50%，显著低于其他生防菌处理和化学药剂处理，株高和单株鲜质量也显著低于其他生防菌处理和化学药剂处理；但以悬浮剂形式与化学药剂协同（T5′～T8′）施用后，防效显著提高，达到86.58%～95.61%，与化学药剂处理无显著差异，且显著提高了大白菜株高和单株鲜质量，对大白菜的促生作用明显。

图1 生防菌处理的大白菜（采收期）

表2 生防菌不同施用方式对大白菜根肿病的田间防治效果

3 讨论与结论

近年来，在筛选用于防治根肿病的生防菌方面已经取得不少的成果，但我国仅登记有1 种生物农药枯草芽胞杆菌用于防治根肿病（http：//www.icama.org.cn/zwb/index），生防菌在田间应用中防效不稳定阻碍了其进一步开发与推广，探究生防菌在田间的最佳施用方式是不可或缺的一步。吴庆丽等（2020）采用枯草芽孢杆菌种子包衣、灌根及土壤调理剂联合施用的方法防治普通白菜根肿病，防效达88.69%以上，且普通白菜生物量显著高于空白对照。盘文政等（2022）以灌根、混入有机肥中和混入基质中3 种方式施用生防菌，对油菜根肿病的防效分别为74.03%、83.12%和68.83%；其中将生防菌混入有机肥中不仅防效最好，油菜产量还提高了16.81%。He 等（2023）比较了生防菌XF-1灌根和叶面喷施2 种施用方式对根肿病的防控效果，证实了叶面喷施生防菌也能有效防控大白菜根肿病。

化学防治与生物防治常被视为对立的两种防治措施，目前探讨两者对根肿病综合防效的报道还比较少。龙海江等（2021）在移栽时使用芽孢10 亿个·g-1枯草芽孢杆菌水乳剂300 倍液、70%福美双可湿性粉剂700 倍液和40%五氯硝基苯粉剂800 倍液灌根，对甘蓝根肿病的防效达到62.30%，对大白菜根肿病的防效达到60.04%。万海英等（2023）分别用500 g·L-1氟啶胺悬浮剂50 mL、40%烯酰·氰霜唑悬浮剂300 mL·（667 m2）-1与贝莱斯芽孢杆菌生防菌液组合施用，结果表明氟啶胺和生防菌联合施用对大白菜根肿病的防控效果最好，相对防效为100%，单株产量提高了50.2%。

本试验结果表明，多粘芽孢杆菌ZF129 和贝莱斯芽孢杆菌ZF481 在盆栽试验与田间施用均能明显降低大白菜根肿病的病情指数，以生防菌有机肥的方式施用防效较好，防效最高达到80.68%，与化学药剂的防效差异不显著。此外，ZF129 和ZF481 可与化学药剂协同施用，防效显著高于生防菌悬浮剂单独施用，且一定程度上能发挥生防菌的促生作用，其中防效最好的为芽孢10 亿个·mL-1ZF481 悬浮剂500 倍液 + 75%百菌清可湿性粉剂1 000 倍液，防效达到95.61%。在我国化肥农药“双减”背景下，采用生物化学协同防控的思路防治根肿病，不失为有效减少化学农药使用量的好办法。综上所述，改变生防菌的施用方式可以影响其田间防效，对根肿病的简便化防控与生物防治的推广应用有重大意义，有待进一步深入研究。