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生防菌剂与噻唑膦减量配施对番茄根结线虫及根际土壤微生物的影响

2024-06-08李成江谢小林陈猛周莲刘玉敏王勇朱红惠

植物保护 2024年3期
关键词:生防噻唑放线菌

李成江 谢小林 陈猛 周莲 刘玉敏 王勇 朱红惠

摘要

減少化学农药的使用,提高生物农药在田间使用效率对实现化学农药减施及农产品质量安全具有重要意义。本研究以番茄‘新金丰一号为试验材料,采用盆栽接种根结线虫的方法研究噻唑膦与生防菌剂以不同剂量配施对番茄根结线虫的防效及对根际土壤微生物的影响。结果表明:噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理后,土壤中的根结线虫数量和番茄根系的根结指数相比单独使用噻唑膦或生防菌剂及清水处理均显著降低,番茄移栽后60 d,根结线虫减退率为49.61%,根结指数为32.50,防治效果达64.77%。与仅用噻唑膦处理相比,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理还显著增加了番茄根际土壤中可培养细菌、放线菌数量及微生物的总量,其中细菌和放线菌数量较仅用噻唑膦处理增加76.21%和47.96%,微生物总量增加69.60%。此外,放线菌门、子囊菌门的相对丰度也显著增加,而酸杆菌门和芽胞杆菌门的相对丰度则正好相反。无论使用生防菌剂还是噻唑膦减量配施生防菌剂均显著增加了番茄根际土壤中髌骨细菌门、浮霉菌门和木霉属的相对丰度,但仅使用噻唑膦处理则显著降低了木霉属的相对丰度。综上,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂可通过增加番茄根际土壤中可培养微生物数量及放线菌门和木霉属等有益微生物的丰度来提高对番茄根结线虫的防效。

关键词

农药减量; 噻唑膦; 生防菌剂; 根际土壤微生物; 根结线虫

中图分类号:

S 432.45

文献标识码: A

DOI: 10.16688/j.zwbh.2023262

Effect of biocontrol agent combined with fosthiazate reduction on tomato

rootknot nematodes and rhizosphere soil microorganisms

LI Chengjiang1,2#, XIE Xiaolin1,2#, CHEN Meng1,3, ZHOU Lian1,2, LIU Yumin1,2,WANG Yong2, ZHU Honghui1*

(1. State Key Laboratory of Applied Microbiology in Southern China, Key Laboratory of Agricultural Microbiomics

and Precision Application, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory of Agricultural Microbiome,

Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Culture Collection

and Application, Institute of Microbiology, Guangdong Academy of Sciences, Guangzhou 510070, China;

2. Guangdong Bowote Biotechnology Co., Ltd., Shaoguan 512000, China; 3. College of Horticulture,

South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

Abstract

Reducing the use of chemical pesticides and improving the efficiency of biological pesticides in the field are crucial for reducing chemical pesticides reliance and ensuring the safety of agricultural products. In this study, a pot experiment was conducted using the tomato cultivar ‘Xinjinfeng 1 to investigate the control effect of fosthiazate combined with a biocontrol agent on tomato rootknot nematode and its effects on rhizosphere soil microorganisms by inoculation of rootnode nematode. The results showed that the number of rootknot nematodes and gall index under 50% reduction of fosthiazate and mixed with 50% biocontrol agent significantly decreased compared to the control and single applications of fosthiazate or biocontrol agent. 60 days post transplantation, the population of rootknot nematodes and gall index decreased by 49.61% and 32.50, respectively, resulting in an overall control efficacy of about 64.77%. Furthermore, the amount of culturable bacteria, actinobacteria, and total microorganisms in the rhizosphere of tomato plants increased by 76.21%, 47.96%, and 69.60% under the combined application compared with single applications of fosthiazate. In addition, the relative abundance of Actinomycetota and Ascomycota increased significantly under combined application. In contrast, the relative abundance of Acidobacteriota and Bacillota showed an opposite trend. Similarly, the relative abundance of Patescibacteria, Planctomycetota, and Trichoderma significantly increased in the rhizosphere of tomato plants compared to single application of fosthiazate. However, single application of fosthiazate decreased the relative abundance of Trichoderma in the rhizosphere of tomato plants. In conclusion, 50% reduction of fosthiazate combined with 50% biocontrol agent enhances the control efficacy on tomato rootknot nematodes by increasing the abundance of culturable microorganisms and beneficial microorganisms such as Actinomycetota and Trichoderma in the rhizosphere of tomato plants.

Key words

pesticide reduction; fosthiazate; biocontrol agent; rhizosphere soil microorganisms; rootknot nematode

根结线虫Meloidogyne spp.是一类重要的植物寄生线虫,能侵染超过5 000种植物,其主要危害植物根系,导致根部形成大量瘤状根结[1]。感染线虫初期的根系形成的根结仅为针尖大小,随着植株生长根结不断增大,最后可达根直径的数倍[1]。根结线虫主要破壞根系结构,阻碍营养物质和水分的运输和吸收,导致植株生长异常,表现为生长缓慢、矮缩、变黄、枯萎甚至死亡[12]。同时,线虫的侵入会造成机械伤口,极易诱发根黑腐病、黑胫病、青枯病等土传病害[34]。据统计,全球因根结线虫造成的经济损失超过1 700亿美元[56]。

目前,根结线虫的防治主要采用农业防治[7]、化学防治[89]、生物防治[1012]和物理防治[13]等措施。化学防治因见效快、操作简单始终占据线虫防治的主导地位。但在实际生产中,化学农药的过量使用会导致耕地土壤环境恶化[14]、土壤微生物活性下降[15]和线虫抗药性增强[16]。同时,部分高毒性杀线虫剂不但会污染空气和水体,还会威胁人畜健康[1719]。因此,急需寻找绿色、安全、高效、低成本的根结线虫综合防治技术。

生物防治具有环境友好、不易产生抗药性和无残留等特点,符合现代农业绿色生产需求[2022],而施用微生物菌剂是生物防治中最主要的方法之一,其在根结线虫防治中具有广阔的应用前景[11,2124]。目前已发现许多生防微生物对植物根结线虫有良好的防治效果,如:厚孢轮枝孢Verticillium chlamydosporium[21]、淡紫紫孢菌Purpureocillium lilacinum、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens[22]、哈茨木霉Trichoderma harzianum[23]、芽胞杆菌Bacillus spp.[24]。但现有研究也发现,单独使用生防菌剂由于土壤、气候及人为因素的影响,见效慢且防治效果不稳定,而化学农药和生防菌剂配施,既能减少化学农药的使用量,又能同时发挥农药和生防菌的作用,是一种具有较大潜力的植物根结线虫病防治新方法[2229]。已有研究表明,噻唑膦和黑曲霉Aspergillus niger、产紫青霉Penicillium purpurogenum 联用,可显著提高对西瓜根结线虫的防效[27];噻唑膦与淡紫紫孢菌颗粒剂分别减量50%后复配对黄瓜根结线虫防效提高至77.64%[28]。Huang等[29]研究发现,阿维菌素联合微生物菌剂能促进阿维菌素向根结线虫表皮的渗透,显著提高线虫防治效果和黄瓜产量;Wang等[26]的研究表明,棉隆与生防菌协同作用可通过增加姜叶片中叶绿素和总蛋白的含量来增强植株抗性并降低根结线虫的危害;扈进冬等[30]的研究认为,越南伯克霍尔德菌Burkholderia vietnamiensis配合噻唑膦不仅增强了对黄瓜根结线虫的防效,还促进了黄瓜根系的生长发育。总之,大量研究已表明,生防菌与化学农药联用可以起到优势互补,减少化学农药的使用,并显著提高对作物病虫害的防效及作物产量。但关于减量化学农药配施生防菌剂如何影响根际土壤微生物进而影响对根结线虫的防效还尚未见报道。本研究采用盆栽接种根结线虫的方法研究生防菌剂与噻唑膦减量配施对番茄根际土壤可培养微生物数量、细菌、真菌丰度和群落组成及对根结线虫防效的影响,初步阐明减量化学农药配施生防菌剂提高根结线虫防效的生物学机制,同时筛选最佳增效配比,为化学农药和生防菌剂的合理配施及根结线虫的绿色防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

盆栽试验于2021年10月-12月在广东省科学院微生物研究所温室大棚进行。供试土壤为红壤,含有机质47.50 g/kg、全氮2.88 g/kg、全磷3.44 g/kg、全钾7.69 g/kg、碱解氮266.00 mg/kg、有效磷242.00 mg/kg、速效钾368.00 mg/kg。供试番茄品种为‘新金丰一号,穴盘育苗至3叶1心时备用。供试20%噻唑膦水乳剂由广西兄弟农药厂生产;供试生防菌剂(有效菌:淡紫紫孢菌Purpureocillium lilacinum、哈茨木霉Trichoderma harzianum、枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis、蜡样芽胞杆菌B.cereus、球孢白僵菌Beauveria bassiana、多黏类芽胞杆菌Paenibacillus polymyxa,总有效活菌数≥25亿/g)由广东博沃特生物技术有限公司生产。供试根结线虫为南方根结线虫Meloidogyne incognita,在番茄根系上寄生培养,接种前收集番茄根部的卵块,洗净后置于培养皿(d=9 cm)中,加入10~15 mL无菌水,在体视显微镜下用解剖刀和细镊子切开卵块,置于27℃培养箱黑暗培养,间隔24 h收集1次孵化出来的2龄幼虫(J2),连续收集3 d后将收集到的J2线虫溶液定容至一定量,取1 mL测定J2线虫的数量备用。

1.2 试验设计

试验共设5个处理(表1),分别为:清水对照(CK)、20%噻唑膦EW(FOS)、生防菌剂(EM)、噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂(FEM75)和减量50%配施50%生防菌剂(FEM50)。噻唑膦减量25%配施25%生防菌剂因会影响生防菌的活性,故舍弃该处理。每处理3次重复,每次重复5株番茄苗,随机区组排列。具体试验步骤为:将过2 mm筛的土壤(土∶沙体积比=2∶1)高压灭菌2次(121℃,25 min),冷却晾干后装入上口径12.2 cm,高11.2 cm的花盆中,每盆装入500 g土壤,并定植1株洗净根系的番茄苗,浇水至土壤含水量80%左右。培养3 d后每盆接入5 mL J2线虫液(约2 000条),继续培养3 d,进行第1次药剂灌根处理,培养15 d后进行第2次灌根处理。其中,噻唑膦稀释2 000倍使用,生防菌剂稀释1 000倍使用,每盆施入量为30 mL。水肥管理按番茄正常栽培管理进行。各处理具体用药量见表1。

1.3 根结线虫病调查

接种根结线虫后60 d,每个处理取5株番茄植株,将其根系完整取出,冲洗附着在根系上的泥土,观察记录根系上的根结数,参照杨波[25]的研究方法计算出根结指数和相对防效。根结线虫分级标准为:0级,无根结;1级,有少量根结,占全根系的1%~25%;2级,根系根结数量中等,占全根系的26%~50%;3级,根系根结数量多,占全根系的51%~75%;4级,根系根结数量特多,占全根系的76%~100%。根结指数=Σ(各级病株数×相应级别)/(调查总株数×最高级数)×100;防效=(对照根结指数-处理根结指数)/对照根结指数×100%。

1.4 土壤样品采集

接种根结线虫后60 d,采用抖根法采集番茄根际土壤,每个处理采集3份,装入无菌自封袋中用冰袋运回实验室。过2 mm筛剔除石砾及植物残体,一部分置于4℃冰箱中保存,用于测定土壤根结线虫数量、根际土壤可培养细菌、真菌、放线菌的数量;一部分置于-80℃冰箱保存,用于土壤微生物DNA的提取。

1.5 土壤样品测定

1.5.1 土壤中根结线虫数量及可培养微生物数量测定

以鲜土为测定对象,用离心漂浮分离法分离土壤中的根结线虫[25],用体视显微镜检测土壤中线虫的数量并计算线虫减退率,线虫减退率=(对照线虫数-处理线虫数)/对照线虫数×100%;用稀释平板法测定可培养细菌、真菌、放线菌的数量,其中细菌用牛肉膏蛋白胨培养基培养,真菌用马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)培养,放线菌用改良高氏1号培养基培养[31]。

1.5.2 根际土壤细菌、真菌群落结构及多樣性测定

根际土壤DNA的提取按照试剂盒 E.Z.N.A.soil DNA kit (Omega Biotek, Norcross, GA, U.S.)说明书进行。采用16S rRNA(V4V5)和ITS(2区)高通量测序法测定土壤细菌和真菌群落结构及多样性,由上海美吉生物医药科技有限公司利用IlluminaHiSeq平台建库测序[3233]。

1.6 数据处理

1.6.1 IlluminaHiSeq测序信息分析

原始序列用 FLASH 软件、QIIME软件进行拼接、过滤,用Golddatabase数据库进行比对,用UCHIME软件去除嵌合体序列,用QIIME软件和UCLUST序列比对工具对Effective Tags按97%的序列相似度进行归并和OTU划分,用RDP数据库和Greengenes 数据库将OTU中丰度最高的序列进行物种注释,用Qiime软件进行Alpha多样性分析,用QIIME2 ANCOM软件进行组间差异检验分析。

1.6.2 其他数据分析

其他数据用Microsoft Excel 2013和SPSS 19.0软件统计、绘图和分析,用Duncan氏新复极差法进行数据差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 噻唑膦减量配施生防菌剂对番茄根结线虫的防效

由图1可知,与对照相比,各药剂单独或减量配施处理均显著降低了番茄植株的根结指数(图1a),其中以噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂(FEM50)处理降低效果最为明显,根结指数仅为32.50,分别较对照降低64.86%、较20%噻唑膦EW单独处理(FOS)降低23.53%、较生防菌剂单独处理(EM)降低53.57%、较噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂(FEM75)降低39.53%,处理间差异显著,说明噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂能显著降低番茄根系的根结数量。从防效来看(图1b),生防菌剂单独处理的防效最低,仅为24.34%,当生防菌剂减量50%搭配减量50%的噻唑膦后,其防效提高至64.77%,显著高于20%噻唑膦EW单独处理,说明噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂对番茄根结线虫的防效优于仅用噻唑膦或生防菌剂处理。

2.2 噻唑膦减量配施生防菌剂对土壤中线虫减退率及番茄根系根结发生的影响

由图2可知,不同药剂处理后,土壤中根结线虫的数量发生了明显改变,其中以噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理的线虫减退率最高,达49.61%,分别较20%噻唑膦EW单独处理、生防菌剂单独处理和噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理增加79.45%、272.73%和50.29%,处理间显著差异。

图3展示了不同药剂处理后番茄根系根结的发生情况。由图3可知,各药剂处理后,番茄根系的根结数量明显下降,其中以噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理效果最为明显,其次为20%噻唑膦EW单独处理、噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂

处理和生防菌剂单独处理,说明噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂能明显降低番茄根系根结的发生。

2.3 噻唑膦减量配施生防菌剂对番茄根际土壤微生物的影响

2.3.1 对可培养微生物数量的影响

由图4可知,与对照相比,各药剂处理均显著提高了根际土壤中可培养细菌、真菌和放线菌的数量,其中细菌、放线菌以噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理提高最为明显,真菌以生防菌剂单独处理提高最为显著。就细菌来说,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理的根际土壤中细菌数量达1.38×107 cfu/g,分别较20%噻唑膦EW单独处理、生防菌单独处理和噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理提高76.21%、22.71%和16.09%,处理间差异显著(图4a)。对于真菌来说,生防菌剂单独处理的根际土壤中真菌数量为3.53×104 cfu/g,分别较20%噻唑膦EW单独处理、噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂和噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理提高35.88%、35.88%和49.26%,处理间差异显著(图4b)。放线菌数量在噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理下达到2.18×106 cfu/g,较20%噻唑膦EW单独处理增加47.96%,处理间差异显著(图4c)。根际土壤中可培养微生物数量在不同用药处理下总体表现为噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理>噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理≥生防菌剂单独处理>20%噻唑膦EW单独处理处理>对照处理,其中噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理可培养微生物数量达1.58×107 cfu/g,较20%噻唑膦EW单独处理增加69.60%,处理间差异显著(图4d)。

2.3.2 对根际土壤中细菌和真菌群落α多样性的影响

由表2可知,不同药剂处理对根际土壤细菌群落多样性和真菌群落多样性的影响各有不同。就细菌群落多样性来说,20%噻唑膦EW单独处理的Shannon指数和Chao1指数略高于噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂和噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理,但处理间差异不显著,而Simpson指数则显著低于生防菌剂单独处理、噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理和噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理,Coverage指数在不同处理下差异不显著,说明仅使用噻唑膦会降低番茄根际土壤细菌的均匀度。对于真菌群落多样性来说,噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理和噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理的Chao1指数明显高于生防菌剂单独处理,且处理间差异显著,但与对照处理和20%噻唑膦EW单独处理无显著差异,说明减量噻唑膦配施生防菌剂对番茄根際土壤真菌的丰富度和均匀度影响较小。

2.3.3 对根际土壤细菌群落结构的影响

不同处理的根际土壤中细菌在门水平上的群落结构分布如图5所示。由图5可知,5个处理中细菌的相对丰度大小依次为放线菌门Actinomycetota、变形菌门Proteobacteria、绿弯菌门Chloroflexota、酸杆菌门Acidobacteria、芽胞杆菌门Bacillota、芽单胞菌门Gemmatimonadota和拟杆菌门Bacteroidota,占细菌总体菌群丰度的90%以上。其中,20%噻唑膦EW单独处理增加了根际土壤中变形菌门的相对丰度,降低了绿弯菌门和酸杆菌门的相对丰度,生防菌剂单独处理增加了芽单胞菌门的相对丰度,噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理增加了绿弯菌门的相对丰度,而噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理则增加了放线菌门的相对丰度,降低了酸杆菌门、芽胞杆菌门的相对丰度。

2.3.4 对根际土壤真菌群落结构的影响

不同处理的根际土壤中真菌在门水平上的群落结构分布如图6所示。由图6可知,子囊菌门Ascomycota在不同处理下其相对丰度最高,为根际土壤真菌的优势菌群,相对丰度达89.50%~92.45%,其次为担子菌门Basidiomycota,相对丰度为3.43%~3.88%,而被孢霉门Mortierellomycota相对丰度较低,仅为2.06%~3.12%。不同处理中,生防菌剂单独处理和噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理均提高了子囊菌门的相对丰度,而噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理则提高了被孢霉门的相对丰度。

2.3.5 根际土壤细菌门水平的组间差异分析

对不同处理的根际土壤中细菌门水平的组间差异进行显著性检验,结果如图7所示。不同处理后共有7个细菌门存在明显差异。其中,放线菌门Actinomycetota在噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理下最高,与生防菌剂单独处理和噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理间存在显著差异,绿弯菌门Chloroflexota在噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理下与对照处理、20%噻唑膦EW单独处理、

噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理

存在显著差异。值得注意的是,无论单独使用生防菌剂还是减量噻唑膦配施生防菌剂,根际土壤中髌骨细菌门Candidatus Patescibacteria和浮霉菌门Planctomycetota的相对丰度均显著增加,而20%噻唑膦EW单独处理则显著增加了Armatimonadota的相对丰度。

2.3.6 根际土壤真菌属水平的组间差异分析

由于不同处理的根际土壤中真菌门水平的组间差异不明显,所以对真菌属水平的组间差异进行显著性检验,结果如图8所示。不同处理共有10个真菌属存在明显差异,其中4个归属于未知属类。从不同处理分析,20%噻唑膦EW单独处理明显增加了真菌未知属的相对丰度,而生防菌剂单独处理则明显增加了Sordariomycetes未知属的相对丰度。

但值得關注的是,与对照相比,20%噻唑膦EW单独处理明显降低了根际土壤中木霉属Trichoderma的相对丰度,而生防菌剂单独处理、噻唑膦减量75%配施75%生防菌剂处理和噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理则明显增加了其相对丰度,说明单独使用噻唑膦会显著降低根际土壤中木霉属的丰度,而增施生防菌剂则能明显提高根际土壤中木霉属的丰度。

3 结论与讨论

化学农药和生防菌剂混施,既能减少化学农药的使用量,又能同时发挥农药和生防菌的作用,是防治根结线虫等植物土传病害的重要手段之一,且在实际生产中取得较好的应用效果[25,34]。杨波等[28]的研究发现,低剂量噻唑膦与淡紫紫孢菌复配对根结线虫2龄幼虫的致死率显著高于单独使用噻唑膦或淡紫紫孢菌处理。黑雅娅等[34]的研究表明,娄彻氏链霉菌Streptomyces rochei ZZ9菌株发酵液与1.0 μg/mL的阿维菌素复配对南方根结线虫的致死率比仅用阿维菌素提高23.84%,且药剂使用量减少75%以上。吕军等[35]利用光合细菌联合噻唑膦防治水稻根结线虫病,不仅水稻根系上的根结数量显著下降,而且可有效缓解噻唑膦对水稻生长产生的抑制作用。本研究结果也表明,噻唑膦减量50%配施50%微生物菌剂处理能显著降低土壤中根结线虫数量和番茄根系的根结指数,番茄移栽后60 d,根结线虫减退率为49.61%,根结指数为32.50,防治效果达64.77%,显著高于20%噻唑膦EW单独处理(防效53.95%)或生防菌剂单独处理(防效24.34%)。噻唑膦是一种具有内吸和触杀作用的杀线虫剂,对根结线虫、根腐(短体)线虫、孢囊线虫等均有较好的防治效果[35]。使用噻唑膦杀灭了土壤中的根结线虫,有效减少了番茄根系的初侵染来源。而淡紫紫孢菌、球孢白僵菌、哈茨木霉等杀线菌剂的使用,能在番茄根系周围快速形成菌网、菌套,限制线虫的活动及取食,同时大量有益微生物的输入会改变番茄根际土壤的理化及生物学特性、诱导番茄植株产生系统抗性或者特异性地干扰线虫自身的致病因子,使其无法侵染番茄根系,从而更有效地抑制根结线虫的发生[1112]。

此外,作物根结线虫的发生往往与土壤微生态系统失衡相关[13],改善作物根系生长的土壤微生态环境、使其恢复生产力也是降低作物根结线虫发生的重要途径之一。高苇等[31]的研究认为,微生物菌剂结合棉隆能增加土壤微生物的数量,提高土壤肥力和酶活性,进而提高有益微生物群落和物种丰富度,从而提高作物的抗病性和产量。本研究结果也表明,与清水对照和仅使用噻唑膦处理相比,使用生防菌剂或噻唑膦减量配施生防菌剂均显著增加了番茄根际土壤中可培养细菌、真菌、放线菌和微生物的总量。这可能与生防菌剂施入土壤后在土壤中定殖并迅速繁殖有关,也有可能与菌株在土壤中定殖后分泌大量激素类物质,促使植株根系分泌物改变相关[32]。不同处理中以噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理番茄根际土壤中可培养细菌、放线菌和微生物的总量增加最为明显。前人研究表明,土壤中细菌、放线菌数量的增加有利于土壤养分的转化,促进作物生长,增强植株的抗病性[10]。土壤中微生物总量的增加有利于营造健康的土壤微生物区系,形成利于植物生长而不利于病原微生物生长的健康土壤环境[31]。这可能是噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理能提高番茄根结线虫防效的原因之一。此外,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理还显著增加了放线菌门、子囊菌门的相对丰度,降低了酸杆菌门、芽胞杆菌门的相对丰度。放线菌门中链霉菌属Streptomyces、诺卡氏菌属Nocardia和链孢囊菌属Streptosporangium的次级代谢产物具有毒杀线虫和拮抗病原菌的作用[32]。酸杆菌门多属寡营养类群,富营养土壤状态不适合该类菌群生长[33]。值得一提的是,无论单独使用生防菌剂还是减量噻唑膦配施生防菌剂,根际土壤中髌骨细菌门、浮霉菌门和木霉属的相对丰度均显著增加。髌骨细菌门和浮霉菌门是两类不常见的细菌门类,微生物菌剂的使用增加了这两类细菌门的数量,有利于形成丰富的细菌群落结构[36]。木霉属是重要的生防微生物资源属,已证明对多种作物病虫害有显著的防治作用[21,27]。生防菌剂的使用促进了番茄根际土壤中木霉属的定殖和繁殖,这可能是噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理能提高番茄根结线虫防效的又一重要原因。本研究还发现,仅使用噻唑膦会明显降低番茄根际土壤中木霉属的相对丰度,但具体原因有待进一步研究。

综上所述,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂可通过增加根际土壤中可培养细菌、放线菌、微生物总量及放线菌门和木霉属等有益微生物的丰度来提高对番茄根结线虫的防治效果,有望在生产上推广应用。

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(责任编辑:杨明丽)

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