馬利平，郝變青，趙永勝，李彩虹，喬雄梧

（山西省農業(yè)科學院農產品質量安全與檢測研究所，農村農業(yè)部農產品質量安全及風險評估實驗室，山西太原030031）

芽孢桿菌（Bacillus spp.）是自然界廣泛分布的生防菌，其具有龐大的種群、較強的繁殖力、穩(wěn)定的理化性質以及廣泛的抑菌譜[1]。植物根際存在大量的促生菌，包括固氮菌、溶磷菌、產生長素菌、生防菌等有益微生物，其功能各不相同[2]。目前，對生防菌芽孢桿菌的研究主要集中在芽孢桿菌基因組學、次生代謝與抑菌作用、生物膜與競爭作用、植物-芽孢桿菌- 病原菌互作以及誘導抗性等方面。如sfp 基因轉化增強了Bacillus subtilis168 的定殖能力和對黃瓜莖內枯萎病菌的抑制作用[3]；蠟質芽孢桿菌AR156 防治水稻紋枯機理初探[4]；AMF＋PGPR組合提高黃瓜抗枯萎病的作用機制[5]。而對芽孢桿菌的規(guī)模發(fā)酵技術、田間應用效果及影響因素等研究報道相對較少，使好多有前景的生防菌仍然停留在實驗室階段，生產中可供選擇的生物農藥少之又少。據(jù)統(tǒng)計，生物農藥在農藥市場和生產中所占的比例不足化學農藥的2%。蔬菜是人們一日三餐不可或缺的農產品，而蔬菜質量安全是關乎國計民生的大事。蔬菜土傳病害是蔬菜連作中非常棘手的問題，土壤和種子消毒是常用的方法。如何用藥以及用什么藥對蔬菜質量安全起著關鍵性的作用。黨的十九大以來，中國特色社會主義進入了新時代，我國農業(yè)農村經濟進入發(fā)展的新時期，農產品質量安全工作進入質量興農、綠色興農、品牌強農的新階段[6]。在新形勢下，生物農藥在生產中的作用日益突出，加快生物農藥的研發(fā)勢在必行。

山西省農業(yè)科學院農產品質量安全與檢測研究所研發(fā)的B96- II 發(fā)酵液即芽孢桿菌發(fā)酵產品，經前期試驗表明，其可以在土壤中定殖。通過灌根，對以枯萎病、疫病為主的蔬菜土傳病害具有明顯的防治效果，并對植株具有積極的促生作用[7-8]。為使B96- II 發(fā)酵產品盡快走向生產，從2013 年開始對該產品進行了系統(tǒng)試驗研究。室內平皿抑制試驗表明，B96- II 發(fā)酵液對20 余種蔬菜病原菌具有明顯的抑制作用。

為進一步明確該產品的田間防治效果和使用技術，本研究分別對甜椒、辣椒、番茄、西葫蘆、茄子、油菜、甘藍、大蒜等多種蔬菜進行防病促生效果試驗，旨在優(yōu)選B96- II 發(fā)酵液對每種蔬菜的最適使用時間和最佳使用濃度。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試生物農藥B96- II 發(fā)酵液是由山西省農業(yè)科學院農產品質量安全與檢測研究所實驗室建設課題組主要研究人員研發(fā)的枯草芽孢桿菌發(fā)酵液，菌液濃度為1010～1011cfu/mL（專利產品）。

1.2 試驗方法

試驗于2013—2017 年春季和秋季進行。試驗地點為太原市清徐集義鄉(xiāng)、太原市小店孫家寨和賈家寨、晉中市下戈鄉(xiāng)。試驗設3 種處理：蘸根，蔬菜在移栽前用B96- II 發(fā)酵液50～100 倍蘸根；灌根，發(fā)病前20 d 左右用B96- II 發(fā)酵液300～500 倍灌根；土壤處理，春耕時將B96- II 發(fā)酵液60 kg/hm2與有機肥混合翻入20 cm 左右深土中。同時設不處理的空白區(qū)為對照。每個試驗重復3 次，有不同小區(qū)的重復，有不同試驗示范地點的重復。

1.2.1 B96- II 發(fā)酵液對多種蔬菜的防病效果試驗示范 試驗對象為甜椒、辣椒、番茄、西葫蘆、茄子、油菜、甘藍、大蒜等。調查田間發(fā)病率。

防治效果=（對照發(fā)病率- 處理發(fā)病率）/ 對照發(fā)病率×100% （1）

1.2.2 B96- II 發(fā)酵液對多種蔬菜的促生效果試驗示范 試驗對象為甜椒、辣椒、青椒、番茄、西葫蘆、茄子、油菜、甘藍、大蒜等。測量葉菜類植株高度，稱量植株質量，方法因蔬菜種類而定（結實類如番茄記錄每次采摘質量）。經與對照比較計算促生效果。

1.2.3 B96- II 發(fā)酵液田間使用技術優(yōu)化試驗示范

試驗對象為甜椒、辣椒、番茄、西葫蘆、茄子、油菜、甘藍、大蒜等。每個防病促生試驗均設不同的處理方法，通過對不同處理方法的防病和促生效果比較以及不同蔬菜不同栽種方式而確定并優(yōu)選B96- II 發(fā)酵液田間使用方法，包括使用時間、使用濃度、使用次數(shù)等與使用技術相關的參數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 B96-II 發(fā)酵液對不同蔬菜病害防病試驗示范

2.1.1 B96- II 發(fā)酵液對甜椒、辣椒病害的防治效果

B96- II 發(fā)酵液對甜椒、辣椒病害的防治效果如表1 所示。

表1 B96-II 發(fā)酵液對甜椒、辣椒病害的防治效果

由表1 可知，通過B96- II 發(fā)酵液蘸根和灌根處 理，對甜椒、辣椒的疫病、枯萎病、病毒病等田間主要病害具有明顯的防治效果；2 a 平均防治效果為86.0%；在相同條件下，移栽前蘸根加發(fā)病前灌根的防治效果好于僅在發(fā)病前灌根的效果。說明苗期病害控制十分重要。我國是世界第一大辣椒（含青椒）生產國與消費國，播種面積約占世界辣椒播種面積的40%[9]。辣椒疫霉、灰霉、枯萎是甜椒、辣椒苗期、成株期的主要病害，病菌主要以卵孢子、厚垣孢子、分生孢子等形態(tài)在病殘體或土壤及種子上越冬[10]。前期如防治措施得當，對后期病原菌的控制可起到事半功倍的效果。辣椒疫霉Phytophthora capsicishi是一種重要的植物病原菌，其寄主包括茄科、葫蘆科、豆科等科的50 多種植物，可引起辣椒、番茄、黃瓜、南瓜等重要蔬菜作物的疫病[11]。甜椒、辣椒在移栽前蘸根，條件適宜時B96- II 拮抗菌會很快定殖擴增，在根表、根際形成保護膜，可有效防治根際周圍多種病原菌浸染。

2.1.2 B96- II 發(fā)酵液對番茄常見病害的防治效果使用B96- II 發(fā)酵液蘸根和灌根處理，對番茄枯萎病、臍腐病等主要病害具有較好的防治效果。生物農藥處理區(qū)發(fā)病率低，植株生長旺盛，葉色深、稈粗壯、結果多、成熟早。對番茄病毒病具有一定的緩解作用，主要表現(xiàn)為發(fā)病期推遲和發(fā)病程度相對降低等。露地發(fā)病率顯著高于溫室和網棚，防治效果也相對較差。3 a 多點試驗結果表明，B96- II 發(fā)酵液對番茄病害的平均防治效果為81.6%（表2）。

表2 B96-II 發(fā)酵液對番茄病害的防治效果

2.1.3 B96- II 發(fā)酵液對西葫蘆病害的防治效果西葫蘆是百姓餐桌常見的蔬菜，也是山西晉中一帶溫室大棚主栽蔬菜，溫室連茬種植的主要病害和突出問題是枯萎病、疫病、灰霉、線蟲等；在露地，近年來西葫蘆病毒病是菜農頭疼的主要問題，后期病毒病發(fā)病率嚴重，有的高達50%～60%，遠望植株早衰發(fā)黃，近看所結西葫蘆斑駁起瘤，失去商品價值。2014—2017 年使用生物農藥B96- II 發(fā)酵液進行灌根防治試驗，田間效果明顯，可有效減輕枯萎、疫病、灰霉的發(fā)生，同時在緩解病毒病方面起到了積極而明顯的作用。2 a 三地平均防治效果為74.4%。試驗進一步說明，蘸根加灌根效果強于僅灌根2 次或3 次的效果（表3）。

表3 B96-II 發(fā)酵液對西葫蘆病害的防治效果

2.1.4 B96- II 發(fā)酵液對油菜、甘藍、茄子、大蒜病害的防治效果 油菜移栽時，使用B96- II 發(fā)酵液50 倍蘸根，返秧快、生長旺盛、提早上市一周左右，與對照相比，油菜底部爛葉和葉斑明顯減少，商品性提高；平均防治效果為82.6%。

甘藍蘸根后，植株高大，甘藍球瓷實，外圍葉片病斑少、爛葉少，與對照區(qū)比較爛葉減少77.1%。

茄子褐紋病、炭疽病、黃萎病、枯萎病等是茄子的常見病，其土壤中的病殘體是病害的初侵染源，使用B96- II 發(fā)酵液蘸根后移栽茄子并在發(fā)病前灌根，防治效果2014 年為76.0%，2015 年為55.0%，2 a差異明顯，這與2 個試驗地的肥力差異有關。有研究顯示，土壤養(yǎng)分和能源狀況直接影響生成酶的土壤微生物和植物根系的活動[12]；而土壤微生物生長需要的營養(yǎng)物質包括碳、氮、氧、氫、磷、硫、鉀、鈣、鎂等元素[13]，如土壤肥力太差，在一定程度影響拮抗菌生長繁殖，必然會降低防治效果。

使用B96- II 發(fā)酵液灌根，對大蒜花葉病和葉枯病等具有降低的作用，2 a 平均防治效果為65.7%（表4）。

表4 B96-II 發(fā)酵液對油菜、甘藍、茄子、大蒜病害的防治效果

2.2 B96-II 發(fā)酵液對10 種蔬菜的促生效果試驗示范

2.2.1 B96- II 發(fā)酵液對甜椒、辣椒的促生效果 田間試驗表明，使用B96- II 發(fā)酵液蘸根、灌根或與有機肥混合，對甜椒、辣椒的促生效果明顯，表現(xiàn)為處理區(qū)植株高大、分枝數(shù)增多、結實率高、病椒少、商品率高、生長期延長。多點試驗測產結果顯示，生物農藥處理后增產效果在20.6%～37.4%，增產幅度與B96- II 發(fā)酵液使用方法、使用次數(shù)、使用時間及田間水肥管理等因素有關，蘸根加灌根處理其促生效果大于生物農藥與有機肥混合加蘸根處理，僅灌根處理其促生效果最低（表5）。

表5 B96-II 發(fā)酵液對甜椒、辣椒的促生效果

2.2.2 B96- II 發(fā)酵液對番茄的促生效果 2 a 三地試驗表明，B96- II 發(fā)酵液處理后，對番茄植株和結果量都有促進作用。番茄一季可采收6～7 次，處理區(qū)每次平均增產8.2%，全年可增產30%左右。使用B96- II 發(fā)酵液灌根后4～5 d，葉片、莖稈色深并開始增粗，植株健壯抗衰老，與鄰近農戶地相比，采收期可延長20 d 以上，直到霜降番茄植株仍保持綠色（表6）。

2.2.3 B96- II 發(fā)酵液對西葫蘆的促生效果 使用B96- II 發(fā)酵液灌根西葫蘆后，對植株生長和結瓜量均有顯著的促進作用，從苗子到成株期長勢看，處理明顯好于對照，直到收獲期結束，植株仍強壯。西葫蘆一季可采10 余次，經對每次的采收量記錄統(tǒng)計，太原市清徐集義鄉(xiāng)露地B96- II 發(fā)酵液處理后比對照平均增產38.1%；榆次下戈鄉(xiāng)溫室因受線蟲影響，增長幅度較低，為12.8%（表7）。

表6 B96-II 發(fā)酵液對番茄的促生效果

表7 B96-II 發(fā)酵液對西葫蘆的促生效果

2.2.4 B96- II 發(fā)酵液對油菜、甘藍、茄子、大蒜、蘿卜等的促生效果 B96- II 發(fā)酵液分別對油菜、甘藍、茄子、大蒜、蘿卜進行了處理，其方法依栽種方式而不同。結果表明，B96- II 發(fā)酵液對5 種蔬菜均有積極的促生效果，無論株高、株質量、產量均顯著高于對照，有的表現(xiàn)對莖桿和分枝的促生作用大于對果實的促生作用。同樣對一種蔬菜，不同地點促生效果不同，如榆次甘藍較太原甘藍促生效果略差，分析原因可能與用藥時溫度差異有關，榆次溫室內9 月到次年1 月溫度逐漸走低，不利于拮抗菌繁殖擴大；而太原露地4—7 月溫度逐步升高，對于微生物即芽孢桿菌的生長繁殖條件相對更適宜（表8）。

表8 B96-II 發(fā)酵液對油菜、甘藍、茄子、蘿卜等的促生作用

3 結論與討論

3.1 B96-II 發(fā)酵液移栽前蘸根技術優(yōu)化結果

多點試驗表明，將B96- II 發(fā)酵液稀釋50～100 倍對移栽菜苗蘸根處理30 min，可有效降低蔬菜苗期死苗率、減少補苗次數(shù)，并可促進蔬菜生長。蘸根方法簡便易行，易于推廣。土傳病害是蔬菜連作生產的大敵，蔬菜枯萎菌、疫霉菌及瓜果腐霉等病菌主要以厚垣孢子、卵孢子等在病殘體或土壤及種子上越冬，其中土壤中病殘體帶菌率高，是蔬菜多種病害初侵染的來源。有些葉斑病雖然多侵染葉片和果實，但土壤中的病殘體是主要越冬場所。春季氣溫回暖，是蔬菜栽種的時節(jié)，也是各種病原菌開始萌動的初浸染時期，采用生物農藥蘸根對苗期及后期病原菌數(shù)量的控制起到關鍵性的作用。

3.2 B96-II 發(fā)酵液發(fā)病前灌根技術優(yōu)化結果

使用B96- II 發(fā)酵液灌根對蔬菜土傳病害有明顯的控制作用。辣椒、番茄、西葫蘆等均可在發(fā)病前20～30 d（一般在6—7 月份）進行灌根處理，濃度在300～500 倍液，次數(shù)依發(fā)病程度而定，1～3 次即可，用藥量根據(jù)蔬菜大小一般為250～500 mL/ 株。

3.3 B96-II 發(fā)酵液與有機肥混合施用技術優(yōu)化結果

春耕前，將生物農藥B96- II 發(fā)酵液稀釋100 倍均勻噴灑在有機肥堆、混勻，用量在60 kg/hm2左右，撒開翻耕到20 cm 左右深度土壤中，隨溫度逐漸升高，枯草芽孢桿菌在土壤中定殖擴展，建立優(yōu)勢種群。細菌可通過分泌化學信息分子來檢測菌群密度及調控細菌的多種生理功能，從而適應周圍的環(huán)境變化[14]?？莶菅挎邨U菌分布廣、繁殖速度快、環(huán)保安全、營養(yǎng)需求簡單、分泌多種廣譜抑菌物且可產生抗逆耐熱的芽孢桿菌[15]。芽孢桿菌通過抑制、競爭、促生和誘導抗性等多種方式發(fā)揮防病作用[16]。多點試驗表明，連續(xù)使用B96- II 發(fā)酵液可有效控制病原菌生長，減少化學農藥的使用。農村農業(yè)部每年投入大量經費用于農產品質量安全檢測及風險評估，化學農藥的使用和登記受到越來越多的限制。生物農藥與有機肥混合使用，如配比合適可相得益彰。有機肥為微生物的生長提供了必要的營養(yǎng)，而微生物為加快有機質的分解提供了便利。良好的土壤微生態(tài)環(huán)境，對減少化學農藥的投入、確保農產品質量安全具有重要的貢獻。