枯草芽孢杆菌Y1336对月季白粉病防效及土壤元素含量的影响

王丽花, 杨秀梅, 谭程仁, 苏 艳, 何春娟, 许 凤, 瞿素萍*, 唐开学*

(1. 云南省农业科学院花卉研究所/云南省花卉育种重点实验室/国家观赏园艺工程技术研究中心，云南 昆明 650205；2. 农业部花卉产品质量监督检验测试中心(昆明)，云南 昆明 650205；3. 昆明市盘龙区人民政府青云街道办事处，云南 昆明 650051)

【研究意义】月季(RosahybridaL.)为蔷薇科(Rosaceae)蔷薇属(RosaL.)植物，属多年生宿根花卉，是重要的观赏植物，也是世界第一大切花，在切花生产和园林景观绿化中有着非常重要的地位[1]，切花月季生产占中国花卉生产的80 %以上。月季白粉病在全国各地均有发生，温室栽培条件下危害十分严重，发病率在60 %～90 %，受害叶面、嫩梢上着生一层白色粉状物，重者叶片变黄脱落，严重影响植株生长和开花，产品减产30 %以上。不合理施肥和长期连作会导致土壤营养物质降低、自我调节功能出现障碍。【前人研究进展】据夏荣基报道，园艺生产中施用的肥料仅少部分被植株吸收利用，大部分在土壤中形成不宜溶解的沉淀物或随水流扩散到环境中，利用率不到50 %，如氮肥约为40 %～50 %，磷肥约为10 %～20 %[2]，造成土壤的次生盐渍化及结构破坏、水体富营养化等环境污染问题[3]。【本研究切入点】枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)是一种广泛存在于土壤中的产酶细菌[4]，适宜生长发育的环境条件是pH值为中性至弱酸性、温度20～46 ℃且富含碳、氮和无机盐，其也是植物体内常见的内生菌，尤其是在植株根系和茎、叶组织部分，不仅能促进有机物料的矿质化和腐殖化，而且可繁殖大量功能细菌并产生多种抗菌素和酶[5]，一方面利于作物吸收养分和刺激生长发育，从而提高作物抗病、抗旱、抗寒的能力，另一方面功能细菌进入土壤后，可固氮、解磷、解钾，增加土壤养分、改良土壤结构、提高化肥利用率，至今已在水稻、大豆、棉花、小麦、辣椒、番茄、玉米、黄瓜等农作物上得到广泛应用，并凸显出其良好的病害防治效果及土壤改良能力[6-9]。【拟解决的关键问题】本试验以近年来非常流行的月季切花品种‘蜜桃雪山’为试材，开展不同剂量枯草芽孢杆菌Y1336菌株的多点田间小区试验，以化学农药为对照测定防病效果及对切花品质的影响，为推进月季绿色生产和生防细菌的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

10亿孢子/g枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)Y1336(WP)由台湾百泰生物科技有限公司提供，商品名天赞好；云南云秀花卉有限公司提供5年生蜜桃雪山(RosaPeach Avalanche+)切花月季活体材料植株和小区试验地块。

1.2 试验地点和时间

试验地点为云南省玉溪市通海县河西镇螺吉村云南云秀花卉有限公司月季种植温室，试验地是已种植‘蜜桃雪山’(RosaPeach Avalanche+)连作5年的地块，土壤为砂性黄壤土，施肥前土壤基本养分情况见表1。试验地块已完成前茬切花生产和采收，起止于2017年7月26日至9月18日，具体于7月24日完成上茬切花采收，7月26日统一完成清桩修剪处理。整个试验历时54 d跨越夏、秋2季(萌芽期和营养生长期)，处于云南雨季，空气湿度大气温高，易爆发霜霉病等各种病害。

1.3 试验方法

1.3.1 小区试验设计 按枯草芽孢杆菌(Y1336)WP 400、WP 600及WP 800倍稀释液设3个小区试验，每小区3个重复，以75 %百菌清可湿性粉剂500倍液化学杀菌剂及空白为对照组，共15个处理，每处理20株。将Y1336不同稀释液分别浇施入3个小区试验的9个处理植株根际周围表面土壤，共浇施菌液3次，分别是7月29日第1次浇施，8月6日第2次浇施，8月14日第3次浇施，每株浇施Y1336菌液100 mL。空白对照3个处理共20株每次施以同等量的清水(CK)。75 %百菌清可湿性粉剂500倍液化学杀菌剂对照组按使用说明书喷施，喷施时间同Y1336处理。其余按月季切花标准化生产进行正常水肥管理。

1.3.2 调查与分析 ①白粉病危害情况调查。于每次浇施Y1336菌液后第7天调查试验小区白粉病发病情况，并目测生长势。调查统计参照曹春霞等[6]的方法，即每小区采用对角线五点取样法，每点调查3株，记录每株总叶数和各级病叶数，以每张叶片病斑面积占整个叶片面积的百分率分级，参照如下标准：0级，无斑；1级，病斑面积占整个叶面积的5 %以下；2级，病斑面积占整个叶面积的6 %～15 %；3级，病斑面积占整个叶面积的16 %～25 %；4级，病斑面积占整个叶面积的26 %～50 %；5级，病斑面积占整个叶面积的50 %以上。按公式(1)和公式(2)计算病情指数(ID)和防治效果。

ID=[∑(N×R)/(M×T)]×100

(1)

式中：ID——病情指数；Σ——调查病害相对病级数值及其株数或叶数乘积的总和；N——病害某一级别的植株数或叶数，单位为株或叶；R——病害的相对病级数值；M——病害的最高病级数值；T——调查总株数或总叶数，单位为株或叶。

表1 供试地块土壤基本理化性质

防治效果(%)=

(2)

②土壤有效元素含量测定。试验区组完成3次Y1336浇施后第7天，每小区(含对照)采用对角线5点取样法，沿根际土表挖10～20 cm深的取样坑，小心避免挖断根系，沿着取样坑切断面从下往上取适量的土，各个取样点土层深度、取土厚度和宽窄应一致，后将所取土样混和均匀，装入干净的塑料袋中，及时送检农业部农产品质量监督检验测试中心(昆明)检测水解性氮、有效磷、有效钾及有效锌、有效铁、有效镁、有效锰、有效钙、有效铜、有效硫10项，同时监测pH和电导率。③切花月季品质及产量调查。在采花采收期统计各试验小区20 株月季的切花总产量，并按云南省地方标准“主要鲜切花产品等级DB53/T 63-2014”分级，统计各区组A级、B级、C级花枝数、A级占比和增产量。④数据分析。试验所有数据的统计分析采用SAS6. 04。

2 结果与分析

2.1 不同剂量Y1336菌液对月季白粉病的防治效果

统计分析2017年夏秋季3点田间小区试验施药处理第7 d的植株发病情况可知(表2)，10亿孢子/g枯草芽孢杆菌(Y1336)不同倍液3次施药处理间、对照及75 %百菌清500倍液处理间其病情指数和防效均表现出差异极显著、差异不明显或差异显著。所有处理的病株率明显低于空白对照，Y1336菌株400、600、800倍菌液处理及75 %百菌清500倍液处理的防病效果分别为66.93 %～80.98 %、58.60 %～72.33 %、43.73 %～61.25 %和69.06 %～71.37 %；对比75 %百菌清500倍液处理，虽然Y1336第1次施药后，400、600、800倍稀释菌液处理防效明显均低于75 %百菌清500倍液处理，但第2次施药后，400、600倍稀释菌液处理防效已与75 %百菌清500倍液处理相当，800倍稀释菌液处理防效保持低于75 %百菌清500倍液处理。然而经第3次施药后，400倍稀释菌液处理防效已高于75 %百菌清500倍液处理，600倍稀释菌液处理防效跟75 %百菌清500倍液处理防效出入不大，800倍稀释菌液处理防效仍低于75 %百菌清500倍液处理。即400、600和800倍稀释菌液处理的防治效果差异极显著，对于月季白粉病表现出从高到低的防治效果；400、800倍稀释菌液处理与75 %百菌清500倍液处理防效同样表现出极显著差异，但与600倍稀释菌液处理差异不显著，400和600倍稀释菌液处理高于或相当于75 %百菌清500倍液处理防效，总体来说，400和 600倍稀释菌液的防效较好，显著高于或相当于化学药剂的防效。这也说明对于月季白粉病，Y1336菌液因不同稀释倍数、不同浇施次数会产生不同的防治效果，切花生产中应保证施用浓度和浇施次数才能获得较佳的防病效果。

2.2 不同剂量Y1336菌液处理对土壤有效元素含量的影响

土壤中的水解性氮等是月季生长发育所必需的易被吸收利用的重要营养元素[10]，从表3可看出，在施用枯草芽孢杆菌后，各试验区组的碱解氮等元素的含量与CK存在一定差异。浇施400、600及800倍的Y1336菌液3次后，相对于空白对照，土壤水解性氮、有效磷、有效钾及有效锌、有效铁、有效镁、有效锰、有效钙、有效铜、有效硫10项元素含量400和600倍Y1336菌液处理均高于空白对照，800倍Y1336菌液处理除Cu和S外其余8项元素含量也高于空白对照。方差分析表明，3种Y1336浓度处理后，土壤有效锌、有效镁、有效硫含量差异不显著，但400和600倍Y1336菌液处理的水解性氮、有效磷、有效钾和对照差异极显著，有效铁、有效锰、有效钙、有效铜和对照差异显著；800倍Y1336菌液处理水解性氮、有效钾和对照差异极显著，其余差异不显著。说明浇施Y1336需达到一定的浓度，400和600倍2个处理的Y1336作用于土壤后，可能对土壤N、P、K等营养元素的转化起到了一定的积极促进作用，发挥了一定的固氮、解磷、解钾等功能，进而增加了土壤养分，提高了肥料利用率，这与王若男等[11-14]的报道一致。而3种Y1336处理浓度的有效锌、有效镁、有效硫含量差异不显著，可能与土壤基底有关。

表2 枯草芽孢杆菌(Y1336)WP防治切花月季白粉病效果

注： 表中同列数字后不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

Notes: Followed by different capitalize letters within the same line were significantly different according to Duncan test at 0.01 level; Followed by different lower-case letters within the same line were significantly different according to Duncan test at 0.05 level. The same as below.

表3 不同剂量Y1336菌株处理后土壤有效元素含量

另外，400、600和800倍液3个处理的黄化、叶脉失绿等缺素症状的花枝也低于空白对照(图1)，3个处理的缺素花枝比例分别为3.00 %和4.11 %和8.87 %，而空白对照高达10.25 %，说明浇施Y1336不同浓度菌液对增加植株的肥料吸收利用效果较为明显，这也证实Y1336菌液作用于土壤后，土壤中可供植株吸收利用的有效态营养元素相比于对照有所提高。

图1 不同枯草芽孢杆菌(Y1336)处理的切花月季花枝缺素情况Fig.1 Nutritional deficiency symptom treated by different Bacillus subtilis(Y1336) on cut rose

2.3 不同剂量Y1336菌液处理对切花月季品质及产量的影响

达到采切标准后从花枝基部采切3个区试和清水对照的切花，其枝条长度≤42 cm的切花数量分别占比为2.0 %、3.0 %、5.8 %和11.5 %，这些切花不符合云南省地方标准“主要鲜切花产品等级DB53/T 63-2014”规定作废花处理，其余切花为有效切花。康红梅等[10]的报道指出氮素等对月季生长、产量等有重要影响，这在本研究中也间接证实了这一结果，从表4可见，400倍Y1336菌液处理区试平均产量最高，20株平均有效切花产量为75.7支，600倍Y1336菌液处理次之，有效切花平均产量为68支，800倍Y1336菌液处理有效切花平均产量为55.7支，3种处理相比较空白对照的平均产量51支均有所提高，产量分别增加48.37 %、33.33 %和9.15 %。

有效切花按“主要鲜切花产品等级DB53/T 63-2014”分级，以切花枝长统计，400、600及800倍3个Y1336菌液处理及对照48～60 cm枝长的切花占比为41.7 %、36.5 %、53.1 %和48.5 %；枝长大于60 cm的切花占比为58.3 %、63.5 %、46.9 %和51.5 %；A级切花分别占比54.19 %、47.55 %、22.15 %和20.92 %。方差分析表明，400、600及800倍Y1336菌液处理间增产效果差异极显著，其切花产量、A级比例和对照相比也表现为极显著差异。结合表3分析统计数据，可得出随着Y1336菌液浇施浓度增加，水解性氮(即有效氮)等元素含量也相应增加，对应区组的切花产量和质量均有所提高。综合产量、枝条长度及A级占比切花等因素及其成本考虑，600倍Y1336菌液处理在节约成本的同时能有效提高月季切花的产量和品质。

表4 不同剂量Y1336菌液处理后有效切花产量及A级比例

3 讨 论

微生物菌类有机肥在农业中应用较广泛，施用生物菌肥能对多种植物病害具有明显的防治作用[15]，能在一定程度上提高土壤养分含量[16-17]，本试验中的枯草芽孢杆菌也是微生物菌的一种，关于其促生及生防效果研究较多[18-22]，目前在美国、中国和俄罗斯等已成功应用[15]，而在月季栽培生产上的应用研究尚未见报道。曹春霞等的研究表明，枯草芽孢杆菌防治植物病害应以预防为主，在发病前就开始用药，不仅可以提高防治效果，降低用量和成本，还可降低使用农药防治的成本，提高作物品质和产量，利于保障环境安全[6]。本试验采用间隔7 d施药3次的方法，在其他外在环境条件基本一致的前提下，研究不同浓度枯草芽孢杆菌(Y1336)在切花月季根际土壤施用后对于白粉病的防效及其切花产量和品质的影响。利用SAS6. 04分析试验数据发现，枯草芽孢杆菌Y1336对切花月季白粉病的防控、土壤有效态营养元素转化以及提高月季切花产量及品质方面都具有良好的效果。虽然第1次施药后百菌清防效高于Y1336菌液，然而第2、3次用药后400和600倍Y1336菌液处理防效较高，第3次用药后400倍Y1336菌液处理差异极显著于百菌清。另外，3个浓度Y1336菌株均使土壤有效态元素含量有了不同的改变，改善土壤结构效果明显，特别是400和600倍Y1336菌液处理相比于对照和施用前土壤基本理化指标，使用后有效态氮、磷、钾等元素有不同程度的提高，促进了月季植株对营养元素的吸收利用，进而提高了切花产量和品质，其作用机理和不同季节发生效率需待进一步研究。

综上所述，在切花月季幼苗定植成活或清桩2～5 d新芽萌发前即需施用该生物菌剂，3种浓度中以600倍液处理最为适宜，可获得较佳药效节约成本对植株安全无肥害现象，经济效益较好。另外，结合切花月季的生长期和因季节而异的发病规律，以及足够施菌量才能保证根基土壤中优势菌群形成等因素，单茬月季生长期施药频次和施药间隔期应适宜才可能实现切花月季的绿色高效生产，单茬花以施药3次每次间隔7 d可获得较理想的效果。林福呈等研究表明，生防枯草芽孢杆菌的作用机制包括营养和位点竞争、分泌抗菌物质、溶菌作用、诱导抗性及促生长等[23-25]，枯草芽孢杆菌Y1336菌株对月季植株的作用机理可能是通过月季根茎部定殖→系统形成优势菌群→产生抗菌物质→植物防御酶诱导→促生长的多重作用，从而在有效防控月季白粉病及促进植株可吸收转化营养元素转化等方面起到积极作用。

4 结 论

600倍10亿孢子/g枯草芽孢杆菌Y1336对月季白粉病有较好的防治效果，可有效改善土壤营养含量，且明显提高月季切花产量和质量。