微生物菌剂对人参黑斑病防治效果的研究

卢丽珍 ，荆 晶 ，万 青

（1.上海宜垦生物科技有限公司，宝山，200439；2.上海环垦生态科技股份有限公司，宝山200439）

人参 （Panax ginsengC.A.Mey.）是名贵的中药材，根、花、种子均可入药，具有很高的药用价值[1]。我国是人参的种植大国，同时也是全世界范围内种植面积最大、产量最大的国家[2]。吉林省东部山区是我国人参的主产区，总产量约占全国的80%以上[3]。人参对生长环境要求严苛[4～6]，种植过程中极易感染病害[7]。而由链格孢菌引起的人参黑斑病是人参病害中最为严重的一种[8]，该病可通过种子、土壤、种苗带菌进行传播，主要危害植株的地上部位。据统计人参黑斑病的发病率通常在20%～30%，严重时高达90%，这对人参的品质和产量均造成严重影响。

目前人参黑斑病主要通过阿迷西达、普力克、凯润等化学农药防治[9]，但因用药剂量大、用药频繁等原因，导致参地污染严重，人参品质不断下降。而微生物菌剂作为一种含有大量有益活菌及活性物质的新型肥料，不仅具有低碳、纯天然、无毒、无害、无污染等优点，还能提高植物的抗逆抗病能力，刺激生长[10]，近年来，它的发展与效用一直受到各界的关注和研究。王瀚等人的研究表明，节杆菌Arthrobacter和莫海威芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）对黑斑病病菌的抑菌效果明显[11]，丁万隆等人也认为不同菌剂对黑斑病病菌存在抑制效果[12]。已有的研究多集中在拮抗菌对黑斑病的抑菌效果方面，有关田间实验效果的报道较少。本文采用田间施肥实验，通过施用不同种类微生物菌剂及不同使用剂量，探究了微生物菌剂对人参黑斑病的防治作用。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试病原菌菌株：病株采自吉林珲春三家子满族乡西上台子屯人参种植基地，采用组织分离培养方法分离纯化的病原菌。

供试微生物菌剂：地养力微生物菌剂（地衣芽孢杆菌≥10亿/g，有机质≥70%）和高保康3号微生物菌剂（枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌≥3亿/ml），来自上海环垦生态科技股份有限公司。

1.2 实验设计

实验地点：吉林省珲春三家子满族乡西上台子屯人参种植基地（E130°27′，N42°46′）。

实验设计：实验共设置7个处理，4次重复，小区面积是10㎡，随机区组排列，小区具体施肥设计如表1。

对照小区施肥方式为4月初基施0.15m3发酵农家肥，5月、7月各追施1次氨基酸水溶肥0.15kg和复合肥（10-8-16）0.60kg。

各处理施肥方式为：4月初基施地养力，5月、7月、8月追施各高保康3号1次，稀释50倍，灌根。其他按照参田正常管理进行。

表1 施肥处理Table1 Fertilization treatments

1.3 菌种鉴定

委托微基生物科技（上海）有限公司对分离纯化后的病菌进行16S rDNA序列测定，再将该DNA序列在NCBI GenBank上进行同源性分析(http://blast.Ncbi.nlm.nih.gov/Blast)，选取与病菌在16S rDNA序列上同源性最高的前10个菌株的16S rDNA，与病菌的16S rDNA序列一起，构建系统发育树。

1.4 调查采样

于8月份，在每一小区采用五点随机取样法，选取1m2的植株进行病害调查统计，记录发病株数、发病级数，计算发病率、病情指数和防治效果。

计算公式[13]：

发病率（%）=感病株数/总调查株数×100%

病情指数 （%）=∑ [(各级参数×该级代表值)×100%]/（调查总株数×5）

相对防治效果（%）=（对照区病情指数-处理区病情指数）/对照区病情指数×100%

以单位面积内病株占样本面积的百分率来划分病害级数，病情分为 5 级，表示为 0、1、2、3、4 级，具体划分标准见表2。

表2 人参黑斑病病害分级Table2 The garding standards of ginseng black spot

1.5 数据分析

采用Excel 2016和SPSS 22.0进行数据统计和分析。

2 实验结果

2.1 病菌的16S rDNA序列及系统发育学分析

在NCBI GenBank上进行16S rDNA序列分析，结果表明，该病菌属于链格孢属。从发育树上看，病菌与MoEF007菌株最接近，同源性最高。结合16S rDNA序列同源性分析和系统发育树的分析结果，可以判定该病菌为黑斑病病菌。

图1 基于病菌的16S rDNA基因构建的系统发育树Fig.1 Phylogenetic trees of pathogenic bacteria strains based on 16S rDNA sequences

2.2 不同处理对人参黑斑病发生的影响分析

与对照相比，施用微生物菌剂的处理，人参黑斑病的发病率和病情指数均显著下降（P＜0.01），其中T6的发病率和病情指数均显著低于其他处理，分别为30.49%和2.59%。CK的发病率和病情指数显著高于其他处理，分别为93.05%和15.29%。各处理人参黑斑病的发病率依次为 T6(30.49±0.53)＜T1(39.53±0.55)＜T4(41.33±0.30)＜T2(41.76±0.26)＜T5(42.77±0.73)＜T3(47.00±0.95)＜CK(93.05±0.62)； 病情指数依次为 T6(2.59±0.05)＜T4(3.42±0.17)＜T1(3.47±0.04) ＜T2(3.94±0.11)＜T5(4.00±0.02)＜T3(4.43±0.16)＜CK(15.29±0.18)。说明施用微生物菌剂能有效降低人参黑斑病的发病率和病情指数。

施用微生物菌剂后，各个处理的防治效果之间存在显著差异（P＜0.01），其中T6的相对防治效果显著高于其他施肥处理，为83.03，其次为T4，防治效果为77.61，但与防治效果为77.28%的T1差异不大，T4和T1均显著高于T2和T3。相对防治效果排序依次为T6(83.03±0.70)＞T4(77.61±1.12)＞T1(77.28±0.25)＞T2(74.24±0.69)＞T5(73.79±0.20)＞T3(71.01±1.04)。表明施用微生物菌剂对人参黑斑病具有良好的防治效果。另外通过数据分析发现，在施用一定量地养力的条件下，增加高保康3号的用量，黑斑病的防治效果更加显著。

表3 不同处理对人参黑斑病发生的影响Table3 The effect of different treatment on the occurrence of ginseng black spot(μ±se)

3 结论与讨论

本研究通过施用不同种类和用量的微生物菌剂，来探究微生物菌剂对人参黑斑病发生率的影响。结果表明，施用地养力和高保康3号微生物菌剂，在不同用量的情况下均能显著降低人参黑斑病的发病率和病情指数，对人参黑斑病具有良好的防治效果。其中，T6即基施地养力微生物菌剂 6405kg/ha，5、7、8月各喷施一次高保康3号微生物菌剂2415L/ha的防治效果最好，人参黑斑病的发病率和病情指数均显著低于其他处理，可在人参黑斑病的防治方面进行推广应用。

牛玮浩的研究表明施用液体菌剂可以显著降低人参病害的发生率[14]，王玲的研究中表示施用粉剂菌剂能够有效缓解人参黑斑病的发病率和病情指数[15]，均与本实验结果一致。细菌用于防治植物病虫害的主要机理是由于细菌和病菌之间存在竞争机制，而芽孢杆菌属作为一种被最广泛应用的生防菌种，近年来受到各界的关注。芽孢杆菌用于大田水稻纹枯病[16]、辣椒疫病[17]和烟草青枯病[18]的防治都取得了显著的效果，孙卓认为解淀粉芽孢杆菌对人参黑斑病的防治效果为80.21%的保护作用和72.22%的治疗作用[19]，2015年的研究表明内生芽孢杆菌对人参黑斑病的保护作用和治疗作用均达到了50%以上[20]。

本研究中的供试菌剂含有大量的地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，实验结果表明，施用含有芽孢杆菌的微生物菌剂对人参黑斑病的防治具有良好效果。菌剂的施用量与人参黑斑病的防治效果及经济效益之间的平衡，有待结合人参产量和品质进行进一步的分析研究。