施用微生物菌剂对设施葡萄玫瑰香的影响

戴永红，张凌霄，路常宽，高素红，赵春明，王晓勤

（河北科技师范学院农学与生物科技学院 河北秦皇岛 066004）

芽孢杆菌作为肥料被登记为农用微生物菌剂，例如枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶东样芽孢杆菌等，这些菌剂单独或者几种复配在一起，与有机肥混合施用，不仅能调控土壤微生态环境，同时菌剂也可以连同发酵液单独或者复配，作为生物防治制剂，预防植物病虫害。芽胞杆菌用于生物防治的机制包括产生拮抗物质、诱导植物抗性、竞争作用和溶菌作用，这4 个作用机制可以同时或分别起作用[1]。在昌黎县设施葡萄玫瑰香种植过程中，笔者发现种植户施用的有机肥较少，且多在土壤表层施用，而化肥的使用量较大，从幼果期开始，每半个月就要施用一次化肥。在萌芽期，种植户会在使用肥料的同时，按照经销商建议，施用一部分菌肥，用以调理土壤。当地玫瑰香大棚的病虫害防治，仍然沿用化学防治，生物防治技术不被绝大多数种植户所认识。由于大棚土壤板结，次生盐渍化严重，笔者不确定这样的土壤环境和使用菌肥的方式，对葡萄品质改善产生多大影响。综合评价土壤施用菌剂和菌剂树体喷雾预防病虫害效果，对于化学农药减量控害具有非常现实的意义。

本研究选择了绿康威和宁盾两个微生物菌剂品牌，作为试验菌剂材料。绿康威品牌菌剂主要成分为枯草芽孢杆菌，宁盾系列多菌合剂主要成分为枯草芽孢杆菌 SM21、蜡样芽孢杆菌 ARK6、沙雷氏菌属XY21，不仅能够产生对植物病原微生物的拮抗效应，同时产生诱导抗性[2]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 本试验在昌黎县五里营村设施葡萄种植大棚进行，该种植区地处昌黎县西部，地理位置为东经 118°45′～119°20′，北纬 39°25′～39°47′。试验地为10 年生玫瑰香，南北行向，土壤为砂质壤土，采用单干双臂整形，葡萄萌芽期为3 月初，果实采收期为6 月下旬。

1.2 供试材料

1.2.1 供试材料 南京农大生物源农药创制有限公司生产的微生物肥料—宁盾水剂，其有效的活菌含量≥2×109CFU/mL、中农绿康（北京）生物技术有限公司生产的微生物肥料—绿康威粉剂，其有效的活菌数≥2×1010CFU/g、0.1 mol/L 氢氧化钠标准溶液、浓硫酸（比重 1.84）、0.1 mol/L 酚酞指示剂、0.5 mol/L 的标准葡萄糖溶液、蒽酮试剂、福林-丹尼斯试剂、碳酸钠饱和溶液、单宁酸标准溶液、0.1 mol/L HCl 溶液。

1.2.2 试验用具 天平（上海佑科仪器仪表有限公司）、手持糖度测试仪（北京金科利达电子科技有限公司）、紫外-可见分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）、背负式电动喷雾器（台州市路桥明辉电动喷雾器有限公司）、恒温箱（宁波江南仪器厂）、榨汁机（九阳股份有限公司）、离心机（上海安亭科学仪器厂）、恒温水浴锅（上海启前电子科技有限公司）、研钵、漏斗若干、试管若干（10 mL）、容量瓶若干（100 mL）。

1.3 试验方法

1.3.1 大棚葡萄玫瑰香施肥与施药试验设计 本试验模拟当地大棚葡萄玫瑰香施肥，防治模式分别设置宁盾、绿康威、化学防治与未防治对照组，菌剂用量参考商品推荐剂量。

对照组施肥方式：萌芽期施用冲施肥10-10-30+TE（锦州市拓田农业有限公司，以下肥料该数字表示氮磷钾比值）0.06 kg/m2，谢花后施用红天使膨果肥18-5-25（河北农可丰化肥有限公司）0.5 kg/m2；距上次施肥15 d左右，施用富岛复合肥料17-17-17（湖北大峪口化工有限责任公司）0.5 kg/m2和硝酸钙（山东澳地特生物肥料有限公司）0.25 kg/m2，转色期随水施复合肥料15-15-15（住商肥料有限公司）0.06 kg/m2和好苗子好肥料15-15-15（中化化肥有限公司）0.5 kg/m2；转色后4 周左右，随施用复合肥料15-15-15（住商肥料有限公司）0.5 kg/m2和好苗子复合肥料15-15-15（中化化肥有限公司）0.5 kg/m2；转色后6 周左右，随水施复合肥料15-15-15（住商肥料有限公司）0.5 kg/m2和好苗子复合肥料15-15-15（中化化肥有限公司）0.5 kg/m2，本次施肥后，距离采收还有3 周左右，不再施用任何肥料。仅施肥未采取防治措施。

宁盾处理组施肥及防治方式：萌芽期全株喷施5波美度的石硫合剂，每株葡萄沟施宁盾A菌剂30 mL与液体冲施肥混合施用10-10-30+TE（锦州市拓田农业有限公司，以下该数字表示该肥料氮磷钾的比值）0.06 kg/m2；花序展露期每株树施用宁盾A菌剂30 mL加水稀释进行二次灌根，同时采用宁盾B 稀释100 倍进行第1 次树体喷雾预防病害；花序分离期第2 次采用宁盾B 稀释100 倍进行树体喷雾；谢花后第3 次采用宁盾B 稀释100 倍进行树体喷雾；距离上次喷雾大约15 d，第4 次喷施宁盾 B 稀释100 倍进行树体喷雾，转色后2 周左右，第5 次宁盾B 稀释100 倍进行树体喷雾。其他施肥方式与对照一致。

绿康威处理组施肥与防治方式：萌芽期全株喷施5 波美度的石硫合剂，每株葡萄沟施绿康威菌剂10 g与液体冲施肥混合施用10-10-30+TE（锦州市拓田农业有限公司，10-10-30 数字表示该肥料的氮磷钾比值）0.06 kg/m2；花序展露期每株葡萄施绿康威菌剂10 g加水稀释进行二次灌根，同时采用绿康威菌剂700 倍进行第1 次树体喷雾预防病害；花序分离期第2 次采用绿康威菌剂700 倍进行树体喷雾；谢花后第3 次采用绿康威菌剂700 倍进行树体喷雾，距上次喷雾15 d左右，第4 次喷施绿康威菌剂700 倍进行树体喷雾，转色后2 周左右，第5 次绿康威700 倍进行树体喷雾。其他施肥方式与对照一致。

化学防治处理组施肥与防治方式：主要针对叶部病害和叶螨采用预防措施。萌芽期喷施5 波美度的石硫合剂，花序分离期施用15%虫菌双杀（安阳市振华化工有限公司），谢花后喷施25%吡唑醚菌酯（一帆生物科技集团有限公司）1 500 倍和喷施20%三唑锡（江西华兴化工有限公司）2 000 倍。施肥方式与对照一致。

1.4 生理指标测定方法

1.4.1 百粒重 选择具有代表性枝条上的代表性果穗，在果穗的上、中、下部位分别取葡萄果粒进行称重，在称重时擦去葡萄果实上的杂物，每个处理重复3 次，求出平均值。

1.4.2 可溶性固形物 选择具有代表性枝条上的代表性果穗，在果穗的上、中、下部位分别选取2 粒进行测定，用手持糖度计测定葡萄果实可溶性固形物含量，每个处理重复3 次，求出平均值。

1.4.3 可滴定酸 选择具有代表性枝条上的代表性果穗，在果穗的上、中、下分别选取2 粒，经除梗，研磨后备用，试验重复3 次。称取研磨好的果肉10 g，加蒸馏水30 mL 倒入三角瓶中，再放入80 °C 水浴锅中提取30 min，室温下冷却、漏斗进行过滤；取清液10 mL，加入3 滴酚酞指示剂，用0.1 mol/L NaOH 滴定至微红，30 s 不褪色。根据公式计算可滴定酸含量[3]。

1.4.4 可溶性糖 选择具有代表性枝条上的代表性果穗，在果穗的上、中、下部位分别选取2 粒。除梗、去皮、榨汁后，备用。试验设置3 次重复。称取1 g 的葡萄匀浆，连同残渣一起用蒸馏水定容至100 mL，浸提30 min，离心，弃去残渣，稀释50 倍进行测试。吸取2 mL提取液于试管中，加入4 mL蒽酮试剂，摇匀，室温浸提10 min 后于620 nm 处比色，记录消光值，从标准曲线测得可溶性糖含量[3]。

1.4.5 单宁含量的测定 选择具有代表性枝条上的代表性果穗，在果穗的上、中、下部位分别选取2 粒。经除梗，研磨后，待备用。试验设置3 次重复。称取葡萄匀浆20 g，放置于250 mL三角瓶中，三角瓶加入50 mL蒸馏水，放入60 ℃恒温箱中8～12 h。次日过滤，在清液中加入30 mL 热水，在80 ℃水浴锅中提取20 min，试样再加30 mL 热水，在80 ℃水浴锅中提取20 min，如此重复几次。直至提取液与1%氯化铁溶液不生成绿色或蓝色产物为止。吸取1 mL 葡萄提取液的上清液，放置于100 mL容量瓶中，加入70 mL蒸馏水，加入5 mL 福林-丹尼斯试剂，10 mL 饱和碳酸钠溶液，定容到刻度，室温下浸提30 min 后，在760 nm 波长处测定吸光度，从标准曲线查出相应的单宁含量[3]。

1.4.6 花青素含量的测定 选择具有代表性枝条上的代表性果穗，在果穗的上、中、下部位分别选取2 粒。剥下所有葡萄果皮，充分混匀。称取1 g 果皮，剪成2～3 mm 的碎片，置具塞三角瓶中加0.1 mol/L HCl 溶液10 mL（视样品花青素含量而定），使样品完全浸于溶液中，加塞（或瓶口封膜），置32 ℃温箱中浸提6 h，离心，取上清液装入光径为1 cm比色杯中，于530 nm下比色，记录OD 值。根据公式计算花青素含量[3]。

1.5 病虫害发生情况调查

1.5.1 主要病害调查方法

1.5.1.1 叶部病害的调查方法 促早栽培的玫瑰香葡萄叶部病害相对较少，偶尔会有褐斑病、灰霉病感染叶片，霜霉病和白粉病基本不具备发病环境。调查中每处理随机取2 株树，自上而下调查50 片叶，按照下列分级方法记录各级病叶数，并计算病情指数。叶片病害分级方法：0 级：无病斑；1 级：病斑面积占整片叶面积的 1/4 以下；2 级：病斑面积占整片叶面积的1/4～1/2；3 级：病斑面积占整片叶面积的1/2～3/4；4 级：病斑面积占整片叶面积的3/4 以上。

1.5.1.2 果实病害种类的调查 主要针对葡萄白腐病、炭疽病、灰霉病等。每处理随机抽取2 株树，调查全部果穗，记录每穗总果数及病果数，计算发病率及防治效果。果穗病害分级标准：0 级：无病斑；1 级：全穗1/4 以下果穗感病；2 级：全穗 1/4～1/2 果粒感病；3 级：全穗1/2～3/4 果粒感病；4 级：全穗3/4 以上果粒感病。

1.5.2 主要虫害调查方法

1.5.2.1 叶部虫害调查方法 主要针对叶螨、叶蝉、蚜虫等。每处理随机取2 株树，每株树自上而下调查全部枝条、叶片、花和果实等部位害虫，进行虫害鉴定、统计。按照下列分级方法记录虫害指数。叶部虫害分级标准：0 级：未受害；1 级：受害轻，叶片被吃去25%以下；2 级：受害中等，叶片被吃去 25%～50%；3 级：受害严重，叶片被吃去50%以上。

1.5.2.2 果实虫害调查方法 主要针对蓟马、蚜虫和叶螨等。每处理随机取2 株树，每株树自上而下调查果实部位害虫，按照下列分级方法记录虫害指数：0级：未受害；1 级：受害轻，25%以下果粒受害；2 级：受害中等，果粒25%～50%受害；3 级：受害严重，果粒50%以上受害。

2 结果与分析

2.1 施用微生物菌剂对玫瑰香葡萄果实生理指标的影响 由表1 可见，宁盾（ND）、绿康威（LKW）和化学（CT）处理组的百粒重、可溶性固形物、可滴定酸、单宁与对照（CK）均无显著性差异；对照处理组的可溶性糖与宁盾、绿康威和常规化学处理相比呈差异显著性，可溶性糖含量分别减少36.3%、34.7%和31.0%；宁盾处理组的花青素含量与绿康威、化学处理和对照相比呈差异显著性，花青素含量分别提高42.9%、45.4%和52.1%。宁盾、绿康威和化学防治处理组糖酸比显著高于对照组，对于不同的水果来说，糖酸比差1 个百分点，对于口感都会有显著影响。宁盾牌生物菌剂处理组的糖酸比是对照组的2.2 倍，比绿康威品牌菌剂处理组高20%，比化学防治处理组高18%。但是尚不清楚经过化学防治的大棚葡萄玫瑰香，其可溶性糖的含量和对照比有了显著提高的原因。可能是试验中使用化学药剂是内吸性的，参与了植物的代谢过程，从而对果实可溶性糖的含量产生影响。

表1 微生物菌剂与化肥配施对葡萄果实生理指标的影响

2.2 不同处理模式对葡萄病虫害发生的影响 在葡萄生长过程中，经持续跟踪调查，未发现葡萄白腐病、炭疽病、褐斑病、灰霉病、叶螨等病虫害造成危害。在果实膨大期发现有蚜虫发生，但是虫口密度很低，有虫株率低于10%，通过在棚内悬挂黄板，并对叶片和果实喷施1∶20 比例烟草水进行防治，蚜虫种群密度得以有效控制，后期未对果实和叶片造成危害。

3 讨论

河北昌黎设施葡萄玫瑰香从现有的施肥方式上看，在整个生长发育阶段，无论是处理组还是对照组，除了中后期发生虫口密度较低的蚜虫，未发现其他病虫害发生，因此无法评估各处理间防治效果的差异。在昌黎当地促早栽培的玫瑰香冷棚中，从2 月萌芽到6 月采收，这个时段最具发生风险的病害是灰霉病，由于大棚无取暖设备，棚内会有一段时间处于温度较低且湿度较高阶段，极为有利于灰霉病发生。蚜虫发生主要是在葡萄转色后，打开了周围的塑料棚膜，导致周边的蚜虫入侵大棚所致。在大棚葡萄无自然发生病虫害的情况下，如果进一步评估生物菌剂和化学防治对设施葡萄玫瑰香的主要病虫害防控效果，可以采用人工接种病虫害的方式，比如人工接种灰霉病、炭疽病、褐斑病等病原菌，以及人工释放短须螨和绿盲蝽等害虫。每年的7月中旬，在大棚玫瑰香葡萄采摘后，这个时间段会有葡萄二星叶蝉和二黄斑叶蝉对葡萄叶片造成危害，采用黄板诱杀，以及采用植物源杀虫剂除虫菊素喷雾防治，能取得不错的防治效果。

三个防治处理组葡萄主要生理指标：百粒重、可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、单宁、糖酸比无显著性差异，但是这三个处理组在可溶性糖含量以及糖酸比指标上分析可知，显著高于对照组。可溶性糖含量的提高，对于促早栽培的葡萄来说，有利于葡萄口感改善。已有的研究表明，对于水果来说，即使是1%糖酸比差异，对于口感都会有显著影响[4]。大棚内施用微生物菌剂其主要影响因素有：1）棚内温度过高，不适宜菌剂中的有效菌存活；2）土壤常年施用化肥，有机肥使用量较少，土壤盐渍化，pH值呈酸性，不利于微生物繁殖代谢；3）微生物菌剂与不兼容的化学肥料配施，抑制了菌剂中的有益微生物使用效果。综合各种试验数据，笔者认为对于昌黎县设施葡萄玫瑰香来说，菌剂的使用在改善品质方面并不显著，还需结合改善施肥方式等措施，进一步开展实验研究。一些病虫害在大棚中发生的风险很低，这为全面实施绿色防控创造了条件。