含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥杂草防效

吕昆明，杨瑞青，沈方科，陈裕新

（1.广西乐土生物科技有限公司，南宁 530007；2.南宁市药肥工程技术研究中心，南宁 530007；3.广西大学，南宁 530004）

药肥广义来说即药、肥“合二为一”，具有农药效能，同时为农作物提供营养。药肥结合可互作增效，使用安全，省工省时省力，增产、增收效果明显，对缓解农村劳动力紧缺问题具有现实意义。实践证明，有的农药具有肥效；有的肥料也具有除肥效外的其他功能；还有的功效介于农药与肥料间，如地衣芽孢杆菌等具有杀菌效能的微生物菌剂肥料，硫酸铜等具有杀菌效能的微量元素肥料。

1 枯草芽孢杆菌的作用机理与应用

1.1 枯草芽孢杆菌的作用机理

枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种，属革兰氏阳性菌，其细胞壁较厚，不含内毒素，广泛存在于自然界，所需营养成分简单，生长繁殖速度快，适应性及抗逆性极强，容易筛选分离，可大量培养[1]。枯草芽孢杆菌能够分泌多种蛋白类和激素类活性物质，具有对环境友好、对粮食安全、对人体及动植物无危害的优良特点，被广泛应用于动物饲料、净化水质、医药和农业领域[2]。近年来，对枯草芽孢杆菌在提高作物抗性、促进作物生长、改良土壤、改良作物品质、土传病害控制等方面有了较为深入的研究[3～6]。现有研究表明，枯草芽孢杆菌的防病作用机理大致可归纳为以下几个方面：

第一，菌体生长中产生的枯草菌素、多黏菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显抑制作用。第二，菌体生长繁殖中迅速消耗游离氧，造成低氧环境，促进有益厌氧菌生长，间接抑制其他致病菌生长。第三，刺激植株产生抗病因子，提高植株免疫力。第四，通过自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，与其他植株体内酶协同发挥作用，破坏致病菌的细胞结构从而达到抑菌作用。此外，枯草芽孢杆菌通过自身合成B1、B2、B6、烟酸等多族维生素，为作物提供营养物质促进植物生长发育，现已广泛用于水产养殖、环境治理和农业生产[7]。

1.2 枯草芽孢杆菌的应用

随着对枯草芽孢杆菌开发和研究的深入，其在不同领域的更多应用功能被挖掘出来。枯草芽孢杆菌LTBS01 菌株是从土壤中分离提纯所得，是一株产纤维素酶、木质素过氧化物酶能力较强的菌株，试验证明，采用DNS 法测定发酵液中纤维素酶的活性，其所产纤维素酶酶活达到90 U/g 以上，木质素过氧化物酶酶活达到80 U/g，为普通菌株的2～3 倍。应用于有机肥发酵生产，能明显缩短发酵周期。试验表明，应用于秸秆类有机物料的有机肥发酵生产，比添加普通菌株的有机肥发酵周期可缩短3～5 天，比不添加菌株的有机肥能缩短发酵周期6～8 天[8]。

LTBS01 菌株所产纤维素酶和木质素过氧化物酶能力较强，生产实践中将其添加到有机肥中除可以缩短发酵周期外，还可防除杂草。将其添加到生物有机肥产品中，可开发出具有除草活性的生物有机药肥。本研究旨在探讨验证含枯草芽孢杆菌LTBS01生物有机药肥对杂草的防除效果及其使用方法，为该产品的开发和推广应用提供参考。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地设在南宁市武鸣区两江镇公泉村大凌武柑橘基地，砂壤土，pH 值5.8，有机质含量中等，保水保肥性能良好。柑橘树龄5 年，长势均匀，行距3.5 m，株距2.5 m。柑橘园长年留草种植，杂草种类丰富，以禾本科和阔叶杂草为主，具体以马塘草为主，含有少量牛筋草、三叶鬼针草、牛繁缕、胜红蓟。

2.2 试验材料

枯草芽孢杆菌LTBS01 于2018 年5 月登记并保藏于中国典型培养物保藏中心（武汉大学），保藏编号CCTCCNO:M2018246。含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥由广西乐土生物科技有限公司生产，有机质≥40%，有效活菌数≥0.50 亿/g，粉剂。30%草甘膦化学除草剂，市售，水剂。10%草铵膦化学除草剂，市售，水剂。

2.3 试验设计

由表1 可知，试验设6 个处理，4 次重复，每个小区面积约60 m2。除草试验在晴天气温20℃以上时进行，喷湿、喷透，施用1 次。

表1 供试样品试验设计

以上6 个处理随机区组排列，各小区其他田间管理均相同。

2.4 试验方法

2.4.1 喷洒方法。采用茎叶喷雾法，试验试剂兑水稀释后均匀喷雾，每公顷喷洒稀释药剂900 L。喷药时要均匀，压低喷雾器喷透，避免药液喷施到柑橘叶片上。试验期间及施药前1 个月，未施用过任何其他除草药剂对靶标和非靶标进行防治。施药当天为晴天，气温25～33℃，偏北风2 级。

2.4.2 施药器械。施药器械为WS-16 型背负式喷雾器，药液箱容量15 L，活塞行程60 mm，皮碗直径46 mm，整机质量3.4 kg，工作压力0.2～0.4 MPa，喷头为扇形雾单喷头。

2.4.3 施药时间和次数。施药时间为2020 年9 月16 日中午，试验期间只施1 次药剂。

2.5 田间调查

2.5.1 调查时间和次数。药前进行各处理小区杂草的覆盖度基数调查；药后15 天和30 天目测各小区杂草症状，药后15 天采用目测法分别调查各处理小区杂草的覆盖度，药后30 天分别调查各处理小区的杂草覆盖度及其鲜质量。

2.5.2 调查方法。调查方法采用5 点随机取样法，覆盖度调查采用估计值法进行，每点面积1 m2，共计5 m2。杂草鲜质量调查，每取样点面积0.25 m2，共计1.25 m2，分别记录各处理小区的杂草名称、覆盖度和鲜质量等。

2.5.3 药效计算方法

2.6 作物调查

药后15 天和30 天调查对作物的药害情况。采取目测法，观察供试药剂对非靶标生物有无异常影响。

2.7 统计分析方法

对杂草的防效方差分析采用DPS7.05 版专业软件按DMRT法进行处理。

3 结果与分析

3.1 症状调查

叶面喷雾3 h 后，处理1 和处理2 大部分杂草叶子出现萎蔫、失绿等症状；处理3 同配方未加入枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机肥处理阔叶草也出现轻度萎蔫、失绿症状；处理4 和处理5未见明显中毒症状。

叶面喷雾24 h 后，处理1 和处理2 大部分杂草叶子萎蔫加重、失绿，开始干枯；处理3 大部分杂草从萎蔫恢复直立，杂草幼嫩部位有干枯受害斑点；处理4 和处理5 杂草未见明显中毒症状。

试验后15 天，处理1 和处理2 大部分杂草均已干枯死亡；处理3 大部分杂草正常生长，原杂草幼嫩部位受害斑点干枯；处理4 和处理5 大部分杂草中毒变黄干枯。

由此可见，与处理4 和处理5 使用化学除草剂相比，含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥杂草防除具有显著的速效性。

3.2 防效分析

从表2 可知，叶面喷雾后15 天，处理1 和处理2 对柑橘园杂草覆盖度防效分别为81.98%、90.82%；处理3 对柑橘园杂草覆盖度防效为25.30%；处理4 和处理5 对柑橘园杂草覆盖度防效分别为78.29%和81.75%。叶面喷雾后30 天，处理1 和处理2 对柑橘园杂草覆盖度防效分别为88.30%、93.58%；处理3 对柑橘园杂草覆盖度防效为20.76%；处理4 和处理5 对柑橘园杂草覆盖度防效分别为85.80%和88.13%。

表2 各处理对柑橘园杂草的覆盖度防效

从表3 可知，叶面喷雾30 天，处理1 和处理2 处理对柑橘园杂草鲜质量防效为85.67%、93.03%；处理3 对柑橘园杂草鲜质量防效为25.66%；处理4 和处理5 对柑橘园杂草鲜质量防效分别为84.43% 和88.92%。各处理对柑橘园杂草的药后30 天防效结果方差分析详见表4。含枯草芽孢杆菌LTBS01生物有机药肥的10 倍液处理与对照药剂30%草甘膦水剂200倍液、10% 草铵膦水剂100 倍液的防治效果相比较，显著优于对照药剂。经含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥处理的杂草马塘绝大部分地上部分枯死，与未处理CK 相比显著新生根数量偏少；经含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥处理的杂草三叶鬼针草叶片完全枯死，且茎秆呈显著脱水枯死状。

表3 各处理对柑橘园杂草的药后30 天鲜质量防效

表4 各处理对柑橘园杂草的药后30 天防效结果方差分析表

对除草效果综合分析发现，含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥10～15 倍稀释液对柑橘园杂草有较好的防效，其高浓肥液可以使杂草表皮细胞迅速失水，且所含的枯草芽孢杆菌LTBS01 快速作用于杂草失水细胞使其细胞彻底被破坏，进而快速彻底杀死杂草，对杂草具有较好的防除效果，且在供试浓度下，对非靶标未产生不良影响。

3.4 安全性评价

施药后观察结果表明，在本试验条件下，试验药剂的各处理剂量对柑橘生长未产生不良影响。含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥测试结果详见表5，其对环境中鱼、鸟、蜂、蚕、蚯蚓毒性评价均为低毒。

表5 含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥测试结果

4 结论与讨论

含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机肥是具有除草活性的生物有机药肥，作为生物有机肥，常规在作物根部施用能为果树及作物补充有机营养、改良土壤，提高作物品质。此外，因其具有除草活性，兑水10～15 倍液对杂草进行茎叶喷雾处理，有很好的杂草防治作用，且具有速效除草效果，特别是对阔叶杂草效果显著。由此可知，用含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥对果园进行除草，可杜绝化学除草剂的药害和残留，绿色环保安全。

柑橘园除草建议在杂草生长旺盛期，用含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机药肥10～15 倍液，对杂草茎叶均匀喷雾处理，避免高浓度肥液喷溅到柑橘叶片上，推荐使用量为900 L/公顷。

本试验对含枯草芽孢杆菌LTBS01 的生物有机肥10 倍液、15 倍液进行了除草活性试验研究，其他不同稀释浓度的除草效果需待进一步研究。