BGF生物有机肥对辣椒疫霉和茄病镰孢菌的抑菌效果

霍宏丽，席先梅，白全江，妥德宝，宋雪峰，彭 敏，邱廷艳，刘丽茹

（1.内蒙古自治区农牧业科学院植物保护研究所，内蒙古呼和浩特 010031；2.内蒙古元泰丰（包头）生物科技有限公司，内蒙古萨拉齐 014100；3.喀喇沁旗农牧技术推广中心植保站，内蒙古喀喇沁 024400；4.乌海市海勃湾区乡村振兴建设服务中心，内蒙古海勃湾 016000）

辣椒（Capsicum annuum）是一种具有极高经济价值的蔬菜作物，在全世界栽培广泛。我国辣椒种植面积超过130 万hm2，是最大的辣椒生产、消费和出口国家，随着辣椒复种指数的提高，各种病害发生严重[1]。辣椒疫病在世界各地的辣椒种植区普遍发生，在我国江苏、浙江、安徽、上海等长江中下游地区危害严重[2]。该病病原菌为辣椒疫霉（Phytophthora capsici），是一种毁灭性的植物病原卵菌，能够侵染茄科、豆科、葫芦科等多种重要经济作物[3]。该病原菌主要为害辣椒的茎、叶和果实，侵染后可造成植株萎蔫、落叶和果实腐烂，在辣椒苗期、成株期均可发生，以成株期受害最重。一般可造成辣椒减产30%～40%，甚至绝收，严重影响产量和品质[4]。茄病镰孢菌（Fusarium solani）是一种典型的辣椒根腐病菌，可在病残体和土壤中存活多年，也是近年来影响辣椒生产的土传病害之一[5-7]。

目前，辣椒土传病害主要采用化学药剂进行防治，苯基酰胺类杀菌剂甲霜灵和精甲霜灵、甲氧基丙烯酸酯类和丙烯酰胺类杀菌剂[1，3]等可用于防治辣椒疫病，多菌灵、苯菌灵、甲基硫菌灵等内吸性杀菌剂可预防辣椒根腐病[8]。这些药剂有的属于特异性位点抑制剂，对病原菌作用位点单一，有的由于多种植物病原真菌对药剂产生抗药性的自发突变频率较高，使病原菌极易产生抗药性，导致防治效果下降[3]。为了提高防效，农户过量使用农药还会导致药剂残留、环境污染等问题，绿色防控技术可以减少化学农药的使用，是解决农药超标及残留问题的重要手段[9]。

生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体（畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料[10]。生物有机肥含有大量有益活菌物质及多种天然发酵活性物质，表现出一定的肥料效应，亦可产生多种抗、抑病物质，在根际土壤中形成有利于作物生长的优势微生物菌群，能够改善和恢复土壤微生态平衡，进一步减少作物病虫害的发生[11]。生物防治作为综合防治辣椒土传病害的措施之一，对可持续农业发展具有重要意义。本研究进行了BGF生物有机肥对辣椒疫病病原菌辣椒疫霉和辣椒根腐病病原菌茄病镰孢菌的平板抑菌试验，旨在明确BGF生物有机肥对辣椒疫霉和茄病镰孢菌的抑制效果，为该生物有机肥的生产应用提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试有机肥

元泰丰BGF生物有机肥，由内蒙古元泰丰（包头）生物科技有限公司生产，有效活菌数≥2 亿/g，有机质≥70%。

1.1.2 培养基

马铃薯蔗糖琼脂（PDA）培养基：马铃薯200 g、葡萄糖15 g、琼脂13 g，蒸馏水1 000 mL。

1.1.3 供试菌株

辣椒疫霉和茄病镰孢菌由中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供，菌株保存于马铃薯蔗糖琼脂（PDA）斜面上。使用PDA 培养基活化，于26 ℃条件下培养7 d，取直径为5 mm 的菌丝块用于试验，菌株形态见图1。

图1 供试菌株形态

1.2 方法

1.2.1 药液的配制及浓度设计

参照农药室内生物测定试验准则，采用菌丝生长速率抑制法测定。称取10 g BGF生物有机肥，加到盛有90 mL 无菌水的三角瓶，震荡30 min，得到稀释倍数为10 的悬浮液，从中吸取1 mL 加入装有9 mL 无菌水的离心管，制成稀释倍数为100 的悬浮液，依次稀释需要的倍数。之后吸取稀释不同倍数的生物菌肥悬浮液加入PDA 培养基，制成浓度为1、10、100、1 000、10 000 mg/L 的PDA 平板，同时在PDA 培养基中加入相同体积的清水，制成浓度为0的PDA 平板作为对照（CK），试验共6 个处理，每个处理重复3 次。

1.2.2 BGF生物有机肥对辣椒疫霉和茄病镰孢菌的抑菌活性和室内毒力测定

将活化的辣椒疫霉和茄病镰孢菌株使用打孔器制成直径为5 mm 的菌饼，放到6 个处理的PDA 培养基中央，置于25 ℃恒温培养箱中暗培养4 d，之后使用十字交叉法分别测量辣椒疫霉和茄病镰孢菌株菌落直径，并计算抑菌率[12]。

将菌丝生长抑制率换成抑制几率值并作为纵坐标，生物有机肥质量浓度转化为对数值作为横坐标，根据菌丝生长抑制几率值（y）与质量浓度对数（x）的线性回归关系，求毒力回归方程，计算EC50、95%置信限及相关系数（r）等。

1.2.3 统计方法

采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 26.0 软件进行数据整理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 BGF生物有机肥对辣椒疫霉的抑制效果

BGF生物有机肥可以有效抑制辣椒疫霉的生长，随着生物有机肥浓度的增加辣椒疫霉的菌落直径减少（图2）。BGF生物有机肥浓度为1～10 000 mg/L时，辣椒疫霉的菌落生长直径为2.07～5.85 cm，对辣椒疫霉的抑菌率为14.40%～74.93%，1 mg/L 和10 mg/L 浓度的菌落直径和抑菌率无显著差异（P＞0.05），而其他处理之间菌落直径差异显著（P＜0.05），抑菌率差异极显著（P＜0.01），防效最高的处理为10 000 mg/L，辣椒疫霉菌落直径为2.07 cm、抑菌率为74.93%，其次为1 000 mg/L 的处理，辣椒疫霉菌落直径为3.23 cm、抑菌率为56.27%（表1）。

表1 不同BGF生物有机肥浓度对辣椒疫霉的抑制效果

图2 不同BGF生物有机肥浓度下辣椒疫霉的菌落形态

2.2 BGF生物有机肥对茄病镰孢菌的抑制效果

BGF生物有机肥可以有效抑制茄病镰孢菌的生长，随着BGF生物有机肥浓度的增加茄病镰孢菌的菌落直径减少（图3）。BGF生物有机肥浓度为1～10 000 mg/L 时，茄病镰孢菌的菌落生长直径为1.33～4.40 cm，对茄病镰孢菌的抑菌率为-0.43%～78.54%，1 mg/L 处理和CK 菌落直径无显著差异（P＞0.05），其他处理间菌落直径差异极显著（P＜0.01），抑菌率各处理间也差异极显著（P＜0.01）。防效最高的处理为10 000 mg/L，茄病镰孢菌落直径为1.33 cm、抑菌率为78.54%，其次为1 000 mg/L 的处理，菌落直径为1.92 cm、抑菌率为63.52%（表2）。

表2 不同BGF生物有机肥浓度对茄病镰孢菌的抑制效果

图3 不同BGF生物有机肥浓度下茄病镰孢菌的菌落形态

2.3 BGF生物有机肥对辣椒疫霉和茄病镰孢菌的室内毒力测定

由表3 可知，BGF生物有机肥对辣椒疫霉的毒力回归方程为y=0.440x+3.856，对茄病镰孢菌的毒力回归方程为y=0.585x+3.483，BGF生物有机肥对茄病镰孢菌和辣椒疫霉均有一定毒力。病原菌对药剂敏感程度的高低与毒力回归方程的斜率呈正比，即斜率越大敏感性越高。由此判断，茄病镰孢菌对BGF生物有机肥的敏感性高于辣椒疫霉，即BGF生物有机肥对茄病镰孢菌的毒力高于辣椒疫霉，茄病镰孢菌的EC50为390.077 mg/L；辣椒疫霉EC50为401.038 mg/L，2 种病原菌的抑制几率值（y）与质量浓度对数（x）均呈正相关。

表3 BGF生物有机肥对辣椒疫霉和茄病镰孢的室内毒力

3 讨论与结论

土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分，一旦土壤中缺乏有机质或微生物种群遭到破坏，就会影响土壤生态系统，导致土传病害发生严重。与化学农药相比，施用生物有机肥可提高土壤微生物多样性[13-14]，而生物多样性改善土壤环境，可确保农业用地更好地利用磷，使环保农业成为可能[15]。施用有益微生物菌液可以提高土壤有效养分利用率[16]，进一步减少土壤养分富集，土壤酶活性变化显著[11]。STAMFORD 等[17]研究发现，生物有机肥促进了生菜氮、磷、钾的积累和提高土壤有效养分含量，显示出替代传统肥料的潜力。LI 等[18]研究发现，施用生物有机肥对甘蔗的部分农艺性状和土壤理化性质、微生物组成均有影响。YE 等[19]研究发现，生物有机肥能够改善土壤肥力，提高番茄产量和质量。生物有机肥不仅可以促进植物生长，也对防治土传病害具有重要意义。近年来，生物有机肥在各种作物病害防治中应用广泛，ROBERTS 等[20]分别单独和复合使用生物制剂抑制黄瓜土传病害，研究发现，相比单独使用，将某些具有广谱活性的微生物复合使用，可以提高对病害的抑制效果。赵远征等[21]研究发现，BGF生物有机肥对马铃薯土传病害黄萎病病原菌和疮痂病病原菌具有较强的抑制效果和毒力。凌宁等[22]在根际施用微生物有机肥对连作西瓜枯萎病有较好的防治效果。何欣等[23]施用生物有机肥防治香蕉枯萎病。生物有机肥中的高效拮抗菌群更易在土壤中形成优势种群，从而保护作物根系免受病原菌侵害，有益拮抗菌在根际大量定殖后能够直接或间接促进植物生长[24]。RAGAB 等[25]研究发现，绿色木霉、枯草芽孢杆菌和荧光假单胞菌对辣椒根腐病病原真菌的生长表现出较好的抑制效果。陈建爱等[26]研究发现，黄绿木霉菌株制剂通过拮抗作用抑制茄病镰孢菌丝生长，降低土壤中病菌种群数量、限制病菌的传播，对日光温室辣椒根腐病防效显著。JOO[27]研究发现，链霉菌提取物可有效抑制辣椒疫霉。BGF生物有机肥常用于马铃薯、甜菜、苹果等作物，BGF生物有机肥使用量一般为45～60 kg/hm2，使用深度为10～20 cm，折合浓度为4.45×103mg/L 左右，该浓度介于1×103～1×104mg/L，本研究中该浓度试验菌肥对辣椒疫霉的抑菌率为56.27%～74.93%，对茄病镰孢菌的抑菌率为63.52%～78.54%；BGF生物有机肥对辣椒疫霉EC50为401.038 mg/L，对茄病镰孢菌EC50为390.077 mg/L，在室内该生物有机肥对这两种病害病原菌均有较好的抑制作用。BGF生物有机肥中含有大量原生有益微生物，能够显著增强辣椒对辣椒疫霉和茄病镰孢菌的免疫力，为该生物有机肥在辣椒生产中的应用提供参考。