解淀粉芽孢杆菌B1619对加工番茄幼苗促生及培育壮苗的影响

汪 飞，邱 光，罗文芳，孙晓军 ，杨洪梅，刘成军，许建军，何 伟

(1.新疆农业科学院植物保护研究所/农业部西北荒漠作物有害生物综合治理重点实验室，乌鲁木齐 830091；2.江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所，南京 210014；3.中粮屯河焉耆番茄制品有限公司，新疆焉耆 841100)

0 引 言

【研究意义】加工番茄是新疆现代农业生产中的出口创汇支柱产业[1-2]。近几年优质、高产加工番茄需求量不断增加，田块连作种植番茄，造成番茄土传病害和自毒伤害频繁爆发[3-5]。通过增施肥料和用化学农药防控土传病害，并不能从根本上解决问题[6-7]。有利用生物菌防治加工番茄连作障碍的研究[8-13]。【前人研究进展】解淀粉芽孢杆菌B1619是一种来源于土壤的有益微生物，在土壤中可以与植物的根毛快速结合，定植后形成稳定的内生菌，排斥或拮抗有害病原菌的活性，减少对根系的侵染，提高植株的免疫力和抗病性[14-15]。在土壤根围中大量引进这些有益微生物，增加有益微生物的竞争优势，降低病原菌密度，抑制病原菌活动，减轻病害发生，达到健康土壤作用[16-17]。生防菌与水、土具有较好的相容性，对植株安全，可以与加工番茄的栽培措施共同使用，如同步移栽、滴灌系统等，方便快捷。【本研究切入点】针对加工番茄苗期病害偏重，少苗和幼苗等生产实际问题。需采用不同施药方法和不同剂量试验，研究解淀粉芽孢杆菌B1619对新疆加工番茄幼苗的促生作用和对番茄苗期土传病害的预防效果。【拟解决的关键问题】采用室内穴盘育苗试验，分别用基质拌药和苗期喷雾法，研究解淀粉芽孢杆菌B1619对加工番茄幼苗生长的促进作用，以及对苗期病害的预防作用，研究其促生和防病的效果。研究解淀粉芽孢杆菌BacillusamyloliquefaciensB1619对加工番茄幼苗促生和苗期病害防控的综合作用，为培育壮苗，提供绿色的管理技术。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 供试番茄

试验点位于新疆焉耆县北大渠乡北大渠村加工番茄育苗大棚。加工番茄品种为屯河5501，由中粮屯河种业有限公司提供。

试验药剂：解淀粉芽孢杆菌B1619(1.2×108芽孢/g，水分散粒剂)由江苏省农业科学院植物保护研究所研制，江苏省苏科农化有限责任公司提供。68%精甲霜锰锌水分散剂，先正达(苏州)作物保护有限公司提供。

1.1.2 苗床准备

工厂化穴盘育苗方法：对育苗设施消毒处理，采用福尔马林溶液对大棚内的环境消毒，用塑料薄膜焖盖3 d，消杀环境中的有害生物，然后揭开薄膜，待气体消散后播种。育苗土壤采用商品化全营养基质土。

1.1.3 播种育苗

采用温汤浸种。将番茄种子放入55℃热水中，浸泡15 min，然后放入常温水中浸泡5～6 h，25℃左右的环境中保温催芽。待种子露白时即播种。均匀地播于穴盘孔中心，每穴1～2粒，播种后，在表层覆盖一层营养土。

1.2 方 法

1.2.1 基质拌药法

按解淀粉芽孢杆菌B1619与营养基质土的不同重量比进行拌土试验，药土比分别为1∶100、1∶150、1∶200及纯基质对照，将B1619水分散粒剂与基质拌均匀后装盘，每处理10盘(128穴/盘)，重复3次。装盘结束后播种。播种后，拌药区覆盖一层药土，对照区覆盖营养土。试验区的水肥管理参照常规管理，整个育苗期全程不打任何农药和叶面肥。

播种第2 d后，每天调查记录出苗穴数，调查记录所有穴盘的出苗数。播种后第6 d，计算每处理平均出苗率和发芽势(即正常出苗穴数占总穴的百分率)。播种后15 d，统计秧苗猝倒病发病情况，以常规育苗区药剂防控进行对比分析。播种后45 d即移栽之前，每处理小区随机取5盘，每盘十字交叉取5点，每点取2株，小心拔出，洗净泥土后，测量株高、茎粗、根茎干鲜重。以子叶节到生长点的长度为株高，以子叶上部第1节间的茎(用电子游标卡尺进行测量)直径为茎粗。根茎干鲜重以子叶节切开，下部为根重，上部为茎叶重。播种后45 d，每处理小区用SPD-502叶绿素测量仪测量50片真叶的叶绿素含量。

1.2.2 苗期喷雾法

苗期喷雾：番茄播种采用纯基质营养土播种，待番茄幼苗长到4叶期(2对真叶)时，进行解淀粉芽孢杆菌B1619溶液喷雾试验。按B1619水分散粒剂用清洁水分别稀释20、30和40倍，用清水作对照，每处理20个穴盘(128穴/盘)，重复3次。将稀释好的药液用电动喷雾器均匀喷施叶面上。试验区的水肥管理参照常规管理，整个育苗期不打其他任何农药和叶面肥。

调查测量：播种后45 d，每处理小区随机取5盘，每盘十字交叉取5点，每点取2株，小心拔出，洗净泥土后，测量株高、茎粗。播种后45 d，每处理小区用SPD-502叶绿素测量仪测量50片真叶的叶绿素含量。

1.2.3 分 级

早疫病：0级(无病斑)、1级(病斑面积小于叶片面积25%)、2级(病斑面积介于叶片面积25%～50%)、3级(病斑面积介于叶片面积50%～75%，近一半叶片枯死)、4级(病斑面积大于叶片面积75%，一半叶片枯死)。调查：采用十字型或S型取样法，每处理5个点，每点1行各10株，共100株，调查发病株数和病级。

病情指数=∑(各级病株数×各级代表值)/(调查总株数×4)×100。

防治效果=(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100%。

1.3 数据处理

不同处理间的差异分析采用Duncan新复极差法进行多重比较，2组间采用LSR测验进行分析，所有统计分析均采用SAS软件进行。

2 结果与分析

2.1 解淀粉芽孢杆菌B1619拌土对加工番茄出苗影响

研究表明，播种后1～3 d内，对番茄种子出苗有一定的抑制作用，3 d后，出苗率迅速上升，6 d后，各处理的出苗率达到稳定状态，呈现出现先抑制后促进的生长态势。图1

图1 B1619拌土播种后不同时间下加工番茄幼苗出土变化Fig.1 The unearthed status of tomato seedlings that sowed in the soil mixed with B1619 at different times

以1∶150出苗率最好、1∶100次之，1∶200出苗率较差，只有75.55%，各处理间有显著性差异。播种后6 d，各处理间的出苗趋于稳定，1∶150处理的出苗势最好，达到95.7%，比对照高出4.61个百分点，其它处理的出苗势也逐渐上来，达到89.98%～92.73%，处理间只有1∶1 500和1∶200之间有显著性差异，其它处理间没有显著性差异。表1

表1 不同用量下基质拌药对番茄出苗变化Table 1 Effects of different dosage of mixed with B1619 on tomato emergence

2.2 不同施药下加工番茄的促生作用

2.2.1 不同施药方法对加工番茄株高和茎粗的影响

2.2.1.1 不同施药方法对加工番茄株高的影响

研究表明，播种出苗后45 d内，各处理的植株高度与对照相比，差异性不大；但60～75 d后，各处理番茄株高明显加快，以30和40倍喷雾处理表现最为优秀，与对照相比具有显著性差异。播种后45～60 d番茄株高与对照相比没有差异，但是60 d后，各处理番茄株高也明显加快，75 d

拌土处理的各剂量的株高与对照相比都具有显著性差异，1∶200拌土处理表现差异性。45 d内，拌土法的株高不如喷雾法，但是75 d后，拌土法的株高比喷雾法高出4～6 cm，拌土法比喷雾法对番茄株高的促生作用更强。图2，图3

图2 B1619喷雾下番茄株高变化Fig. 2 Effect of spraying B1619 on height of tomato

图3 B1619拌土下番茄株高变化Fig. 3 Effect of different amounts of B1619 on height of tomato

2.2.1.1 不同施药方法对加工番茄茎粗的影响

研究表明，使用喷雾法处理番茄幼苗对茎粗的影响不大，各药剂拌土45和75 d茎秆直径与对照相比没有差异。但是拌土处理的番茄茎粗具有变化，前期植株偏矮，茎秆直径与对照相比没有显著性差异，但是75 d后，各处理的茎粗与对照相比都显著性差异，以1∶150拌土对番茄茎粗的促进作用最强。拌土法对番茄茎粗促进作用要显著优于喷雾法，茎秆直径要多2～3 mm，拌土法比喷雾法对番茄茎粗的促生作用更强。图4，图5

图4 B1619喷雾下番茄茎粗变化Fig. 4 Effect of spraying B1619 on stem diameter of tomato

图5 B1619拌土下番茄茎粗变化Fig. 5 Effect of different amounts of B1619 on stem diameter of tomato

1∶150和1∶200对根系具有较强的促生作用，与对照和1∶100相比具有极显著性差异，比对照增加43.60%和48.55%；而对茎叶只有显著性差异，与对照相比也有15.18%～20.02%的增加量。

1∶150和1∶200也有显著性差异，比对照增加9.4%～12.66%，但是整株干重的差异性不显著，与对照相比只有7.9%～11.73%的增加量。施用解淀粉芽孢杆菌B1619可以促进加工番茄根系数量和生长量，促进植株对土壤中营养物质的吸收利用，提高茎叶的抗逆性和抗病性。表2

表2 解淀粉芽孢杆菌B1619下加工番茄鲜重和干重变化Table 2 Effects of B1619 on fresh weight and dry weight of processed tomato

2.2.2 不同施药方法对加工番茄幼苗叶绿素含量的影响

研究表明，不同稀释倍数处理的叶绿素含量与对照之间没有显著性差异。而通过拌土法施用不同剂量B1619，同样在移栽前(即播种后45 d)测量叶绿素含量，不同拌土量处理的叶绿素含量与对照之间具有极显著性差异，叶绿素含量比对照增加7.68%～10.20%，不同用量之间没有显著性差异。通过拌土法施用解淀粉芽孢杆菌B1619可以显著提高植株叶片的叶绿素含量，促进光合作用，增加植株的光物质积累，促进加工番茄幼苗健康生长。表3

表3 解淀粉芽孢杆菌B1619下加工番茄叶绿素变化Table 3 Effects of B1619 on chlorophyll in processed tomato

2.3 解淀粉芽孢杆菌B1619对加工番茄育苗期病害的预防效果

2.3.1 解淀粉芽孢杆菌B1619对番茄育苗期猝倒病的预防效果

研究表明，拌土法对幼苗猝倒病具有较强的预防作用，所有拌土剂量的发病率要极显著的低于空白对照和对照药剂精甲霜锰锌的叶面喷施，1∶150和1∶200拌土发病率只有0.00～0.08%。B1619拌土法与对照药剂之间也具有极显著性差异，防控效果都在97.86%以上。表4

表4 解淀粉芽孢杆菌B1619下加工番茄猝倒病的预防效果Table 4 Prevention effect of B1619 on cataplexy disease of processed tomato

3 讨 论

芽孢杆菌生防机制主要有抗菌作用、溶菌作用、营养和空间位点竞争作用、诱导植物抗病性等方面[18-19]。芽孢杆菌在发挥促生和防病时往往是由几种生防机制共同作用而致，其中施用芽孢杆菌后，植物细胞内PAL、POD、SOD 等酶系变化与植物抗病性密切相关。内地研究发现，使用B1619处理后，与抗病性相关的酶类 SOD、POD 和 PAL 的活性较未使用B1619处理的显著提高，控制 SOD酶和POD 酶合成的相关的防卫基因PR-1a表达量较未使用B1619的处理表达量上调[15]。

当有病原菌存在时，B1619能够更进一步的激发植物酶活提高和基因表达，减少细胞膜受损程度，降低植物受氧化伤害的程度，达到保护番茄植株免受病原菌侵染的效果[15]。上述研究很好的诠释了使用生防菌B1619对加工番茄育苗期猝倒病具有显著防控作用。

由于解淀粉芽孢杆菌 Bacillus amyloliquefaciens B1619 是一株来自于番茄根围的生防菌株，它不仅对植物根部病害具有很好的防控效果，而且对植物生长有一定的促进作用。乔俊卿等[20]表明，解淀粉芽孢杆菌 B1619 在番茄根部定植能力较强，可以随根毛生长而繁殖；杨晓云等[16]明确解淀粉芽孢杆菌 B1619 对番茄种子萌发和幼苗生长具有较强的促生作用，使番茄的根长、株高和鲜质量明显增加。

大田期，随着加工番茄的机械化移栽和水肥一体化技术的应用，如何更进一步发挥解淀粉芽孢杆菌B1619对大田期番茄的促生、防病作用，提高加工番茄产量、改善加工番茄的品质，需要进行深入研究。

4 结 论

4.1通过育苗期基质拌解淀粉芽孢杆菌B1619、出棚前喷解淀粉芽孢杆菌B1619表明其对加工番茄具备良好的促生、控害作用。从育苗期开始使用解淀粉芽孢杆菌B1619、出棚前在根系土壤浇灌，可以在植株根围和体内建立起稳定的解淀粉芽孢杆菌B1619菌群，解淀粉芽孢杆菌B1619能产生促进番茄生长的细胞分裂素等物质，还可以分泌抑制病原菌的物质，诱导植株产生抗性、减轻病原菌的侵害。

4.2在温室大棚育苗期，基质拌药和喷施解淀粉芽孢杆菌B1619对加工番茄出苗和生长都有较好的效果，能有效控制苗期病害，以基质拌药法更加显著。基质拌药法，其中药与基质比例为1∶150的促生和防病效果最佳，能够更好的培育健康幼苗。

4.3在移栽前3 d左右，用B1619的30倍菌液，随水打药1次，促使移栽到大田的加工番茄幼苗根围有益菌数量增加。