生物菌剂和化学药剂对草莓生长结果的影响

柳苗苗，蔡伟建，刁春友，赵密珍，王 静，刘怀锋

(1 石河子大学农学院，新疆石河子，832000；2 江苏省农业科学院果树研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室，南京，210014；3 江苏省农产品质量检验测试中心，南京，210036)

草莓种植效益高。2020年中国草莓种植面积12.7万hm2，面积和产量均居世界首位。由于设施建造费用高、土地流转难等原因，草莓果农常多年在同一地块连茬种植草莓，导致病菌在草莓植株和土壤中累积[1]；在苗木繁殖过程中，部分草莓苗带病，初期病害症状不易观察，常常会造成后期草莓植株大量死棵，需多次补苗[2]。生产苗带病和土传病害严重影响了草莓的成活率和生长结果，成为草莓产业可持续发展的瓶颈。

因此，寻找合适的药剂处理草莓苗，减少植株体内、外(土壤)病菌累积，从而预防、减轻病害发生，已成为草莓生产的重要课题。目前，草莓生产上常采用化学杀菌剂喷洒植株的方式来防治病虫害，但生产实际中常导致抗药性和生态环境危害。在此基础上，生物菌剂被逐步开发和使用[3-4]，但其杀菌效果目前仍有争议。一种观点认为化学杀菌剂效果优于生物菌剂[5-7]，如精甲·咯菌腈等化学药剂蘸根后苗成活率高[5]；另一种观点认为复合木霉菌制剂、高剂量枯草芽孢杆菌在草莓枯萎病、炭疽病上的防效与化学药剂30%精甲·恶霉灵、咪鲜胺等相当[8]，且生物菌剂在促进草莓生长、提高果实品质及产量方面有提升作用[9-10]。

为了探究不同生物菌剂和化学药剂对草莓定植成活率和成活后生长结果的影响，以“宁玉”草莓为试材，研究了采用生物菌剂(哈茨木霉菌+多黏类芽孢杆菌、哈茨木霉菌)与化学药剂(井冈霉素A+咪鲜胺、井冈霉素A+多菌灵)对草莓苗定植成活率及生长结果的影响，为促进草莓产业绿色健康发展提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试草莓品种

试验草莓为江苏省农业科学院培育的优良品种“宁玉”，购于农户。选用植株表型一致的草莓苗。

1.1.2 试验药剂和试剂盒

试验所用试剂有：2亿cfu/g哈茨木霉菌+2亿cfu/g多黏类芽孢杆菌(购于上海万力华生物科技有限公司)，3亿cfu/g哈茨木霉菌(购于美国拜沃股份有限公司)，24%井冈霉素A水剂(购于武汉科诺生物科技有限公司)，30%咪鲜胺(购于江苏明德立达作物科技有限公司)，50%多菌灵(购于镇江建苏农药化工有限公司)。

试验用到的试剂盒有：植物总酚测定试剂盒(购于苏州科铭生物技术有限公司)，植物总抗氧化能力测定试剂盒(购于南京建成生物科技有限公司)。

1.2 试验方法

试验于2020年9月至2021年1月在江苏省农业科学院溧水植物科学基地进行，环境温度、湿度、光照、水肥按常规方法管理。

2020年9月14日挑选健康、长势相对一致的草莓苗进行高垄双行定植，株距15 cm。设置5个处理。处理1(T1)：2亿cfu/g哈茨木霉菌30倍液+2亿cfu/g多黏类芽孢杆菌75倍液；处理2(T2)：3亿cfu/g哈茨木霉菌300倍液；处理3(T3)：24%井冈霉素A水剂1 000倍液+30%咪鲜胺1 000倍液；处理4(T4)：24%井冈霉素A水剂1 000倍液+50%多菌灵1 000倍液；处理5(CK)：清水对照。每处理500株草莓苗，种植于5个小区，每个小区100株。将草莓苗根颈下部在各处理溶液中浸泡15 min，取出晾干10 min后定植；定植45 d后按相同处理继续灌根处理一次。以清水处理为对照。

草莓苗定植28 d后统计成活率。灌根30 d后每处理随机选取45株草莓(5个小区，每个小区9株)，测定叶绿素含量(SPAD-502Plus便携式叶绿素仪，日本柯尼卡美能达生产)、叶面积(CI-203手持式激光叶面积仪，美国CID生产)、株高、叶片数、花序数和结果数(参考草莓种质资源描述规范和数据标准[11])。

光合参数(净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度)利用Li-6800便携式光合测定仪(美国LI-COR公司)在晴天的上午9：00—11:00进行测定，选取草莓植株的第3～5片成熟功能叶进行光合指标的测定。

总酚含量和抗氧化能力参照相应公司试剂盒使用说明进行测定。

1.3 数据处理

采用SPSS 20.0对试验数据进行单因素方差分析；Duncan新复极差法进行多重比较，显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同蘸根处理后草莓植株成活状况

试验结果看出，清水对照处理后，草莓植株的成活率为78.0%；不同药剂处理后的草莓植株成活率显著提高，分别比对照提高了4.87%、12.31%、13.33%和15.13%(见表1)。生物菌剂和化学药剂蘸根处理均有效提高了草莓的成活率，但两者之间无显著差异。不同处理植株成活数量从高到低依次为：井冈霉素A+多菌灵(T4)>井冈霉素A+咪鲜胺(T3)>哈茨木霉菌(T2)>哈茨木霉菌+多黏类芽孢杆菌(T1)>清水(CK)。

表1 不同药剂及生物菌剂蘸根对草莓植株成活的影响

2.2 不同药剂及生物菌剂处理对草莓植株农艺性状的影响

对供试草莓植株进行蘸根处理后，继续进行灌根处理，从而探究不同药剂对草莓植株农艺性状的影响(见表2)。试验结果表明，井冈霉素A+咪鲜胺处理(T3)仅叶面积与对照存在显著性差异，且叶面积在4个处理中最大，为24.75 cm2。井冈霉素A+多菌灵处理(T4)仅株高与对照存在显著性差异。井冈霉素A+多菌灵处理的叶片数目最多，为9.5片，哈茨木霉菌处理(T2)次之(8.92片)；与对照相比，哈茨木霉菌和井冈霉素A+多菌灵处理间表现为有显著性差异。

哈茨木霉菌+多黏类芽孢杆菌处理(T1)与对照在株高、叶柄长、花序数、单果质量和果长等5个性状方面存在显著性差异，哈茨木霉菌处理与对照在株高、叶柄长、花序数、花梗长和结果数方面存在显著性差异。4个不同药剂组合处理的草莓可溶性固形物含量与对照无显著性差异，说明不同药剂处理对草莓果实口感没有明显作用(见表2)。

表2 不同药剂及生物菌剂处理对“宁玉”草莓农艺性状的影响

2.3 不同药剂及生物菌剂处理对草莓叶片光合参数的影响

试验测定了不同药剂处理对草莓叶片蒸腾速率、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度的影响。结果看出，不同药剂处理对不同草莓植株光和参数的影响不同。哈茨木霉菌+多黏类芽孢杆菌处理(T1)的蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度与对照相比均存在显著差异。哈茨木霉菌处理(T2)的4个光合参数与对照相比均无显著性差异，但其处理的净光合速率、胞间CO2浓度和气孔导度均最大。井冈霉素A+咪鲜胺处理(T3)的4个光合参数与对照相比无显著差异，但其处理的蒸腾速率最大。井冈霉素A+多菌灵(T4)仅有蒸腾速率与对照存在显著差异，其他光合指标与对照差异不显著(见表3)。

表3 不同药剂及生物菌剂处理对“宁玉”草莓叶片光合参数的影响

2.4 不同药剂及生物菌剂处理对草莓叶片总酚和抗氧化能力的影响

试验结果看出，不同药剂处理对草莓叶片总酚和抗氧化能力的影响与对照均无显著性差异，但不同药剂处理草莓植株的抗氧化能力均高于对照。对照草莓叶片的抗氧化能力为7.69 U/mg，哈茨木霉菌+多黏类芽孢杆菌处理(T1)草莓叶片的抗氧化能力为8.91 U/mg，哈茨木霉菌处理(T2)叶片的抗氧化能力为8.37 U/mg，井冈霉素A+咪鲜胺处理(T3)叶片的抗氧化能力为8.68 U/mg，井冈霉素A+多菌灵处理(T4)叶片的抗氧化能力为8.29 U/mg(见表4)。

表4 不同药剂及生物菌剂处理对“宁玉”草莓总酚和抗氧化能力的影响

3 结论与讨论

在草莓生产中，果农种植前对土壤消毒，但消毒效果很难当期评价，自己购买或自育生产苗时仅保证植株表型上健康一致，很少有意识或有条件对病害进行检测。现有的草莓病害缺少简易稳定的病原检测试剂盒，农户很难自行检测，即使抽样检测，仍存在病菌量少、检出率低的问题，精确检测仍需要专业检测机构。因此，草莓定植过程中会由于土壤和苗木带菌而引起病害，而常用的防控措施是定植后用药剂喷洒叶片防治，该方法存在防治效果差、使用成本高等缺点[5]。本试验模拟实际生产，在草莓苗和土壤“双盲”的基础上，利用广谱性保护剂和治疗剂开展草莓定植前药剂蘸根以及定植后药剂灌根处理，找出使用效果显著的药剂及配比。这是提高草莓病害防治效率、降低生产成本的有效途径之一[5，12]。

前人研究结果显示，单一或组合化学药剂对草莓定植成活率影响不同，精甲·咯菌腈、丙硫·戊唑醇等效果最优，井冈霉素+咪鲜胺次之，井冈霉素对防控草莓病害尤其是土传性病害有增效作用[5-6，12]；苯菌灵对草莓灰霉菌有68.33%的抑制效果，高于康氏木霉菌56%的抑菌率[6]。由于草莓定植前期很难判断是单一还是复合病菌致病，蘸根药剂多采用广谱性杀菌剂。井冈霉素是环境友好型抗生素，可能致菌丝畸形从而激发寄主免疫力；多菌灵与苯菌灵同属苯并咪唑类杀菌剂，可抑制病原真菌增殖；井冈霉素与多菌灵混用效果优于单独使用的效果[13]。生物菌剂处理在本试验中成活率低于化学药剂，这可能与生物菌剂浓度与菌种有关[7-8]。若生产中有潜伏病菌，高浓度的菌剂作用更显著[7]；木霉菌属不同种的不同菌株对不同病菌的抑制效果也各有差异[6]。我国登记的防治主要土传病害的生物菌剂有木霉菌、枯草芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌和解淀粉类芽孢杆菌等[14]。在实际使用中，由于地块病菌和植株带菌不同，最终疗效会有差异。本研究中清水对照草莓成活率为78%，哈茨木霉菌+多黏类芽孢杆菌处理的草莓成活率为81.8%，井冈霉素A+多菌灵处理的草莓成活率则为89.8%，说明蘸根能提高草莓植株成活率，减少草莓种植成本。但最高的蘸根处理草莓成活率低于90%，表明药剂抑菌效率有待加强。为提高草莓苗成活率，可在定植7 d、14 d继续灌根处理1～2次，减少病菌数量。

随着蘸根和灌根处理以及生物菌剂对草莓的生物防治和促进生长的效果逐步体现，哈茨木霉菌剂处理显著提高了草莓株高、叶柄长、花序数、花梗长和结果数，这与在西瓜[10]等多种作物上使用哈茨木霉菌对植株具有促进生长作用的报道一致。木霉属真菌通过产生的次生代谢产物影响植物代谢，从而影响植株的产量和果实品质[10]。本研究中，用哈茨木霉菌处理的草莓植株，其净光合速率等显著高于清水对照以及其他化学杀菌剂组合，说明哈茨木霉菌能有效促进草莓光合作用。杨雄等[15]在研究哈茨木霉菌对湿地松幼苗光合作用和生物量累积的影响中发现，哈茨木霉能提高湿地松幼苗净光合速率，其原因可能与叶绿素含量的增加有关。

实际生产中，草莓定植前可采用井冈霉素A+多菌灵蘸根，定植后7 d、14 d继续用井冈霉素A+多菌灵灌根处理1～2次，20～30 d后，再使用哈茨木霉菌灌根。此方案可提高药剂对草莓病菌的预防效率，促进草莓生长结果，从而达到提高产量和品质的目的。