张 峰 凤舞剑 曹 丹 白耀博
(1.江苏省沛县栖山镇综合服务中心 江苏 沛县 221600;2.徐州生物工程职业技术学院 江苏 徐州 221006)
草莓为多年生草本植物,果色亮丽,口感甜美,营养颇佳,被冠以“水果之王”的赞誉,深受消费者喜爱。 近年来,草莓产业得到迅猛发展,引领设施农业大力发展。 隋珠品种具有生长势好、适应性强、丰产性能好等优点,比较适合在保护地中栽培,其果实硬度高,耐贮藏性能好,既适合鲜食采摘又适合远距离运输。 徐州市贾汪区素以 “草莓之乡·魅力小镇”著称,引领徐州地区旅游观光特色农业的发展。 目前,徐州地区草莓产业规模已有0.82 万hm2,年产量超过13 万t,年产值超过10 亿元,已成为振兴乡村经济的主导产业。 因连作时间久,管理技术滞后,草莓炭疽病、 白粉病和灰霉病发生程度呈现出逐年加重的趋势。 草莓炭疽病自苗期开始侵染,短缩茎、叶片及匍匐茎受害严重,中后期易出现大流行,严重时可造成减产50%以上。 草莓白粉病为多次循环病害,染病后叶片和幼果受害严重,靠气流传播,容易反复发生,严重时感染率可达50%。 草莓灰霉病在花期前后高发,可贯穿整个生育期,孢子增殖迅速,气流传播快,易暴发成灾,严重时可减产80%。 截至目前,这3 种病害主要依赖于化学防控,化学药剂品种多,使用技术要求高, 长期不科学的单一使用会导致农药残留超标,病害抗药能力增加,引发农产品质量安全。 因此,生产上亟需能够替代化学农药的防控手段。 生防药剂因对环境友好,无农药残留,不伤蜂、安全性好等优点,已成为替代化学农药的主要选择,高效生防菌剂的筛选已成为绿色防控技术体系构建的关键技术。 当前,防治草莓优势真菌病害的生防药剂主要有木霉菌、枯草芽孢杆菌、丛枝菌和放线菌等。 已有的研究表明,木霉菌可有效提升草莓抗炭疽病的能力,枯草芽孢杆菌对白粉病菌的抑制率最高可达82%,解淀粉芽孢杆菌的单剂或复配剂可有效降低灰霉病的侵染能力[1]。 此外,另有研究表明,木霉菌、枯草芽孢杆菌、 解淀粉芽孢杆菌对草莓具有显著的促生效果[2]。 国内研究人员对草莓优势病虫害的防治进行了大量探索,但是研究都局限于单一生防药剂,因长期多频次施用,势必会导致抗药性的产生。 因此,探究适宜防治草莓优势病害的生防药剂成为亟需解决的问题,结合已有的研究成果、当地的用药习惯与市场使用现状,设置3 种生防菌剂对白粉病、炭疽病及灰霉病防治效果试验,旨在筛选出适宜的生防药剂,构建草莓病虫害绿色防控体系, 为草莓产业健康发展提供技术支撑。
试验地位于徐州市贾汪区“莓好田园”草莓示范生产基地,位于34°38′N、 117°45′E,属于温带季风气候,年均降水量665.6 mm,年均气温16℃,年日照时数1 896 h,年均无霜期228 d。
供试草莓品种为隋珠,于2022 年9 月至2023 年6 月在贾汪区“莓好田园”草莓示范园中进行试验。生防菌剂选择3 种,分别为103亿CFU/g 枯草芽孢杆菌WP[江苏利民(集团)化工有限公司]、2 亿CFU/g 木霉菌WP(山东龙歌生物科技有限公司)、10 亿CFU/g 复合(乳酸杆菌和丁酸梭菌)微生物菌剂WP(浙江化工科技集团有限公司)。设置化学药剂25%吡唑醚菌酯SC为对照药剂(北京绿亨农业科技有限公司)。
试验共设置5 个处理(表1),包括3 个生防菌剂处理和2 个对照处理(药剂对照和清水对照各1 个),施用药液量750 L/hm2,各处理3 次重复,随机区组划分,共计13 个小区,每个小区面积15 m2,每个小区定植150 株。
表1 供试药剂与试验剂量
1.3.1 调查病情方法 试验小区于2022 年9 月15 日定植,进行常规管理,定植7 d 后滴1 次营养液,14 d后进行药剂处理。 分别于2022 年12 月20 日病害发病初期和2023 年1 月20 日草莓病害流行高峰期调查各处理的发病率。 草莓感病严重程度可分为5 个等级(表2)。
表2 草莓真菌类病害感病分级
(1)炭疽病调查方法:各小区调查100 片叶片,各处理均调查200 片,观察并记录叶片(果实)发病情况与对应病级,计算出病情指数和防治效果。
(2)白粉病、灰霉病调查方法:各小区调查20 株草莓植株,每株5 片叶片(果实),观察并记录感病叶片(果实)的数量与对应的病级,计算出病情指数和防治效果。
发病率=发病叶片(果实)数量/调查总叶片(果实)数量×100%
病情指数=∑[各级病叶(果实)数量×相对病级数值]/[调查叶片(果实)总量×最高病级数]×100
防治效果=(对照区病情指数-处理区病情指数)/对照区病情指数×100%
1.3.2 调查促生的方法 采集10 次鲜果, 每7 d 采集1 次,采集后先测量果实鲜重,放入50℃恒温烘箱中烘干48 h, 测量干重。 各小区随机取5 株草莓植株,每处理15 株,分别测定根长、株高、叶、茎、根的鲜(干)重等,并进行统计分析。
采用Excel 2019 进行数据处理,用SPSS 22.0 软件进行差异性分析。
由表3 可知, 不同处理对草莓炭疽病均有不同程度的防治效果, 其中T3 和T1 处理均表现出较好的防治效果,且T3 处理的防治效果最为显著,发病初期防效达到76.38%, 发病高峰时防治效果达到80.20%;T1 处理发病初期防治效果为72.80%, 发病高峰时防治效果为75.36%。 T2 处理在发病初期和高峰期时防治效果分别为65.25%和68.20%,显著高于T4 处理。 T4 处理防治效果表现最差。
由表4 可知, 不同处理对草莓白粉病均有不同程度的防治效果, 其中T1 和T2 处理均表现出较好的防治效果,T1 处理在发病初期和发病高峰期的防治效果分别为65.80%和72.36%, 显著高于其他处理;T2 处理发病初期和发病高峰期的防治效果分别为58.25%和65.20%。 T3 处理的防治效果最差,在发病初期和发病高峰期防效仅为26.30%和30.20%。T4处理在发病初期和发病高峰期防治效果仅为42.07%和58.20%,显著低于T1 和T2 处理。
由表5 可知, 不同处理对草莓灰霉病均有不同程度的防治效果,其中T4 处理防治效果最佳,在发病初期和发病高峰期防治效果分别为82.52%和88.36%,显著高于其他处理。T2 处理在发病初期和发病高峰期的防治效果分别为65.25%和76.80%。 T1和T3 2 个生防菌剂处理在发病初期和发病高峰期防治效果均比较差,显著低于其他处理。
表5 不同处理对草莓灰霉病的防治效果
由表6 可知,不同处理对草莓促生的效果不同。T1、T2 和T3 处理对草莓促生效果显著, 主要体现在根长、根鲜(干)重、茎叶鲜(干)重、总鲜(干)重、总干重等指标显著优于其他处理, 但T4 和T5 处理的株高显著高于T1、T2 和T3 处理。
表6 不同处理对草莓的促生效果
由表7 可知,不同处理对草莓产量的影响不同。T1、T2 和T3 处理对草莓增产效果显著,其中T3 处理对草莓鲜重和干重增幅明显,其次是T1 和T2 处理。T4 处理增产效果不显著, 且显著低于T1、T2 和T3处理。
表7 不同处理对草莓产量的影响
本研究结果表明, 供试3 种生物菌剂均可以有效防治草莓炭疽病、 草莓灰霉病和草莓白粉病3 种病害。 供试3 种菌剂均可有效防治草莓炭疽病,仅复合菌剂WP 防治效果最佳。枯草芽孢杆菌WP 和木霉菌WP 均可有效防治草莓白粉病,枯草芽孢杆菌WP防治效果较佳, 两者防效差异显著。 供试3 种菌剂中,木霉菌WP 可以有效防控草莓灰霉病,防治效果显著优于其他2 种菌剂,但显著低于化学对照药剂。3 种生物菌剂防治草莓炭疽病和白粉病效果较好,防治灰霉病效果欠佳,因此,在采用生防药剂防治草莓有些病害时,一定要与降湿控温等农艺措施相配套,降低病害的发生率,降低病原的发生基数,方可取得较为理想地防控效果。 本研究中以25%吡唑醚菌酯SC 作为药剂对照,该药剂属于广谱性杀菌剂,在试验区内使用频率较高,抗药性和农药残留均较为严重。
本研究中3 种生物菌剂对草莓植株均有一定程度的促生作用, 且对植株不同组织的促生作用具有差异性,对根系促生效果较为显著。 王禹佳等[3]的研究表明,木霉菌对玉米根系有促生作用,复合菌剂优于单菌剂,说明复合菌剂对根系生长具有协同作用。丛国强等[4]的研究表明,球毛壳菌可有效促进冬小麦根系生长,可与宿主植物形成共生互作体系,通过提高根部对养分的利用率,促进小麦根系的发育。 本试验结果与上述结论具有一致性, 但供试3 种菌剂促生的机制有待进一步探索。 赵玳琳等[5]的研究表明,活性成分为枯草芽孢杆菌等的微生物制剂对草莓表现出明显的增产作用,这与本研究结果一致。 本研究表明,3 种菌剂对草莓具有促生增产的作用, 主要体现在根长、根鲜(干)重、茎叶鲜(干)重、总鲜(干)重、总干重等指标上。 目前,生防菌剂的使用已成为绿色防控体系中主要的技术手段, 但菌剂药效的提升受环境因素的影响,导致防控效果参差不齐,故在生产中应多施用有机肥和生物菌肥, 减少化肥和化学农药的使用量,为生物菌剂创造活性衍生的环境条件,方可提高生防效果。