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生防菌Jdm2与生物源农药混用防治黄瓜根结线虫病的效果



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生防菌 Jdm2 与生物源农药混用防治
黄瓜根结线虫病的效果
万景旺1,邵 颖2,朱 华2,魏利辉2,肖 雷1
(1.中国矿业大学化工学院,江苏徐州 221116;2.江苏省农业科学院植物保护研究所,江苏南京 210014)
摘要:为了研究活体生防菌与生物源农药混合使用对根结线虫的防治效果,利用生防菌 Jdm2 分别与微生物源农
药阿维菌素及植物源农药苦参碱、印楝素、藜芦碱混用对黄瓜根结线虫进行防治。单独使用各药剂时,生防菌 Jdm2、
阿维菌素、苦参碱、印楝素及藜芦碱对黄瓜南方根结线虫的防效分别是 36%、42%、48%、48%和 30%,分别使黄瓜单
果增重 15%、14%、18%、25%和 10%。当 Jdm2 分别与阿维菌素、苦参碱、印楝素、藜芦碱减量混用时,防效分别达到
50%、56%、54%、44%,对黄瓜单果增重分别达到 28%、31%、27%、18%。可见在各自减量的情况下,生防菌与生物源
农药混用可对黄瓜根结线虫的防治起到增效作用。黄瓜平均单果重与黄瓜根结线虫防效呈正相关(r = 0. 92) ,说明根
结线虫病情与黄瓜产量有着密切联系。
关键词:黄瓜;根结线虫病;生防菌;生物源农药;混用;增效
中图分类号:S432. 4 + 5 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2014)04 - 0108 - 03
收稿日期:2014 - 02 - 17
基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(编号:SQ201403032) ;
江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(10)206]。
作者简介:万景旺(1987—) ,男,河南商丘人,硕士研究生,主要从事
生物化工与生物技术研究。E - mail:cumtwan@ gmail. com。
通信作者:肖 雷(1975—) ,男,江苏徐州人,博士,副教授,主要从事
生物工程研究。Tel: (0516)83591070;E - mail:lxiao @ cumt.
edu. cn。
根结线虫(Meloidogyne spp.)是一类重要的植物病原线
虫,可寄生 2 000 ~ 3 000 种植物,造成严重危害,产量损失一
般为 10% ~30%,严重者高达 50%以上。根结线虫主要危害
植物根部,使根部形成串球状根结,破坏根组织的分化和生理
活动,影响地上部分生长发育[1]。根结线虫中,以南方根结
线虫(M. incognita)的危害最为普遍[2]。对于根结线虫病的
防治,历来以化学药剂为主,但化学杀线虫剂对环境污染严
重,使用过程中对人、畜不安全,于是越来越多的研究者致力
于安全高效的杀线剂的研究工作[3]。而其中应用微生物农
药及植物源农药等生物源农药进行根结线虫防治的研究较
多。微生物农药是指由微生物及其代谢产物加工而成的具有
杀虫、杀菌、除草、杀鼠或调节植物生长的具有农药活性的物
质,包括农用抗生素和活体微生物农药,是生物防治的物质基
础和重要手段[4]。目前生产中已有一些芽孢杆菌(Bucillus
spp.)用于根结线虫防治,收到了良好效果[5 - 6]。阿维菌素是
由灰色链霉菌发酵产生的一种新型抗生素,对根结线虫具有
良好的防效[7 - 8]。植物源农药如苦参碱、印楝素和藜芦碱等
也对根结线虫具有较高的防治效果[9 - 10]。阿维菌素与植物
源农药复配或混用对根结线虫等植物病原表现出了良好的拮
抗效果[11 - 13]。活体生防菌与化学农药混用以及活体生防菌
之间的混用在防治植物病害中的应用也有报道[14 - 15],但却很
少有利用活体生防菌与生物源农药混用来防治根结线虫的研
究。本试验利用生防菌 Jdm2 分别与微生物源农药阿维菌素
和植物源农药苦参碱、印楝素、藜芦碱混用对黄瓜根结线虫进
行防治,探讨生防菌与生物源农药的混用效果。
1 材料与方法
1. 1 试验时间、地点
田间试验于 2012 年在江苏省淮安市丁集镇进行,室内试
验在江苏省农业科学院植物保护研究所进行。试验土壤类型
为沙土两合土,肥力中等偏上,有机质含量 2. 0 g /kg,pH 值
8. 2,有效磷 10 ~ 15 mg /kg,速效钾 90 ~ 100 mg /kg,有效锌
1. 0 mg /kg,有效硼 0. 4 mg /kg。
1. 2 试验材料
1. 2. 1 供试作物 供试作物为黄瓜,品种为“津研 35”,砧木
为黑籽南瓜。
1. 2. 2 供试菌株 供试菌株 Jdm2 为江苏省农业科学院植物
—801— 江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 4 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2014.04.049
保护研究所分离得到,经鉴定枯草芽孢杆菌(Bucillus subti-
lis)。将该菌株接种到改良 PD 培养液中培养(30 ℃、
150 r /min)[16],当培养至 D600 nm为 0. 5 ~ 0. 8 时,将种子菌液
以 1 ∶ 100 体积比加入 PD培养液中,振荡培养 20 ~ 24 h,菌株
发酵液作为接种物。接种后同样条件摇培至 D600 nm为 1. 0 左
右(约 108 CFU /mL) ,发酵液稀释后灌根使用。
1. 2. 3 供试药剂 1. 8%阿维菌素乳油(陕西上格之路生物
科技有限公司) ,0. 3%苦参碱水剂(河南省亚乐生物科技股
份有限公司) ,0. 5%印楝素乳油(云南光明印楝产业开发股
份有限公司) ,0. 5%藜芦碱可溶液剂(山东聊城赛德农药有
限公司)。
1. 3 试验方法
于黄瓜移栽时采用生防菌及各药剂进行灌根处理。每个
处理 3 次重复,每个重复小区面积 38 m2,定植 210 株,随机排
列。采用灌根法施药,每株灌根 500 mL药剂。处理药剂浓度
参照表 1。
表 1 药剂准备
处理 稀释倍数 处理 稀释倍数
Jdm2 500 Jdm2 +阿维菌素 1 000 + 6 000
阿维菌素 3 000 Jdm2 +苦参碱 1 000 + 2 000
苦参碱 1 000 Jdm2 +印楝素 1 000 + 2 000
印楝素 1 000 Jdm2 +藜芦碱 1 000 + 4 000
藜芦碱 2 000 水
调查采用 5 点取样,共 5 株,根据 Bridge等提出的分级标
准记录根结指数[17]。调查时随机采摘 15 根黄瓜称重,计算
单果重。按式(1)至(3)计算病情指数、防效及黄瓜增重率:
病情指数 =[∑(各病级植株数 ×病级数值)/(调查总植
株数 ×最高病级数) ]× 100%; (1)
防效 =[(对照病情指数 -处理病情指数)/对照病情指
数]× 100%; (2)
增重 =[(处理平均单果重 -对照平均单果重)/对照平
均单果重]× 100%。 (3)
1. 4 数据分析
利用 SAS 9. 3 软件对数据进行方差分析,采用 LSD 法进
行多重比较。
2 结果与分析
2. 1 对黄瓜根结线虫病的防治效果
由图 1 可知,所有处理均可显著降低黄瓜根结线虫病情
指数(P < 0. 05) ,其中以生防菌 Jdm2 + 苦参碱病情指数最
低,而单用藜芦碱病情指数相对较高,Jdm2 与苦参碱混用病
情指数最低,但各处理之间差异不显著。同时,可以看到,生
防菌和生物源农药减量混用比单用两者任意一种的根结线虫
病情指数都要低,说明生防菌与生物源农药混用可增加对根
结线虫的防治效果。如生防菌 Jdm2 与阿维菌素混用后黄瓜
根结线虫病情指数为 33%,防效为 50%,比单用生防菌 Jdm2
防效增加 39%,比单用阿维菌素防效增加 19%;当生防菌
Jdm2 与苦参碱、印楝素、藜芦碱混用时,防效比单用生防菌
Jdm2 分别增加 56%、50%和 22%,比单用相应植物源农药防
效分别增加 17%、13%和 47%(表 2)。生防菌 Jdm2 与苦参
碱混用后,防效比单用生防菌高出很多,表明苦参碱可以提高
生防菌对黄瓜根结线虫的防治效果,混用中苦参碱起主要防
治作用。
表 2 生防菌和生物源农药混与单一使用比较
混用处理
防效增加率(%) 平均单果重增加率(%)
相比单用
生防菌
相比单用
生物源农药
相比单用
生防菌
相比单用
生物源农药
Jdm2 +阿维菌素 39 19 87 100
Jdm2 +苦参碱 56 17 107 72
Jdm2 +印楝素 50 13 80 8
Jdm2 +藜芦碱 22 47 20 80
2. 2 对黄瓜果实的增重效果
各处理显著降低了根结线虫病情指数,黄瓜长势相对较
好,而且能不同程度促进黄瓜果实发育,平均单果重显著增加
(P < 0. 05) (图 2)。其中 Jdm2 和苦参碱混用平均单果重最
高,其次为 Jdm2 和阿维菌素混用及 Jdm2 和印楝素混用。与
防治效果类似,生防菌 Jdm2 与生物源农药混用比单一使用
任何一种的平均单果重均要高。值得注意的是,当生防菌
Jdm2与印楝素混用时对黄瓜的果实发育促进作用并不比单
独使用印楝素要好,增加仅为 8%。而 Jdm2 与藜芦碱混用
后,平均单果重仅比单独施用生防菌 Jdm2 增加 20%(表 2)。
2. 3 黄瓜根结线虫病情与黄瓜果实单果重的相关性分析
由图 3 分析可知,黄瓜根结线虫病情与黄瓜果实发育有
显著关系,不同处理防效越高,其平均单果重也就越高,两者
呈正相关(r = 0. 92)。说明黄瓜根结线虫病对黄瓜果实发育
—901—江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 4 期
有很大的影响,根结线虫病害严重的黄瓜植株,其果实发育迟
缓,质量明显减轻。
3 讨论与结论
单独使用生防菌作为防治因子防治植物病害时,容易受
到自然环境条件因素的干扰,造成田间防治效果不理想、不稳
定。本研究利用生防菌 Jdm2 分别与微生物源农药阿维菌素
及植物源农药苦参碱、印楝素、藜芦碱混用来防治黄瓜根结线
虫病,结果表明,混用的田间防效均不同程度高于两者单独使
用,表现出不同程度的增效作用。这可能是因为生防菌和生
物源农药对根结线虫的作用机理不同,即生物源农药具有快
速稳定的体外杀虫作用,主要作用于生活在土壤中的 2 龄幼
虫;而生防菌株不仅对根结线虫 2 龄幼虫具有抑制作用,还能
显著抑制根结线虫卵孵化,甚至有可能诱导植物产生抗性,抵
制根结线虫 2 龄幼虫的侵入[18 - 19]。
当生防菌 Jdm2 分别与几种生物源农药混用防治黄瓜根
结线虫病害时,防治效果差异与单用生物源农药相似,如单独
使用时藜芦碱防效最低,混用时,生防菌 Jdm2 与藜芦碱的防
效也是最低的,说明生防菌 Jdm2 与生物源农药混用时,防效
中生物源农药贡献比率较大。当单独使用时,印楝素防效最
高,但与生防菌 Jdm2 混用后,其防效要低于苦参碱与生防菌
Jdm2 混用,表明苦参碱与生防菌 Jdm2 增效作用更为明显。
本研究探讨了黄瓜根结线虫病情指数与黄瓜重量之间的关
系,发现两者存在较高的相关性。由图 3 分析可知,各处理对
黄瓜根结线虫防效与黄瓜平均单果重趋势相同,表明根结线
虫病可影响黄瓜果实发育,造成黄瓜果实发育迟缓,这可能是
根结线虫影响了黄瓜植株对水分及养分的吸收,不能满足黄
瓜果实发育需求造成的。
另外,值得一提的是,利用生防菌 Jdm2 与几种生物源农
药混用后虽然可以提高防效,但总体看,防效并不理想,最高
也仅为 56%。这可能是所选用田块发病较重,在移栽时进行
灌根处理,可对土壤中根结线虫 2 龄幼虫发挥作用,抑制其进
入黄瓜根内,初期防效较高(数据未列出) ;但随着黄瓜生长
期的延长,各药剂药效逐渐降低,土壤中根结线虫密度增大,
黄瓜根结线虫病情加重。如果在黄瓜不同生长期进行 2 次施
药处理,防效也许更加明显,这需要进一步的研究验证。
由于生防菌与生物源农药混用不仅可以发挥生物源农药
安全高效的优势,同时还保持了生防菌在植物根周围定殖、分
泌抗生素、诱导植物产生抗病性等特点,因此在植物病害防治
中具有广阔的推广应用前景。
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