微生物菌剂防治白菜根肿病的应用研究

Study on the Application of Microbial Agent to Prevent and Control Cabbage Clubroot Disease

江瑶 Yao JIANG

河北省玉田县农业农村局河北玉田 064100 Agricultural and Rual Bureau of Yutian County, Hebei Province, Yutian, Hebei 064100, China

摘要：

针对白菜根肿病对现有防治药剂产生耐药性，开展了微生物菌剂防治白菜根肿病的田间小区研究。试验选用枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌等2种微生物菌剂和氟啶胺、75%(质量分数)百菌清、40%(质量分数)五氯硝基苯等3种药剂，共设6个处理，每个处理重复3次，通过田间调查，获取不同处理的防治效果试验数据。结果表明：枯草芽孢杆菌+有机肥处理的防治效果达到81.52%，解淀粉芽孢杆菌+有机肥处理的防治效果达到75.00%；不同药剂、微生物菌剂处理的白菜生物产量和经济产量显著提高，增产幅度为10%~30%。枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌结合有机肥施用，对抑制根肿病的发生、侵染及致病具有较好的作用。

关键词：

根肿病; 白菜; 微生物菌剂; 生物防治; 效果; 应用研究;

Abstract：

Because cabbage clubroot disease has developed resistance to existing control agents, a field study on the prevention and treatment of cabbage clubroot disease with microbial agent has been carried out. In the experiment, two microbial agents including Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens and three agents including fluazinam, 75% (mass fraction) chlorothalonil and 40% (mass fraction) pentachloronitrobenzene are selected. A total of 6 treatments are set up in the experiment, and each treatment is repeated for 3 times. The control effect test data of different treatments are obtained through the field trial. The results show that the control effect of Bacillus subtilis + organic fertilizer treatment has a 81.52% effectiveness, and the control effect of Bacillus amyloliquefaciens + organic fertilizer treatment reaches 75.00%; the biological yield and economic yield of cabbage treated with different chemicals and biological inoculants has increased significantly, and the range of increase in yield is 10% to 30%. The application of Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens combined with organic fertilizer has a positive effect on inhibiting the occurrence, infection and pathogenicity of clubroot disease.

Keyword：

clubroot disease; cabbage; microbial agent; biological control; effect; application research;

0 前言

白菜为十字花科芸薹属一年生、二年生草本植物，包括结球及不结球两大类群。白菜是人们日常生活中不可缺少的蔬菜，其栽培面积和消费量在我国居各类蔬菜之首，也是我国的原产和特产蔬菜，全国各地普遍栽培，以华北地区为主要产区。白菜具有细嫩甘脆、汁白如乳的品质和易种植、耐储藏的特性，在我国的蔬菜生产和消费中占有重要的地位，是人们秋冬季节餐桌上的美味佳蔬。

据考证，白菜种植距今已有三千多年的历史，随着种植年代的久远和品种更迭、退化、变异及各种真菌、细菌的泛滥，自1737年首次在地中海和欧洲南部发现根肿病，距今已有280多年^[1]。目前，在北美、欧洲以及亚洲的日本等地，根肿病已成为十字花科蔬菜的一种主要病害，每年造成世界范围内的损失达10%~15%^[2]。

我国最早于1936年报道出现根肿病，目前主要分布在长江中下游地区、西南地区、东北地区及山东青岛等地^[2]，发病率达35%~100%，损失幅度20%~90%^[3]，常年危害面积达(3.2~4.0)×10⁶ hm²，占十字花科作物种植面积的30%以上。在大流行年份，根肿病危害面积达9.0×10⁶ hm²，平均损失20%~30%，严重地块的直接产量损失达60%以上^[4]。

随着白菜根肿病危害性的加剧，根肿病的防治引起了科研工作者的关注。尚慧等^[5]经过2年的新型药剂筛选试验，筛选出对根肿病具有比较理想防治效果的“福帅得”。何朋杰等^[6]利用枯草芽胞杆菌XF-1叶面喷施防治大白菜根肿病，喷施XF-1发酵液后最佳防治效果为56.4%，浇灌化学杀菌剂10%氰霜唑悬浮剂(含磺胺咪唑类杀菌剂原粉质量分数为10%，下同)2 000倍液及1×10⁷ cfu/mL的XF-1发酵液防治效果分别为78.6%和70.7%；大田试验结果表明，喷施XF-1发酵液后防治效果达52.6%，与浇灌化学杀菌剂10%氰霜唑悬浮剂(防治效果64.6%)及XF-1发酵液(防治效果74.0%)的相比无显著差异；此外，与空白对照、浇灌10%氰霜唑悬浮剂及XF-1发酵液相比，喷施XF-1发酵液后大白菜单株产量分别增加了74.0%、35.1%、23.6%。

夏丽娟等^[7]研究了枯草芽孢杆菌可湿性粉剂对大白菜根肿病的防治效果，用量为(0.125~0.200)×10⁸ cfu/g枯草芽孢杆菌可湿性粉剂，移栽前蘸根，移栽后灌根4次，防治效果为53.1%~65.1%。枯草芽孢杆菌可湿性粉剂对大白菜根肿病具有良好的防治效果，对作物安全，是防治大白菜根肿病的优良生物制剂。王保通等^[8]对新型生物制剂解淀粉芽孢杆菌Ba168防治甘蓝苗期根肿病的效果以及影响甘蓝苗期的生长进行了研究，结果表明：使用该制剂100~200倍处理土壤对甘蓝出苗和前期的生长有较好的促生作用，比对照提前2~3 d出苗，且出苗整齐，植株健壮；对预防根肿菌引起的倒苗和根部发病具有较好的防治效果，预防倒苗效果为94.83%，防治根肿病效果为79.84%~81.24%。

由于白菜根肿病发生多年，病菌对具有防治效果的药剂产生了抗药性，且抗药性有增强的趋势，寻找高效防治白菜根肿病的微生物菌剂及防治方法是目前急需解决的问题。本研究在参照相关资料的基础上，结合玉田县白菜根肿病的发病状况，开展了生防菌剂对白菜根肿病防治效果的研究。

1 根肿病生物防治试验设计与管理

1.1 材料与方法

1.1.1 试验材料

(1) 供试药剂

微生物菌剂1(枯草芽孢杆菌)，北京航天航丰科技股份有限公司；微生物菌剂2(解淀粉芽孢杆菌)，沣田宝农业科技有限公司；氟啶胺，江苏艾康生物医药研发有限公司；有效成分75%(质量分数，下同)百菌清，济南嘉格生物科技有限公司；有效成分40%五氯硝基苯，湖北猫尔沃生物医药有限公司。

(2) 试验肥料

为减少因肥料投入不同带来的试验误差，试验设计的各处理采用三元复合肥(N-P₂O₅-K₂O=15-15-15)和有机肥复配，或与杀菌药剂复配，总体原则是单位面积养分投入量相同。所有试验肥料由沣田宝农业科技有限公司提供。

(3) 试验作物与品种

试验作物选用大白菜，品种为津绿60，是玉田县常规栽培品种之一。

品种来源及特性：津绿60是早熟一代杂交种，属高桩直筒青麻叶类型品种，为天津市蔬菜研究所培育；生长势强，株高47 cm，球高40 cm，开展度50 cm，株型紧凑，外叶少，深绿色，中肋浅绿色，心叶合抱，球顶花心，结球紧实，单株质量2.0~2.5 kg，净菜率高，帮薄且平；具有较强的冬性，以秋季种植为主，也可春种；产量较高，品质好，生食口感甜脆，熟食开锅就烂，适于出口生产；抗霜霉病、软腐病和病毒病强。该品种20世纪90年代末期开始引入玉田县，常年种植面积3 000 hm²。

1.1.2 试验地基本情况

试验地点设在玉田县玉田镇小陈府村，该村为玉田县蔬菜种植基地村之一，白菜种植历史悠久，根肿病发病率严重。试验地菌源充足，环境条件适于发病。

试验地地势平坦、整齐，肥力中等、均匀。土壤为潮土，土壤质地为中壤。土壤养分状况：w(有机质)为25.9 g/kg，w(全氮)为0.153 g/kg，w(有效磷)为124.5 mg/kg，w(速效钾)为242 mg/kg，w(全盐)为0.8 g/kg，w(Cu)为1.30 mg/kg，w(Mn)为6.91 mg/kg，w(Fe)为24.4 mg/kg，w(Zn)为3.03 mg/kg，pH为6.4。

1.2 试验设计

试验地采用完全区组设计，设6个处理，每个处理重复3次，小区面积48 m²(2.4 m×20 m)。

1.3 试验处理方法及用量

处理1：三元复合肥60 kg/亩(1亩=667 m²，下同)+氟啶胺悬浮剂350 mL/亩(1 000倍剂)，耕翻前和播种前地表喷雾各1次。

处理2：三元复合肥40 kg/亩+有机肥80 kg/亩+枯草芽孢杆菌4 kg/亩。

处理3：三元复合肥40 kg/亩+有机肥80 kg/亩+解淀粉芽孢杆菌4 kg/亩。

处理4：三元复合肥60 kg/亩+有效成分75%百菌清500~600倍液，在幼苗期、莲座期、团棵期、结球期施用，每次每亩用药液60~80 kg。

处理5：三元复合肥60 kg/亩+40%五氯硝基苯，每亩用药液3~5 kg拌细土10~20 kg撒在沟内或在移栽前用700~1 000倍稀释液浇灌，每株浇0.5 kg药液。

处理6(对照处理)：三元复合肥60 kg/亩，不作根肿病防治处理。

1.4 试验管理措施

2019年8月30日对试验田进行小区划分，按小区称肥，人工施肥，机械播种，播后浇水。9月5日观察出苗情况，出苗整齐；9月11号观察苗情，没有明显区别；9月18号中耕除草；9月26日、10月13日、10月25日调查根肿病发病情况。

其他管理措施：10月13日、21日、28日分3次统一采用菊酯类农药防治蚜虫、菜青虫；10月15日所有试验田全部追施三元复合肥50 kg/亩；11月6日进行测产收获。

1.5 田间调查

1.5.1 田间调查内容

小区行距为60 cm，按每处理取单行长10 m，测算不同处理小区密度、根肿病感病率、单株生物产量、经济产量以及亩产量等。

1.5.2 田间调查根肿病评价依据

参照相关资料公布的根肿病分级标准^[9]，制定对玉田县根肿病调查评价的标准。

0级：没有附着根肿；

1级：根肿只附着在侧根上，根肿数量占根系全部的1%~25%；

2级：主根上有根肿附着，侧根上根肿数量占根系全部的25%~49%；

3级：主根上有根肿附着，根肿数量占根系全部的50%~75%；

4级：主根上有根肿附着，根肿数量占根系全部的75%以上。

按式(1)~(3)计算发病率、病情指数、防治效果^[10-11]：

图 1

$ {\rm{发病率}} = \frac{{发病株数}}{{总株数}} \times 100\% $

图 2

$ {\rm{发病率}} = \frac{{发病株数}}{{总株数}} \times 100\% $

图 3

$ {\rm{发病率}} = \frac{{发病株数}}{{总株数}} \times 100\% $

2 生物防治根肿病效果评价与分析

通过试验地田间调查，获取了各处理的防治效果试验数据，见表 2。调查分析显示，各种药剂、菌剂处理对白菜根肿病均具有防治效果，以含枯草芽孢杆菌的生物药剂+有机肥防治效果最佳，达到81.52%；其次为解淀粉芽孢杆菌+有机肥和氟啶胺，与文献[5-8]的结果基本一致，可见适当减少矿物质化肥的用量，增加有机肥的用量，可为微生物菌剂营造活化生长条件，对抑制根肿病病菌孢子的萌动、生长具有显著效果。

表 2

不同药剂、微生物菌剂处理对白菜根肿病防治效果试验数据(3次重复平均值)

处理	10 m总株数/株	根肿病发病株数/株	亩株数/株	感病率/%	病情指数/%	防治效果/%
1	32.00	9.00	3 556	28.13	26.67	65.21
2	32.67	7.00	3 630	21.43	14.17	81.52
3	33.67	6.67	3 741	19.81	19.16	75.00
4	31.33	27.67	3 482	88.30	33.33	56.53
5	31.67	22.33	3 519	70.51	30.83	60.77
6	30.00	27.33	3 333	91.10	76.67	0.00

防治效果的方差分析结果：区组间F=10.81，大于F_0.05=4.10和F_0.01=7.56；处理间F=240.50，大于F_0.05=3.33和F_0.01=5.64，表明试验研究效果达到极显著水平。方差分析数据见表 3。

表 3

不同药剂、微生物菌剂处理对白菜根肿病防治效果方差分析

变异因素	自由度f_D	方差S_S	均方差S_M	F	F_0.05	F_0.01
区组间	2	197.30	98.65	10.81	4.10	7.56
处理间	5	10 970.87	2 194.17	240.50	3.33	5.64
误差	10	91.23	9.12
总变异	17	11 259.41

通过药剂和微生物菌剂对白菜根肿病的控制，保证了白菜养分的吸收和植株的正常生长，生物产量和经济产量显著提高，不同药剂、微生物菌剂处理均较对照处理表现为增产，虽未达显著水平，但增产幅度为10%~30%，调查分析数据(3次重复平均值)见表 4。

表 4

不同药剂、微生物菌剂处理防治白菜根肿病产量调查分析数据

处理	亩株数/株	平均单株产量/kg		产量/(kg·亩^-1)		经济产量较对照增幅/%
处理	亩株数/株	生物产量	经济产量	生物产量	经济产量	经济产量较对照增幅/%
1	3 556	1.99	1.64	7 001.9	5 770.4	30.2
2	3 630	1.86	1.51	6 751.1	5 480.8	23.6
3	3 741	1.86	1.49	6 957.8	5 573.7	25.7
4	3 482	1.73	1.41	6 023.0	4 908.9	10.7
5	3 519	1.88	1.41	6 684.5	5 013.4	13.1
6	3 333	1.59	1.33	5 300.0	4 433.4

3 结语

通过田间药效和微生物菌剂应用试验可以看出，微生物菌剂枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌对抑制根肿病的发生、侵染及致病具有较好的作用，防治效果可达70%以上。

枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌结合有机肥施入，不仅可以明显控制白菜根肿病、净化土壤中的病原微生物，而且能改良土壤，提高土壤中的有机质含量，为有益微生物繁殖提供原料。

鉴于目前尚未形成根肿病生防技术体系，本研究属于初步探索，下一步将促使有机肥生产企业与微生物菌剂生产企业联合，在进行深度研究的基础上，制定技术方案，开发含枯草芽孢杆菌+解淀粉芽孢杆菌的复合功能型微生物菌肥，直接推荐给菜农应用于白菜根肿病防治生防示范，将对施用生防制剂程序的简化、剂量的选择、方法的使用和劳动强度的控制及大面积防控十字花科根肿病具有重要的理论与实践意义。

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