作者：李婧璇，薛娇，王世梅，杨天杰，韦中，徐阳春，沈其荣
单位：江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室，国家有机类肥料工程技术研究中心，江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心，资源节约型肥料教育部工程研究中心，南京农业大学资源与环境科学学院由土壤病原菌引起的土传病害导致农作物产量和质量下降，制约农业经济发展。生物防控土传病害因其环境友好的特点已成为目前主要的研究方向。根据土壤病原菌的入侵阶段，可将生物防控分为根际防控与茎部防控2种方式。但大量研究均聚焦于根际防控，忽视了植物体内防控的重要性。为了进一步提高生物防控的效果，本研究以土传病原青枯菌引起的番茄青枯病为研究对象，根际生物防控选用以菜粕堆肥为载体、添加有益菌解淀粉芽孢杆菌QL-18的生物有机肥，茎部生物防控选用与病原青枯菌同属的非致病性有益菌皮氏罗尔斯顿菌QL-A6。本研究将通过温室与春、秋两季田间试验，考察二者联用防控番茄青枯病的效果，为土传病害的生物防控提供新的思路。
本研究首先比较了温室试验与两季的田间试验中不同防控方式的病情指数与生防率。结果表明，3种防控方式均能显著降低番茄植株的发病。其中，联合防控的效果最佳且最稳定，但就单一防控方式而言，春季采用根际防控效果更佳，而秋季则是茎部防控更具优势（表1）。
表1 温室试验与田间试验各处理的病情指数(%)与生防率(%)为解析不同防控方式的效果差异，本研究采集番茄植株茎部和根际土壤样品，分别统计了番茄根际和茎部的病原菌与有益菌数量。在温室试验中，通过动态监测发现3种防控方式均能有效降低番茄根际和茎部中青枯菌的数量，其中联合防控中有益菌与病原菌的数量比始终高于单一防控（图1）。 图1 不同处理番茄根际病原青枯菌与有益菌芽孢杆菌（A~C）、茎部病原青枯菌与有益菌皮氏罗尔斯顿菌（D~F）数量的动态变化本研究进一步检测了春、秋两季田间试验结束时有益菌与青枯菌的数量。结果发现，在春季田间试验中，根际防控与联合防控处理的根际芽孢杆菌与青枯菌数量比大于0，显著高于茎部防控与对照处理；而在秋季田间试验中，所有处理的根际芽孢杆菌与青枯菌的数量比无显著差异，且数量比均小于0，说明根际中病原青枯菌占据优势地位（图2）。由此推测，这可能是导致秋季施用生物有机肥效果不佳的潜在原因。此外，通过检测番茄茎部有益菌皮氏罗尔斯顿菌与青枯菌的数量发现，在两季田间试验中，联合防控处理的皮氏罗尔斯顿菌与青枯菌的数量比均显著高于茎部防控（图3）。而导致春季茎部防控的生防率较低的原因可能是该处理中番茄茎部中皮氏罗尔斯顿菌数量低于青枯菌数量（数量比小于0，图3C）。 图2 田间试验下春季（A~C）与秋季（D~F）番茄根际病原青枯菌与有益菌芽孢杆菌的数量及比例图3 田间试验下春季（A~C）与秋季（D~F）番茄植株茎部病原青枯菌与有益菌皮氏罗尔斯顿菌的数量及比例 总体而言，本研究表明，单独使用生物有机肥和茎部注射有益菌分别在春季和秋季的田间试验中防效受限，而二者联用能够提高番茄根际和茎部有益菌与青枯菌的数量比，稳定提升土传青枯病的生物防控效果。 南京农业大学资源与环境科学学院，江苏省“双创博士”。主要从事根际合生元（功能菌及其关键物质）增强根际互惠功能、消减土壤生物障碍，以及农业固体废弃物资源化利用的相关研究。以一作或通讯作者在Nature Communications、Molecular Plant、Horticulture Research、Soil Biology & Biochemistry等期刊发表论文17篇。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题、博士后面上(一等)项目、江苏省自然科学基金青年项目等项目8项。获授权国家发明专利5件，软件著作权1项。
