生物有机肥对番茄青枯病的防效研究及机理初探

摘要：以有机废弃物堆置腐熟后添加枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等功能菌制成两种生物有机肥FBOF1 和FBOF2，采用盆栽试验方法，研究了上述生物有机肥对番茄青枯病的防效，同时对其作用机理进行了初步探讨。结果表明，施用生物有机肥后，番茄青枯病病情指数降低，防病效果达27.6%~69.0%，与对照相比差异显著，同时植株中多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性明显提高。96 h 时施用FBOF1 和FBOF2 处理的多酚氧化酶活性分别为5.78、4.98 U·g-1·min-1，比对照高53.7%和32.4%；苯丙氨酸解氨酶活性96 h 时分别为1.56、0.77 U·g-1·h-1,比对照高205.9%和51.0%；对过氧化物酶活性而言，96 h 时差异更为明显，施用生物有机肥后其活性分别为0.79、0.42 U·g-1·min-1，而对照仅为0.14 U·g-1·min-1。此外，施用生物有机肥后土壤微生物功能多样性提高，从培养48 h 的结果看，15、25、40 d 的AWCD 值都高于对照，其中FBOF2 第40 d 时的AWCD 值与对照相比差异显著，分别为1.010 7 和0.505 3。从试验结果还可看出，生物有机肥影响根围土壤中青枯菌和主要微生物类群数量，施用生物有机肥后，土壤中细菌和放线菌数量增加，而青枯菌数量则明显下降。

    青枯病是一种全世界范围广泛分布的细菌性土传病害[1]，在高温、高湿的热带、亚热带地区大量流行，是农业可持续发展的主要障碍之一。青枯病是由劳尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的一种土传病害[2]，其侵染寄主多达50 个科200 种作物以上[3]，在我国，番茄、辣椒、烟草等茄科作物普遍发生。青枯病防治的主要技术包括种植抗病性品种、化学防治、生物防治、土壤添加剂防治和综合防治等[4-7]，许多研究者进行了有关这方面的研究。

    施肥防病是近几年发展起来的前沿研究技术，通过施用有机肥、堆肥等改善土壤微生态环境，提高土壤微生物多样性指数，提高土壤的健康质量指标[8]，为防治作物土传病害提供了一种新途径。蔡燕飞等[9]在番茄青枯病发生严重的土壤上施用腐熟堆肥获得显著的抑病效果，在对照发病率为100%的情况下，腐熟堆肥处理的发病率仅为39%~50%。谭兆赞等[10]研究结果表明，施用复合菌剂可延缓青枯病发病时间并降低发病率，同时可以不同程度地提高土壤微生物的多样性。孔维栋[11]试验结果表明，不同腐熟程度的有机肥对番茄青枯病的发生率有不同的防治效果。Marvil J 等[12]用农业和城市堆肥防治辣椒和番茄根结线虫具有很好的防治效果。Raquel G 等[13]研究发现施用污泥对常见的立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）、青枯菌（Ralstonia solanacearum）、齐整小核菌（Sclerotium rolfsii）等5 种作物土传病害有抑制效果。亦有研究表明，施用生物有机肥能明显提高土壤微生物多样性[14-15]，增强脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶等土壤酶的活性[16-17]，从而改善作物根际土壤微生态环境，增强抗病力。
    本文研究了由有机废弃物堆置腐熟后通过添加微生物功能菌制成的生物有机肥对番茄青枯病的防治效果，所述功能菌包括枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）， 均为植物根际促生菌（plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR），其中枯草芽孢杆菌对青枯病具有特定的抑制作用；同时分析了施用功能生物有机肥对土壤微生物多样性的影响以及植株体内多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性变化，并对其作用机理进行了初步探索。