类球红细菌对植物的作用有哪些【田间草莓种植实验】
类球红细菌是一种被广泛研究的光合微生物，属于紫色非硫细菌，能在多种条件下生长。类球红细菌不仅可以产生辅酶Q10、类胡萝卜素、氢气、5-氨基乙酰丙酸、超氧化物歧化酶和D-阿洛酮糖等，还能固定氮气和二氧化碳以及补救放射性污染，还可以降解有机废水、农业残留和多环芳烃等物质。此外，类球红细菌具有从醋酸盐中产生高水平氢的能力，且科学家已得到其全部基因组序列，已成为一种具有巨大的工业化开发潜力的微生物，可以在多个领域被研究利用。目前，大多数研究者对类球红细菌的研究主要集中在改善氢气生产、光合作用机制以及生物活性物质的制备及功能方面。随着研究人员对类球红细菌更加深入的研究，其生物活性物质的功能将会进一步被挖掘，光发酵产氢机制将进一步被解析，在食品安全方面的应用也将不断得到拓展，应用前景广阔。
我国草莓产业发展尤其迅速，温室栽培已成为最主要的种植方式。在草莓栽培过程中，有多种病害发生，而草莓白粉病是草莓生长过程中危害较严重的病害之一，苗期发病造成幼苗品质下降，移栽后难以成活；果实发病后无法正常膨大，失去光泽，造成品质下降，影响经济效益。草莓白粉病在低温、高湿的适宜条件下会以惊人的速度传播发展，病害发生严重时，病叶率及病果率均达到50%，有时甚至全株死亡，对草莓的产量、品质、食用价值和经济效益造成严重影响。草莓白粉病的防治首先应以预防为主，再综合应用农业防治措施，如合理轮作、选择抗病品种、及时摘除病叶和老叶、合理施肥、控制湿度等，然后安全使用药剂防治，但一定要注意施药方法，轮换交替用药，一次施药过多或多次施药都容易抑制草莓生长。在大棚草莓的发病盛期，草莓白粉病的防治应选用高效、安全、毒性小且残留物少的杀菌剂，特别是在果实膨大期，更应谨慎施用药剂，保证农产品安全。
在农药的应用过程中，一些生产农药的厂家，一味地提高农药药效，经常无视农药残留问题，再加上有些农户自身使用农药的方法缺乏合理性，造成化学农药的过量使用，不及时处理的农药包装又会污染环境，影响人们的身体健康。与化学农药相比，微生物农药具有高效、选择性强、生物降解快和对人畜安全等优点；因此，研究类球红细菌可以为未来剂型的研制奠定基础。本研究主要通过田间试验明确类球红细菌对促进草莓生长、开花、增产、抗病、品质改善的效果，弥补相关领域的研究空白，以及为类球红细菌在农业上的推广使用奠定基础。
1材料和方法
1.1试验材料
供试草莓品种为红颜，施用药剂为有机水溶肥料海德丰1000（北京雷力海洋生物新产业股份有限公司）和助友宝SOD微生物菌剂（无锡中科活力生物技术有限公司）。助友宝SOD微生物菌剂是一种暗红色液体，主要成分为类球红细菌，其代谢产物含有多种能激活作物细胞活性的生物活性物质，这些活性物质能直接被作物吸收，有助于改善作物的生长状态，并增强作物的抗病、防病能力和抗逆性能。
1.2试验方法
1.2.1试验设置
试验地点为北京市昌平区美林间草莓种植园区的日光温室，棚室面积约500 m，每个棚室种植草莓4 000株，2019年8月28日定植。试验共设3个处理组，分别为：处理1，常规管理的基础上，叶面喷施助友宝SOD微生物菌剂100倍液；处理2（CK），常规管理的基础上，叶面喷施有机水溶肥料海德丰1000（生物肥）1 000倍液；处理3（CK），常规管理；每组3次重复，共计9个试验小区，完全随机区组排列，小区面积为50 m，用水量为5 L/区。2个处理组（处理1、CK）分别于9月6日、10月27日、11月18日即在草莓苗期、初花期、果实膨大期施用助友宝SOD微生物菌剂100倍液和有机水溶肥料海德丰1000，使用喷雾器从叶背面喷施。通过处理1和CK共2个处理研究类球红细菌对草莓生长势及产量的影响，通过处理1、CK及CK共3个处理研究类球红细菌对草莓白粉病的防治效果。
1.2.2调查内容及方法
生长指标调查：分别在草莓苗期、初花期、幼果期、果实膨大期调查处理1和CK草莓的株高、茎粗、展开叶片数量、开花数量等指标。采用五点取样法，在各小区内分别取5点，每点3株，共计调查15株。在草莓收获期，5个小区内随机采收大小相近的草莓共15个，并称量单果质量。
草莓白粉病病害调查：分别在9月18日、11月10日、12月14和12月27日对3个处理的草莓白粉病进行4次病害调查。每个小区内随机调查10株，每株随机取6片叶，按病斑面积占整片叶面积的百分比分级：0级为无病斑，1级为病斑面积占整片叶面积的0%～5%，3级为病斑面积占整片叶面积的6%～10%，5级为病斑面积占整片叶面积的11%～20%，7级为病斑面积占整片叶面积的21%～40%，9级为病斑面积占整片叶面积的40%以上，记录各级病叶数。计算公式为：发病率＝发病数／调查总数×100%；病情指数＝［∑（各级病叶数×相对病级数）］／（调查总叶数×9）×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%。
2结果与分析
2.1类球红细菌对草莓生长势及产量的影响
由表1可知：处理1草莓株高、茎粗、开花数分别为20.9 cm、1.52 cm、8.3朵，分别较CK增加了1.6%、10.9%、16.9%，且均与CK不存在显著性差异；处理1草莓展开叶片数为21.9片，较CK（17.9片）提高了22.3%，两者存在显著性差异。综上，助友宝SOD微生物菌剂100倍液处理组草莓株高、茎粗、展开叶片数量和开花数量均高于对照组，说明类球红细菌对草莓有一定的促生及诱导开花作用。
在草莓单果质量测量中，处理1为12.6 g，比CK（10.6 g）增加了18.9%，且两者不存在显著性差异；处理1的667 m产量为3 437.9 kg，比CK增加了10.7%，且两者不存在显著性差异。综上，助友宝SOD微生物菌剂100倍液处理组草莓单果质量及667 m产量均高于对照组，说明类球红细菌可提高草莓产量（表1）。
表1草莓生长指标及产量的比较
2.2类球红细菌对草莓白粉病的防治效果
由表2可知：调查中发现苗期无病害发生，在草莓开花初期、果实膨大期和采收期均有草莓白粉病发生，初花期，处理1病情指数为0.36，比CK降低了0.30，防效为45%，而CK的防效为29%；果实膨大期，处理1病情指数为0.31，比CK（0.51）降低了0.20，防效为39%，而CK的防效为27%；采收期，处理1病情指数为0.30，比CK（0.47）降低了0.17，防效为36%，而CK的防效为25%；综上，助友宝SOD微生物菌剂100倍液、有机水溶肥料海德丰1000（生物肥）1 000倍液均能降低草莓病情指数，但助友宝SOD微生物菌剂100倍液防治效果显著高于有机水溶肥料海德丰1000（生物肥）1 000倍液，说明类球红细菌对草莓白粉病有较好的防治效果。
表2类球红细菌对草莓白粉病的防治效果
3结论与讨论
试验结果说明，在草莓苗期、初花期、幼果期、果实膨大期4次施用助友宝SOD微生物菌剂100倍液（类球红细菌），使草莓株高、茎粗、展开叶片数均高于对照组，说明类球红细菌对草莓的生长有促进作用，调查中发现，处理组草莓开花数也高于对照组，这与管文芳等的试验结果相似，两个试验结果中草莓的开花数都有所增加，但本试验中处理组的草莓开花数只比对照组增加了1.2朵，增加了16.9%，而管文芳等的试验中处理组的草莓开花数比对照组增加了3.3朵；在对草莓产量调查的分析中，施用类球红细菌可提高草莓单果质量，增加产量，两个试验中草莓产量都有所提升，管文芳等的试验增产明显高于本试验，本试验中处理组的平均单果质量只比对照组增加2.0 g，而管文芳等的试验中处理组的单果质量较对照组提高了8.8 g。综上，这可能是因为施药方法的不同，管文芳等的试验是对草莓进行灌根处理且在移栽过程中施药，而本试验用喷雾器喷施叶面且人工施药，可能会造成施药不均，之后可以开展其他施药方法研究。管文芳等的试验还测量了可溶性蛋白质、维生素C、还原糖等营养指标，试验结果显示含量显著优于对照组，而本研究并未对草莓品质进行进一步检测，下一步可就相关内容展开研究，以完善类球红细菌对草莓多方面的作用效果。
另外，试验结果显示，类球红细菌对草莓白粉病有较好的防治效果，病情指数低于对照区，且施药后未见明显残留药斑，草莓也没有药害现象发生，与秦燕等的试验结果类似。本试验施用的是100倍液药剂，秦燕等的试验设置了2个浓度，高浓度药剂对草莓白粉病的防治效果与本试验类似，但其低浓度药剂对草莓白粉病的防效低于本试验类球红细菌对草莓白粉病的防效，说明适当增加药剂浓度有助于草莓白粉病的防治；因此，还可以进行草莓白粉病不同发生情况下、不同浓度药剂作用效果的研究，以找到防治草莓白粉病效果最好的药剂浓度来提高防效。此外，草莓白粉病的发生还与品种、土壤、环境及田间管理等一些因素有密切联系，如湿度过大时，加大放风量可以降低温室草莓白粉病的发生。
通过比较类球红细菌和生物肥对草莓白粉病的防治效果，发现类球红细菌对草莓白粉病的防治更有效一些，其原因可能是生物肥更多的是在增加产量和提高品质上发挥作用，而类球红细菌侧重在病害防治上起作用；因此，与生物肥相比，类球红细菌对草莓白粉病的防治效果更胜一筹。
类球红细菌对食盐的耐受性分析：类球红细菌在2.5%食盐胁迫下的生长曲线