連作對(duì)甜瓜化感作用的模擬試驗(yàn)

莊敬華　楊長(zhǎng)成　高增貴　唐樹戈　鄭雅楠　魏漢蓮

摘要：通過溫室盆栽試驗(yàn)，進(jìn)行了連作對(duì)甜瓜化感作用的模擬試驗(yàn)，結(jié)果表明，甜瓜根茬腐解物降低了甜瓜的抗性，使其在接種甜瓜枯萎病菌后，隨著根茬腐解物含量的增加甜瓜長(zhǎng)勢(shì)逐漸衰退，枯萎病逐漸加重。100％重茬土壤的甜瓜株高比生茬土降低33.50％，葉面積降低76.21％，植株地上部重和地下部重分別降低139.47％和309.6％，發(fā)病率提高79.24％。

關(guān)鍵詞：甜瓜；根茬腐解物；化感作用

中圖分類號(hào)：S 436.42

瓜類作物連作后造成土傳病害加重，產(chǎn)量降低，其發(fā)生不僅與土壤病原菌積累和土壤理化性狀惡化有關(guān)，也與連續(xù)種植后大量的殘茬分解物遺留在土壤中引起的化感作用有關(guān)，作物根系分泌物、殘?bào)w分解產(chǎn)物在土壤中積累過多，對(duì)下茬作物種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)均有明顯抑制作用，連作草莓、大豆亦有同樣的結(jié)果。本研究采用甜瓜根茬腐解物進(jìn)行連作甜瓜的模擬試驗(yàn)，以不同含量甜瓜根茬腐解物為基質(zhì)種植甜瓜，并通過接種病原菌，研究連作條件下甜瓜自身代謝產(chǎn)物對(duì)甜瓜幼苗生長(zhǎng)枯萎病的影響，旨在從實(shí)踐上進(jìn)一步證實(shí)連作與甜瓜枯萎病的連鎖關(guān)系。

1材料與方法

1.1供試材料

供試甜瓜(Cucumis melo)為懶王金帥。所用種子均經(jīng)過精選，采用55℃高溫30 min消毒處理，經(jīng)28℃下催芽后播種，以保證播種后全部出苗。

供試甜瓜枯萎病菌[Fusarium oxysporum f.sp.melonis(Leach)Snyder et tansen]由本實(shí)驗(yàn)室從錦州市太和區(qū)甜瓜枯萎病株上分離獲得，經(jīng)繁殖培養(yǎng)后制成孢子懸浮液用于侵染接種，孢子濃度2×10⁸cfu／mL，供盆栽侵染接種試驗(yàn)用。

模擬重茬土壤的準(zhǔn)備：供試園田土土壤有機(jī)質(zhì)16.9 g／kg、全氮0.97 g／kg、有效磷16.4 mg／kg、速效鉀96.7 mg／kg，pH6.5，塑料花盆每盆裝土1 000 g，每盆播種催芽甜瓜種子5～8粒，子葉展平后每盆留5株，置于溫室內(nèi)正常管理，至花盆內(nèi)長(zhǎng)滿健康甜瓜的根系，地上部植株自然枯萎后經(jīng)過2個(gè)月的腐解期，待甜瓜根茬基本腐解后，進(jìn)行土壤合并，供模擬重茬種植土用。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)如下處理：A.全部采用種過甜瓜的土壤即100％重茬土；B.70％重茬土；C.50％重茬土；以未種過甜瓜的土壤即生茬土為對(duì)照。每處理20盆，播種3粒，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。分別于子葉展平期和2片真葉展平期調(diào)查甜瓜幼苗株高和葉面積等生長(zhǎng)性狀。而后進(jìn)行接菌試驗(yàn)，方法是分別在每盆3株甜瓜幼苗中央的土壤劃開一個(gè)大小1 cm左右的溝，劃傷須根，以有助于病原菌通過傷口進(jìn)入植株引起發(fā)病。用注射器向其劃開的土壤里注射甜瓜枯萎病菌孢子懸浮液5 mL。而后定量澆水，20 d后調(diào)查幼苗生長(zhǎng)性狀，植株生物量、甜瓜枯萎病病情指數(shù)及發(fā)病率。

2結(jié)果與分析

2.1重茬土壤對(duì)甜瓜幼苗株高生長(zhǎng)的影響

通過甜瓜殘茬土壤的不同比例，模擬重茬種植對(duì)甜瓜生長(zhǎng)的影響結(jié)果表明，無論是全部種過甜瓜的土壤，種過甜瓜的土壤與未種過甜瓜的土壤以不同比例混合，以及未種過甜瓜的生茬土壤，播種的甜瓜全部出苗，在甜瓜生長(zhǎng)初期即子葉展平期進(jìn)行第1次調(diào)查結(jié)果表明：4個(gè)處理的甜瓜幼苗的株高為1.94～1.96 cm，差異不顯著；第2次調(diào)查在2片真葉展平期，4處理的平均株高為4.15～4.30 cm，仍然沒有顯著差異；第2次調(diào)查后進(jìn)行傷根接菌，接菌后20 d調(diào)查結(jié)果顯示，甜瓜株高隨著重茬土含量的增加，呈現(xiàn)明顯的生長(zhǎng)受抑制狀態(tài)，100％重茬土壤的甜瓜株高只有9.73 cm，而生茬土的為12.99 cm(圖1)。

2.2重茬土壤對(duì)甜瓜幼苗葉面積的影響

甜瓜生長(zhǎng)初期第1次調(diào)查結(jié)果表明：4個(gè)處理的甜瓜幼苗子葉面積為1.79～1.86 cm²，差異不顯著；第2次調(diào)查2片真葉面積在13.05、13.25、13.81 cm²和14.07 cm²，其差異仍然不明顯；在接種甜瓜枯萎病菌后，甜瓜體內(nèi)的生長(zhǎng)狀況變化明顯：未種過甜瓜的生茬土壤甜瓜幼苗長(zhǎng)勢(shì)正常，重茬土的比例越高，葉面積生長(zhǎng)受抑制狀態(tài)越明顯，生茬土的甜瓜幼苗葉面積為24.21 cm²，而100％重茬土壤的葉面積僅有12.99 cm²，可能是由于接菌后土壤中大量甜瓜根茬腐解物降低了甜瓜幼苗的抗病能力，病原菌的侵入影響了甜瓜的正常生長(zhǎng)，從而導(dǎo)致甜瓜生長(zhǎng)受抑制(圖2)。

2.3重茬土壤對(duì)甜瓜生長(zhǎng)量和枯萎病的影響

甜瓜重茬土壤含量對(duì)甜瓜生物量有明顯影響，添加的重茬土壤含量越多對(duì)甜瓜生長(zhǎng)抑制作用越強(qiáng)，生物量減少越明顯，表明土壤中含有的大量甜瓜根茬腐解物影響了甜瓜生物量的正常積累；接種甜瓜枯萎病病菌后，重茬土壤含量越多植株體內(nèi)的抗病性下降越明顯，表現(xiàn)在除了生長(zhǎng)勢(shì)的變化外枯萎病的發(fā)病程度增加，隨著土壤中甜瓜根茬腐解物的增加甜瓜枯萎病病情指數(shù)明顯增大，發(fā)病率增加。100％重茬土壤的病情指數(shù)達(dá)66.67，是生茬土壤的5.54倍，發(fā)病率為98.13％，是生茬土壤的4.82倍(表1)。

3結(jié)論與討論

引起作物連作病害的因素很復(fù)雜，但土壤中病原菌和自毒物質(zhì)積累兩大主要原因已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)同。胡元森等研究表明黃瓜根系分泌物中含有苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸，香草酸，阿魏酸，苯丙酸等化感物質(zhì)，可抑制黃瓜胚根伸長(zhǎng)，刺激枯萎病菌菌絲生長(zhǎng)。Yu等對(duì)黃瓜根系分泌物中的化感物質(zhì)進(jìn)行了研究，分離鑒定出苯丙烯酸對(duì)羥基苯甲酸等多種酚酸類物質(zhì)，并認(rèn)為這些物質(zhì)累積到一定程度時(shí)可抑制黃瓜生長(zhǎng)。吳鳳芝等研究結(jié)果也表明，連作抑制了某些真菌的生長(zhǎng)，造成了鐮刀菌等有害真菌在土壤中的相對(duì)積累，使黃瓜真菌病害逐年加重，黃瓜根系生長(zhǎng)，根系活力等均有所下降。本研究利用未發(fā)病甜瓜殘茬腐解物做為重茬土進(jìn)行重茬種植模擬試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甜瓜根茬腐解物對(duì)甜瓜具有明顯的化感作用，甜瓜幼苗生長(zhǎng)隨著根茬腐解物含量的增加，化感作用增強(qiáng)。甜瓜根茬腐解物明顯降低了甜瓜植株的抗性，使其在接種甜瓜枯萎病菌后，隨著根茬腐解物含量的增加枯萎病病情加重。因此，連作年限越長(zhǎng)，土壤中累積的根茬腐解物越多，對(duì)甜瓜的化感作用越強(qiáng)，甜瓜枯萎病發(fā)生也越重。表明甜瓜自身產(chǎn)生的化感物質(zhì)對(duì)甜瓜枯萎病有助長(zhǎng)作用。其機(jī)理待進(jìn)一步研究。