熏蒸劑與生物有機(jī)肥對苦瓜枯萎病及土壤酶的影響

陳丹丹，高克祥

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院/山東省蔬菜病蟲生物學(xué)重點實驗室，山東 泰安 271018)

熏蒸劑與生物有機(jī)肥對苦瓜枯萎病及土壤酶的影響

陳丹丹，高克祥

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院/山東省蔬菜病蟲生物學(xué)重點實驗室，山東 泰安 271018)

為綜合防治苦瓜枯萎病，本研究在溫室采用不同用量熏蒸劑對苦瓜枯萎病(Fusariumoxysporumf. sp.momodicae)進(jìn)行防治試驗并測定對苦瓜苗期生長的影響，并在田間用適量的熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作防治苦瓜枯萎病并檢測對土壤酶的影響。試驗結(jié)果表明：棉隆和石灰氮用量分別選擇45～60 g/m2和60～120 g/m2可以有效防治苦瓜枯萎病。在田間棉隆和石灰氮對苦瓜枯萎病均有較好的防治效果，棉隆45 g/m2與生物有機(jī)肥10 g/株協(xié)作防治效果高達(dá)70.85%。棉隆與生物有機(jī)肥協(xié)作對苦瓜根區(qū)脲酶活性先抑制后激活，對蔗糖酶活性先激活后抑制，而提高了過氧化氫酶的活性；在整個生長期內(nèi)石灰氮與生物有機(jī)肥能夠提高脲酶和過氧化氫酶的活性，對蔗糖酶活性先激活后抑制。棉隆與生物有機(jī)肥結(jié)合使用可以有效防治苦瓜枯萎病和促進(jìn)苦瓜生長。

棉?。皇业?；生物有機(jī)肥；苦瓜枯萎病；土壤酶

AbstractIn order to comprehensively controlFusariumwilt of bitter gourd, the effects of different dosages of fumigants on control of bitter gourd wilt and the growth of bitter gourd plant in seedling stage were investigated in greenhouse. The control effects of combination of moderate fumigant and bio-organic fertilizer on bitter gourd wilt were studied in the field and the effects on soil enzymes were investigated. The results showed that 45～60 g/m2of dazomet and 60～120 g/m2of calcium cyanamide could effectively control bitter gourd wilt. In the field, dazomet and calcium cyanamide both had better control effects on bitter gourd wilt. The control effect of combination of dazomet (45 g/m2) and bio-organic fertilizer (10 g per plant) was 70.85%. Under the combination of dazomet and bio-organic fertilizer, the activity of urease in the root zone of bitter gourd was firstly inhibited and then activated, the activity of sucrase was firstly increased and then suppressed, and the activity of catalase was increased. Calcium cyanamide and bio-organic fertilizer increased the activities of urease and catalase during the whole growth period, while the sucrase activity was firstly activated and then inhibited. Combination application of dazomet and bio-organic fertilizer could efficiently control Fusarium wilt of bitter gourd and promote growth of bitter gourd plant.

KeywordsDazomet; Calcium cyanamide; Bio-organic fertilizer;Fusariumwilt of bitter gourd; Soil enzyme

苦瓜(MomordicacharantiaL.)是夏秋季節(jié)常食用的蔬菜，因苦瓜中的有效成分具有減脂、降壓、降血糖、抗腫瘤以及提高人體免疫力等優(yōu)點而被廣大消費(fèi)者喜愛[1]。由尖孢鐮刀菌苦瓜?；?Fusariumoxysporumf. sp.momordicae)引起的苦瓜枯萎病是一種廣泛分布的土傳病害，嚴(yán)重影響苦瓜的產(chǎn)量[2]，該病害首次于1981年在臺灣報道[3]，該?；统喙贤獠磺秩酒渌项惖戎参?。近年來，由于連年種植，苦瓜重茬地面積不斷擴(kuò)大，致使土壤中枯萎病病菌大量積累，發(fā)病呈逐年加重的趨勢，枯萎病已成為苦瓜生產(chǎn)中最重要的病害之一。對于作物枯萎病的防治，國內(nèi)外進(jìn)行了很多研究，如通過抗病育種、輪作、嫁接、化學(xué)藥劑、生防菌劑、高溫滅菌、施用生物有機(jī)肥等多種途徑進(jìn)行綜合防治[2]。其中應(yīng)用熏蒸劑防治作物土傳病害是比較有效的方法之一，在國內(nèi)外已經(jīng)有較多的報道[4-7]，但是應(yīng)用土壤熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作防治苦瓜枯萎病目前尚未見報道。

本試驗以棉隆和石灰氮與生物有機(jī)肥為材料，開展土壤熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作防治苦瓜枯萎病的研究，以明確其防病效果及對土壤酶活性的影響，可為苦瓜枯萎病的綜合防治提供參考。

1 材料與方法

1.1試驗材料

土壤熏蒸劑：“壟鑫”牌棉隆，有效成分含量為98%，由南通施壯化工有限公司生產(chǎn)；“榮寶”牌石灰氮，有效成分含量≥50%，由寧夏大榮化工冶金有限公司生產(chǎn)。

生物有機(jī)肥：“馕播王”牌生物有機(jī)肥，總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥6%，有效活菌數(shù)≥0.2億/g，由江陰市聯(lián)業(yè)生物科技有限公司生產(chǎn)。

植物病原菌：苦瓜枯萎病菌為尖孢鐮刀菌苦瓜?；途闟G-15，由本實驗分離保存。

苦瓜品種：如玉41號，為易感病品種，由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院張玉燦研究員提供。

1.2試驗設(shè)計與方法

試驗于2016年4—9月在山東省蔬菜病蟲生物學(xué)重點實驗室和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)植物保護(hù)學(xué)院試驗站田間進(jìn)行。

1.2.1 苦瓜枯萎病菌孢子懸浮液制備 將枯萎病菌株SG-15在培養(yǎng)基PDA上活化5天后，挑取菌絲塊放入PDB液體培養(yǎng)基中，25℃、150 r/min振蕩培養(yǎng)7天，待產(chǎn)孢較多時用四層紗布過濾后，配制成濃度為1×107cfu/mL的孢子懸浮液。

1.2.2 苦瓜苗培育 苦瓜種子先用50～60℃溫水浸種15～30 min，自然冷卻后在常溫下浸種10～12 h，撈出用清水洗凈后，置于 30～35℃恒溫條件下保濕催芽，經(jīng)2～3天后，種子長出3 mm左右胚根即可播種在育苗盤中，苦瓜苗長出4～5 片真葉時定植。

1.2.3 不同用量熏蒸劑防治苦瓜枯萎病試驗 試驗設(shè)7個處理：(1)空白對照(CK)；(2)棉隆30 g/m2(M4)；(3)棉隆45 g/m2(M6)；(4)棉隆60 g/m2(M8)；(5)石灰氮60 g/m2(N6)；(6)石灰氮120 g/m2(N14)；(7)石灰氮180 g/m2(N21)。土壤處理：將病原菌孢子懸浮液拌入供試土壤中，使土壤含孢子濃度為106cfu/g。接種病菌7天后，進(jìn)行熏蒸劑消毒處理。不同處理熏蒸劑與土壤充分混勻后，調(diào)節(jié)土壤含水量至60%～70%。將處理后的7 kg土壤裝入規(guī)格為35 cm×25 cm×15 cm的塑料盆中，覆膜，30℃消毒處理10天后揭膜，輕翻、晾曬土壤5天后，再將土壤裝盆。每盆定植20棵苗，隨機(jī)排列。苗期苦瓜枯萎病的分級標(biāo)準(zhǔn)：0級，健株，葉片及全株無發(fā)病癥狀；1級，病株 25%以下的葉片枯萎；2級，病株 25%～50%的葉片枯萎；3級，病株50%～75%的葉片枯萎；4級，病株75%～100%的葉片枯萎甚至死亡。

病情指數(shù)=∑(各級發(fā)病株數(shù)×該級代表數(shù))/(處理植株總數(shù)×最高級代表值)×100；發(fā)病率(%)=發(fā)病株數(shù)/總株數(shù)×100；防治效果(%)=(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)×100

1.2.4 苦瓜生物量測定 移栽后60天分別測定苦瓜主莖直徑和植株干重。主莖直徑采用游標(biāo)卡尺測定距離莖基部2 cm處的直徑；植株干質(zhì)量(105℃殺青 30 min，70℃烘干至恒重)用天平稱量；根冠比=根干重/地上部干重。

1.2.5 熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作防治苦瓜枯萎病田間試驗 試驗設(shè)以下處理：(1)對照(CK)；(2)生物有機(jī)肥(BOF) 10 g/株；(3)棉隆(M) 45 g/m2；(4)棉隆45 g/m2+生物有機(jī)肥10 g/株(M+BOF)；(5)石灰氮(N) 70 g/m2；(6)石灰氮70 g/m2+生物有機(jī)肥10 g/株(N+BOF)。小區(qū)面積36 m2，每個小區(qū)又劃為2個亞小區(qū)，加生物有機(jī)肥和不加生物有機(jī)肥。

田間土壤處理：按照草炭∶磷酸二氫鈉∶硫酸鎂=50∶1∶1比例，用制備好的苦瓜枯萎病菌孢子懸液來溶解磷酸二氫鈉和硫酸鎂再拌濕草炭，置于薄膜內(nèi)，待孢子穩(wěn)定3～4天后，再均勻撒到試驗田后用旋耕機(jī)深翻入土壤[8]。于2016年6月準(zhǔn)備熏蒸，熏蒸前施加底肥并旋耕，施藥后再次旋耕一次，用0.1 mm厚的塑料膜采用反埋法覆蓋。熏蒸20天后，揭膜透氣，15天后移栽長勢一致的苦瓜苗(每小區(qū)40株)。

枯萎病調(diào)查和統(tǒng)計：苦瓜苗定植60天后，調(diào)查統(tǒng)計發(fā)病情況?？喙峡菸√镩g分級標(biāo)準(zhǔn)：0級，無病癥；1級，輕微發(fā)病，30%以下的葉片出現(xiàn)葉脈黃化現(xiàn)象；3級，中度發(fā)病，30%～70%的葉片出現(xiàn)葉脈黃化現(xiàn)象；5級，高度發(fā)病，全株葉片葉脈黃化，未明顯影響植株的生長發(fā)育；7級，全株葉片葉脈黃化且呈現(xiàn)萎蔫癥狀，維管束變褐，植株停止生長發(fā)育；9級，植株死亡。發(fā)病率、病情指數(shù)和防治效果計算公式同1.2.3。

1.2.6 土壤酶活性測定 采集苦瓜移栽后45、80天的根區(qū)土壤樣品,風(fēng)干過1 mm篩,備用。脲酶活性用苯酚-次氯酸鈉比色法測定；蔗糖酶活性用3,5-二硝基水楊酸比色法測定，過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法[9]測定。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016和SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件處理試驗數(shù)據(jù)，用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同用量熏蒸劑對苦瓜枯萎病和生物量的影響

2.1.1 對苦瓜枯萎病的影響 由表1看出，除對照外，不同熏蒸劑處理都能不同程度地防治苦瓜枯萎病,其病情指數(shù)明顯低于對照，防治效果達(dá)47.4%～90.0%，棉隆處理的發(fā)病率比對照低70.0%～90.0%，防治效果達(dá)77.4%～90.0%。石灰氮處理的發(fā)病率比對照低20.0%～60.0%，防治效果達(dá)47.4%～65.0%。總體上棉隆的防治效果好于石灰氮。

2.1.2 對苦瓜苗期生物量的影響 與對照相比，不同熏蒸劑處理均可促進(jìn)苦瓜植株莖粗的生長，莖粗增長范圍在0.08～0.41 mm之間，但各處理間均無顯著差異。隨著棉隆藥劑用量的增加干重隨之增加，地上部干重M4、M6、M8處理均顯著大于CK，其中M6增長率最大，達(dá)73.22%。M4、M6、M8處理的地下部干重與CK相比，分別增長50.00%、91.67%、66.67%。隨著熏蒸藥劑量的增加各處理間根冠比差異均不顯著(表1)。

表1不同用量棉隆和石灰氮處理對苦瓜枯萎病和生物量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異達(dá)顯著水平(P<0.05)，下表同。

2.2熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作對田間防治苦瓜枯萎病的影響

苦瓜植株生長至60天，各處理全部發(fā)病后，調(diào)查不同熏蒸劑和生物有機(jī)肥協(xié)作對苦瓜枯萎病的防治效果。由表2看出，土壤熏蒸劑處理過的地塊病害發(fā)病率明顯低于對照。棉隆和石灰氮的防治效果分別為49.71%和30.69%，而施加生物有機(jī)肥后防治效果分別達(dá)到了70.85%和69.55%。表明熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作對苦瓜枯萎病具有較好的防治效果。

表2不同熏蒸劑和生物有機(jī)肥協(xié)作防治苦瓜枯萎病的效果

2.3土壤熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作對苦瓜根區(qū)土壤酶活性的影響

2.3.1 對土壤脲酶活性的影響 在整個生長期內(nèi)，所有石灰氮(N)處理的根區(qū)土壤脲酶活性都高于對照(CK)處理，且N+BOF處理高于只用生物有機(jī)肥(BOF)處理，故N+BOF對脲酶有激活作用。棉隆(M)處理對脲酶有先激活后抑制的作用，在45天時，M處理的脲酶活性高于CK和BOF處理，但是在80天時則相反；棉隆加生物有機(jī)肥(M+BOF)處理對脲酶活性先抑制后激活，在45天時，M+BOF處理的脲酶活性低于CK處理和BOF處理，但是在80天時則相反(圖1)。

2.3.2 對土壤蔗糖酶的影響 在移栽45天時，M+BOF處理和N+BOF處理的苦瓜根區(qū)土壤蔗糖酶活性高于CK處理和BOF處理，而M+BOF處理分別是CK處理和BOF處理的1.32倍和1.50倍，存在顯著性差異，但N+BOF處理與CK處理之間差異不顯著；在80天時，M+BOF處理和N+BOF處理的蔗糖酶活性低于CK處理，熏蒸劑加生物有機(jī)肥隨時間延長對蔗糖酶活性出現(xiàn)先激活后抑制的作用(圖1)。

圖1 熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作對苦瓜根區(qū)土壤酶活性的影響

2.3.3 對土壤過氧化氫酶的影響 在整個生長期內(nèi)，所有熏蒸劑處理的根區(qū)土壤過氧化氫酶活性均大于CK處理。在80天時，M+BOF處理和N+BOF處理土壤過氧化氫酶活性明顯高于其它處理，其中M+BOF處理較M處理提高5.53倍，而N+BOF處理較N處理提高41.91%，說明熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作能提高過氧化氫酶活性，而且以棉隆加生物有機(jī)肥處理效果較優(yōu)(圖1)。

3 討論與結(jié)論

已有研究表明，采用土壤熏蒸劑處理可以防治多種作物土傳病害[4-6, 11]。本試驗結(jié)果顯示，在溫室棉隆和石灰氮能夠較好地防治苦瓜枯萎病方案，棉隆隨著劑量的增加防治效果也提高，當(dāng)病害發(fā)生較輕時，棉隆30 g/m2和石灰氮60 g/m2即可達(dá)到較好防治效果。當(dāng)用棉隆熏蒸土壤防治西瓜枯萎病和辣椒疫霉病時，在適量范圍內(nèi)，劑量越高，其防治效果越好[12,13]，這與本試驗結(jié)果一致。另外，棉隆處理能提高苦瓜苗莖粗、地上干重、地下干重，但是石灰氮處理僅能提高苦瓜苗莖粗，說明棉隆和石灰氮能不同程度地促進(jìn)苦瓜植株的生長。棉隆和石灰氮處理也能夠促進(jìn)黃瓜植株的株高生長[5,14]。田間試驗中，用熏蒸劑處理過的小區(qū)苦瓜發(fā)病率都低于空白對照，而再添加生物有機(jī)肥處理的小區(qū)防治效果能達(dá)到69.55%以上，比單獨使用熏蒸劑或生物有機(jī)肥的防治效果好，這說明熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作能夠提高苦瓜枯萎病的田間防治效果。棉隆、多菌靈和生物有機(jī)肥單獨使用能防治菊花枯萎病，棉隆和多菌靈分別與生物有機(jī)肥的結(jié)合能夠更好地防治菊花枯萎病[10]，這與本試驗結(jié)果類似。

目前，防治土傳病害最有效的措施是土壤熏蒸劑與生物有機(jī)肥結(jié)合[10]，土壤熏蒸劑可以殺死土壤中各種病原生物[4，11]，生物有機(jī)肥能盡快恢復(fù)土壤中的微生物群落和多樣性[15，16]。土壤中的微生物群落和多樣性變化能夠影響土壤酶的活性。土壤脲酶活性在一定程度上能反映土壤的供氮能力，更能夠直接反映土壤氮循環(huán)的程度[17]。在本試驗中，與棉隆相比，不同用量石灰氮處理都能提高土壤脲酶活性，可能原因是石灰氮水解后，生成尿素，而進(jìn)一步分解成銨態(tài)氮則需要更多的脲酶參與，這與在休閑期進(jìn)行石灰氮土壤消毒后，設(shè)施芹菜土壤脲酶活性顯著增高的試驗結(jié)果相一致[18]。蔗糖酶與土壤肥力關(guān)系密切，土壤蔗糖酶含量的增加有利于土壤中有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化，增加土壤中的易溶性營養(yǎng)物質(zhì)，有利于土壤肥力的改善和提高。過氧化氫酶作為土壤中的氧化還原酶類，其活性可以表征土壤腐殖質(zhì)化強(qiáng)度大小和有機(jī)質(zhì)積累程度[17]。Zhao等用棉隆處理的土壤脲酶和過氧化氫酶的活性低于對照，添加生物有機(jī)肥的處理高于對照[10]。在本試驗中，苦瓜苗生長80天時棉隆單獨處理的脲酶活性低于對照，但是加生物有機(jī)肥后比對照高，說明棉隆與生物有機(jī)肥結(jié)合處理能提高脲酶活性，這與Zhao等人的結(jié)果一致。然而，本試驗中棉隆單獨處理的土壤過氧化氫酶活性都高于對照，這與Zhao等人的研究結(jié)果不同，原因不明確，尚待進(jìn)一步研究。本試驗中與對照相比，熏蒸劑與生物有機(jī)肥協(xié)作在生長前期能提高蔗糖酶活性，但隨著時間延長又抑制其活性。這可能是由于熏蒸劑和生物有機(jī)肥對蔗糖酶的激活作用消失的緣故。4種殺菌劑對連作蘋果園土壤酶活性的影響也隨著時間的推移出現(xiàn)蔗糖酶先升高后下降的趨勢[19]，這與本試驗結(jié)果相似。

綜上所述，土壤酶活性與土壤肥力有很大的關(guān)系，提高土壤肥力能促進(jìn)作物健康生長，進(jìn)而提高作物的抗病性。棉隆與生物有機(jī)肥結(jié)合應(yīng)用既能殺滅土壤中的枯萎病菌，又能恢復(fù)土壤微生物群落和多樣性，提高土壤酶的活性和土壤肥力，所以能較好地促進(jìn)苦瓜植株生長和防治枯萎病。本試驗篩選出高效熏蒸劑棉隆與生物有機(jī)肥結(jié)合防治苦瓜枯萎病方案，可為防治田間苦瓜枯萎病提供技術(shù)依據(jù)，其防病機(jī)理尚需進(jìn)一步研究。

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EffectsofCombinationofFumigantswithBio-organicFertilizeronFusariumWiltofBitterGourdandSoilEnzymes

Chen Dandan, Gao Kexiang

(CollegeofPlantProtection,ShandongAgriculturalUniversity/ShandongProvincialKeyLaboratoryforBiologyofVegetableDiseasesandInsectPests,Taian271018,China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.026

2017-04-27

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項“苦瓜枯萎病綜合治理技術(shù)方案研究”(201503110-12)

陳丹丹(1991—)，女，河北邢臺人，在讀碩士研究生，主要從事熏蒸劑對苦瓜枯萎病的防治研究。E-mail:834128677@qq.com

高克祥(1963—)，男，山東嘉祥人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事植物病害生物防治研究。E-mail:kxgao63@163.com

S436.429

A

1001-4942(2017)09-0135-05