辣椒廢棄物堆肥對番茄根結(jié)線蟲拮抗作用研究

霍凱麗 賈軍濤 趙恒宇 孫霞

摘? ? 要：以生物急性毒性試驗篩選出的辣椒廢棄物堆肥產(chǎn)物為原料，通過盆栽防效試驗，探究了不同處理和發(fā)酵時間的辣椒廢棄物發(fā)酵產(chǎn)物對番茄根結(jié)線蟲的影響。結(jié)果表明，與對照相比，辣椒秸稈-雞糞聯(lián)合發(fā)酵3 d的有機物料在4%，5%的施用濃度下植株地上部干物質(zhì)的量分別增加118.75%，106.25%，發(fā)酵5 d的5%施用濃度地上部干物質(zhì)量僅增加37.5%。從根結(jié)數(shù)目來看，以辣椒秸稈-雞糞添加5%VT菌劑聯(lián)合發(fā)酵3 d的堆肥物料效果更好，其中施用濃度為5%處理比4%處理根結(jié)數(shù)目減少了58.77%，表明在土壤中，5%濃度具有較好的防治效果。綜合植物生長指標(biāo)和根結(jié)發(fā)生情況，以辣椒秸稈-雞糞聯(lián)合堆肥3 d，4%濃度施用量對植物生長和根結(jié)線蟲防治效果更好。

關(guān)鍵詞：辣椒;廢棄物;番茄根結(jié)線蟲;防效

中圖分類號：S436.412.2? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.09.009

Abstract：The effects of pepper waste compost products with different treatment and fermentation time on tomato root nodule nematode were studied by pot experiment with the results of acute biological toxicity test. The results showed that the amount of dry matter in the aboveground part of the plant increased by 118.75% and 106.25%， respectively， for organic materials fermented by pepper straw and chicken manure for 3 days， and the amount of dry matter in the aboveground part of the plant increased by 37.5%. In terms of the number of root nodules， the composting material with pepper straw and chicken manure added with 5%VT bacteriological agent for 3 days had a better effect， among which the number of root nodules was reduced by 58.77% when the application concentration was 5%， compared with 4%， indicating that the 5% concentration had a better control effect in soil.Based on the comprehensive plant growth indexes and the occurrence of root nodules， the combination of pepper straw and chicken manure composting with 3 d， 4% concentration and dosage had better effects on plant growth and root nodules nematode control.

Key words： pepper; vegetable waste; root knot nematode in tomato; control effect

根結(jié)線蟲病是目前對蔬菜種植危害較大的一種土傳病害，其可侵害的植物種類高達(dá)2 000多種。全國每一年有超過40萬 hm2蔬菜遭受根結(jié)線蟲侵害，經(jīng)濟損失超過30億元[1]。受根結(jié)線蟲危害較輕的作物一般會減產(chǎn)15%～20%，嚴(yán)重時甚至超過70%[2]。

目前通常采用的防治方式主要分為農(nóng)業(yè)防治、生物防治、化學(xué)防治等[3-5]。有文獻(xiàn)資料顯示，辣椒廢棄物具有拮抗根結(jié)線蟲的作用，合理施用辣椒廢棄物，可在拮抗番茄根結(jié)線蟲的同時，改善番茄的生長狀況[6-7]，施用腐熟的堆肥可改善土壤環(huán)境，并明顯降低植物根結(jié)線蟲的發(fā)生及其危害[8-10]。結(jié)合以上兩個思路，筆者將辣椒廢棄物進(jìn)行高溫好氧堆肥，堆肥后的物料經(jīng)室內(nèi)生物急性毒性試驗篩選，獲得了抗番茄根結(jié)線蟲線較好的有機物料。

目前，國內(nèi)探索有機物料防治植物根結(jié)線蟲病害效果的方法多是利用浸提液對線蟲的抑殺作用進(jìn)行室內(nèi)生物毒性測試，但是土壤環(huán)境條件復(fù)雜，有機物料施入土壤后可能會增強或減弱其抑病作用。為此，本研究將室內(nèi)生物急性毒性試驗篩選出的有機物料進(jìn)行盆栽防效試驗，探究室內(nèi)生物毒性試驗所得出的抑線效果較好的有機物料在盆栽試驗中是否也能達(dá)到相同的抑線效果。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試有機物料 本次試驗采用的有機物料有3種，包括：（1）辣椒秸稈取自新疆烏魯木齊縣蔬菜種植區(qū);（2）辣椒秸稈與雞糞聯(lián)合發(fā)酵5 d后得到的堆肥;（3）辣椒秸稈與雞糞添加5%VT菌劑進(jìn)行聯(lián)合好氧發(fā)酵3 d后得到的堆肥。

1.1.2 供試作物 番茄（壽禾粉冠）。

1.1.3 供試土壤 為了使根結(jié)線蟲病害易于發(fā)生，選取北京市房山區(qū)蔬菜基的沙土進(jìn)行高溫滅菌。

1.2 試驗方法

試驗于2018年10月7日至2018年12月2日在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)日光溫室進(jìn)行。試驗原料由急性生物毒性試驗篩選而來，共5個處理（表1）。

每處理按照相應(yīng)濃度進(jìn)行堆肥物料與基質(zhì)混配進(jìn)行育苗，兩葉一心時移栽至容積為500 mL的塑料盆中。番茄幼苗定植一周后，實行接種線蟲處理，每盆接種500條二齡線蟲，分4次接種。接種方法如下：在番茄根周圍刨去表層2～3 cm的土層，將收集的二齡幼蟲懸浮液，用純水調(diào)整其濃度為25條·mL-1，用玻璃棒在根部一周打四個孔，用移液器將線蟲懸浮液均勻的打入孔中，然后用土覆蓋。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 植物生長狀況 番茄幼苗移栽后第30 天收獲，剪去地上部分，測定株高、莖粗，地上部鮮質(zhì)量。地上部樣品先105 ℃殺青0.5 h，然后70 ℃烘干48 h，最后稱質(zhì)量。地下部用自來水沖洗干凈后，用吸水紙吸干水分，稱量根鮮質(zhì)量。

1.3.2 根結(jié)線蟲發(fā)生情況 根系染色方法參照Byrd [11]，稍有變動，具體操作：根系清洗凈晾干后，用1.5%的次氯酸鈉溶液浸泡5 min，然后用水洗凈，放入蒸餾水中浸泡15 min。晾干后，將根系轉(zhuǎn)入200 mL燒杯中，加入3.5%酸性品紅溶液，室溫放置染色45～60 min，流水沖洗表面的品紅溶液，放置于預(yù)先有蒸餾水的燒杯中褪色2～5 min，便可見根結(jié)被染成紅色，其他根系為淡黃色。即可對根結(jié)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)處理采用Excel繪圖，利用SPSS 20.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株生長的影響

從圖1和表2中可以看出，A1處理株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積、地上干質(zhì)量、地下鮮質(zhì)量分別比CK低30.30%，17.27%，59.35%，35.15%，62.50%，72.14%，說明辣椒秸稈不作發(fā)酵處理直接使用，對植物生長產(chǎn)生了抑制作用。A4處理各項指標(biāo)雖優(yōu)于A1處理，但與CK效果相差不大。添加A2（辣椒秸稈與雞糞1：1添加5%VT菌劑發(fā)酵第3天濃度為4%的處理），植株地上部干質(zhì)量達(dá)0.35 g，地下部鮮質(zhì)量達(dá)2.02 g，比CK高出118.75%，30.69%，比A3處理高出5.7%，11.38%，表明A2處理對番茄生長促生效果最優(yōu)。

2.2 不同處理對番茄根結(jié)線蟲拮抗作用的影響

由圖2和圖3看出，與CK相比，施用有機物料均達(dá)到了防治根結(jié)線蟲侵染的效果，表現(xiàn)為顯著降低了根系上根結(jié)的數(shù)量。從圖2可以看出，CK根系上根結(jié)膨大、疊加，形成大根瘤，其余處理根系僅有小的根結(jié)。A3處理的根系上形成的根結(jié)數(shù)量最少，比CK降低了86.08%;A2處理使根結(jié)數(shù)量降低了66.23%，大于A4處理（47.67%），但是A2與A1相比并未表現(xiàn)出顯著差異。

3 結(jié)論與討論

從盆栽試驗可以看出，各處理間地上部干物質(zhì)量積累從高到低表現(xiàn)為A2>A3>A4>CK>A1。A2、A3地上部干物質(zhì)積累分別是CK的2.19倍、2.06倍，是A1的5.83倍、5.5倍。從根結(jié)數(shù)目來看，添加微生物菌劑的A2、A3處理效果更佳，且A3根結(jié)數(shù)目比A2減少了58.77%，為辣椒秸稈拮抗番茄根結(jié)線蟲提供了良好的依據(jù)。但直接施用辣椒秸稈的處理，盡管在降低植株根結(jié)有一定效果，植株其余各項生長指標(biāo)均低于CK，且差異顯著。由此看出辣椒秸稈不做堆肥處理直接使用，不利于番茄生長。這種現(xiàn)象可能是由于植物生產(chǎn)過程中受病原菌侵染[12]或攜帶除草劑殺蟲劑[13]等，研究表明，除草劑及病原菌等用于幼苗生長時，會阻礙植株健康生長。然而將植株進(jìn)行高溫好氧堆肥后，可最大程度的殺滅病原菌，鈍化有害物質(zhì)[15]。將辣椒秸稈與雞糞添加微生物菌劑進(jìn)行高溫好氧堆肥處理后不僅可促進(jìn)作物生長，還能達(dá)到很好的抑線效果。因此，若要安全的利用植株殘體，需要將其做無害化處理。

本研究在開發(fā)辣椒秸稈抗線功效時，發(fā)現(xiàn)辣椒秸稈添加雞糞和微生物菌劑聯(lián)合發(fā)酵3 d和辣椒秸稈添加雞糞聯(lián)合發(fā)酵第5天的有機物料抗線效果最佳。但是在施入土壤后，前者效果更好。那么，微生物菌劑對抗線或者保留抗線物質(zhì)是否有幫助，蔬菜殘體中是什么物質(zhì)起到了最大的抗線作用尚未可知。本試驗對于辣椒秸稈拮抗線蟲的機理并未進(jìn)行深入的研究，下一步應(yīng)當(dāng)確定辣椒秸稈抑制線蟲的主要作用物質(zhì)，并通過進(jìn)一步試驗獲得既能使堆肥達(dá)到完全腐熟，又可以最大限度保留蔬菜殘體中抗線物質(zhì)的堆肥技術(shù)。

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