外源硅配施沼液對大蔥紫斑病抗性和苗期生長的影響

苗錦山，張笑笑，棣圣哲，柴佩佩，祝海燕

（1.濰坊科技學(xué)院園藝科學(xué)與技術(shù)研究所，山東壽光 262700；2.山東省沃華農(nóng)業(yè)科技股份有限公司，山東安丘 262100）

大蔥是我國重要的大宗蔬菜作物之一，常年播種面積保持在90萬hm2左右，收獲面積和產(chǎn)量均居世界首位[1]。經(jīng)多年發(fā)展，我國各地形成了諸多大蔥生產(chǎn)和加工優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，如山東安丘、章丘等地，大蔥生產(chǎn)為當?shù)剞r(nóng)民增收致富作出了重要貢獻。

紫斑病是大蔥產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)中的一種重要病害，可通過土傳侵染，對大蔥產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大。前人研究表明，單一施用硅或沼液均可提高作物抗病性，并具有一定的促長效果[2-4]，但硅配施沼液施用對作物的抗病性和促長效果尚未見研究報道。該試驗研究了植株噴施硅素配施沼液對大蔥紫斑病抗性及其苗期生長的影響，以期為大蔥綠色清潔高效生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試“濰科1號”大蔥由濰坊科技學(xué)院園藝科學(xué)與技術(shù)研究所選育并提供。NaSiO3·9H2O由青島高喜寶生物技術(shù)有限公司提供。新鮮沼液取自產(chǎn)氣3個月以上的厭氧發(fā)酵池，由壽光奧諾農(nóng)業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)并提供。

1.2 試驗方法

試驗于2016年6—11月在濰坊科技學(xué)院園藝科學(xué)與技術(shù)研究所智能光照培養(yǎng)箱（GXZ型（多段編程））內(nèi)進行。根據(jù)硅和沼液施用方法不同設(shè)置4個處理，CK：不施用硅肥和沼肥；T2：植株噴施1.4 mmol/L Si；T3：澆灌稀釋沼液120g/盆（120g/盆≈22500kg/hm2，下同）；T4：植株噴施1.4 mmol/L Si+澆灌稀釋沼液120 g/盆。采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，重復(fù)5次。采用花盆草碳基質(zhì)栽培（草碳∶珍珠巖∶蛭石=3∶1∶1），均勻攪拌基質(zhì)施入復(fù)合肥（N-P2O5-K2O）2.8 g/盆（上口徑15 cm，高12 cm）。將飽滿均勻的大蔥種子播于育苗盆中，播量3 g/m2，然后將花盆置于光照培養(yǎng)箱中。光照培養(yǎng)箱設(shè)置：光照強度5000 lx，光照（12 h）/黑暗（10 h），白天溫度（28℃）/夜間溫度（15℃）。出苗后視墑情每5 d左右澆水1次。沼液處理前從沼液池中取新鮮沼液用清水稀釋3倍備用。分別于出苗后20 d和30 d進行2次植株噴施外源硅和澆灌沼液處理。出苗后35 d參照張軍高大蔥病菌接種方法[5]，用106cfu/mL的紫斑病菌孢子懸液進行人工噴霧無傷接種。接種后5 d取頂端第2葉片用于與病程相關(guān)酶活性等生理指標測定，接種后10 d調(diào)查發(fā)病株率和病情指數(shù)。播后55 d調(diào)查植株生長情況。

1.3 項目測定

葉綠素含量采用Arnon法測定；可溶性蛋白質(zhì)含量用考馬斯亮蘭比色法測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；根系活力采用TTC法測定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍四唑光化還原法測定[6]；過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性分別用愈創(chuàng)木酚法和Chance法測定[7]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS14.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源硅配施沼液對大蔥苗期紫斑病抗性的影響

超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和過氧化物酶（POD）為與作物抗病相關(guān)酶，其活性提高有助于作物抗性水平提升。從表1看出，施硅和沼液處理均對大蔥葉片3種酶活性產(chǎn)生顯著影響。其中其中SOD活性表現(xiàn)為T4＞T2＞T3，CAT活性表現(xiàn)為 T4＞T3＞T2，POD 活性表現(xiàn)為 T4＞T2＞T3，各處理酶活性水平均顯著高于對照，處理間差異顯著。T2、T3和T4病情指數(shù)分別為6.2、8.8和4.6，均顯著低于對照。病情指數(shù)差異表明，外源硅和沼液處理均可不同程度提高大蔥對紫斑病抗性，其作用效果以外源硅配施沼液最佳，其次為單獨施硅和沼液。

2.2 外源硅配施沼液對大蔥苗期根葉功能的影響

外源施硅和沼液均對大蔥葉片功能產(chǎn)生影響。其中葉片葉綠素含量表現(xiàn)為T4＞T3＞T2＞CK，施用沼液處理和硅與沼液配施處理后葉綠素均高于對照，其中T3和T4處理葉綠素含量顯著高于對照。3種處理葉片可溶性蛋白質(zhì)含量和可溶性糖含量均表現(xiàn)為 T4＞T3＞T2＞CK，均顯著高于對照，處理間差異顯著。施硅和沼液處理均可促進大蔥根系活力提高。硅與沼液配施、單施沼液、單施硅處理根系活力表現(xiàn)為T4＞T3＞T2＞CK，處理間差異均達到顯著水平（表 2）。

2.3 外源硅配施沼液對大蔥苗期生長的影響

從表3可以看出，施用外源硅和沼液均對大蔥幼苗產(chǎn)生一定的促生作用。施用外源硅、施用沼液處理和硅與沼液配施處理大蔥幼苗與對照幼苗相比，施用沼液處理和硅與沼液配施處理株高、地上部鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)量均顯著高于對照，表現(xiàn)出較好的促長作用。施用外源硅處理幼苗株高略低于對照，但地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均顯著高于對照，說明硅對大蔥壯苗培育可產(chǎn)生一定效果。

表1 外源硅配施沼液對大蔥苗期紫斑病抗性的影響

表2 外源硅配施沼液對大蔥苗期根葉功能的影響

表3 外源硅配施沼液對大蔥苗期生長的影響

3 討論與結(jié)論

近年來許多研究表明，施用沼液和外源硅均可對作物真菌病害防治產(chǎn)生效果。其中，沼液的防病機理主要包括營養(yǎng)作用、抑菌作用、厭氧發(fā)酵液中功能微生物的作用及對植物系統(tǒng)防御的激發(fā)作用[8]。而硅的抗病機理主要為硅沉積假說和硅生理代謝調(diào)節(jié)作用，因所研究作物和病害不同，其抗病作用機理存在差異[9]。

在作物遭受生物和非生物逆境脅迫時，硅和沼液均可能通過調(diào)控植物體相關(guān)的生理生化反應(yīng)并誘導(dǎo)植物組織中病程相關(guān)蛋白酶活性而產(chǎn)生一系列的抗性反應(yīng)[10]。該研究發(fā)現(xiàn)單施硅或沼液均可提升感染紫斑病大蔥葉片SOD、CAT、POD等與抗病性相關(guān)酶的活性，抗氧化酶活性的提高有助于作物抗病性[11]，從而顯著降低了植株病情指數(shù)。二磷酸核酮糖梭化酶是葉片蛋白質(zhì)的主要存在形式，葉片衰老過程中可溶性蛋白質(zhì)的含量變化基本上反映了RuBP梭化酶含量的變化，在一定程度上反映了葉片凈光合速率的高低[12]。外源硅配施沼液處理葉片葉綠素含量、可溶性蛋白質(zhì)含量和根系活力均顯著高于其他處理，說明處理大蔥幼苗根葉代謝功能增強，從而促進了幼苗生長，有助于壯苗培育。

綜上，不論單施硅或沼液均可對大蔥苗期紫斑病產(chǎn)生一定的防控效果，而硅與沼液配合施用則可發(fā)揮更好的防病促長作用。另外，施用外源硅和沼液均屬于綠色清潔生產(chǎn)技術(shù)，可有效減少化學(xué)殺菌劑的施用，有助于大蔥品質(zhì)的改善和安全生產(chǎn)，因此大蔥苗期植株噴施1.4 mmol/L Si+沖施純沼液22500 kg/hm2可作為大蔥防病豐產(chǎn)的重要技術(shù)措施加以應(yīng)用。