海藻多糖與有機物料對煙草青枯病的防控效果

褚德朋 許永幸 高強 王鵬 崔云 徐蕊 張廣雨 王啟業(yè) 陳芊如 尤祥偉 李義強

摘 ?要：為探究海藻多糖與其他有機物料混合使用對煙草青枯病的防控效果，以烤煙品種NC102為試驗材料進行田間試驗，設置不同用量海藻多糖與微生物菌肥、草木灰、貝殼粉、生物炭等有機物料的組合處理，分析了不同處理對煙草農藝性狀和經(jīng)濟性狀、土壤理化性質、烤后煙葉化學成分的影響，以及土壤理化性質與煙草青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)的相關性。結果表明，與對照相比，海藻多糖與有機物料的施用普遍促進了團棵期和旺長期的煙株生長發(fā)育，提高了土壤pH和有機質含量，降低了煙草青枯病的發(fā)病率和病情指數(shù);烤后煙葉經(jīng)濟性狀和主要化學成分也有不同程度的提升。Pearson相關性分析表明，土壤有機質含量和pH與青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)之間存在極顯著的負相關關系。500倍海藻多糖稀釋液在50～100 mL/株的范圍內，用量越高，效果越好;組合處理中草木灰+海藻多糖75 mL/株處理效果最好。通過增加海藻多糖和有機物料，調節(jié)土壤pH或增加土壤有機質含量有助于控制青枯病的發(fā)生。

關鍵詞：海藻多糖;有機物料;煙草青枯病;土壤理化性質

Abstract： To investigate the control effect of seaweed polysaccharides and some organic materials on the tobacco bacterial wilt， a field experiment was performed using flue-cured tobacco variety NC102 as the experimental material. A series of experimental trials was designed including seaweed polysaccharides only， and combination of seaweed polysaccharides with organic materials including microbial fertilizer， plant ash， shells powder and biochar. The effect of different treatment on the tobacco agronomic and economic traits， the soil physi-chemical properties， the flue-cured tobacco chemical composition， and the correlations between soil physi-chemical properties and the incidence and disease index of tobacco bacterial wilt were analyzed. The results showed that， compared with the control， the application of seaweed polysaccharides and organic materials generally promoted the growth and development of tobacco during the resetting stage and vigorous growing stage， increased the soil pH and organic matter content， reduced the incidence and disease index of tobacco bacterial wilt， and improved the economic characteristics and the main chemical components of flue-cured tobacco leaves. Pearson correlation analysis showed that there were significantly negative correlations between soil organic matter content， soil pH and the incidence and disease index of bacterial wilt. Application of 500 times diluted polysaccharide with 50～100 mL/plant showed a negative correlation with the incidence index of bacterial wilt， whereas plant ash+seaweed polysaccharide 75 mL/plant treatment showed the best control effect of bacterial wilt in all treatments. Therefore， the occurrence of bacterial wilt can help controlled by adding seaweed polysaccharides and organic materials to adjust soil pH and soil organic matter content.

Keywords： seaweed polysaccharide; organic materials; tobacco bacterial wilt; soil physi-chemical properties

煙草青枯病是由茄科勞爾氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的毀滅性煙草土傳病害。煙草青枯病防治主要措施為改善栽培管理[1-4]、生物防治[5-6]、化學防治[7-8]等方面，亟待尋求一種綠色、安全、高效的防控措施。海藻多糖是一類多組分的混合物，能控制細胞分裂、調節(jié)細胞生長以及維持生命有機體正常代謝，具有優(yōu)良的抑菌活性，開發(fā)與應用前景廣闊。目前生物炭、貝殼粉、草木灰等有機物料可用于改善土壤理化特性和生物性狀，并對土壤微生態(tài)產(chǎn)生積極影響，受到了國內外研究者的廣泛關注[9-14]。因此，本研究通過田間試驗，比較海藻多糖不同用量以及海藻多糖與不同有機物料組合，對煙草青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)、煙草農藝性狀和經(jīng)濟性狀、土壤理化性質以及烤后煙葉質量等指標的影響，并對土壤因素與青枯病發(fā)病程度進行了相關性分析，旨在篩選出具有優(yōu)化土壤結構，兼防青枯病的土壤改良劑，為煙草青枯病綠色防控提供依據(jù)。

2 ?結 ?果

2.1 ?不同處理對煙草青枯病的防控效果

從表1中可以看出，與CK相比，施用海藻多糖與有機物料，降低了煙草青枯病的發(fā)病率及病情指數(shù)，對煙草青枯病具有一定程度的防控作用。其中團棵期SPS3、Pa+SPS2和Bc+SPS2 三個處理發(fā)病率均為0.00%，相對防效達到100%，其他處理則出現(xiàn)不同程度的發(fā)病;旺長期Pa+SPS2處理的發(fā)病率最低，為11.11%，較CK降低了66.67%，其病情指數(shù)最小，為3.46，相對防效達到83.11%。不同處理之間存在一定的差異，大致呈現(xiàn)海藻多糖用量越多效果越好，組合處理好于單一處理的趨勢。

2.2 ?不同處理對煙草農藝性狀的影響

2.2.1 ?不同試驗處理對團棵期農藝性狀的影響 ?由表2可知，施用海藻多糖與有機物料的處理和對照CK相比，煙株的長勢較好。株高、最大葉長、最大葉寬以及最大葉面積4項指標，所有處理與CK無顯著差異，效果較好的處理分別為Pa+SPS2、Bc+SPS2、SPS3和Pa+SPS2、Bc+SPS2，較CK分別提高了22.82%、15.20%、13.30%、31.58%。有效葉數(shù)SPS3、Pa+SPS2和Bc+SPS2處理顯著高于CK，但施用海藻多糖與不同有機物料混合使用的處理之間無顯著差異，各處理的有效葉均在11～14片之間。因此，團棵期Pa+SPS2處理促生長的效果明顯好于其他處理。

2.2.2 ?不同試驗處理對旺長期農藝性狀的影響 ?由表3可知，不同試驗處理對旺長期農藝性狀產(chǎn)生不同程度的影響。與團棵期相比，旺長期農藝性狀調查指標增加了莖圍和節(jié)距兩項內容。株高、節(jié)距、有效葉數(shù)和最大葉長4項指標所有處理均顯著高于CK，增幅分別為9.9%～14.4%、21.1%～23.6%、14.1%～21.7%以及10.4%～15.3%;最大葉寬各處理之間無顯著差異;莖圍SPS3、Pa+SPS2和Bc+SPS2 3個處理顯著高于CK，其余處理差異不顯著，而最大葉面積Mf+SPS2、Pa+SPS2和Bc+SPS2 3個處理與CK差異顯著。綜合6項指標考慮，海藻多糖與有機物料的施用對于煙草的生長表現(xiàn)出促進作用，Pa+SPS2處理對于煙草生長的促進效果最好，與團棵期表現(xiàn)一致。

2.3 ?不同處理對土壤理化性質和微生物的影響

從表4中可以看出，海藻多糖與有機物料混合施用，對土壤理化性質表現(xiàn)出顯著影響。相比CK處理，海藻多糖與有機物料施用后，土壤有機質含量增加103.6%～194.0%;土壤全氮、速效鉀含量降低14.6%～77.8%、19.0%～34.5%;土壤速效磷含量SPS1處理提高了11.25%，其余各處理降低了3.4%～42.2%;所有處理的土壤pH均較CK有所提高，Pa+SPS2提升pH效果最明顯。根據(jù)16S rRNA基因擴增子測序分析，發(fā)現(xiàn)施用海藻多糖和有機物料后，土壤微生物Alpha多樣性并未發(fā)生顯著變化（圖1）。在門水平上，不同試驗處理的優(yōu)勢細菌類群均為變形菌門（30%～47%）、酸桿菌門（16%～33%）和放線菌門（5%～21%）（圖2）。施用海藻多糖和有機物料后，雖然土壤微生物種類未發(fā)生改變，但其相對豐度有所變化。其中在海藻多糖的基礎上添加草木灰（Pa+SPS2）和生物炭（Bc+SPS2）的處理，放線菌門的相對豐度明顯升高，SPS1處理的酸桿菌明顯增多。

在屬水平上，不同試驗處理微生物相對豐度與對照相比，粘桿菌和馬賽菌豐度降低，SPS3處理脂環(huán)酸芽孢桿菌、Pa+SPS2處理朱氏桿菌以及Bc+SPS2處理鞘氨醇單胞菌豐度則升高（圖3）。

2.4 ?不同處理對煙草經(jīng)濟性狀的影響

不同試驗處理烤后煙葉的經(jīng)濟性狀顯示（表5），產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價以及上中等煙比例4個指標，Sp+SPS2處理的產(chǎn)量最高，較CK提高了5.83%，Bc+SPS2處理次之，CK處理的產(chǎn)量最低;產(chǎn)值和上中等煙比例兩指標，各處理均高于CK，分別提高5.74%～12.03%、1.48%～5.59%;從均價來看，海藻多糖與有機物料的施用提高了煙葉均價，但各處理之間無顯著差異。綜上所述，海藻多糖與有機物料施用后可以提高煙葉的經(jīng)濟性狀。

2.5 ?不同處理對烤后煙葉化學成分的影響

由表6可知，不同試驗處理會影響烤后煙葉（C3F）的主要化學成分，與CK相比，各處理的煙堿含量、兩糖含量、總氮含量、鉀含量以及鉀氯比均有增加的趨勢，而氯含量和兩糖比基本保持在同一水平;各處理煙葉常規(guī)化學成分含量均在適宜范圍之內。Pa+SPS2處理還原糖含量、鉀含量均為最高，分別較CK提高了3.59和0.39個百分點。

2.6 ?土壤理化性質與青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)的相關性

對不同試驗處理的土壤理化性質與青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)進行Pearson相關性分析，結果顯示（表7），青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)與土壤有機質含量和pH呈極顯著負相關，與土壤速效鉀和速效磷含量呈顯著正相關。在土壤中肥料基數(shù)一定的前提下，土壤中磷鉀含量越高，說明被植物吸收利用的越少，植株發(fā)育弱，抵抗病害的能力較差，其病害發(fā)生就越嚴重;發(fā)病率和病情指數(shù)與土壤全氮含量不相關。因此，增加土壤有機質含量和調節(jié)土壤pH均可以控制青枯病的發(fā)生。

3 ?討 ?論

試驗結果表明，施用不同用量的海藻多糖，以及海藻多糖與不同有機物料混合施用，促進了團棵期與旺長期煙株的生長發(fā)育。株高、節(jié)距、有效葉數(shù)和最大葉長等農藝指標都顯著增加，說明海藻多糖對煙株發(fā)育具有很好的促生功效。魏珊珊等[15]、趙康等[16]、涂勇等[17]等關于海藻多糖對草莓、小麥、玉米等農作物的增產(chǎn)提質效果研究也印證此結果：施用海藻肥后，增加土壤中有機質的含量，激活土壤中的各種微生物，增強土壤生物活動，從而提高土壤中有效養(yǎng)分的含量，有效調控作物生育期間土壤的養(yǎng)分供應特性，提高作物對土壤養(yǎng)分的吸收，從而提高肥料的利用率以及產(chǎn)量形成的能力。然而使用海藻多糖和有機物料會導致土壤的全氮、速效磷和速效鉀含量降低，說明不同處理區(qū)的氮磷鉀元素從土壤到煙葉的轉移和利用效率更高。可能原因是海藻多糖與有機物料的施用，海藻多糖水解為二糖、單糖等，既為煙株生長提供了能源，又調節(jié)細胞滲透壓，可有效提高作物的生長速率和抵抗逆境脅迫的能力[22]，促進了煙草植株對土壤中氮、磷、鉀的吸收和高效利用，有效提高了煙葉中煙堿含量和鉀含量。

施用海藻多糖與有機物料，同時可以改善土壤環(huán)境、提高土壤pH和改變土壤微生物構成，增強了土壤微生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，從而對煙草青枯病起到較好的防控效果，煙草青枯病的發(fā)病率和病情指數(shù)得到了有效控制。Pearson相關性分析表明，土壤pH及有機質含量與青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)之間存在極顯著的負相關關系，調節(jié)土壤pH和增加有機質含量可以控制青枯病的發(fā)生，沈桂花等[14]、萬惠霞等[23]、李小龍等[24]、施河麗等[25]等研究也證明了該觀點。同時由16S V3-V4區(qū)域擴增子測序知，Bc+SPS2和Pa+SPS2兩個處理放線菌較CK明顯增多。放線菌可以通過其對土壤微環(huán)境的調控，調節(jié)植物生長，還可以通過與植物和其他有害病原菌之間的相互協(xié)調，緩解不良環(huán)境因素脅迫，降低病原菌的活性，提高植物對所處生境的適應能力[26]。通過對經(jīng)濟性狀分析發(fā)現(xiàn)，不同處理在產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價以及上中等煙比例等經(jīng)濟性狀指標方面均優(yōu)于對照組CK，烤后煙葉煙堿、兩糖、總氮、鉀、鉀氯比等化學指標與CK相比也有不同程度的提高。與王明旭等[27]、李文麗等[28]關于微生物菌劑能提高煙葉等級比例和均價，對煙葉化學成分協(xié)調性和評吸品質均有利的結果一致。

4 ?結 論

海藻多糖與有機物料混合使用，增加了土壤有機質含量，提高了土壤pH，促進了煙株生長發(fā)育，提高了上等煙比例和煙葉品質，降低了煙草青枯病的發(fā)病率和病情指數(shù)，其中海藻多糖配合草木灰施用的效果最佳，其聯(lián)合拮抗煙草青枯病的機理還需進一步研究。

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