堿性硅肥對(duì)香蕉枯萎病的影響

鐘飛騰，王詩霖，盧詩麗，袁梅婷，劉月廉

(廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)業(yè)學(xué)院，廣東湛江，524088)

香蕉枯萎病是世界性病害，由尖孢鐮刀菌古巴專化型Fusariumoxysporumf.sp.cubense引起，不同地區(qū)存在不同的生理小種，在我國發(fā)現(xiàn)的主要是4號(hào)生理小種[1]。香蕉枯萎病也稱作“香蕉癌癥”，是土傳性維管束病害[2]，要達(dá)到根治非常困難，并且蔓延速度十分迅速[3-4]，對(duì)整個(gè)香蕉種植業(yè)產(chǎn)生了毀滅性危害。近年來，許多學(xué)者致力于該病害的防控研究，在化學(xué)藥劑、抗病育種、農(nóng)業(yè)防治、生物防治等方面[5-6]都取得了一定成效，但目前還沒有獲得較為理想的方法[7]。有學(xué)者提出，采用一些栽培或土壤改良措施，香蕉枯萎病等土傳性病害發(fā)病率能夠得到有效控制，且這種控制是長期的，具有一定的穩(wěn)定性[8]。有研究表明，酸性環(huán)境有利于真菌生長繁殖；而中性或偏堿性條件下真菌生長速度受到限制，并且細(xì)菌和放線菌的數(shù)量有一定幅度的增多，土壤微生物的種群結(jié)構(gòu)得到明顯改善，土壤微生物活性及多樣性呈現(xiàn)增長[9-11]。因此，本研究擬通過施用堿性硅肥改變土壤酸性環(huán)境，比較香蕉枯萎病菌生長情況和香蕉苗發(fā)病狀況，探究堿性硅肥能否抑制香蕉枯萎病發(fā)展，從而為堿性硅肥在香蕉生產(chǎn)上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

巴西蕉(AAA)3葉苗；尖孢鐮刀菌古巴專化型4號(hào)小種Fusariumoxysporumf.sp.cubense，race 4，簡寫為Foc4，廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)業(yè)學(xué)院微生物試驗(yàn)室提供。馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基：馬鈴薯(去皮切塊)200 g，葡萄糖20 g，瓊脂18 g，蒸餾水1 000 mL。堿性硅肥：途?？?，pH值9.0～11.0，韓國翱得思株式會(huì)社生產(chǎn)，廣東省江門植保有限公司提供。普通肥：硫酸鉀復(fù)合肥，史丹利化肥股份有限公司生產(chǎn)，N、P2O5、K2O含量比例分別為15%、15%、15%。盆栽土壤：磚紅壤，pH值4.5，有效氮17.9 mg/kg，速效磷5.3 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 PDA平板試驗(yàn) 將堿性硅肥和普通肥用去離子水分別稀釋為1、1×10-1、1×10-2、1×10-3mol/L溶液，121 ℃滅菌30 min備用，以無菌水為對(duì)照，在PDA平板上使用擴(kuò)展法分別測定不同濃度堿性硅肥和普通肥對(duì)Foc4菌絲體生長的影響[12]，每個(gè)處理重復(fù)5次。

1.2.2 土壤平板試驗(yàn) 采用土壤平板測定法[13]，將土壤用研缽研磨后過60目篩(孔徑0.3 mm)，稱量過篩土壤15 g裝入培養(yǎng)皿，分別加入1.2.1不同濃度堿性硅肥和普通肥50 mL混均，以加入無菌水50 mL為對(duì)照，壓平表面，制成大約4 mm厚的土壤平板，每處理重復(fù)5次，121 ℃滅菌30 min備用。用直徑5 mm打孔器取PDA培養(yǎng)的Foc4菌餅，分別接種于各處理土壤平板培養(yǎng)基中，用保鮮膜包好，放入28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5 d后，使用游標(biāo)卡尺采取十字交叉法測量各處理的菌落直徑并記錄，計(jì)算菌絲生長抑制率。菌絲生長抑制率(%)=(對(duì)照菌落直徑-處理菌落直徑)/對(duì)照菌落直徑×100。

1.2.3 盆栽試驗(yàn) 設(shè)置盆栽香蕉苗不接種病原菌，不施用任何肥料，作為對(duì)照(空白)；接種病原菌，不施用任何肥料，作為對(duì)照(發(fā)病)；接種病原菌，施用堿性硅肥；接種病原菌，施用普通肥等4個(gè)處理。病菌Foc4制作孢子懸浮液1×106個(gè)/mL，采用傷根法接種盆栽香蕉苗。堿性硅肥稀釋成800倍液，普通肥1 g加入清水100 mL充分混合，均每隔2周施肥1次；對(duì)照澆灌等量無菌水。各處理香蕉苗放置于25～28 ℃溫室中培養(yǎng)，28 d后開始調(diào)查香蕉枯萎病發(fā)病情況。

香蕉枯萎病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，無病葉且無病莖；1級(jí)，病葉和病莖占總?cè)~數(shù)和總莖長的1/4以下；2級(jí)，病葉和病莖占總?cè)~數(shù)和總莖長的1/4～1/2；3級(jí)，病葉和病莖占總?cè)~數(shù)和總莖長的1/2～3/4；4級(jí)，病葉和病莖占總?cè)~數(shù)和總莖長的3/4或全株發(fā)病，但并未枯萎、死亡；5級(jí)，全株發(fā)病枯萎、死亡[14-15]。計(jì)算各處理發(fā)病率及病情指數(shù)，發(fā)病率(%)=病株數(shù)/總株數(shù)×100，病情指數(shù)=∑(各級(jí)病株數(shù)×級(jí)數(shù))/(總株數(shù)×5)×100。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)顯著性分析采用SPSS Statistics 17.0進(jìn)行Duncan's多重差異顯著性分析以及獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 PDA平板培養(yǎng)效果

試驗(yàn)結(jié)果看出，PDA平板培養(yǎng)5 d后，相同肥料不同濃度處理對(duì)Foc4菌絲都具有抑制作用，而且濃度越高，抑制率越高。堿性硅肥1 mol/L處理平板上Foc4菌絲生長速度最慢，抑制率最高，為27%，與1×10-1、1×10-2和1×10-3mol/L處理的抑制率存在極顯著差異；而對(duì)照Foc4菌絲生長速度最快。普通肥處理對(duì)Foc4菌絲也有一定的抑制作用，1 mol/L處理的抑制率為20.67%，與1×10-1、1×10-2和1×10-3mol/L處理的抑制率存在極顯著差異。相同濃度條件下，不同肥料處理的菌絲生長速率不同，堿性硅肥較普通肥處理的菌絲生長速率低、菌絲生長量少且抑制率高(見表1和圖1)。

2.2 土壤平板培養(yǎng)效果

試驗(yàn)結(jié)果看出，土壤平板培養(yǎng)5 d后，相同濃度條件下不同肥料處理的菌絲生長速率不同；堿性硅肥較普通肥處理的菌絲生長速率低、菌絲生長量少，且抑制率高。相同肥料不同濃度處理對(duì)Foc4菌絲都具有抑制作用，而且溶液濃度越高，抑制率越高。堿性硅肥1 mol/L處理的菌絲生長速度最慢，抑制率最高，為24%，且與1×10-2和1×10-3mol/L處理的抑制率具有極顯著差異；而對(duì)照Foc4菌絲生長速度最快。普通肥處理對(duì)Foc4菌絲也有類似的抑制作用，1 mol/L處理的抑制率最高，為20.67%，且與1×10-1、1×10-2和1×10-3mol/L處理抑制率存在極顯著差異(見表1和圖1)。說明堿性硅肥對(duì)香蕉枯萎病菌存在抑制作用。

圖1 PDA和土壤平板培養(yǎng)5 d堿性硅肥處理對(duì)香蕉枯萎病菌菌絲生長的影響

2.3 盆栽試驗(yàn)效果

試驗(yàn)結(jié)果看出，對(duì)照(空白)香蕉苗健康生長，沒有出現(xiàn)發(fā)病癥狀。對(duì)照(僅接種Foc4)香蕉苗發(fā)病率為100%，從底部葉片開始發(fā)黃，逐漸蔓延至全株葉片枯萎，莖部呈褐色，最后整株枯萎變褐死亡。堿性硅肥處理的香蕉苗生長良好，發(fā)病率最低，病情指數(shù)最低，為43.85；普通肥處理的香蕉苗發(fā)病率雖為100%，但病情指數(shù)較對(duì)照(僅接種Foc4)低(見表1和圖2)。

圖2 盆栽香蕉苗堿性硅肥處理(60 d)對(duì)香蕉枯萎病的作用比較

表1 平板及盆栽試驗(yàn)堿性硅肥處理對(duì)香蕉枯萎病菌的作用比較

3 結(jié)論與討論

香蕉枯萎病是一種土傳性病害，該病的發(fā)生常被視作土壤生態(tài)系統(tǒng)不健康的表現(xiàn)。有研究表明，土壤改良可以提高土壤微生物群落多樣性以及有益于促進(jìn)土壤健康發(fā)展，從而降低香蕉枯萎病發(fā)病率，達(dá)到長期有效的結(jié)果[13]。從理論來說，改變土壤理化性質(zhì)，保持土壤中性或堿性環(huán)境可以達(dá)到抑制Foc4生長的效果。

PDA和土壤平板試驗(yàn)結(jié)果顯示，同一肥料不同濃度溶液處理對(duì)Foc4菌絲都具有抑制作用，而且濃度越高，抑制效果越好；而相同濃度不同肥料溶液處理下，堿性硅肥的抑制作用較普通肥大。盆栽試驗(yàn)結(jié)果也表明，堿性硅肥處理的香蕉苗生長良好，發(fā)病率和病情指數(shù)最低。說明堿性硅肥在香蕉生長過程中不僅可以提供充足量氮、磷、鉀養(yǎng)分，同時(shí)能夠有效地提高土壤pH值，使土壤pH值維持在中性或偏堿性，從而能有效降低香蕉黃葉率和病情指數(shù)，一定程度上防控香蕉枯萎病。本試驗(yàn)通過堿性硅肥提高土壤酸堿度，從而抑制香蕉枯萎病發(fā)生，具有理論性和實(shí)踐性。