土壤熏蒸劑對(duì)大白菜根腫病的防效和土壤性質(zhì)的影響

宋雨萌 陳昊晗 王 敏 劉文杰 李旭霖 羅 蘭*

（1 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)植物醫(yī)學(xué)學(xué)院，山東省植物病蟲害綜合防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266109；2 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，山東青島 266109）

大白菜是我國(guó)北方地區(qū)栽培面積最大、產(chǎn)量最高的重要蔬菜種類之一，其含有蛋白質(zhì)、多種維生素和鈣、磷等多種礦物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)豐富；同時(shí)也是我國(guó)北方秋冬季食用的主要蔬菜種類之一，供應(yīng)期可長(zhǎng)達(dá)半年之久（徐家炳和張鳳蘭，2016）。但是，由于種植模式單一以及不科學(xué)的管理措施，導(dǎo)致菜田土壤酸化和板結(jié)、病蟲害發(fā)生嚴(yán)重，尤其是根腫病愈來愈嚴(yán)重，已成為阻礙大白菜生產(chǎn)的主要因素（王靖 等，2011；羅茜 等，2021）。大白菜根腫病是由真菌門鞭毛菌亞門蕓薹根腫菌侵染引起的一種世界性土傳病害，可以使十字花科作物減產(chǎn)10%～50%（Ernst et al.，2019）。該病原菌為專性寄生菌，其休眠孢子可在土壤中存活10 年左右，給病害防控造成極大困難（路鵬 等，2021）。目前對(duì)根腫病的防治除采用抗病品種、輪作換茬等農(nóng)業(yè)措施外，化學(xué)藥劑也是重要的防治措施。

近年來土壤熏蒸劑得到廣泛應(yīng)用，不僅能降低植物病害的發(fā)生程度，同時(shí)還能提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)（喬巖 等，2017；唐志敏 等，2019）。棉隆是一種高效、低毒、無殘留的環(huán)保型土壤熏蒸劑，在土壤中能分解出異硫氰酸甲酯、甲醛和硫化氫等，殺滅細(xì)菌、真菌、線蟲及雜草種子等（王秋霞 等，2017）。其對(duì)設(shè)施辣椒、番茄、黃瓜、茄子的枯萎病、黃萎病以及根結(jié)線蟲等都具有良好的防治效果，還能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增產(chǎn)效果明顯，若與生物菌肥聯(lián)合應(yīng)用效果更好（張潔 等，2019；孫永德 等，2021）。土壤消毒劑氰氨化鈣的作用機(jī)理主要是在土壤中分解形成的氰氨和雙氰氨對(duì)病原微生物及昆蟲有很強(qiáng)的殺滅和驅(qū)避作用（賁海燕 等，2016）；對(duì)黃瓜、番茄等的根腐病和根結(jié)線蟲具有較好的防治效果（劉思超 等，2017）。土壤熏蒸劑在大田作物以及露地蔬菜上應(yīng)用較少（胡洪濤 等，2020），本試驗(yàn)以大白菜品種膠白1 號(hào)為試材，探究土壤熏蒸劑棉隆配施微生物土壤修復(fù)劑對(duì)大白菜根腫病的防效以及對(duì)土壤性質(zhì)的影響，以期為解決大白菜生產(chǎn)上的根腫病難題提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2020 年在山東省青島市膠州西安家溝村大白菜研究所基地進(jìn)行。試驗(yàn)田面積1 000 m，歷年根腫病發(fā)生較重，前茬作物為蘿卜。

參試大白菜品種為膠白1 號(hào)（青島市膠州大白菜研究所），露地高壟栽培，四葉一心（9 月10日）時(shí)移栽，壟距75 cm，株距50 cm，栽培管理措施同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)生產(chǎn)。

98%棉隆微粒劑（土壤熏蒸劑）、20%氰氨化鈣顆粒劑（石灰氮，土壤消毒劑）、微生物土壤修復(fù)劑（主要成分為枯草芽孢桿菌）均購(gòu)自濟(jì)南兆龍科技發(fā)展有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置3 個(gè)處理：土壤熏蒸劑棉隆、土壤消毒劑氰氨化鈣及空白對(duì)照；每處理3 次重復(fù)，小區(qū)面積100 m，每小區(qū)種植267 株。棉隆處理時(shí)間為30 d，即在大白菜移栽前40 d（7 月31 日）撒施，用量為40 kg·（667 m），土壤濕度保持在60%～70%，采用旋耕機(jī)混土均勻，使用厚度0.04 mm 以上的塑料薄膜密封30 d，揭膜透氣10 d；氰氨化鈣處理時(shí)間為22 d，即在大白菜移栽前22 d（8 月19 日）旋耕整地時(shí)撒施，用量亦為40 kg·（667 m）。大白菜移栽時(shí)，棉隆和氰氨化鈣處理均按4 kg·（667 m）撒施微生物土壤修復(fù)劑，然后起壟移栽。

1.3 調(diào)查內(nèi)容及方法

1.3.1 大白菜根腫病調(diào)查 共調(diào)查2 次，第1 次在蓮座期（10 月18 日），大白菜根腫病發(fā)病明顯，中午強(qiáng)光照射時(shí)植株萎蔫，調(diào)查整個(gè)小區(qū)的發(fā)病情況，計(jì)算發(fā)病率及防治效果。第2 次在收獲期（11 月29 日），采用五點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取10 株，每小區(qū)調(diào)查50 株，計(jì)算發(fā)病率、病情指數(shù)及防治效果。

根腫病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照NY/T 1464.53—2014《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則第53 部分：殺菌劑防治十字花科蔬菜根腫病》的規(guī)定。0 級(jí)，根系生長(zhǎng)正常，無腫瘤；1 級(jí)，僅須根末梢上有少量腫瘤；3 級(jí)，側(cè)根上有較小腫瘤；5 級(jí)，側(cè)根腫瘤膨大，主根末梢有小腫瘤，植株無明顯病變；7 級(jí)，主根全部腫大，根腫表面無龜裂，植株葉片萎蔫發(fā)黃；9級(jí)，主根腫瘤大部分開始龜裂腐爛，植株萎蔫或已死亡。

發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)× 100%

病情指數(shù)=∑（各級(jí)病株數(shù)×相對(duì)級(jí)值）/（調(diào)查總株數(shù)×最高極值）× 100

防治效果=（空白對(duì)照發(fā)病率或病情指數(shù)-處理發(fā)病率或病情指數(shù)）/空白對(duì)照發(fā)病率或病情指數(shù)× 100%

1.3.2 土壤微生物數(shù)量和理化性質(zhì)測(cè)定 于大白菜蓮座期（9 月27 日）取土樣，采用5 點(diǎn)采樣混合法，取0～20 cm 表層土壤，每處理按四分法取1 000 g，混勻后裝入保鮮袋，4 ℃冰箱保存。

土壤微生物數(shù)量測(cè)定采用平板計(jì)數(shù)法（沈萍等，2001），細(xì)菌、真菌和放線菌分別采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、PDA 培養(yǎng)基和改良高氏1 號(hào)培養(yǎng)基培養(yǎng)。

土壤理化性質(zhì)測(cè)定參照鮑士旦（2000）、杜森和高祥照（2006）的方法，堿解氮含量測(cè)定采用靛酚藍(lán)比色法，速效磷含量測(cè)定采用鉬銻抗比色法，速效鉀含量測(cè)定采用火焰光度法，有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用重鉻酸鉀法；pH 值測(cè)定參照GB 7859—1987《森林土壤pH 值的測(cè)定》的方法。

1.3.3 大白菜農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量測(cè)定 在大白菜收獲期（11 月29 日），每小區(qū)選擇1 壟，隨機(jī)取10 株，分別測(cè)定毛菜和凈菜的株高、橫徑（大白菜最粗部）和單株質(zhì)量，折算667 m產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 6.5 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析，利用Duncan’s 新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤熏蒸劑對(duì)大白菜根腫病的防治效果

從表1 可以看出，土壤熏蒸劑棉隆和土壤消毒劑氰氨化鈣對(duì)大白菜根腫病均有良好的防治效果。在大白菜蓮座期，與對(duì)照相比，棉隆和氰氨化鈣配施微生物土壤修復(fù)劑處理的大白菜根腫病發(fā)病率顯著降低，防治效果分別為93.70%和98.51%；至收獲期，棉隆和氰氨化鈣處理的大白菜根腫病發(fā)病率分別為60.00%和56.00%，而對(duì)照全部發(fā)病，差異亦達(dá)顯著水平，防治效果分別為73.26%和74.42%。

表1 棉隆和氰氨化鈣對(duì)大白菜根腫病的防治效果

2.2 土壤熏蒸劑對(duì)大白菜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

棉隆和氰氨化鈣配施微生物土壤修復(fù)劑處理均能顯著提高大白菜的產(chǎn)量，毛菜分別增產(chǎn)35.33%和49.84%，凈菜分別增產(chǎn)43.41%和59.51%；而且，棉隆和氰氨化鈣處理的毛菜和凈菜株高、橫徑以及單株質(zhì)量均高于對(duì)照（表2）。由此可見，土壤熏蒸劑配施微生物土壤修復(fù)劑處理可以促進(jìn)大白菜生長(zhǎng)，顯著提高大白菜產(chǎn)量。

表2 棉隆和氰氨化鈣對(duì)大白菜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

2.3 土壤熏蒸劑對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

從表3 可以看出，棉隆和氰氨化鈣處理后撒施微生物土壤修復(fù)劑，大白菜蓮座期根際土壤微生物數(shù)量無顯著變化。

表3 棉隆和氰氨化鈣對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

2.4 土壤熏蒸劑對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

棉隆和氰氨化鈣處理對(duì)土壤理化性質(zhì)有一定的影響（表4）。與對(duì)照相比，棉隆處理僅顯著降低了土壤速效磷含量，堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量及pH 值均差異不顯著，但速效鉀含量明顯高于對(duì)照，有機(jī)質(zhì)含量和pH 值也高于對(duì)照；而氰氨化鈣則是顯著提高了土壤堿解氮含量和pH 值。說明，棉隆和氰氨化鈣還具有改土作用。

表4 棉隆和氰氨化鈣對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，98%棉隆微粒劑和20%氰氨化鈣顆粒劑配施微生物土壤修復(fù)劑對(duì)大白菜根腫病均具有較好的防治效果，收獲期發(fā)病率、病情指數(shù)均顯著低于對(duì)照；還可促進(jìn)大白菜生長(zhǎng)，顯著增加產(chǎn)量；對(duì)根際土壤微生物數(shù)量無顯著影響，但對(duì)土壤理化性質(zhì)有一定的影響，具有改土作用。

土壤熏蒸劑以高效和環(huán)保的特點(diǎn)在蔬菜土傳病害防治上廣泛應(yīng)用。本試驗(yàn)中，棉隆配施微生物土壤修復(fù)劑對(duì)收獲期大白菜根腫病防效可達(dá)73.26%，凈菜產(chǎn)量比對(duì)照增加了43.41%。這與棉隆對(duì)設(shè)施蔬菜土傳病害的防效為82.7%～97.1%（孫永德 等，2021）和對(duì)大棚黃瓜根結(jié)線蟲的防效為87.8%（張潔 等，2019）等結(jié)果一致。氰氨化鈣亦具有防治大白菜根腫病和增加產(chǎn)量的作用，賁海燕等（2016）、劉思超等（2017）、莫娟等（2018）的研究結(jié)果均證實(shí)了此觀點(diǎn)；但其露地使用效果低于大棚中的防效（袁娟，2019），顆粒大小也會(huì)對(duì)其防效產(chǎn)生影響（Donald et al.，2004）。生產(chǎn)中還需注意，高濃度的氰氨化鈣會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生毒性，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量降低（Naiki &Dixon，1987；Williamson &Dyce，1989）。

土壤熏蒸劑的作用機(jī)理是產(chǎn)生對(duì)植物病原菌、根結(jié)線蟲以及昆蟲等有毒害的氣體而具有防治病蟲害的作用，那么對(duì)根際微生物也會(huì)產(chǎn)生一定的影響（唐志敏 等，2019）。范琳娟等（2017）、陳利達(dá)等（2021）研究表明，土壤熏蒸劑處理對(duì)土壤微生物有顯著影響，棉隆處理的土壤中微生物的數(shù)量、種類與對(duì)照相比顯著降低，揭膜后微生物數(shù)量隨時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)逐漸增加而恢復(fù)到對(duì)照水平。而本試驗(yàn)中土壤微生物數(shù)量與對(duì)照無顯著差異，這可能是因?yàn)楸驹囼?yàn)配施了微生物土壤修復(fù)劑，增加了土壤中有益微生物的數(shù)量和種類；再者，本試驗(yàn)僅在大白菜蓮座期取土樣測(cè)定了1 次，今后將對(duì)微生物土壤修復(fù)劑施入量對(duì)根際微生物的影響，土壤微生物隨修復(fù)劑施入時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律等進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。