覆施稻殼對大棚黃瓜生長及抗霜霉病的影響

趙 琳, 趙麗麗, 王成港, 王玉姣, 朱春原, 張修國,*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 山東省蔬菜病蟲生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 泰安 271018; 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院, 山東省蔬菜病蟲生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 泰安 271018; 3.山東師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 山東 濟(jì)南 250013)

0 引言

【研究意義】黃瓜(CucumissativusLinn)屬于葫蘆科蔬菜,由于營養(yǎng)豐富且美容養(yǎng)顏等功效深受人們喜愛,在中國廣泛種植[1],但是隨著黃瓜種植地在世界范圍內(nèi)的逐漸擴(kuò)大,黃瓜霜霉病的傳播與危害越來越難控制,嚴(yán)重地影響黃瓜等蔬菜的產(chǎn)量與品質(zhì)。黃瓜霜霉病可以侵染葫蘆科大約20個(gè)屬40個(gè)種[2],在黃瓜、甜瓜、南瓜和西瓜上危害尤為嚴(yán)重[3]。目前對霜霉病的防治主要采取化學(xué)防治手段,但帶來的農(nóng)藥殘留、抗病性與環(huán)境污染等問題日益突出[4],急需一種新型綠色防控技術(shù),通過減少化學(xué)農(nóng)藥使用量提高蔬菜的產(chǎn)量和質(zhì)量。稻殼為水稻稻粒脫殼后的殘留物,我國稻殼產(chǎn)量一直居世界首位且逐年增加[5],高溫堆積可使稻殼中纖維、蛋白等有機(jī)物分解,增加營養(yǎng)物質(zhì)的含量,晾曬后覆施于田地中可有效阻止土壤營養(yǎng)成分的散失,增加土壤溫度與水分的同時(shí)促進(jìn)作物長勢,增強(qiáng)作物抗病性。開展覆施稻殼對作物生長的研究對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上提高作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量具有現(xiàn)實(shí)意義。【前人研究進(jìn)展】黃瓜霜霉病屬高濕低溫型病害,在溫度≤23 ℃、相對濕度≥80%時(shí)發(fā)病最嚴(yán)重[6],所以通過改善黃瓜生境可在一定程度上降低甚至控制霜霉病的發(fā)生。經(jīng)前期研究表明,秸稈生物堆反應(yīng)可以擺脫農(nóng)業(yè)依賴化學(xué)農(nóng)藥的局面,同時(shí)促進(jìn)作物增產(chǎn)增質(zhì)[7]。劉冰[8]明確指出,秸稈反應(yīng)堆處理后的大棚日平均溫度較未處理大棚高2.01 ℃,提高11.34%,在夜間處理后空氣濕度明顯低于未處理大棚,白天差距不大,但仍低于未處理大棚,秸稈反應(yīng)堆技術(shù)可有效改善溫室的環(huán)境,調(diào)節(jié)溫室小氣候,有利于越冬黃瓜的生長發(fā)育,提高果實(shí)的品質(zhì)與產(chǎn)量。地膜覆蓋栽培技術(shù)可提高地溫,保蓄土壤水分,改善土壤物理?xiàng)l件,促進(jìn)微生物活動(dòng),提高土壤速效養(yǎng)分和抑制雜草等良好生態(tài)效應(yīng),并大幅度提高產(chǎn)量[9];覆蓋稻殼可起到防寒保溫、提高地溫、減少凍層厚度的作用[10-11],可使溫室甜瓜增產(chǎn)增收、生長健壯以及改善品質(zhì)[12]?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前鮮見經(jīng)反應(yīng)堆處理稻殼在冬季黃瓜大棚行間覆施,評價(jià)反應(yīng)堆稻殼處理調(diào)控黃瓜大棚生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)長勢及增強(qiáng)黃瓜抗病性的研究報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】采用隨機(jī)區(qū)組方法,通過在行間覆蓋不同重量的稻殼,探明覆施稻殼對保護(hù)地黃瓜長勢(株高、莖粗、葉面積)和光合效率,以及黃瓜霜霉病抗病性(發(fā)病指數(shù)和病原菌危害程度)的影響,以期為黃瓜霜霉病的綠色防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 黃瓜 供試黃瓜品種為津優(yōu)401,由濟(jì)南市萊蕪明利蔬菜種植專業(yè)合作社提供。

1.1.2 稻殼 從濟(jì)寧市任城區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品市場購置。

1.1.3 試劑 臺(tái)盼藍(lán)母液(0.4 g臺(tái)盼藍(lán)+200 mL乳酸+200 mL丙三醇+200 mL苯酚+200 mL去離子水),自制;水合氯醛溶液(1 kg水合氯醛+400 mL去離子水),自制;95%酒精,市購。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將稻殼材料在夏季進(jìn)行封膜發(fā)酵處理20～30 d后備用。黃瓜生長旺盛初期在大棚(連續(xù)大棚)行間(行距0.9 m,行長8 m)覆施經(jīng)反應(yīng)堆處理的稻殼(圖1)。根據(jù)覆施稻殼用量試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理,記為T1、T2和T3,行間分別覆蓋15 kg(1 390 kg/667m2)、20 kg(1 853 kg/667m2)和25 kg(2 316 kg/667m2)的稻殼,以未覆施稻殼的黃瓜大棚為對照(CK),試驗(yàn)在同一黃瓜大棚內(nèi)進(jìn)行,各處理之間用塑料膜完全隔開,使其相互獨(dú)立,3次重復(fù)。

圖1 大棚黃瓜行間稻殼不同覆施量處理示意

1.2.2 指標(biāo)測定

1) 黃瓜大棚室內(nèi)溫度和濕度。黃瓜幼苗移栽前,在上述3個(gè)處理大棚和對照棚內(nèi)均勻選取5處,將溫度計(jì)和濕度計(jì)懸掛離地面約0.6 m,分別在黃瓜團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期于6:00至翌日6:00每隔3 h測定棚內(nèi)溫度、濕度,黃瓜不同生長期溫濕度是對每個(gè)溫濕度統(tǒng)計(jì)的平均值,不同時(shí)刻溫濕度是不同時(shí)期各時(shí)刻溫度、濕度數(shù)據(jù)的平均值。

2) 植株地上部生長指標(biāo)。分別在黃瓜團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期采用5點(diǎn)取樣選取植株,然后測定黃瓜地上部分的生長指標(biāo),包括黃瓜的株高、莖粗、葉面積和葉片葉綠素含量。采用卷尺測量黃瓜植株基部至最高處的長度,每點(diǎn)測定50株,取平均值;使用游標(biāo)卡尺測量植株莖粗(以單株最粗處為準(zhǔn)),每點(diǎn)測定50株黃瓜,取平均值;測定黃瓜葉片的長×寬(葉面積),每株均測量黃瓜植株中部15片葉的長和寬,每點(diǎn)測定50株,取平均值;參照李新[13]的方法采用丙酮乙醇混合液法測定葉片葉綠素含量。

3) 黃瓜植株光合參數(shù)。通過5點(diǎn)取樣法選取植株,在黃瓜團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期于12:00采用Li-6400型便攜式光合測定系統(tǒng)測定植株葉片的光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和胞間CO2濃度。

4) 黃瓜霜霉病的危害程度。從黃瓜霜霉病零星發(fā)病時(shí)開始調(diào)查,每隔7 d調(diào)查1次,每次調(diào)查對角線5點(diǎn)取樣,每點(diǎn)調(diào)查50株,連續(xù)調(diào)查5次,觀察檢測黃瓜霜霉病發(fā)病指數(shù)及侵染葉片情況。黃瓜霜霉病發(fā)病分級標(biāo)準(zhǔn):0級,黃瓜葉片上無黃瓜霜霉病病斑;1級,霜霉病病斑面積占整個(gè)葉片面積的1/4以下;2級,多數(shù)病葉少數(shù)霜霉病病斑,或少數(shù)病葉多數(shù)霜霉病病斑;3級,多數(shù)病葉多數(shù)霜霉病病斑;4級,大部分葉片干枯或死亡。

病情指數(shù)=[∑(各級病葉數(shù)×各級代表值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級代表值)]×100

5) 黃瓜霜霉菌侵染葉片細(xì)胞壞死臺(tái)盼藍(lán)染色。先將臺(tái)盼藍(lán)母液與95%酒精按體積比1∶2混合制成臺(tái)盼藍(lán)子液,然后將被侵染的黃瓜葉片放入盛有臺(tái)盼藍(lán)子液燒杯中沸水水浴2 min;再將黃瓜葉片和臺(tái)盼藍(lán)染液一同倒入大培養(yǎng)皿,浸泡放置24 h后用水合氯醛脫色,每間隔24 h更換1次水合氯醛,直至葉片脫色完全為止;最后用95%酒精浸泡24 h后舒展葉片,觀察侵染面積并拍照。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用GraphPad Prism 8.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、制表和繪圖,并應(yīng)用SPSS 18.0進(jìn)行處理間顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻殼不同量處理大棚黃瓜室內(nèi)溫度與濕度

由圖2可知,黃瓜團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期稻殼不同量處理(T1～T3)大棚的溫度和濕度均與CK存在明顯差異,即溫度隨著稻殼量的增加呈逐漸升高趨勢,而濕度呈逐漸降低趨勢。

“京津是個(gè)大市場，來自全國各地的家庭服務(wù)企業(yè)都來這里參與競爭。”河北福嫂家政服務(wù)有限公司總經(jīng)理張文杰說，面向京津高端客戶需求，河北省應(yīng)推進(jìn)復(fù)合型、高附加值的管家服務(wù)，提供科學(xué)化、專業(yè)化、綜合性的家政服務(wù)。他建議河北省培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、家庭服務(wù)企業(yè)應(yīng)像山東省有“陽光大姐”、湖北省有“木蘭花”、四川省有“蘇小妹”等服務(wù)品牌那樣，培育具有河北特點(diǎn)的家庭服務(wù)品牌。

注:不同小寫字母表示同一時(shí)期不同處理間在P<5%水平差異顯著,下同。

2.1.1 溫度 黃瓜整個(gè)生育期T1、T2和T3的平均溫度較CK(26.98 ℃)分別提高1.14 ℃、2.14 ℃和3.54 ℃,其中,團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期T1～T3的平均溫度分別較CK提高1.20～3.10 ℃、0.50～3.00 ℃、1.00～4.00 ℃、1.50～3.60 ℃和1.50～4.00 ℃。團(tuán)棵期、初果期、盛果期和末果期,T3均顯著高于其余處理,各處理間差異顯著,且均顯著高于CK;盛花期,T3顯著高于除T2外的其余處理,T3和T2顯著高于T1和CK,T1與CK差異不顯著。說明,不同稻殼量的施加可明顯提高黃瓜大棚溫度,從而減小室外溫度變化引起的室溫變化幅度,確保黃瓜生長每個(gè)時(shí)期的溫度都高于適于黃瓜霜霉病生長繁殖的溫度(23℃)。

2.1.2 相對濕度 黃瓜整個(gè)生育期T1、T2和T3大棚的平均相對濕度分別較CK明顯降低9.03%、15.43%和29.01%。其中,團(tuán)棵期T3、T2和T1的大棚相對濕度分別較CK降低21.9%、6.98%和4.23%,T1與CK差異不顯著,但二者均顯著高于T2和T3,T3顯著低于其余處理;盛花期T3、T2和T1分別較CK降低27.88%、10.75%和7.95%,初果期降低32.11%、18.33%和10.22%,盛果期降低36.11%、23.66%和13.89%,末果期降低26.33%、17.44%和8.77%,盛花期、初果期、盛果期和末果期各處理間差異顯著且均顯著低于CK。

2.2 不同稻殼量處理大棚黃瓜地上部的生長特性

由圖3可知,黃瓜各生長期(團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期)稻殼不同量處理(T1～T3)黃瓜地上部的生長特性(株高、莖粗和葉片面積)存在差異。

圖3 不同稻殼量處理各時(shí)段黃瓜地上部的生長特性

2.2.1 株高 黃瓜5個(gè)關(guān)鍵生育期T1、T2和T3的平均株高分別較CK(157.98 cm)高11.48 cm、18.33 cm和21.21 cm,其中,團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期T1～T3的平均株高分別較CK(157.98 cm)提高10.83～22.80 cm、10.20～22.50 cm、10.20～20.20 cm、13.45～20.73 cm和12.70～19.80 cm。團(tuán)棵期和初果期,T3均顯著高于其余處理,各處理間差異顯著,且均顯著高于CK;盛花期,T3顯著高于其余處理,其余處理與CK差異不顯著;盛果期,T3與T2差異不顯著,但均與T1和CK差異顯著;末果期,T1～T3差異不顯著,但均顯著高于CK。團(tuán)棵期、盛花期和初果期黃瓜株高隨稻殼處理量增加呈明顯遞增趨勢,而在黃瓜生長盛果期至末果期,經(jīng)(1 390～2 316 kg/667m2)稻殼量處理的黃瓜株高明顯遞增,但經(jīng)(1 853～2 316 kg/667m2)稻殼量處理的黃瓜株高幾乎無明顯變化,可能與黃瓜后期株高生長趨于穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)。說明,稻殼處理可明顯增加黃瓜株高的生長,且T3對黃瓜株高的生長促進(jìn)作用最顯著。

2.2.2 莖粗 黃瓜5個(gè)關(guān)鍵生育期T1、T2和T3的平均莖粗分別較CK(2.07 cm)提高0.08 cm、0.26 cm和0.45 cm,其中,團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期T1～T3的平均莖粗分別較CK提高0.03～0.41 cm、0.10～0.52 cm、0.10～0.52 cm、0.04～0.39 cm和0.15～0.40 cm。團(tuán)棵期和初果期,T3均顯著高于其余處理,各處理間差異顯著,且均顯著高于CK;盛花期,T3顯著高于其余處理,T2顯著高于T1和CK,T1與CK差異不顯著;盛果期,T3與T2、T1與CK差異不顯著,但T3和T2均顯著高于T1和CK;末果期,T1～T3差異不顯著,但均顯著高于CK。團(tuán)棵期、盛花期和初果期,隨稻殼處理量增加黃瓜莖粗呈明顯遞增趨勢,而在黃瓜生長盛果期至末果期,T1～T3的黃瓜莖粗增加幅度不大,可能是黃瓜盛果期與末果期莖粗生長趨于穩(wěn)定狀態(tài)。說明,T1～T3可明顯增加黃瓜莖粗的生長,且T3對黃瓜莖粗的生長促進(jìn)作用最顯著。

2.2.3 葉面積 黃瓜5個(gè)關(guān)鍵生育期T1、T2和T3的平均葉面積分別較CK(339.60 cm2)提高34.80 cm2、51.60 cm2和68.00 cm2,其中,團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期T1～T3的平均葉面積分別較CK提高4～45 cm2、42～81 cm2、43～78 cm2、41～67 cm2和44～69 cm2。團(tuán)棵期、盛花期和末果期,T3均顯著高于其余處理,各處理間差異顯著,且均顯著高于CK;初果期,T3與T2差異不顯著但均顯著高于其余處理,T1～T3與CK差異顯著;盛果期,T1～T3差異不顯著,但均與CK差異顯著。黃瓜生長團(tuán)棵期葉面積增加幅度明顯低于相應(yīng)處理其余4個(gè)生長期,且與CK相比,團(tuán)棵期黃瓜葉面積增加幅度也較小,可能與團(tuán)棵期黃瓜葉片生長速度相對緩慢有關(guān)。此外,T1～T3的黃瓜盛花期、初果期、盛果期至末果期葉面積呈明顯遞增趨勢,但盛果期與末果期的黃瓜葉面積變化影響相對較小,可能是因?yàn)槭⒐谂c末果期黃瓜葉片長勢開始變慢。說明,稻殼處理黃瓜可明顯促進(jìn)黃瓜葉面積增長,且T3對黃瓜葉面積增長的促進(jìn)作用最明顯。

2.3 不同稻殼量處理大棚黃瓜的光合參數(shù)

由圖4可知,T1～T3大棚黃瓜的光合參數(shù)存在差異。

圖4 不同稻殼量處理黃瓜葉片的參數(shù)

2.3.1 葉綠素含量 黃瓜葉片葉綠素含量在團(tuán)棵期和末果期較低,與團(tuán)棵期及末果期黃瓜長勢較弱有關(guān),從整體看,葉片葉綠素含量從盛花期至初果期逐漸升髙,在初果期達(dá)到最髙值,在盛果期和末果期逐漸降低,與2個(gè)時(shí)期黃瓜的長勢開始減弱有關(guān)。綜合比較發(fā)現(xiàn),經(jīng)3種不同稻殼量處理(T1～T3)的大棚黃瓜平均葉綠素含量較CK(1.18 mg/g FW)分別明顯增加,黃瓜5個(gè)關(guān)鍵生育期葉綠素含量平均增加10.49%～24.53%,其中,T3的黃瓜在5個(gè)關(guān)鍵生育期葉綠素含量均較T1和T2明顯增加,由此說明稻殼處理保護(hù)地大棚黃瓜能有效增加黃瓜葉片葉綠素含量,以T3的效果最為明顯。

1) 光合速率(Pn)。黃瓜5個(gè)關(guān)鍵生育期T1、T2和T3的光合速率分別較CK〔25.06 μmol/(m2·s)〕明顯提高4.23 μmol/(m2·s)、6.93 μmol/(m2·s)和8.70 μmol/(m2·s),其中,團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期T1～T3的平均光合速率分別較CK提高3.07～8.30 μmol/(m2·s)、2.75～8.77 μmol/(m2·s)、5.87～7.89 μmol/(m2·s)、5.31～9.34 μmol/(m2·s)和4.17～9.20 μmol/(m2·s)。團(tuán)棵期、初果期和末果期,各處理間差異顯著,T1～T3呈現(xiàn)逐漸遞增趨勢,且均顯著高于CK;盛花期和盛果期,T1～T3差異不顯著但高于CK。說明,T1～T3可明顯增加黃瓜葉片的光合速率,且T3的促進(jìn)作用最突出。

2) 氣孔導(dǎo)度(Gs)。黃瓜5個(gè)關(guān)鍵生育期T1、T2和T3的氣孔導(dǎo)度分別較CK〔1.49 mol/(m2·s)〕提高0.65 mol/(m2·s)、1.76 mol/(m2·s)和2.09 mol/(m2·s),其中,團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期T1～T3的平均氣孔導(dǎo)度分別較CK提高1.22～4.36 mol/(m2·s)、0.50～3.23 mol/(m2·s)、0.93～1.76 mol/(m2·s)、0.42～0.78 mol/(m2·s)和0.18～0.34 mol/(m2·s)。團(tuán)棵期和初果期,各處理間均高于CK,T2和T3顯著高于CK,T1與CK差異不顯著;盛花期、盛果期和末果期,各處理差異不顯著,但均高于CK。說明,稻殼處理可明顯增大黃瓜葉片的氣孔導(dǎo)度,且T3對其促進(jìn)作用最顯著。

3) 胞間CO2濃度(Ci)。黃瓜5個(gè)關(guān)鍵生育期T1、T2和T3的葉片胞間CO2濃度分別較CK〔233.23 μmol/(m2·s)〕提高18.02 μmol/(m2·s)、28.70 μmol/(m2·s)和34.86 μmol/(m2·s),其中,團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期T1～T3的平均胞間CO2濃度分別較CK提高10.81～20.15 μmol/(m2·s)、18.17～36.02 μmol/(m2·s)、17.20～38.12 μmol/(m2·s)、33.12～53.23 μmol/(m2·s)和10.80～26.80 μmol/(m2·s)。各時(shí)期T3顯著高于其余處理,其余處理與CK差異不顯著,但高于CK。說明,稻殼處理可增大黃瓜葉片胞間CO2濃度,且T3對其促進(jìn)作用最顯著。

4) 蒸騰速率(Tr)。黃瓜5個(gè)關(guān)鍵生育期T1、T2和T3的蒸騰速率分別較CK〔7.52 mmol/(m2·s)〕提高0.75 mmol/(m2·s)、1.24 mmol/(m2·s)和2.36 mmol/(m2·s)〕。其中,團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期T1～T3的平均蒸騰速率分別較CK提高1.30～2.32 mmol/(m2·s)、0.56～3.28 mmol/(m2·s)、1.27～3.31 mmol/(m2·s)、0.15～1.89 mmol/(m2·s)和0.48～1.01 mmol/(m2·s)。團(tuán)棵期和盛花期,T3顯著高于其余處理,T2和T1與CK差異不大,但均高于CK;初果期,各處理間差異顯著,T1～T3呈現(xiàn)逐漸遞增趨勢,且均顯著高于CK;盛果期,T3和T2均顯著高于CK,但T1與CK沒有差異;末果期,T1～T3均高于CK,但差異不顯著。說明,稻殼處理可增大黃瓜葉片的蒸騰速率,且T3對其促進(jìn)作用最顯著。

綜合表明,T1～T3明顯影響黃瓜葉片光合速率的變化,團(tuán)棵期至初果期呈逐漸遞增趨勢、初果期至末果期呈逐漸遞減趨勢,而且氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和胞間CO2濃度與光合速率呈現(xiàn)一致的變化趨勢。由此說明,適量稻殼處理大棚黃瓜明顯促進(jìn)光合作用的進(jìn)行,顯著増加光合速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度,而且T3促進(jìn)黃瓜光合作用的效果最為顯著。

2.4 黃瓜霜霉病的危害程度

2.4.1 病情指數(shù) 由圖5看出,從團(tuán)棵期至末果期T1～T3黃瓜的發(fā)病程度(病情指數(shù))較CK(24.00)呈加重趨勢,分別降低16.83%、37.83%和60.00%。其中,團(tuán)棵期T3、T2和T1黃瓜的病情指數(shù)分別較CK降低33.33%、13.33%和6.67%,T3顯著低于其余處理,其余處理與CK差異不顯著;盛花期和初果期,T2和T3差異不顯著,均較CK降低65.0%左右,但均與T1和CK差異顯著;盛果期和末果期,T1～T3差異顯著,且均顯著低于CK。團(tuán)棵期T1～T3的病情指數(shù)與CK相近,發(fā)病最輕;末果期則最嚴(yán)重,且與CK差異增大。T1～T3黃瓜的病情指數(shù)自盛果期較CK逐漸減輕,T3的黃瓜霜霉病發(fā)生危害降低幅度均在50%左右。表明,稻殼處理能夠顯著降低黃瓜霜霉病的危害,且T3的防控效果最顯著。

圖5 不同稻殼量處理大棚黃瓜霜霉病的病情指數(shù)

2.4.2 葉片細(xì)胞死亡癥狀 從圖6看出,大棚黃瓜團(tuán)棵期葉片的死亡程度較弱;自盛花期開始,葉片細(xì)胞死亡程度逐漸加重,但是隨著稻殼處理量增加,葉片死亡程度逐漸減輕。T1～T3黃瓜葉片細(xì)胞的死亡程度與CK不同,且不同稻殼量處理的死亡程度也存在明顯差異,依次為CK>T1>T2>T3。表明,稻殼的施加可以明顯降低黃瓜霜霉病的危害,且T3的防控效果最顯著。

圖6 不同生長期黃瓜霜霉病菌侵染葉片的細(xì)胞死亡癥狀

3 討論

研究結(jié)果表明,T1～T3的大棚黃瓜團(tuán)棵期、盛花期、初果期、盛果期和末果期的大棚溫度均高于對照,隨稻殼量的增加溫度呈遞增趨勢,且T3黃瓜大棚的溫度最高,與覆施稻殼可以保溫增溫的結(jié)果一致[14-15]。原因在于,覆施稻殼減小了室外溫度變化而引起的室溫變化幅度,確保了黃瓜生長每個(gè)時(shí)期的溫度均高于黃瓜霜霉病生長繁殖的適于溫度(23 ℃);相對濕度均低于對照,隨稻殼量的增加相對濕度呈逐漸遞減趨勢,且T3黃瓜大棚的相對濕度最低,與稻殼覆蓋處理可使地面層顯熱通量增大,潛熱通量和土壤熱通量均明顯減小[16],隔絕土壤中水分的蒸發(fā)有關(guān)。因此,覆施稻殼可降低大棚內(nèi)的空氣相對濕度[17]。針對黃瓜霜霉病為高濕型病害的特點(diǎn),覆施稻殼可顯著降低黃瓜大棚的相對濕度,有效提高溫度,進(jìn)而降低黃瓜霜霉病的危害程度,且T3對降低黃瓜霜霉病的危害最為顯著。

研究表明,黃瓜霜霉病會(huì)影響黃瓜葉片的光合系統(tǒng),進(jìn)而影響其光合作用,且影響程度隨病情指數(shù)的升高而逐漸加深[18]。試驗(yàn)結(jié)果表明,T1～T3大棚黃瓜霜霉病的病情指數(shù)降低,光合參數(shù)(葉綠素含量、光合速率Pn、氣孔導(dǎo)度Gs、胞間CO2濃度Ci和蒸騰速率Tr)升高。光合作用是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ),是植物利用葉綠素在可見光的照射下,將CO2和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物并釋放氧氣的過程,是植物為適應(yīng)不同生長環(huán)境表現(xiàn)出的不同光合生理機(jī)能[19],光合參數(shù)是植物適應(yīng)環(huán)境的直接表現(xiàn)[20]。覆施稻殼后,土壤中細(xì)菌、放線菌和真菌成倍增加[21-22],加強(qiáng)了土壤有機(jī)質(zhì)的分解,從而產(chǎn)生更多的CO2。綜上看出,在高溫條件下,大氣中CO2濃度的增加進(jìn)而增大黃瓜葉片胞間CO2濃度[23];高溫能顯著提高植物蒸騰速率[24]。在覆施稻殼后大棚溫度升高、黃瓜各生長期光合參數(shù)升高,且T3條件下的光合參數(shù)最優(yōu)。

作物產(chǎn)能高低直接與其光合作用效率密切相關(guān)[25],在作物形成的產(chǎn)物干物質(zhì)中,總干重的90%～95%有機(jī)物來源于光合作用[26]。光合作用的增強(qiáng),促進(jìn)了光合產(chǎn)物的積累,植株生長越旺盛[27],進(jìn)而使植株株高、莖粗和葉面積增加。該試驗(yàn)經(jīng)不同稻殼量處理大棚黃瓜的株高、莖粗和葉面積均高于對照的結(jié)果與前人研究結(jié)果[25-27]一致;且隨覆施稻殼量的增加,指標(biāo)增長幅度越明顯。T3對促進(jìn)大棚黃瓜生長指標(biāo)更為突出,表明稻殼處理可調(diào)控大棚黃瓜長勢,起到促苗壯苗的作用。

通過觀察黃瓜葉片的表型計(jì)算黃瓜霜霉病的病情指數(shù),當(dāng)霜霉病菌侵染黃瓜葉片后會(huì)引起免疫防衛(wèi)系統(tǒng)產(chǎn)生葉片細(xì)胞死亡現(xiàn)象,利用臺(tái)盼藍(lán)染色檢測細(xì)胞膜的完整性,進(jìn)而判斷細(xì)胞的死亡[28],此死亡程度可作為病原菌侵染植物產(chǎn)生危害程度的強(qiáng)弱依據(jù)。根據(jù)臺(tái)盼藍(lán)染色結(jié)果顯示,無論是否用稻殼處理大棚,團(tuán)棵期黃瓜葉片的死亡程度均較弱,可能與黃瓜生長早期黃瓜霜霉病侵染發(fā)病較輕有關(guān)。

4 結(jié)論

針對黃瓜霜霉病高濕低溫的特點(diǎn),利用覆施稻殼栽培技術(shù)改善黃瓜大棚生態(tài)環(huán)境,可以促進(jìn)大棚黃瓜的生長,有效防控黃瓜霜霉病,提高黃瓜對霜霉病的抗性,有效防治病蟲害,而且減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,避免環(huán)境污染、重金屬污染等問題,其中,覆施稻殼2 316 kg/667m2對于防控黃瓜霜霉病的效果最為突出,為稻殼處理有效防控黃瓜霜霉病技術(shù)提供了有力的生理學(xué)和生物學(xué)技術(shù)數(shù)據(jù)支持,為綠色有機(jī)蔬菜的生產(chǎn)創(chuàng)造條件。