摘 要 利用棉隆進(jìn)行土壤熏蒸消毒是解決設(shè)施土傳病害的主要方法之一。通過生石灰、棉隆等土壤熏蒸劑在已感染根結(jié)線蟲的設(shè)施大棚土壤上進(jìn)行消毒處理,以秋延后辣椒為試材,調(diào)查辣椒根際環(huán)境的根結(jié)線蟲和辣椒生長指標(biāo)及產(chǎn)量。結(jié)果表明:2種土壤熏蒸劑對(duì)辣椒根結(jié)線蟲防效差異顯著,棉隆處理土壤的辣椒根結(jié)線蟲感染率最低,土壤中按照40 g·m-2施用量、以98%棉隆熏蒸處理的辣椒根結(jié)線蟲減退率為87.24%;其次為生石灰(石灰堿)土壤處理方式,土壤中按照40 g·m-2施用量、以生石灰熏蒸處理的辣椒根結(jié)線蟲減退率為56.77%。2種土壤熏蒸劑對(duì)辣椒株型、果實(shí)狀態(tài)和產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀均有顯著影響,生石灰(石灰堿)土壤處理的辣椒產(chǎn)量比CK增產(chǎn)31.96%;棉隆土壤處理的辣椒農(nóng)藝性狀均呈上升趨勢,顯著增加株幅、果實(shí)縱橫徑和果柄長,辣椒產(chǎn)量比CK增產(chǎn)146.91%。
關(guān)鍵詞 土壤熏蒸;棉??;辣椒;根結(jié)線蟲
中圖分類號(hào):S436.418 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.21.004
根結(jié)線蟲(Meloidogyne incognita)屬于線蟲門側(cè)尾腺綱墊刃目異皮總科根結(jié)線蟲科根結(jié)線蟲屬的一類植物寄生線蟲。根結(jié)線蟲的寄主廣泛,對(duì)寄主植物的根系進(jìn)行侵染,根系組織的分化、生理等活動(dòng)遭到破壞而形成根結(jié)、根瘤或結(jié)癭,同時(shí)其他真菌或細(xì)菌會(huì)從根結(jié)線蟲造成的傷口處入侵而引起并加劇其他土傳病害的發(fā)生,導(dǎo)致植株發(fā)育不良。當(dāng)前設(shè)施蔬菜的栽培面積不斷增加,同時(shí)連作重茬的時(shí)間不斷加長,導(dǎo)致土壤連作障礙越來越普遍及,根結(jié)線蟲的危害也越來越嚴(yán)重。
土壤熏蒸是便捷、高效的防控線蟲、雜草和地下害蟲等土壤中病原菌的一種土壤消毒方式,利用一些在常溫下容易氣化的藥劑施于土壤后,能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生具有殺蟲、殺菌或除草作用。土壤熏蒸劑需要在封閉環(huán)境下進(jìn)行,熏蒸后通過敞開或晾曬,將殘留在土壤中的熏蒸劑揮發(fā)掉,不產(chǎn)生殘留,不會(huì)影響種植的作物,在種植前土壤熏蒸的持效時(shí)間長,同時(shí)有助于在作物生長期間減少使用其他藥劑,能有效降低農(nóng)藥污染。土壤熏蒸劑具有廣譜性,其在防治病原物的同時(shí),也會(huì)對(duì)土壤的微生物群落帶來破壞;土壤熏蒸劑還能影響土壤的氮素轉(zhuǎn)換[1],能有效防治連作土壤中的多種病原菌,顯著降低土壤中的鐮刀菌和疫霉菌等病原真菌和線蟲的數(shù)量。土壤熏蒸劑主要有氯化苦、1,3-二氯丙烯、威百畝、棉隆、二甲基二硫、碘甲烷、疊氮化鈉、辣根素和溴丙炔等[2]。氯化苦和棉隆熏蒸可有效減少土壤中線蟲的數(shù)量。氰氨化鈣等土壤消毒劑的作用原理或防控機(jī)理是其在土壤中可以分解形成氰氨和雙氰氨,這兩種物質(zhì)對(duì)土壤中的病原菌、根結(jié)線蟲和其他地下害蟲等具有強(qiáng)烈的驅(qū)避和殺滅效果。棉隆是一種廣譜性土壤消毒劑,又名必速滅,化學(xué)名稱為四氫-3,5-二甲基-2H-1,3,5-噻二嗪-2-硫酮,棉隆的防控原理是其在施入土壤后能水解形成異硫氰酸甲酯這種氣體,異硫氰酸甲酯可以減少土壤中的根結(jié)線蟲及有效防治多種土傳病害,同時(shí)殺滅土壤中雜草種子和其他有害生物,具有高效、低毒、無殘留的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是溴甲烷這類土壤熏蒸劑的最佳替代品之一,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于作物土傳病害的防治[3]。張殿斌等從土壤熏蒸劑對(duì)土壤和蔬菜的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),測定氯化苦、棉隆和威百畝3種土壤熏蒸劑在定植前的土壤、番茄和黃瓜上均未檢出,無殘留[4];曹云等研究表明,大量使用土壤熏蒸劑可以有效防控線蟲的危害,但也可能會(huì)帶來土壤微生物多樣性的破壞、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的改變和多種土壤酶活性的下降等問題[5];也有研究指出,土壤熏蒸劑處理后,通過對(duì)熏蒸后的土壤添加有機(jī)肥或改良劑等,能有效降低熏蒸劑帶來的土壤問題,土壤有益微生物數(shù)量顯著改善,從而既可以實(shí)現(xiàn)病蟲害的持續(xù)化防控,又能促進(jìn)作物生長發(fā)育[6]。本研究以設(shè)施大棚內(nèi)已產(chǎn)生根結(jié)線蟲危害的土壤開展試驗(yàn),研究棉隆和生石灰對(duì)辣椒根結(jié)線蟲的防效和辣椒生長農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量的影響,對(duì)它們的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析,以期為設(shè)施內(nèi)根結(jié)線蟲的防治方法提供理論依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 試驗(yàn)材料
供試?yán)苯菲贩N:龍福椒,為早熟、味香辣、皮薄、軟皮高品質(zhì)小尖椒品種,果實(shí)小牛角,為湖南湘研種業(yè)有限公司生產(chǎn)。
土壤熏蒸劑:棉隆,土壤殺線蟲劑(殺菌劑),劑型為微粒劑,有效成分含量為98%,為浙江大鵬藥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。生石灰由市場購買。
1.2" 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)于2022年7—12月在湖南省常德市桃源縣熱市鎮(zhèn)龍家嘴村蔬菜基地的連棟大棚內(nèi)進(jìn)行,試驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)土壤中根結(jié)線蟲發(fā)生嚴(yán)重,前茬作物為西瓜或甜瓜等瓜類作物。試驗(yàn)設(shè)計(jì)3個(gè)處理,即生石灰(T1)、棉隆(T2)和不施藥作為對(duì)照(CK),3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,共9個(gè)小區(qū),每小區(qū)面積為240 m2。
生石灰或棉隆的土壤熏蒸處理步驟如下:換茬時(shí)結(jié)合土壤翻耕清除地下和地上部殘株,并進(jìn)行土壤灌水,使移栽土壤的濕度達(dá)到60%~70%;將生石灰或棉隆按照40 g·m-2的用量均勻撒施至土壤表面,施藥后立即進(jìn)行深翻并覆蓋不透氣薄膜,密封15 d后揭開薄膜進(jìn)行土壤翻耕并開溝作畦,透氣7 d以上進(jìn)行辣椒的定植。
供試?yán)苯酚?月26日進(jìn)行移栽,株行距為40 cm×80 cm;田間管理同大田一致。
1.3" 數(shù)據(jù)測定
1.3.1" 辣椒農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量調(diào)查
在2022年10月25日植株結(jié)果盛期,各小區(qū)隨機(jī)取樣10株,采用直尺和天平測量辣椒的株高、株幅、果橫徑、果縱徑、果柄長、單株結(jié)果數(shù)、單果重,用天平統(tǒng)計(jì)小區(qū)辣椒產(chǎn)量。
1.3.2" 辣椒根結(jié)線蟲調(diào)查
在辣椒拉秧時(shí)期,各小區(qū)采用隨機(jī)取樣法調(diào)查10株辣椒,用鐵鍬挖起辣椒整個(gè)根部,統(tǒng)計(jì)根部土壤和根際周圍土壤中的線蟲數(shù)量,同時(shí)按照下列分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)辣椒根系進(jìn)行調(diào)查[7]。0級(jí):所有根系正常;1級(jí):根系受到根結(jié)線蟲為害較輕,出現(xiàn)根結(jié)或瘤,所占比例<10%;2級(jí):10%≤根結(jié)或瘤所占比例<25%;3級(jí):25%≤根結(jié)或瘤所占比例<50%;4級(jí):50%≤根結(jié)或瘤所占比例<75%;5級(jí):根系受到根結(jié)線蟲為害嚴(yán)重,根結(jié)或瘤所占比例≥75%。
1.3.3" 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsofte Excel 2010軟件進(jìn)行錄入整理,使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的差異顯著性、相關(guān)性分析,使用Duncan’s進(jìn)行多重比較,顯著性檢驗(yàn)在0.05的水平上進(jìn)行,相關(guān)性分析在0.05與0.01的水平上進(jìn)行。圖中不同字母表示差異顯著(p<0.05)。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 不同土壤處理對(duì)辣椒根結(jié)線蟲的影響
如表1所示,不同土壤處理的辣椒根系或根結(jié)線蟲差異顯著。T1和T2均能顯著降低土壤中線蟲數(shù)目,根結(jié)線蟲感染率顯著低于CK;T2的根結(jié)線蟲級(jí)數(shù)為0,根結(jié)線蟲感染率和土壤中線蟲數(shù)目均顯著低于其他處理。
2.2" 不同土壤處理對(duì)辣椒農(nóng)藝性狀的影響
如表2所示,不同防治處理對(duì)辣椒的株高、株幅、果實(shí)縱橫徑和果柄長等農(nóng)藝性狀均有顯著影響。T1的株高比CK低3.09%,T2的株高比CK高13.51%,但變化均未達(dá)到顯著差異。株幅變化趨勢與株高相似,但T2的株幅顯著高于CK和T1,分別高21.36%和25%。T1與CK的橫徑無明顯變化,T2顯著增加。T1的縱徑比CK高5.54%,T2的縱徑比CK高24.72%,且顯著高于CK和T1。T1的果柄長大于CK小于T2,差異均不顯著,但T2顯著高于CK。
2.3" 不同土壤處理對(duì)辣椒產(chǎn)量性狀的影響
如表3所示,不同土壤處理的辣椒單株結(jié)果數(shù)和單果重的大小排序均為T2>T1>CK,其中T1與CK差異不顯著,T2顯著高于T1和CK。T2的單株結(jié)果數(shù)分別比CK高77.59%,比T1高57.25%,單果重分別比CK和T1高29.73%和30.15%,均達(dá)到了顯著差異。折合產(chǎn)量與單株結(jié)果數(shù)和單果重變化一致,T2的折合產(chǎn)量顯著高于T1和CK,比CK增產(chǎn)146.91%;T1比CK增產(chǎn)31.96%。
2.4" 不同土壤處理下辣椒農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性
將株高、株幅、果縱徑、果橫徑、果柄長、單株結(jié)果數(shù)和單果重等農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果如表4所示,可以看到株高、株幅與單株結(jié)果數(shù)呈顯著正相關(guān),果縱徑、果橫徑與單果重呈極顯著正相關(guān),果柄長與單果重呈顯著正相關(guān)。
3" 討論與結(jié)論
王會(huì)芳等開展不同劑量棉隆對(duì)番茄根結(jié)線蟲的防治試驗(yàn),表明對(duì)根結(jié)線蟲數(shù)量具有較好的防治效果,同時(shí)也有一定的持效期;棉隆建議使用劑量為375~450 kg·hm-2[8];王廣印等采用棉隆+生物菌肥防治番茄根結(jié)線蟲,表明相較于CK和單一棉隆處理,可降低根結(jié)線蟲發(fā)病率15%,防治根結(jié)線蟲病效果達(dá)30.3%[9];孫永德等研究棉隆對(duì)4種蔬菜土傳病害的防效,表明棉隆對(duì)辣椒、番茄、黃瓜、茄子的根結(jié)線蟲防治效果分別為90.4%、97.1%、93.9%、94.7%[10]。本研究采用棉隆和生石灰(石灰堿)2種土壤熏蒸劑對(duì)已發(fā)生根結(jié)線蟲病害的土壤采取熏蒸,發(fā)現(xiàn)不同處理下土壤的辣椒根結(jié)線蟲有顯著差異,棉隆處理的土壤根結(jié)線蟲感染率最低,顯著高于生石灰和CK,與前人研究結(jié)果一致;土壤中按照40 g·hm-2施用量、以98%棉隆熏蒸處理的辣椒根結(jié)線蟲減退率為87.24%,生石灰處理的土壤根結(jié)線蟲感染率比CK降低36%;土壤中按照40 g·hm-2施用量的生石灰熏蒸處理的辣椒根結(jié)線蟲減退率為56.77%。
張伯虎等研究表明,棉隆等根結(jié)線蟲防治劑對(duì)土壤中的細(xì)菌、真菌、放線菌等數(shù)量,及土壤中的過氧化氫酶、脲酶、脫氫酶等活性均為先減少后增加的變化趨勢[11];李青杰等研究氯化苦和棉隆在草莓連作土壤的防治效果,表明棉隆比氯化苦處理能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,顯著增加綠彎菌門和小單孢菌屬等有益微生物群落的種類和豐富度,抑制鐮刀菌屬和疫霉屬,降低細(xì)菌群落的多樣性[12];張超等研究不同劑量棉隆對(duì)辣椒疫霉病的防效及對(duì)土壤微生物群落的影響,表明劑量越高,防效越顯著,同時(shí)對(duì)微生物群落影響也越大;劑量越高,土壤微生物活性的抑制越明顯,土壤微生物的多樣性越低[13];李燕等研究4種土壤處理方式對(duì)草莓連作障礙及產(chǎn)量的影響,表明日光消毒+棉隆相較于威百畝,能顯著降低土壤真菌和死苗率,提高產(chǎn)量[14];孟天竹等研究棉隆消毒土壤及配合不同生物有機(jī)肥施用次數(shù)對(duì)土壤理化和生物學(xué)性質(zhì)的影響,表明棉隆熏蒸土壤后顯著增加土壤細(xì)菌和真菌數(shù)量,改變了細(xì)菌和真菌群落結(jié)構(gòu)[15];范琳娟和陳利達(dá)等研究土壤熏蒸劑處理對(duì)土壤微生物的影響試驗(yàn)表明,與對(duì)照相比,棉隆處理的土壤中微生物數(shù)量和種類均顯著降低,同時(shí)隨著時(shí)間延長,土壤中微生物數(shù)量會(huì)逐漸恢復(fù)而增加[16-17];宋雨萌等研究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)土壤性質(zhì)的影響,表明其不影響土壤微生物的數(shù)量,但影響土壤的理化性質(zhì),土壤熏蒸劑可能具有一定的改土效果[18]。本研究辣椒底肥施用有機(jī)肥,同時(shí)增加棉隆進(jìn)行土壤熏蒸處理,可能對(duì)土壤中微生物群落產(chǎn)生影響,增加了辣椒產(chǎn)量。下一步將對(duì)棉隆和生石灰土壤處理的細(xì)菌、真菌等微生物群落變化規(guī)律開展試驗(yàn),從理論水平上解釋辣椒增產(chǎn)的原理。
朱曉蕾等通過氰氨化鈣和棉隆對(duì)土壤進(jìn)行處理研究對(duì)辣椒生長和根結(jié)線蟲發(fā)生的影響,表明2種土壤處理均能有效降低土壤根結(jié)線蟲對(duì)辣椒根系的侵害,但2種處理差異不顯著;土壤處理后增加有益微生物施用,能有效維持對(duì)根結(jié)線蟲的控制效果,同時(shí)顯著增加辣椒產(chǎn)量[7];張伯虎等對(duì)碳酸氫銨、石灰氮、棉隆、阿維菌素b2、噻唑膦等5種土壤處理藥劑的防治效果進(jìn)行對(duì)比,同時(shí)研究其對(duì)土壤環(huán)境的影響,表明對(duì)根結(jié)線蟲的防治效果為棉隆最好,碳酸氫銨、石灰氮和阿維菌素b2次之,噻唑膦的防效最差[11];吳青松等利用不同耕作方式下結(jié)合土壤棉隆熏蒸,研究對(duì)西瓜根結(jié)線蟲的防治效果,表明采用土壤深耕方式結(jié)合棉隆熏蒸的防效和增產(chǎn)效果最佳[19];張潔等采用生物菌肥結(jié)合棉隆防控黃瓜根結(jié)線蟲的試驗(yàn),表明其比單獨(dú)使用棉隆或生物菌肥的根結(jié)線蟲防效好,顯著增加土壤中真菌和細(xì)菌數(shù)量、細(xì)菌/真菌比值及土壤酶活性[20];聶海珍等采用淡紫擬青霉菌劑結(jié)合棉隆防控番茄根結(jié)線蟲,表明其能夠顯著降低番茄根結(jié)線蟲病,同時(shí)還能促進(jìn)植株生長發(fā)育并提高產(chǎn)量[21]。本研究采用兩種不同的土壤熏蒸劑對(duì)土壤進(jìn)行根結(jié)線蟲防控后,辣椒的株型、結(jié)果情況和果實(shí)狀態(tài)均發(fā)生變化,對(duì)辣椒株型和果實(shí)的影響不同;與CK相比,施用生石灰和棉隆均能達(dá)到增產(chǎn)的效果,以施用棉隆的效果最佳;施用生石灰使辣椒株型和單果重呈減小趨勢,單株結(jié)果數(shù)、果實(shí)縱徑、橫徑、果柄長均呈增加趨勢,但變化均不顯著,辣椒產(chǎn)量比CK增產(chǎn)31.96%;施用棉隆使辣椒所測指標(biāo)均呈上升趨勢,對(duì)株高影響差異不顯著,但能顯著增加辣椒株幅、果實(shí)大小和果柄長度,棉隆處理的辣椒產(chǎn)量比CK增產(chǎn)146.91%。
參考文獻(xiàn):
[1] 李青杰,方文生,張大琪,等. 棉隆熏蒸聯(lián)合生物炭和沸石對(duì)土壤微生態(tài)及土傳病原菌的影響[J].植物保護(hù),2022,48(4):150-157.
[2] 方文生,王秋霞,顏冬冬,等. 土壤熏蒸劑棉隆防治土傳病害研究進(jìn)展及未來發(fā)展趨勢[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),2023,50(1):40-49.
[3] 王晴,李林,朱文達(dá),等. 土壤熏蒸劑棉隆聯(lián)合太陽能消毒防治草莓土傳病害效果及經(jīng)濟(jì)效益分析[J].植物保護(hù),2024,50(1):339-346.
[4] 張殿斌,范繼巧,張治家,等. 3種土壤熏蒸劑對(duì)土壤及設(shè)施蔬菜的安全性評(píng)價(jià)[J].中國植保導(dǎo)刊,2020,40(12):60-64.
[5] 曹云,宋修超,郭德杰,等. 棉隆熏蒸與微生物有機(jī)肥聯(lián)用對(duì)西瓜枯萎病的防控研究[J].土壤,2018,50(1):93-100.
[6] 程鴻燕,張大琪,黃斌,等. 微生物菌肥對(duì)熏蒸劑處理后土壤微生態(tài)的影響研究進(jìn)展[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào),2020,22(5):734-741.
[7] 朱曉蕾,韓文風(fēng),任秀梅,等. 不同土壤處理對(duì)辣椒生長和根結(jié)線蟲發(fā)生的影響[J].山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報(bào),2021,38(3):18-21.
[8] 王會(huì)芳,王三勇,符美英,等. 棉隆對(duì)番茄根結(jié)線蟲病的防治效果[J].熱帶生物學(xué)報(bào),2014,5(3):249-252.
[9] 王廣印,郭衛(wèi)麗,陳碧華,等. 棉隆及與生物菌肥配施對(duì)大棚秋番茄生長、產(chǎn)量及病蟲草害的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2019,35(2):48-52.
[10] 孫永德,張琳琳,王樂陶. 棉隆防治設(shè)施蔬菜土傳病害試驗(yàn)效果分析[J].中國農(nóng)技推廣,2021,37(10):77-78,34.
[11] 張伯虎,朱雪榮,孟延,等. 不同藥劑對(duì)拱棚西瓜根結(jié)線蟲的防效及對(duì)土壤環(huán)境的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2022,31(12):1646-1653.
[12] 李青杰,張大琪,任立瑞,等. 氯化苦和棉隆對(duì)草莓土壤養(yǎng)分、病原菌及微生物群落的影響[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2021,44(6):24-29.
[13] 張超,卜東欣,張鑫,等. 棉隆對(duì)辣椒疫霉病的防效及對(duì)土壤微生物群落的影響[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),2015,42(5):834-840.
[14] 李燕,侯大山,王子凡,等. 日光消毒配合棉隆、威百畝熏蒸對(duì)溫室草莓連作障礙及產(chǎn)量情況的影響[J].蔬菜,2023(3):47-51.
[15] 孟天竹,郭德杰,王光飛,等. 土壤消毒結(jié)合施用生物有機(jī)肥對(duì)西瓜病土改良效果的影響[J].土壤,2020,52(3):494-502.
[16] 范琳娟,劉子榮,徐雪亮,等. 不同殺線劑對(duì)山藥土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)的影響[J].植物保護(hù),2021,47(6):93-101.
[17] 陳利達(dá),石延霞,李磊,等. 不同土壤熏蒸劑對(duì)生菜種植土壤鐮孢病菌的抑制效果及土壤微生物群落的影響[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2021,29(12):2365-2374.
[18] 宋雨萌,陳昊晗,王敏,等. 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[J].中國蔬菜,2022(10):81-85.
[19] 吳青松,郭連興,李學(xué)斌,等. 土壤熏蒸結(jié)合機(jī)械化深耕處理防治連作土壤西瓜根結(jié)線蟲效果評(píng)價(jià)[J].植物保護(hù),2016,42(3):244-249.
[20] 張潔,夏明聰,劉紅彥,等. 低劑量棉隆熏蒸聯(lián)合生物菌肥防治黃瓜根結(jié)線蟲病的應(yīng)用效果[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),2019,46(4):824-831.
[21] 聶海珍,孫漫紅,李世東,等. 棉隆與淡紫擬青霉聯(lián)合防治番茄根結(jié)線蟲病的效果評(píng)價(jià)[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),2016,43(4):689-696.
(責(zé)任編輯:易" 婧)