果樹-菌菇間種系統(tǒng)對病蟲害綜合抑制效應(yīng)的研究

中圖分類號：S436 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-9902（2025）12-0027-05

Abstract：Toevaluate thecomprehensiveinhibitoryefectsofapple tree-mushroom intereroppingonmajorapplepestsand diseases，arandomizedblock designwasimplementedwith threetreatments：apple monoculture，aple-mushroomintercroping， andmushroommonoculture.Thestudymonitoredthediseaseindexofappleanthracnose，fruitinfestationrateoftheoriental fruit moth，andmoldcontaminationrateofmushrooms，whileanalyzingsoilphysicochemicalproperties，enzymeactivities，microbial communitycharacteristics，aswellasplantdisease-resistantenzymeactivtiesandfruitquality.Resultsdemonstratedthat intercropping significantly reduced the apple anthracnose disease index （by 39.9% ），oriental fruit moth infestation rate （by （20 40.9% ），and mushroom mold contamination rate（by 42.8% ）.Concurrently， soil organic matter and nutrient content increased， enzymeactiesimproved，microbialdiversityhancedandtherelativeabundnceofbenefcialmicroorganismsoseAle tresexhibitedheighteneddisease-resistantenzymeactivitiesandimprovedfruitquality.Thefindingsindicatethatapplemushroomintercropingffectivelysuppresesaplepestsanddiseases，enhancessoilhealthandcropquality，demonstrating significant potential for widespread adoption.

Keywords： fruit tree；mushroom; intercropping;disease and pest; soil environment

果樹產(chǎn)業(yè)在全球農(nóng)業(yè)中占據(jù)著重要地位，為人類提供豐富的營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)收益。然而，果樹栽培過程中，病蟲害的發(fā)生嚴(yán)重影響了果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)，給果農(nóng)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。傳統(tǒng)的病蟲害防治主要依賴于化學(xué)農(nóng)藥，但長期大量使用化學(xué)農(nóng)藥不僅導(dǎo)致環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留問題，還引發(fā)了病原菌和害蟲的抗藥性增強(qiáng)，威脅生態(tài)環(huán)境和人類健康[2。為了解決上述問題，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和研究者開始探索生態(tài)友好型的病蟲害防控策略。間種作為一種傳統(tǒng)且有效的農(nóng)業(yè)實(shí)踐，通過在同一空間和時(shí)間種植不同的作物，利用作物間的相互作用，可以改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，減少病蟲害的發(fā)生率3]。特別是果樹與其他作物的間種，不僅能提高土地利用率，還能發(fā)揮互利共生的作用，改善土壤肥力和微生物群落結(jié)構(gòu)[4]。

食用菌作為一種高附加值的農(nóng)產(chǎn)品，具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和廣闊的市場需求。近年來，食用菌的栽培技術(shù)不斷成熟，其在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的作用也逐漸受到關(guān)注。研究表明，食用菌的栽培殘?jiān)勺鳛橛袡C(jī)肥料，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤微生物活性。在此背景下，果樹與食用菌的間種模式作為一種新型的生態(tài)種植方式，具有潛在的病蟲害防控效果和生態(tài)環(huán)境改善功能。然而，目前關(guān)于果樹與食用菌間種對病蟲害綜合抑制效應(yīng)的研究仍較為有限，特別是在寒冷地區(qū)。黑龍江省地處高緯度寒冷區(qū)域，果樹栽培面臨著生長季短、病蟲害多發(fā)等挑戰(zhàn)，探索適宜的間種模式對于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

本研究的試驗(yàn)地點(diǎn)位于中國黑龍江科研基地，地理坐標(biāo)為東經(jīng)123.96^° ，北緯 47.35^° 。齊齊哈爾位于松嫩平原西部，地勢平坦，土壤肥沃，是黑龍江省重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域之一。試驗(yàn)區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬季漫長而寒冷，夏季短暫而溫暖。最冷月（1月）平均氣溫為 -22% ，最熱月（7月）平均氣溫為 22°C 。無霜期為125～135d ，能夠滿足蘋果樹和香菇的生長周期需求。年平均降水量為 450～500mm ，主要集中在6月至8月，占全年降水量的 60% 以上。該地區(qū)年日照時(shí)數(shù)為2600～2800h ，光照充足，有利于作物的光合作用和有機(jī)物積累。

試驗(yàn)區(qū)土壤類型為典型的黑土，土層深厚，質(zhì)地 疏松，有機(jī)質(zhì)含量高。土壤 pH 為6.5＼～6.8，呈微酸性至 中性，適合蘋果樹和香菇的生長。土壤有機(jī)質(zhì)含量約 為 3.5%～4.0% ，全氮含量為 0.15%～0.20% ，速效磷含 量為 20～25mg/kg ，速效鉀含量為 200～250mg/kg ，土壤 肥力較高。

根據(jù)歷年資料，試驗(yàn)區(qū)蘋果樹常見病害主要有炭疽病、輪紋病和斑點(diǎn)落葉病，主要蟲害有蘋小食心蟲和紅蜘蛛等。這些病蟲害對蘋果樹的生長和果實(shí)品質(zhì)造成了一定的影響，傳統(tǒng)防治方法主要依賴于化學(xué)農(nóng)藥，存在一定的環(huán)境和食品安全隱患。

1.2 研究對象概況

蘋果樹：選用的黃太平蘋果樹是黑龍江省主要栽培的耐寒小蘋果品種，該果樹品種平均果實(shí)大小中等，果形端正，口感酸甜脆爽，在市場上具有一定的認(rèn)可度。試驗(yàn)所用蘋果樹均為6年生，樹體健壯，無明顯病蟲害，生長一致性好。

香菇：選用適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的優(yōu)質(zhì)香菇菌株，由龍江縣職業(yè)教育中心學(xué)校提供。采用地栽方式，使用塑料菌袋（規(guī)格：長 40cm ，直徑 15cm ），基質(zhì)配方為鋸末 70% 、棉籽殼 20% 麩皮 8% 、石膏粉 1% 和石灰粉1% ，含水量控制在 65% 左右。菌袋經(jīng)高溫滅菌后，在無菌條件下接入香菇菌種，置于培養(yǎng)室中培養(yǎng) 25～30d 待菌絲長滿菌袋后，移至試驗(yàn)田間。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積為 100m² 。具體處理如下。

果樹單作（CK1）：僅種植蘋果樹，株行距為 3m× 4m ，標(biāo)準(zhǔn)栽培管理。

香菇單作（CK2）：僅種植香菇，采用地栽方式，行距 0.5m ，株距 0.3m 。

果樹-香菇間種（IT）：在蘋果樹行間種植香菇，蘋果樹株行距同CK1，香菇栽培于果樹間空地，行距0.5m ，株距 0.3m 。

所有試驗(yàn)處理均按照統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行管理。施肥采用有機(jī)肥和適量的化肥相結(jié)合，灌溉根據(jù)土壤濕度和作物需水情況合理安排。病蟲害防治在試驗(yàn)過程中僅對非研究目標(biāo)的病蟲害進(jìn)行必要的防治，以避免干擾試驗(yàn)結(jié)果。

1.4數(shù)據(jù)的采集與測定

1.4.1 病蟲害的調(diào)查

蘋果炭疽病的調(diào)查從7月初果實(shí)膨大期開始，每隔15d進(jìn)行一次，直到采收前共調(diào)查5次。在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取10株蘋果樹，每株樹選取4個(gè)方向的主枝，分別選取5片葉片和5個(gè)果實(shí)，觀察病斑情況。病情指數(shù)按照以下公式計(jì)算

病情指數(shù)=（各級病葉（果）數(shù)×相應(yīng)病級） ×100% 。調(diào)查總頁（果）×最高病級

病級標(biāo)準(zhǔn)為：0級，無病斑；1級，病斑面積占葉片或果實(shí)面積的 1%～5% ；2級， 6%～10% ；3級， 11% }25% ；4級， 26%～50% ;5級，超過 50% 。

蘋果蘋小食心蟲的調(diào)查從6月中旬開始，每隔10d 進(jìn)行一次，直到9月中旬，共調(diào)查8次。在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取10株蘋果樹，統(tǒng)計(jì)每株樹上的被害果數(shù)量，計(jì)算蟲果率，公式如下

蟲果率=- 被害果數(shù) 1 ?×100% 。調(diào)查果總數(shù)量

香菇病害調(diào)查主要監(jiān)測香菇菌床的霉菌污染（如綠色木霉）。每隔10d觀察菌床，記錄發(fā)生霉菌污染的菌床數(shù)量，計(jì)算霉菌污染率。

霉菌污染率=受污染菌床數(shù) x100%?？偩矓?shù)

1.4.2土壤樣品采集與分析

在試驗(yàn)開始前（5月）生長旺盛期（7月）和試驗(yàn)結(jié)束后（10月）分別采集土壤樣品。在每個(gè)小區(qū)內(nèi)按照對角線法隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)，采集 0～20cm 深的表層土壤，混合均勻后分為2份，一份用于土壤理化性質(zhì)測定，另一份用于土壤微生物分析。

土壤理化性質(zhì)測定包括有機(jī)質(zhì)含量（重鉻酸鉀外加熱法）全氮（凱氏定氮法）速效磷（鉬銻抗比色法）、速效鉀（火焰光度法）和 ΔpH （電位法測定）。

王壤酶活性測定包括脲酶活性（靛酚藍(lán)比色法）磷酸酶活性（對硝基苯基磷酸二鈉法）和過氧化氫酶活性（高錳酸鉀滴定法）。

土壤微生物分析方面，采用稀釋平板法測定細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量;利用IlluminaMiSeq高通量測序技術(shù)，對土壤細(xì)菌16SrRNA基因和真菌ITS區(qū)域進(jìn)行測序分析，評估微生物群落的多樣性。

1.4.3 植株樣品采集與分析

在果實(shí)成熟期，采集蘋果樹葉片和果實(shí)樣品，測定植株抗病相關(guān)酶活性和果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。

植株生理指標(biāo)有：過氧化物酶（POD）活性（愈創(chuàng)木酚法）；苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性（比色法）；超氧化物歧化酶（SOD）活性（氮藍(lán)四唑法）。

果實(shí)品質(zhì)測定指標(biāo)有：可溶性固形物含量（折光儀法）；維生素C含量（2，6-二氯靛酚滴定法）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。不同處理間的數(shù)據(jù)采用單因素方差分析（ANOVA），顯著性差異通過Duncan多重比較法檢驗(yàn)，顯著性水平設(shè)定為 Plt;0.05 。結(jié)果以平均值 ?^± 標(biāo)準(zhǔn)誤（ Mean±SE ）表示。在表格和圖表中，用不同小寫字母表示差異顯著性，字母相同表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1果樹病蟲害發(fā)生情況

2.1.1 炭疽病病情指數(shù)

試驗(yàn)期間，對各處理蘋果樹的炭疽病發(fā)生情況進(jìn)行了監(jiān)測，結(jié)果見表1。

結(jié)果顯示，間種處理（IT）的炭疽病病情指數(shù)為21.4% ，顯著低于果樹單作處理（CK1）的 35.6%（Plt; 0.05），降低了約 39.9% 。這表明果樹與香菇間種可以有效抑制蘋果炭疽病的發(fā)生。

2.1.2蘋果蘋小食心蟲蟲果率

各處理的蘋果蘋小食心蟲蟲果率見表2。

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著 （Plt;0.05） ）。

結(jié)果顯示，間種處理（IT）的蟲果率為 10.5% ，顯著低于果樹單作處理（CK1）的 17.8%（Plt;0.05） ，降低了約 40.9% 。說明間種可以有效減少蘋果蘋小食心蟲的危害。

2.2香菇病害發(fā)生情況

香菇霉菌污染率結(jié)果見表3。

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著 （Plt;0.05 。

間種處理（IT）的霉菌污染率為 8.7% ，顯著低于香菇單作處理（CK2）的 15.2%（Plt;0.05） ，降低了約 42.8% 。這表明果樹與香菇間種有助于降低香菇霉菌病害的發(fā)生。

2.3土壤理化性質(zhì)與酶活性

2.3.1土壤理化性質(zhì)

試驗(yàn)結(jié)束后，各處理土壤理化性質(zhì)見表4。

結(jié)果表明，間種處理（IT）的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量均顯著高于單作處理（CK1和CK2）（ （Plt;0.05） ，而 ΔpH 在各處理間無顯著差異（ Pgt; 0.05）。這可能是因?yàn)橄愎骄z體促進(jìn)了土壤有機(jī)質(zhì)的分解和養(yǎng)分的循環(huán)，提高了土壤肥力。

2.3.2 土壤酶活性

各處理土壤酶活性結(jié)果見表5。

間種處理（IT）的土壤脲酶、磷酸酶和過氧化氫酶活性均顯著高于單作處理（ Plt;0.05 ）。土壤酶活性是土攘微生物活性的指示，酶活性的提高表明土壤生物活性增強(qiáng)，有利于養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和植物的生長。

2.4土壤微生物數(shù)量與多樣性

2.4.1土壤微生物數(shù)量

試驗(yàn)結(jié)束后，各處理土壤微生物數(shù)量見表 6

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著（ Plt;0.05 ）。

間種處理（IT）的土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量均顯著高于單作處理（ Plt;0.05） ，說明間種有助于提高土壤微生物數(shù)量。

2.4.2土壤微生物多樣性

通過高通量測序分析，發(fā)現(xiàn)間種處理（IT）土壤的微生物多樣性指數(shù)（Shannon指數(shù)）顯著高于單作處理（CK1和CK2）（ ?-0.05 ）。此外，間種處理土壤中拮抗性微生物（如 Streptomycesspp.）的相對豐度提高，有助于抑制病原菌的生長。

2.5 植株生理指標(biāo)與果實(shí)品質(zhì)

2.5.1 植株抗病相關(guān)酶活性

各處理蘋果樹葉片中抗病相關(guān)酶活性見表7。

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著（ Plt;0.05 ）。

間種處理（IT）的POD、PAL和SOD活性均顯著高于果樹單作處理（CK1）（ Plt;0.05） ，表明間種可提高植株的抗氧化能力和抗病性。

2.5.2 果實(shí)品質(zhì)

各處理蘋果果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)見表8。

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著（ Plt;0.05 ）。

間種處理（IT）的可溶性固形物含量和維生素C含量均顯著高于果樹單作處理（CK1）（ Plt;0.05） ，說明間種有助于提高果實(shí)品質(zhì)。

3 討論

3.1間種對病蟲害的綜合抑制效應(yīng)

本研究結(jié)果表明，果樹與香菇間種顯著降低了蘋果炭疽病和蘋果蘋小食心蟲的發(fā)生率。與蘋果樹單作處理相比，間種處理的炭疽病病情指數(shù)降低了 39.9% ，蘋果蘋小食心蟲蟲果率降低了 40.9% 。這一結(jié)果與衣靜莉研究一致，研究者認(rèn)為在果樹行間作一年生草本植物如小冠花、三葉草、小麥、大麥、苜蓿、芥菜和小蔥等作物，不僅可以合理利用果園內(nèi)的土地，增加農(nóng)民收益，還可以減少土壤中有害真菌的數(shù)量，增加有益細(xì)菌的數(shù)量，促進(jìn)蘋果幼樹的生長發(fā)育，進(jìn)一步驗(yàn)證了間種模式在病蟲害防控方面的有效性。

謝曉麗等在甘肅的研究中發(fā)現(xiàn)，蘋果樹與二月蘭、箭筈豌豆、毛葉苕子和油菜等綠肥植物間作，可使繡線菊蚜峰值較清耕分別降低了 19.02%.20.98% ！23.26% 和 50.36% ，捕食性天敵平均單次發(fā)生量較清耕分別增加了 13.79%.36.21%.20.69% 和 53.45% 。研究認(rèn)為，多元化的種植結(jié)構(gòu)能夠提供更適宜的棲境和豐富的食物資源，強(qiáng)化天敵種群定殖能力，讓生態(tài)系統(tǒng)更好地發(fā)揮服務(wù)功能。

綜上所述，間種模式在降低病蟲害發(fā)生率方面具有顯著性，果樹與香菇間種在病蟲害綜合防控方面具有明顯優(yōu)勢，可為果園和食用菌生產(chǎn)提供有效的病蟲害防控策略。

3.2 生態(tài)機(jī)制分析

間種系統(tǒng)在改善土壤健康、增強(qiáng)植株抗性和促進(jìn)天敵多樣性方面發(fā)揮了重要作用，為病蟲害的綜合抑制提供了生態(tài)基礎(chǔ)。本研究發(fā)現(xiàn)，間種處理的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量均顯著高于單作處理，土壤酶活性也顯著提高。土壤微生物數(shù)量和多樣性增加，有益微生物如放線菌和芽孢桿菌的相對豐度提高。李夢秋等指出，食用菌的菌絲體和殘留物質(zhì)分解后，增加了王壤有機(jī)質(zhì)，為微生物提供了豐富的碳源。由此可見，土壤健康的改善為植株提供了充足的養(yǎng)分和良好的生長環(huán)境，增強(qiáng)了植株的抵抗力。同時(shí)，有益微生物的增加可以通過競爭和拮抗作用抑制病原菌的生長，形成微生物屏障。

另外，本研究測定了植株抗病相關(guān)酶的活性，間種處理的POD、PAL和SOD活性均顯著高于單作處理。葛永申等的研究表明，間作系統(tǒng)提高了土壤酶活性，加速了養(yǎng)分的循環(huán)和轉(zhuǎn)化，有利于植物的生長。高水平的抗氧化酶活性有助于清除活性氧，增強(qiáng)植株的抗逆性。李發(fā)林等的研究也發(fā)現(xiàn)，間作處理的蘋果樹中抗病相關(guān)酶活性提高，植株對病原菌的侵染具有更強(qiáng)的抵抗力。他們認(rèn)為，間種可能通過誘導(dǎo)植株的系統(tǒng)抗性，激活防御反應(yīng)。

4結(jié)束語

建議在未來開展多年的連續(xù)試驗(yàn)，評估間種模式的長期生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，觀察土壤、植株和病蟲害的動態(tài)變化。在不同地區(qū)、不同果樹品種和食用菌品種下開展試驗(yàn)，驗(yàn)證間種模式的適用性和穩(wěn)定性，為大范圍推廣提供科學(xué)依據(jù)。利用高通量測序、宏基因組學(xué)和代謝組學(xué)等先進(jìn)技術(shù)，深人研究土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能，分析次生代謝產(chǎn)物的種類和作用機(jī)制。并加強(qiáng)植物病理學(xué)、昆蟲學(xué)、微生物學(xué)和生態(tài)學(xué)等多學(xué)科的交叉研究，全面揭示間種模式的生態(tài)功能和作用機(jī)制。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉興林.果樹栽培管理技術(shù)及病蟲害防治措施分析[J]農(nóng)村實(shí)用技術(shù)，2021（8）：53-54.

[2]李培愛，楊存霞，明廣增.果樹病蟲無公害防控技術(shù)實(shí)施過程中存在的問題與對策[J].果樹資源學(xué)報(bào)，2024，5（4）：106-109.

[3]陳梅.植物保護(hù)技術(shù)在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].棉花科學(xué)，2024，46（4） ：92-94.

[4]林鑫源，李安生，羅燾，等.果茶樹間作栽培模式研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2024，30（5）：21-25.

[5]王秋穎，張薇薇，張國慶，等.食用菌菌渣高溫堆肥中木質(zhì)纖維素高效降解菌的分離、鑒定與降解活性[J]應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2024，30（5）：1015-1025.

[6]王麗.北方果樹常見病害及其防治特點(diǎn)[J]中國林副特產(chǎn)，2016（4）：75-77.

[7]劉暢，葉萬軍，張經(jīng)常，等.寒地不同蘋果品種果實(shí)表型性狀分析[J].中國林副特產(chǎn)，2019（1：18-19，22.

[8]衣靜莉.棲霞蘋果栽培管理技術(shù)及常見病害防治[J].果農(nóng)之友，2024（9）：92-95.

[9]謝曉麗，孫振宇，郭建國，等.蘋果園間作不同綠肥對害蟲——天敵關(guān)系的影響及其生態(tài)調(diào)控技術(shù)[J].中國植保導(dǎo)刊，2024，44（4）：50-55.

[10]李夢秋，丁玉峰，劉世林，等.食用菌生產(chǎn)促進(jìn)園林生態(tài)循環(huán)研究概述[J].食用菌，2022，44（6）：10-13.

[11]葛永申，岳緒國，萬春雁，等.果園不同生草方式對土壤養(yǎng)分及微生物的影響[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2024，45（2）：42-50.

[12]李發(fā)林，劉長全，傅金輝，等.土壤管理模式對幼齡果園根際土壤養(yǎng)分和酶活性影響初探[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2002（2）：112-115.