溫 丹 鞏 彪 郭紋秀 王玉飛 余文娟 史慶華，2 王秀峰，2*

（1山東農業(yè)大學園藝科學與工程學院，山東泰安 271018；2作物生物學國家重點實驗室，園藝作物生物學農業(yè)部重點開放實驗室，山東泰安 271018）

松杉樹皮和玉米秸稈堆肥對番茄根結線蟲病的防治及土壤微生物的影響

溫 丹1鞏 彪1郭紋秀1王玉飛1余文娟1史慶華1，2王秀峰1，2*

（1山東農業(yè)大學園藝科學與工程學院，山東泰安 271018；2作物生物學國家重點實驗室，園藝作物生物學農業(yè)部重點開放實驗室，山東泰安 271018）

日光溫室栽培條件下，通過盆栽試驗研究了松杉樹皮、玉米秸稈堆肥對番茄的生長、產量、根結線蟲發(fā)病情況及土壤微生物的影響。結果表明，松杉樹皮、玉米秸稈堆肥對番茄根結線蟲病具有一定的防治效果，以松杉樹皮、玉米秸稈堆肥混施效果最好，同時各種堆肥的施用均增加了番茄的生物量及土壤微生物數量。通過相關性分析得知，根結線蟲與土壤微生物數量存在顯著負相關，說明土壤微生物群落的多樣性對根結線蟲病的發(fā)生產生了抑制作用。

松杉樹皮堆肥；玉米秸稈堆肥；番茄；根結線蟲；微生物；生物防治

根結線蟲（Meloidogynespp.）是植物的重要病害之一（Siddiqui & Akhtar，2007）。其寄生范圍廣，環(huán)境適應性強，危害大。隨著保護地蔬菜生產面積的增大，特別是日光溫室大面積推廣以來，復種指數增加，加之重茬嚴重，導致根結線蟲危害日益嚴重，一般可造成減產10%～20%，嚴重可達30%～40%，甚至絕產（秦公偉 等，2006）。根結線蟲的防治方法很多，大致可分為物理方法、化學方法、生物方法以及將這些方法聯(lián)合起來的綜合防治策略（韓玉芹和張偉，2009）。設施蔬菜生產中偏施化肥導致土壤次生鹽漬化加劇，微生物群落單一，數量偏低，引起連作障礙。土壤生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，難以發(fā)揮對根結線蟲病的抵御能力（曹志平 等，2010）。

近年來，國內外對根結線蟲病防治的研究越來越傾向于利用各種自然因素，促進生物與非生物之間的相互作用，進而以一種生態(tài)環(huán)保的方式對根結線蟲病進行防治。土壤生物可以通過生物之間的拮抗、競爭、捕食關系在一定程度上控制土傳病害（Wardle et al.，2004）。曹志平等（2010）研究了土壤引入小麥秸稈后增加了土壤微生物如細菌、真菌、放線菌，從而引起不同取食類型的土壤線蟲群落結構的變化，結果表明植食性線蟲下降了97.3%，食細菌線蟲的比例上升了189.7%，從而改善整個土壤食物網結構，提高捕食者的種類，恢復土壤生態(tài)系統(tǒng)抑制病原生物的生態(tài)功能。因此，利用土壤微生物種群之間的生克關系以抑制根結線蟲病的發(fā)生已成為一種防治思路。

本試驗以番茄為試材，研究松杉樹皮堆肥和玉米秸稈堆肥對根結線蟲病的防治效果和對土壤的改良效果，以期為設施有機蔬菜的生產探討一條切實可行的道路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及土壤基本情況

供試作物為番茄（Lycopersicon esculentumMill.），品種為易感根結線蟲病的金棚1號。

松杉樹皮堆肥是由日本帝松服務株式會社提供，原料:美松（美國南方松）樹皮和杉樹皮。將樹皮粉碎成20mm大小碎片，在室外通氣條件下進行高溫發(fā)酵。

玉米秸稈發(fā)酵物是由濟南魯青公司提供，制作工藝:以玉米秸稈為原料，摻入雞糞、發(fā)酵催化劑等原料后混合堆積，在通氣條件良好的情況下發(fā)熱發(fā)酵。

供試土壤采自山東農業(yè)大學園藝試驗站5 a番茄連作土，質地為壤土，土壤pH6.5、有機質11.78g·kg-1、堿解氮97.45mg·kg-1、速效磷109.88mg·kg-1、速效鉀112.06mg·kg-1。采用Barker等（1985）的淘洗—過篩—蔗糖離心法，測得每千克土壤中根結線蟲二齡幼蟲（J2）為4510條，供試堆肥養(yǎng)分含量見表1。

1.2 試驗設計

表1 供試堆肥養(yǎng)分含量

試驗于2010～2011年在山東農業(yè)大學園藝實驗站進行，將番茄浸種催芽后，播種于50孔穴盤內，播后于日光溫室培養(yǎng)。設3個處理:處理1（T1），秸稈堆肥1kg+病土10kg；處理2（T2），樹皮堆肥1kg + 病土10kg；處理3（T3），秸稈堆肥0.5kg+樹皮堆肥0.5kg+病土10kg。對照（CK）為不添加堆肥的病土10kg。

將病土與堆肥按比例充分混合均勻，待幼苗長至四葉一心時，移植到直徑20cm、高25cm的陶盆中，每盆1株。每40盆為1個重復，3次重復。各處理隨機排放，統(tǒng)一肥水管理，保持土壤濕度。

1.3 項目測定

于定植后0、20、40、60、80d測定番茄植株的株高、莖粗，每個處理隨機選取10株，以10株平均值為一個處理的實測值，計算番茄生長量。同時每個處理隨機選取5盆番茄，于每盆番茄主根系周圍5cm范圍處取5～15cm深的土層，將所取土壤混勻作為一個處理的土樣，進行土壤微生物和根結線蟲數的測定。土壤細菌、真菌、放線菌計數采用沈萍等（1999）的稀釋平板法，分別采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、馬丁氏（Martin）培養(yǎng)基和高氏1號培養(yǎng)基培養(yǎng)。根結線蟲數測定采用淘洗—過篩—蔗糖離心法（Barker et al.，1985）。

于番茄初果期，選擇晴天的7:00～17:00測定番茄葉片凈光合速率（Pn）日變化和葉綠素含量。選取植株受光角度一致的上數第3～4片展開功能葉，采用英國 PP-Systems公司生產的CIRAS-I型便攜式光合作用測定系統(tǒng)，測定Pn日變化（孔祥波和徐坤，2008）。葉綠素a、b及類胡蘿卜素含量采用80%丙酮浸提法，島津UV-2450型分光光度計比色法進行測定（趙世杰 等，1998）。

定植90d后采用Bridge和Page（1980）的圖表比對目測法測定根結指數（GI），以10株平均值為一個處理的實測值，計算番茄根結指數與相對防治效果。

1.4 數據分析

試驗數據采用Microsoft excel軟件進行平均值及標準偏差計算，并繪圖。采用DPS軟件LSD法進行P＜0.05水平的多重比較顯著性分析和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 樹皮、秸稈堆肥對番茄生長的影響

由表2可知，與對照相比兩種堆肥的施用都明顯增加了番茄地上部的生長量，其中以T3處理的效果最好，在不同時期比對照的株高提高了35.21%～71.34%，莖粗提高了26.47%～38.32%，定植20、60d時T1、T2差異顯著，且60d時T2比T1提高6.69%，但到80d時T2比T1株高僅提高了2.04%，莖粗降低了10.74%。結果表明，樹皮堆肥對株高貢獻率較大，而秸稈堆肥更有利于植株粗壯。

表2 不同堆肥對番茄生長的影響

2.2 樹皮、秸稈堆肥對番茄葉綠素含量及凈光合速率日變化的影響

表3顯示，T3處理的葉綠素含量顯著高于CK，比CK提高了26.24%～33.33%，而T2略高于T1，但與CK差異不顯著。圖1表明，初果期各處理番茄葉片 Pn值日變化趨勢與葉片葉綠素含量相似，仍以T3最高，T1、T2次之，CK最低，且各處理番茄葉片 Pn的日變化均為不對稱的雙峰曲線，堆肥處理的第一峰值出現在11:00，之后Pn值迅速下降至低谷（13:00），隨之Pn回升，至15:00形成第二峰值，之后隨光照減弱而降低。盡管各處理的Pn日變化相似，但是11:00時T3、T2、T1分別比CK提高27.24%、14.93%、6.72%。說明秸稈、樹皮堆肥的施用能夠明顯提高番茄葉片的葉綠素含量及葉片的凈光合同化能力。

表3 不同堆肥對番茄葉片葉綠素含量的影響mg·g-1（FW）

2.3 樹皮、秸稈堆肥對土壤微生物數量和種群的影響

圖2-a表明，隨著番茄的生長土壤中的細菌數量逐漸增加，其中，定植后的前40d增加較快，而后40d數量變化趨于平緩。秸稈與樹皮堆肥的施用能夠有效提高土壤細菌數量，定植后40d，T1中細菌數量最多，T1、T2、T3分別比CK提高了61.02%、25.81%、42.97%。定植后80d，T3中細菌數最多，比CK提高了85.49%?？梢钥闯?，樹皮、秸稈堆肥混合施用能夠更加有效地調控土壤微生物群體結構。

圖2-b表示了土壤中真菌數量的變化情況，其變化趨勢與細菌相似，定植后40d以T1中真菌數量最多，比CK提高了70.70%，定植后80d時，以T3數量最多，比CK提高118.64%。

圖2-c表明，土壤中放線菌數量隨著番茄的生長逐漸增加，至定植后60d達到最高值，隨后略有下降，在番茄生長的各時期，不同處理變化規(guī)律相似，均是T3＞T2＞T1＞CK。

圖1 不同堆肥對番茄葉片Pn日變化的影響

圖2 不同堆肥對土壤中細菌、真菌和放線菌的影響

2.4 樹皮、秸稈堆肥對番茄根結線蟲病的防效

由表4可知，在番茄的不同生長期，土壤中的根結線蟲數量呈現出交替的升降趨勢，但在同一時期，添加混合堆肥（T3）的根結線蟲數量小于單一堆肥（T1、T2）的根結線蟲數量，并且顯著低于CK。這與不同處理的根結指數呈現出負相關，即T3＜T2＜T1＜CK。由根結指數和相對防效可以看出，T3處理顯著抑制了番茄根結線蟲病的發(fā)生，T1和T2雖然也有一定的防效，但是沒有達到差異顯著水平。

表4 不同堆肥對番茄根結線蟲病的防效

2.5 土壤微生物和根結線蟲病的相關性分析

由表5相關性分析的結果可知，根結指數與細菌數呈負相關，與土壤中真菌數、放線菌數呈顯著負相關，這說明施用樹皮、秸稈堆肥能夠有效改善土壤微生物區(qū)系，進而對根結線蟲病起到良好的控制作用。

試驗數據顯示，秸稈與樹皮堆肥混合施用的細菌數量的增加顯然低于單一堆肥的施用，真菌和放線菌的增長高于單一堆肥的施用。玉米秸稈與松杉樹皮堆肥的混合施用能夠有效調控土壤微生物的數量。

表5 土壤微生物和根結線蟲病的相關性分析

3 結論與討論

有機肥的施用能調整土壤微生物群落結構，提高土壤微生物多樣性，從而改善土壤微生態(tài)環(huán)境，達到土傳病害“無藥可治，施肥可防”的目的（孔維棟 等，2005；譚兆贊 等，2005）。本試驗結果表明，松杉樹皮堆肥、玉米秸稈堆肥能較好地調整土壤微生物環(huán)境，特別對根結線蟲病有明顯的防效作用。

分析可知，堆肥對各個時期番茄的生長促進作用有所不同，其原因可能是秸稈增加透氣性，使得前期番茄苗長得壯，而樹皮堆肥肥效釋放較為長緩，控制營養(yǎng)在各個時期的均衡，利于植株生長發(fā)育。秸稈與樹皮堆肥混施對土壤微生物能有效調控，進而對植株的整個生長發(fā)育產生顯著效果。相關研究表明，菌類對根結線蟲有明顯的防治效果（方治 等，2010；李頌 等，2011）。此外，研究結果表明，在番茄的不同生長期，土壤中的根結線蟲數量呈現出交替的升降趨勢，但在同一時期，添加混合堆肥的根結線蟲數量小于單一堆肥的根結線蟲數量，并且顯著低于對照。綜合考慮，秸稈、樹皮堆肥對地上部的生長有顯著促進作用，對地下部微生物環(huán)境的調控明顯，能有效控制根結線蟲病發(fā)生。

目前，對根結線蟲病的防治也有不少方法。太陽能消毒的物理方法通常不能有效地殺滅根結線蟲；而蒸氣消毒和微波輻射等物理方法又耗能太高，且不便于中國農村小型日光溫室的田間操作。殺線蟲劑在防治中占有重要地位（路雪君 等，2010），但其高毒、高殘留與環(huán)境兼容性差的特點，使得殺線蟲劑亟須重新開發(fā)。篩選抗根結線蟲的抗性品種和抗性砧木是最綠色環(huán)保的方法（張慎璞，2009；白春明 等，2010；陳振德 等，2010）。但這兩種方法成本高，耗費時間長，難以大面積推廣，而且有根結線蟲病原的土壤沒有得到根本性的改變。在分子方面，已經可以較全面地描述根結線蟲的遺傳組成，相關研究及可持續(xù)發(fā)展抗線蟲策略也在探討中（?？『?等，2010；韓娜 等，2011）。

樹皮堆肥具有豐富的有機質，合理的C/N比，優(yōu)良的理化性質及豐富的微生物種群（河田 弘，2000）。在農業(yè)上，施用樹皮堆肥可提高番茄可溶性糖和 VC含量，降低硝酸鹽含量，從而使番茄果實營養(yǎng)更豐富、口感更佳（陳君 等，2010）。同時，施用秸稈堆肥解決秸稈堆積、焚燒問題。此應用不僅解決了作物秸稈有效利用的難題，而且解決了長期過量使用化肥、農藥所引起的日益嚴重的農產品污染問題（喻景權，2011），很適合設施農業(yè)的大規(guī)模推廣。

本試驗僅對相同比例堆肥混施及固定使用量進行了根結線蟲病防效研究，在今后的研究中，可以采用D-最優(yōu)設計進行化肥與堆肥的配比試驗，篩選出最有利植物生長及根結線蟲控制且經濟成本低廉的施用方案，以進行生產推廣，解決農業(yè)廢棄物利用問題，變廢為寶。

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Effect of Tsugae Bark，Corn Straw and Compost on Tomato Root-knot Nematodedisease Prevention and Soilmicrobes

WENdan1，GONG Biao1，GUO Wen-xiu1，WANG Yu-fei1，YU Wen-juan1，SHI Qing-hua1，2，WANG Xiu-feng1，2*
（1College of Horticulture Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Tai’an271018，Shandong，China；2State Key Laboratory of Crop Biology，Key Laboratory of Horticultural Crop Biology，Ministry of Agriculture，Tai’an271018，Shandong，China）

Under sunlightgreenhousECultivation，we study the effect of composted tsugae bark and composted corn straw on tomato（Lycopersicon esculentummill.）growth，yield，root-knot nematodedisease incidence and soilmicrobes.The results indicate that composted tsugae bark and corn straw are effective，to some extent，against tomato root-knot nematodedisease，and themixture of composted tsugae bark and corn straw has the best effect.Meanwhile，the use of various compost can increase tomato biomass and the amount of soilmicrobes.By pertinence analysis wEConclude that there exists negativECorrelation between root-knot nematode number andmicrobe amount. This indicates thatmicrobe variety has control effect on root-knot nematode.

Tsugae bark compost；Corn straw compost；Tomato；Root-knot nematode；microbe；Biological control

S436.412

A章編號:1000-6346（2011）20-0039-06

2011-05-23；接受日期:2011-07-11

大學生創(chuàng)新性實驗計劃（091043410）

溫丹，專業(yè)方向:園藝學，E-mail:sdauyywd@126.com

*通訊作者（Corresponding author）:王秀峰，教授，博士生導師，專業(yè)方向:設施蔬菜與無土栽培，E-mail:xfwang@sdau.edu.cn

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