譚 軍,王昌軍,孟貴星,彭五星,鄧建強(qiáng),王 瑞
(湖北省煙草公司恩施州公司,湖北 恩施 445000)
煙草青枯病是重要的土傳病害之一[1],是由煙草根際土壤中的青枯菌引起的一種細(xì)菌性維管束病害,該病對(duì)煙草的產(chǎn)、質(zhì)量影響極大,是威脅煙草生產(chǎn)的一大毀滅性病害,其防治十分困難[2]。而土壤理化性狀可能與青枯病發(fā)病有著密切的關(guān)系,孫思等[3-5]的研究表明,土壤條件中對(duì)菌量和病害發(fā)生影響較大的因素有:土壤質(zhì)地、通氣狀況、溫度、濕度和pH等。因此,從植煙土壤理化性狀角度出發(fā)去探索煙草青枯病發(fā)病機(jī)理具有重要的意義。
迄今為止,國(guó)內(nèi)對(duì)植煙土壤理化性狀與青枯病發(fā)病機(jī)理研究報(bào)道較少。本研究通過(guò)恩施煙區(qū)植煙土壤部分理化性狀及煙草青枯病不同發(fā)病程度的變化,旨在探明植煙土壤理化性狀與煙草青枯病發(fā)病程度的內(nèi)在關(guān)系,為改良土壤、有效防治煙草青枯病提供理論依據(jù)。
2011年對(duì)湖北省恩施土家族苗族自治州宣恩、咸豐2縣主要植煙產(chǎn)區(qū)進(jìn)行調(diào)查,在年均施純氮量約6 kg/667m2煙地,選擇發(fā)病重(發(fā)病率>60%)、中(10%<發(fā)病率<60%)、輕(發(fā)病率<10%)的田塊,每個(gè)類(lèi)型隨機(jī)選8塊煙田進(jìn)行土壤取樣分析;每個(gè)地塊采用5點(diǎn)取樣法,制成一個(gè)混合樣。采樣深度為20 cm,取樣時(shí)間為煙草青枯病的發(fā)病高峰期。
植煙土壤緊實(shí)度的調(diào)查方法為采用土壤緊實(shí)度儀(CP40Ⅱ),田間“S”形測(cè)定法,每個(gè)地塊測(cè)定9個(gè)樣點(diǎn),測(cè)定深度為0~35 cm,測(cè)定時(shí)間為煙葉采收后。
土壤溫濕度的測(cè)定方法為在同一取樣區(qū)域,選擇發(fā)病重、中、輕的田塊,每個(gè)類(lèi)型選3塊煙田,每塊煙田選取5點(diǎn)采用土壤溫濕度測(cè)定儀(QS-WT)測(cè)定,深度為20 cm;測(cè)定時(shí)間為青枯病發(fā)病高峰期。
土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法,速效磷采用鉬銻抗比色法,速效鉀采用火焰光度法測(cè)定,pH采用電位法,重碳酸采用雙指示劑中和測(cè)定法,硫酸根采取EDTA滴定法,陽(yáng)離子交換量采取1 mol/L乙酸銨交換法[6]。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
由表1表明,發(fā)病重的植煙土壤中堿解氮、速效磷、有機(jī)質(zhì)、全鹽量和氯離子含量與發(fā)病中或發(fā)病輕之間無(wú)差異;發(fā)病輕的植煙土壤中 pH、重碳酸根、硫酸根離子和陽(yáng)離子交換量含量與發(fā)病重和發(fā)病中之間的差異達(dá)到顯著水平,但發(fā)病重土壤中與發(fā)病中土壤pH無(wú)差異;發(fā)病重植煙土壤中重碳酸根、硫酸根離子和陽(yáng)離子交換量含量與發(fā)病中之間也達(dá)到顯著水平;這表明土壤酸堿度重碳酸根、硫酸根離子和陽(yáng)離子交換量是誘發(fā)青枯病關(guān)鍵因素。
表1 青枯病不同程度發(fā)病煙田土壤的理化性狀Table 1 The tobacco bacterial wilt at different severities of soil physical and chemical properties
由表2可知,煙草青枯病發(fā)病程度與植煙土壤中pH經(jīng)相關(guān)分析,R2=0.7301達(dá)到顯著標(biāo)準(zhǔn),表明隨著pH的增加,煙草青枯病發(fā)病程度降低;發(fā)病程度與植煙土壤中速效鉀含量經(jīng)相關(guān)分析,R2=0.9596達(dá)到極著標(biāo)準(zhǔn),表明隨著速效鉀含量的增加,煙草青枯病發(fā)病程度降低;發(fā)病程度與植煙土壤中陽(yáng)離子交換量和硫酸根含量經(jīng)相關(guān)分析,R2值分別為0.9969和0.9573,達(dá)到極著標(biāo)準(zhǔn),表明隨著植煙土壤中陽(yáng)離子交換量和硫酸根含量的增加,煙草青枯病發(fā)病程度降低;發(fā)病程度與植煙土壤中重碳酸根含量經(jīng)相關(guān)分析,R2=0.0497表明隨著植煙土壤中重碳酸根含量的增加,煙草青枯病發(fā)病程度降低。
表2 煙草青枯病發(fā)病程度(y)與植煙土壤理化指標(biāo)(x)的回歸關(guān)系Table 2 Regression between tobacco bacterial wilt (y) and soil physical and chemical properties(x)
由圖1可知,通過(guò)對(duì)青枯病不同發(fā)病程度的56份植煙土壤的緊實(shí)度進(jìn)行測(cè)定,0~35 cm植煙土壤的緊實(shí)度為431.45~1907.63 Pa,其中植煙土壤的土壤緊實(shí)度在1881.93~1907.63 Pa時(shí),青枯病的發(fā)病程度呈現(xiàn)為中及重的程度,這一范圍內(nèi)可能更適宜病原菌的生存和繁殖;發(fā)病輕的植煙土壤緊實(shí)度范圍是431.45~1362.24 Pa,其與發(fā)病中和重的土壤緊實(shí)度達(dá)到顯著水平,而發(fā)病中和重的土壤緊實(shí)度之間差異不顯著。
圖1 青枯病不同發(fā)病程度植煙土壤緊實(shí)度Fig.1 Soil compaction degrees under various incidence indices
植煙土壤的含水量范圍為4%~19.3%(圖2),其中含水量在 10%~19.3%土壤青枯病的發(fā)病程度為中及重,發(fā)病輕的植煙土壤含水量為4%~9.9%,與發(fā)病重的土壤平均含水量 12.73%達(dá)到極顯著差異,與發(fā)病程度為中的土壤平均含水量9.23%達(dá)到顯著差異水平;隨著耕層土壤含水量的提高,煙草青枯病呈現(xiàn)發(fā)病愈加嚴(yán)重趨勢(shì),可見(jiàn)土壤含水量高有利于青枯病的發(fā)生。
植煙土壤的耕層溫度范圍為23.78~25.86 ℃(圖3),其中土壤溫度在 24.82~25.86 ℃時(shí)青枯病發(fā)病最重,在這其間發(fā)病輕的植煙土壤溫度達(dá)到極顯著差異,與發(fā)病程度為中的土壤溫度差異不顯著;且發(fā)病程度為中與發(fā)病程度為輕的土壤溫度的差異也不顯著??梢?jiàn)土壤溫度相對(duì)較高有利于煙草青枯病的發(fā)生。這也驗(yàn)證了彭懷俊等[7-10]高溫有利于青枯病原菌的繁殖與蔓延的結(jié)論。
圖2 不同發(fā)病程度植煙土壤含水量比較Fig.2 Soil moisture under various incidence indices
圖3 不同發(fā)病程度植煙土壤溫度比較Fig.3 Soil temperature under various incidence indices
植煙土壤中 pH、含水量、溫度和緊實(shí)度與煙草青枯病發(fā)生程度有密切關(guān)聯(lián),是誘發(fā)青枯病關(guān)鍵因素[11-16],本研究表明隨著植煙土壤的pH和速效鉀的增加,煙草青枯病發(fā)病程度降低;隨著含水量、溫度和緊實(shí)度的上升,煙草青枯病發(fā)病程度增大;國(guó)內(nèi)外對(duì)重碳酸根、硫酸根離子和陽(yáng)離子交換量與青枯病發(fā)病程度之間的關(guān)系研究未見(jiàn)報(bào)道,本研究表明重碳酸根、硫酸根離子和陽(yáng)離子交換量的增大,發(fā)病率降低,有待進(jìn)一步探討。
煙草青枯病的防治是一項(xiàng)重大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其面臨復(fù)雜的土壤生態(tài)環(huán)境[17],應(yīng)采取相應(yīng)的措施改善植煙土壤理化性狀才能降低其發(fā)病程度,如:①合理選地。在有條件的地方,最好選擇砂壤土且排灌方便的田塊栽煙。在地勢(shì)較低濕度大的田塊要起高垅,以利于排水。完善排灌設(shè)施,做到排灌分家,防止串灌漫灌,可減少病菌傳播的機(jī)會(huì);②平衡施肥。適當(dāng)增施磷鉀肥,以提高植株抗病性。在缺硼的煙田適當(dāng)追施硼肥,氮肥應(yīng)盡量使用硝態(tài)氮肥。對(duì)土壤偏酸性的煙區(qū),在栽煙前施用石灰750~1050 kg/hm2進(jìn)行土壤改良,可明顯減輕青枯病[18];③采取措施進(jìn)行土壤改良、綠肥翻壓還田、施用有機(jī)肥或秸稈還田等,從而減輕煙草青枯病發(fā)生[19-21]。
(1)影響恩施煙草青枯病發(fā)病程度的土壤性狀因素有:速效鉀、pH、重碳酸根、硫酸根離子、陽(yáng)離子交換量、土壤的緊實(shí)程度、含水量和溫度。隨著植煙土壤溫濕度和緊實(shí)度的增大,發(fā)病程度加重;隨著植煙土壤中速鉀、pH、重碳酸根、硫酸根離子和陽(yáng)離子交換量的增大,發(fā)病程度減輕。
(2)煙草青枯病是一種典型的土傳病害,通過(guò)提高土壤 pH、疏松土壤、適時(shí)揭膜調(diào)控、增施有機(jī)肥和輪作等措施,結(jié)合實(shí)際煙草生產(chǎn)中的化學(xué)及其他防治措施,才可有效降低青枯病發(fā)病率。
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