陳娜

摘要[目的]探討施用鉀肥對(duì)煙草白粉病的防控效果。[方法]通過(guò)田間試驗(yàn)研究施用不同量鉀肥對(duì)煙草白粉病的防控效果及其機(jī)理。[結(jié)果]田間施用鉀肥能有效防控?zé)煵莅追鄄〉陌l(fā)生。當(dāng)鉀肥用量為150 kg/hm2時(shí)，對(duì)煙草白粉病的防治效果最好，其病情指數(shù)為41.3，顯著低于其他處理；鉀肥用量為75和225 kg/hm2時(shí)的防治效果次之，無(wú)鉀肥處理效果最差。當(dāng)鉀肥用量為150 kg/hm2時(shí)，其煙草生物量最高，煙草葉片的鉀含量提高，煙草葉片的總酚和類(lèi)黃酮含量增加；PPO和PAL活性也顯著提高。[結(jié)論]施用適量的鉀肥能提高煙草白粉病的防治效果，但過(guò)量投入鉀肥反而加重了病害的發(fā)生程度。

關(guān)鍵詞 煙草白粉病；鉀肥；防控效果；抗病性指標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào) S435.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）03-0171-03

Abstract[Objective] The aim was to study control effect of tobacco powdery mildew on application of potassium （K） fertilizer in the field. [Method] We studied the effect and mechanism on application of potassium fertilizer to control tobacco powdery mildew by field experiments. [Result] The application of potassium fertilizer could effectively control the occurrence of tobacco powdery mildew in the field. When the amount of potassium was 150 kg/hm2， the best control effect on tobacco powdery mildew， the disease index was 41.3， significantly lower than other treatments. When the K fertilizer was 75 kg/hm2 and 225 kg/hm2， the control efficiency was the second， and no K treatment was the worst. When the application of potassium was 150 kg/hm2， it could enhance the biomass of tobacco， concentration of potassium in tobacco leaves， also increased the total phenol and flavonoids contents in tobacco leaves；PPO and PAL activity was also significantly increased.[Conclusion] It showed that applying the suitable amount of potassium fertilizer could improve the control of tobacco powdery mildew， but the excessive input of potassium fertilizer could increase the occurrence degree of the disease index.

Key words Tobacco powdery mildew；Potassium fertilizer；Control efficiency；Resistance index

煙草（Nicotiana tabacum）是世界上重要的經(jīng)濟(jì)作物。我國(guó)是世界上最大的煙草生產(chǎn)國(guó)，種植面積和產(chǎn)量均居世界第一位[1-2]。貴州省是我國(guó)重要的煙草生產(chǎn)省份，源于其優(yōu)越的自然生態(tài)條件，年均氣溫10～20 ℃，年均積溫4 500 ℃，適宜煙草的種植[2-3]。貴州省煙草的生產(chǎn)總量占全國(guó)的15%左右[4]。長(zhǎng)期以來(lái)，隨著貴州省煙草種植業(yè)的發(fā)展，其病蟲(chóng)害發(fā)生也愈加嚴(yán)重，其中煙草白粉?。‥rysiphe cichoracearum）是生產(chǎn)上的主要病害之一，在貴州煙草種植區(qū)域發(fā)生普遍[5]。煙草白粉病通常從下部葉片開(kāi)始發(fā)生，自下而上蔓延，發(fā)病嚴(yán)重時(shí)葉片全部脫落[2]。貴州煙草種植地區(qū)受天氣和耕作制度等因素的影響，白粉病在種植區(qū)域連年發(fā)生，制約了烤煙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，防治煙草白粉病主要是噴施農(nóng)藥，但會(huì)影響煙草的品質(zhì)，因此，需要尋求一種有效的防治方法，在保證煙草品質(zhì)的同時(shí)也能有效防治病害。

鉀元素對(duì)植物病害的影響在國(guó)內(nèi)外已有許多報(bào)道[6-7]。其主要功能在于鉀能使植物的細(xì)胞壁增厚，提高木質(zhì)化程度，維持侵染部位正常的糖代謝水平，為防御病原菌的入侵提供充足的能量，也能夠激發(fā)植物體內(nèi)多種合成酶和氧化還原酶的應(yīng)激反應(yīng)，調(diào)控植物次生代謝產(chǎn)物酚類(lèi)物質(zhì)的合成速率[8-9]。葉片噴鉀肥可以提高小麥葉片上酚類(lèi)物質(zhì)的含量和多酚氧化酶的活性，從而提高小麥對(duì)白粉病的抵抗能力[10]。施鉀是否對(duì)煙草白粉病有防治效果目前鮮見(jiàn)報(bào)道。鑒于此，筆者通過(guò)田間試驗(yàn)研究了施鉀肥對(duì)煙草白粉病的防治效果及其潛在的抗病機(jī)理，旨在為施鉀肥防控?zé)煵莅追鄄√峁├碚撘罁?jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

種植煙草品種為K326。煙草白粉病病原菌為田間自然發(fā)病接種，發(fā)病后病原菌鑒定為Erysiphe cichoracearum。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在貴州省畢節(jié)地區(qū)煙草試驗(yàn)種植基地進(jìn)行，煙草種植土壤的基本理化性狀：pH 5.6，有機(jī)質(zhì)12.6 g/kg，速效氮103.7 mg/kg，速效磷9.8 mg/kg，速效鉀93.1 mg/kg。煙草移栽時(shí)間為2015年4月15日，煙草白粉病調(diào)查時(shí)間為7月25日。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

大田采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)4個(gè)處理，分別為K0無(wú)鉀肥；K75施用75 kg/hm2 鉀肥；K150 施用150 kg/hm2 鉀肥；K225施用225 kg/hm2 鉀肥，鉀肥為K2O。每個(gè)處理施用肥料如下：氮肥90 kg/hm2，磷肥（P2O5）75 kg/hm2。每個(gè)處理小區(qū)面積為64 m2，設(shè)置4個(gè)重復(fù)，田間管理參照當(dāng)?shù)乜緹熢耘嗌a(chǎn)。

1.4 調(diào)查方法

在進(jìn)行煙草白粉病害調(diào)查時(shí)，每株煙草調(diào)查最下3片葉。病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]：0級(jí)，全葉無(wú)病斑；1級(jí)，病斑面積占葉面積的10%以下；2級(jí)，病斑面積占葉面積的11%～20%；3級(jí)，病斑面積占葉面積的21%～30%；4級(jí)，病斑面積占葉面積的31%～50%；5級(jí)，病斑面積占葉面積的51%以上。發(fā)病率=發(fā)病葉片數(shù)/調(diào)查葉片數(shù) × 100%。病情指數(shù)=∑（各級(jí)數(shù)×該級(jí)葉數(shù)）/（最高等級(jí)數(shù)×調(diào)查總?cè)~片數(shù)）×100。每個(gè)處理5個(gè)點(diǎn)取樣調(diào)查，每個(gè)點(diǎn)10株，逐葉記載病害分級(jí)，計(jì)算發(fā)病率。調(diào)查完葉片后隨即采集葉片采樣，取回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，主要測(cè)定指標(biāo)包括整株生物量、葉片鉀含量、葉片的類(lèi)黃酮和總酚含量、葉片多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸裂解酶（PAL）活性，每個(gè)指標(biāo)測(cè)定為4次生物學(xué)重復(fù)。

收獲的煙草樣品先在105 ℃下殺青30 min，然后75 ℃烘干至衡重后稱(chēng)重為生物量；將樣品粉碎，利用H2SO4-H2O2進(jìn)行消煮，用火焰光度計(jì)法測(cè)定葉片的鉀濃度；取1 g樣品，加入5 mL含有1% HCl的甲醇溶液，提取24 h，取0.1 mL 提取液稀釋定容至5 mL，搖勻，采用分光光度計(jì)測(cè)定280 nm波長(zhǎng)處OD值為總酚含量，325 nm波長(zhǎng)處OD值為類(lèi)黃酮；PPO和PAL酶活方法參考周冀衡等[11]的研究。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

用Excel 2010軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，應(yīng)用SAS 9.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 Duncan′s多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施用量鉀肥的煙草白粉病發(fā)病程度

由圖1可知，施鉀肥均能顯著降低煙草白粉病的發(fā)生。當(dāng)施鉀量為K150（150 kg/hm2 K）時(shí)，發(fā)病率最低，比K75（75 kg/hm2 K）和K225（225 kg/hm2 K）處理分別降低了27%和12%，無(wú)鉀肥處理K0（0 kg/hm2 K）的防治效果最差。在病情指數(shù)方面也有相似的趨勢(shì)，K150的發(fā)病嚴(yán)重度最低，比K75和K225分別降低了22%和12%，K0處理的發(fā)病程度最高。說(shuō)明施鉀能有效防治煙草白粉病的發(fā)生。

2.2 不同施用量鉀肥對(duì)煙草生物量和鉀含量的影響

由圖2可知，施鉀顯著提高了煙草的生物量和葉片的鉀濃度。在生物量方面，K150處理的煙草生物量最高，比K0和K75處理分別顯著提高了100%和37%，雖然K225處理施用的鉀肥量最高，但其煙草生物量反而比K150處理略有降低。說(shuō)明鉀肥不是施用量越多，煙草的生物量就越高。在葉片的鉀濃度方面，施用的鉀肥越高，葉片的鉀濃度越高。其中，K225處理的鉀濃度是最高的，比K0、K75和K150處理分別提高了58%、38%和13%。

2.3 施鉀對(duì)煙草類(lèi)黃酮和總酚含量的影響

由圖3可知，施鉀提高了煙草葉片的類(lèi)黃酮和總酚含量。在類(lèi)黃酮指標(biāo)上，K150處理的含量是最高的，比K0和K75處理分別顯著提高了143%和74%，雖然K225處理的施鉀量最高，但類(lèi)黃酮的含量卻比K150處理下降了17%。總酚含量和類(lèi)黃酮有相同的趨勢(shì)，在K150處理上，煙草葉片的總酚含量比K0和K75處理分別顯著提高了95%和48%，而K225處理比K150降低了37%。說(shuō)明施用鉀肥能調(diào)控?zé)煵萑~片中的類(lèi)黃酮和總酚含量。

2.4 不同施用量鉀肥對(duì)煙草酶活性的影響

由圖4可知，施鉀提高了煙草葉片的酶活性。在K150處理時(shí)，其PPO活性是最高的，比K0和K75處理分別顯著提高了129%和50%；K75和K225處理的酶活性次之，無(wú)鉀處理的酶活性最低。PAL的活性與PPO有相同的趨勢(shì)，其K150處理的PAL活性比K0和K75處理分別提高了118%和107%，在K225處理中，雖然鉀肥用量最高，但與K0和K75處理無(wú)顯著差異。說(shuō)明施用鉀肥能調(diào)控?zé)煵萑~片的酶活性，但不是施用量越多，酶活性就越高。

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，在田間施用鉀肥對(duì)煙草白粉病有一定的防治效果。其中，施鉀肥用量為150 kg/hm2時(shí)對(duì)煙草白粉病的防治效果最好，病害的發(fā)病程度最低。K150處理對(duì)煙草白粉病的防控效果最好，主要是由于增加了與抗病相關(guān)的生理指標(biāo)，如提高了煙草葉片的總酚和類(lèi)黃酮含量，PPO和PAL 2種防御酶的活性以及葉片的鉀濃度。同時(shí)，適當(dāng)?shù)拟浄视昧?，?duì)煙草的生物量有促進(jìn)作用。通過(guò)施鉀肥來(lái)防控病害的發(fā)生，并不是施用肥料越多越好，過(guò)量施肥不僅會(huì)影響作物的產(chǎn)量，同時(shí)也促進(jìn)了作物病害的發(fā)生。

鉀元素能提高植物對(duì)干旱、鹽害、病蟲(chóng)害等逆境的脅迫[9，12-13]。其中，鉀元素能調(diào)控酚類(lèi)代謝，而酚類(lèi)代謝與植物抗病性是密切相關(guān)的，當(dāng)植物受到外界病原物侵染時(shí)，可通過(guò)自身的酚類(lèi)代謝來(lái)抵御病原菌的入侵，從而提高植物的抗病性[14]。在酚類(lèi)代謝過(guò)程中，PPO和PAL與抗病性關(guān)系密切，它們與細(xì)胞壁的增厚和酚類(lèi)物質(zhì)的氧化相關(guān)[7，15-16]。該研究表明，適當(dāng)供給鉀肥時(shí)，能顯著提高作物的PPO和PAL活性，從而降低了煙草白粉病的發(fā)病嚴(yán)重度。同時(shí)植物受病原菌侵染后，產(chǎn)生的酚類(lèi)物質(zhì)是植物重要的抗病機(jī)理[13]。李文娟等[6]研究指出，當(dāng)玉米接種禾谷鐮刀菌后，施鉀處理的玉米精髓中的總酚含量顯著高于無(wú)鉀處理，從而降低了玉米莖腐病的發(fā)病嚴(yán)重度。該研究發(fā)現(xiàn)相似的結(jié)果，當(dāng)施鉀量為150 kg/hm2時(shí)總酚和類(lèi)黃酮的含量最高，說(shuō)明適當(dāng)施鉀可通過(guò)調(diào)節(jié)煙草的總酚和類(lèi)黃酮含量來(lái)提高作物的抗病性。同時(shí)，增加作物的鉀濃度，能使植物的細(xì)胞壁增厚，從而抵御病原菌的入侵[10]。該研究也發(fā)現(xiàn)，施鉀肥后能顯著提高煙草葉片的鉀濃度，鉀濃度是隨著鉀肥用量的提高而升高。

同時(shí)，施鉀提高作物對(duì)病害的抗性機(jī)制，并非酚類(lèi)代謝一條途徑，鉀對(duì)防治煙草病害的抗性機(jī)理有待深入探討。

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