譚子祎，張 華，辛海波，

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定071001；2.北京市園林科學(xué)研究院，北京 100102；3.綠化植物育種北京市重點實驗室，北京 100102)

0 引言

蘋果是我國產(chǎn)量較高的水果之一，極大地提高了我國農(nóng)民的收入。但從2011年起，炭疽葉枯病菌陸續(xù)出現(xiàn)在全國各地的蘋果產(chǎn)地，致使果樹葉片脫落，長勢變緩，嚴重影響了蘋果產(chǎn)量和質(zhì)量[1]。

蘋果炭疽葉枯病是一種由真菌引起的發(fā)生在蘋果樹上的新病害[2]。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以引起蘋果炭疽葉枯病菌的有圍小叢殼菌(Glomerellacingulata)、尖孢炭疽菌(C.acutatum)、喀斯特炭疽菌(C.karstii)、果生刺盤孢(C.fructicola)、隱秘刺盤孢(C.aenigma)、暹羅刺盤孢(C.siamense)和膠孢刺盤孢(C.gloeosporioides)[3-6]。其病原菌傳播速度快、發(fā)病迅猛。該菌所引起的蘋果葉枯病，發(fā)病初期癥狀表現(xiàn)為葉片有黑褐色不規(guī)則小斑點，稍微凹陷。發(fā)病后期時病斑變?yōu)榛野咨玔7]。高溫高濕是蘋果炭疽葉枯病菌生長的最適條件，連續(xù)的陰雨高溫天氣時，感染病菌的葉片1～2 d就會變黑直至壞死[8]。

目前已有很多針對蘋果炭疽葉枯病的防治方法。

一是及時清理果園。冬季及時清理病果，及時修剪病枝壞葉，防止污染進一步擴散。雨季要格外注意，在果園覆蓋薄膜以防止下雨時地面帶菌雨水飛濺到果樹上感染果樹。

二是加強栽培管理。因為高溫高濕是蘋果炭疽葉枯病菌生長的最適條件，所以應(yīng)降低果園濕度，增加果園透氣透光度，合理施肥[9]。

三是藥劑處理。韓文啟等[10]的研究表明，防治效果最好是波爾多液，可以作為保護劑；溴菌腈的殺菌效果最好。由于炭疽葉枯病發(fā)病危害很大，一旦發(fā)病便十分嚴重，發(fā)病快、危害面積廣、危害程度逐年加重，給生產(chǎn)造成巨大損失[11]。人們在防治此病時幾乎把所有的化學(xué)殺菌劑混合使用，并且還縮短防治間隔周期。這種飽和的防治方法，雖然在短期內(nèi)能取得明顯效果，但這必定會使蘋果炭疽葉枯病菌產(chǎn)生抗藥性。因此，就需要一種簡單、安全的方法來防治蘋果炭疽葉枯病。

N、P、K元素在蘋果生長發(fā)育中發(fā)揮著重要作用，是必不可少的養(yǎng)分[12]。而且元素與各種病害之間也有著千絲萬縷的聯(lián)系。馬宏彪[13]的研究表明，N、K元素之間的均衡對蘋果腐爛病的發(fā)生有著重要的影響，缺鉀富氮是腐爛病發(fā)生的重要原因之一。

本研究以蘋果為對象，分離蘋果炭疽葉枯病菌，并使用含N、P、K元素的化學(xué)藥劑進行研究，可以作為防治蘋果炭疽葉枯病的一種有益補充，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，進而降低對環(huán)境的污染。采用菌絲生長速率測定方法，深入研究N、P、K元素對蘋果炭疽葉枯病菌的影響，以期能找到有效預(yù)防和制止蘋果炭疽葉枯病發(fā)生和蔓延的辦法。

1 材料與方法

1.1 研究材料

N元素選用NaNO3，P元素選用NaH2PO4，K元素選用KCl，詳細信息如表1所示。

表1 供試藥劑名稱、劑型和廠家信息Tab.1 Test drug name，dosage form and manufacturer information

1.2 研究方法

1.2.1 PDA培養(yǎng)基及平板的制備

(1)半量PDA的制作：稱取100 g、1 cm3左右的馬鈴薯小塊放入鍋中。在鍋中加水1 000 mL、葡萄糖10 g、瓊脂17 g，煮15～20 min后紗布過濾，蒸餾水定容至1000 mL[14]。

(2)分別對培養(yǎng)基進行7個不同濃度NaNO3、NaH2PO4、KCl的處理。NaNO3濃度為1、2、5、10、15、20和23 g/L。NaH2PO4的濃度為1.0、2.0、2.8、3.3、3.8、4.2和4.6 g/L。KCl的濃度為2、5、10、15、20、26和37 g/L。

(3)滅菌：在0.103 MPa、121 ℃條件下高壓蒸汽滅菌20 min。

(4)打開超凈臺紫外線照射30 min，關(guān)閉超凈臺紫光燈。在無菌條件下，將培養(yǎng)基晃勻后倒入無菌培養(yǎng)皿中。每濃度處理做3次重復(fù)，標記好元素種類和濃度。

1.2.2 影響研究

(1)待培養(yǎng)皿凝固后用直徑5 mm的打孔器打取炭疽葉枯病菌的菌餅外緣生長力旺盛部分，接種在培養(yǎng)基上，每皿接一個菌餅，25 ℃恒溫培養(yǎng)。接菌后標好濃度、病菌、時間，以便日后觀察、測量數(shù)據(jù)。

(2)分別在第1天、第3天、第5天、第7天、第9天時測量菌落直徑。

(3)在N濃度(5 g/L)確定的情況下，分別添加不同濃度的K和P，測量第9天時的菌落直徑。

1.3 數(shù)據(jù)分析

研究結(jié)果采用Microsoft Excel 2019繪圖和SPSS Statistics 19.0進行描述分析，用LSD方法進行多重比較，顯著水平均為P<0.05。

2 結(jié)果分析

2.1 N元素對蘋果炭疽葉枯病菌的影響

以第5天測量所得數(shù)據(jù)為例，結(jié)合SPSS 19.0軟件進行分析，結(jié)果如表2所示。

由表2可知，CK與1、2、10、15和20 g/L處理無顯著性差異，只與濃度為5和23 g/L的處理有顯著性差異。5和23 g/L的K處理均有抑制作用，抑制率分別為29.49%和17.74%。濃度為2和15 g/L的處理有促進病菌生長的作用。1、5、10、20和23 g/L處理有不用程度抑制病菌生長的作用。5與23 g/L的處理無顯著性差異，與其他處理有顯著性差異。1、10、20和23 g/L的處理之間無顯著性差異。

用第1天、第3天、第5天、第7天和第9天測量所得數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果如圖1所示。

圖1 N元素對蘋果炭疽病菌的影響Fig.1 Effect of N on Colletotrichum gloeosporioides

從圖1中可以看出，蘋果炭疽葉枯病菌在濃度為5 g/L的N元素條件下生長的最慢，抑制效果最好。第1天、第3天時只有5和23 g/L濃度處理的蘋果炭疽葉枯病菌的菌落直徑比對照中菌落直徑生長的要小。第5天時，除了2和15 g/L濃度的處理中菌落直徑比對照組(CK)的菌落直徑大之外，其他濃度的處理對病菌均有不同的抑制作用。第7天時，對照組(CK)的蘋果炭疽葉枯病菌長勢最好，各個濃度下的N元素對病菌都有抑制作用。第9天時，5 g/L的N元素條件下病菌幾乎停止生長，且研究中所有N元素處理對蘋果炭疽葉枯病菌都有不同的抑制作用。

2.2 P元素對蘋果炭疽葉枯病菌的影響

以第5天測量加入P元素所得數(shù)據(jù)為例，結(jié)合SPSS 19.0軟件進行分析，結(jié)果如表3所示。

表3 P元素對蘋果炭疽葉枯病菌的影響Tab.3 Effect of P on Colletotrichum gloeosporioides

由表3可知，CK與其他處理之間無顯著性差異。P元素濃度為1.0和3.8 g/L處理對病菌有輕微抑制作用，兩者之間無顯著性差異，抑制率分別為2.56%和2.14%。濃度為2.0、2.8、3.3、4.2和4.6 g/L處理對病菌的生長有促進作用，之間也無顯著性差異。

用第1天、第3天、第5天、第7天和第9天測量加入P元素的處理所得數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果如圖2所示。

圖2 P元素對蘋果炭疽病菌的影響Fig.2 Effect of P on Colletotrichum gloeosporioides

由圖2可知，P元素對炭疽葉枯病菌生長的影響很小。第1天時，只有1.0和2.8 g/L處理對病菌生長有抑制作用。第3天時，只有濃度為1 g/L處理有抑制作用。第5天時，濃度為1.0和3.8 g/L處理對病菌有不明顯的抑制作用。第7天、第9天時，除了4.6 g/L處理對病菌沒有抑制作用外，其他濃度對病菌都有不同程度的抑制作用。

2.3 K元素對蘋果炭疽葉枯病菌的影響

以第5天測量加入K元素的處理所得數(shù)據(jù)為例，結(jié)合SPSS 19.0軟件進行分析，結(jié)果如表4所示。

表4 K元素對蘋果炭疽葉枯病菌的影響Tab.4 Effect of K on Colletotrichum gloeosporioides

由表4可知，CK只與濃度為5 g/L處理之間有顯著性差異。只有濃度為37 g/L處理對蘋果炭疽葉枯病菌的生長有一定抑制作用，抑制率為5.13%。濃度為2、5、10、15、20和26 g/L處理對蘋果炭疽葉枯病菌的生長有一定促進作用，之間也無顯著性差異。

用第1天、第3天、第5天、第7天和第9天測量加入K元素處理所得數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果如圖3所示。

圖3 K元素對蘋果炭疽病菌的影響Fig.3 Effect of K on Colletotrichum gloeosporioides

由圖3可得，第1天到第3天時添加了不同濃度K元素處理對蘋果炭疽葉枯病菌的生長都有促進作用。第5天時，只有K元素濃度為37 g/L時，菌落繁殖面積低于對照組。第7天到第9天時，不同濃度K元素的處理對病菌都有不同抑制生長的作用。

2.4 N、P、K元素組合對蘋果炭疽葉枯病菌的影響

上述研究結(jié)果表明，5 g/L的N元素對病菌抑制效果最好，所以選用5 g/L的N元素分別和不同濃度的P、K元素對病菌進行綜合處理。采用第5天病菌生長情況進行分析，結(jié)果如圖4和圖5所示。

圖4 N、P元素對蘋果炭疽病菌的綜合影響Fig.4 Comprehensive effects of N and P on Colletotrichum gloeosporioides

圖5 N、K元素對蘋果炭疽病菌的綜合影響Fig.5 Comprehensive effects of N and K on Colletotrichum gloeosporioides

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

通過用不同濃度的N、P、K元素處理炭疽葉枯病菌，來研究N、P、K元素與蘋果濃度與病菌生長之間的關(guān)系。

(1)當N元素濃度為5 g/L時，病菌生長速度最為緩慢，抑制效果最好，抑制率高達29.49%。20和23 g/L濃度下的N元素對病菌也有較為樂觀的抑制效果。隨時間的推移，研究中所有N元素處理對蘋果炭疽葉枯病菌都有不同的抑制作用。

(2)P元素對蘋果炭疽葉枯病菌的生長影響不是十分明顯，只有當P元素為1.0和3.8 g/L濃度時，有輕微的抑制作用，抑制率分別為2.56%和2.14%。

(3)K元素對于病菌的生長大多有促進作用，促進生長效果最明顯的是5 g/L濃度的處理。只有濃度為37 g/L的處理有抑制作用，抑制率為5.13%?？稍俅卧囼灱哟驥元素濃度找出抑制蘋果炭疽葉枯病菌效果最好的一個濃度范圍，并應(yīng)用于生產(chǎn)中。

(4)隨時間的推移，研究中所有N、K元素處理最后對蘋果炭疽葉枯病菌都有不同的抑制作用。

3.2 討論

總的來說，N元素對蘋果炭疽葉枯病菌的抑制作用最明顯。同理，其他研究也表明，氮肥攝入過少會增加植株染病率，如番茄植株在氮營養(yǎng)攝入有限的條件下更易感染尖鐮孢菌[15]。低氮情況也會影響擬南芥表達誘導(dǎo)抗體的能力[16-17]。缺氮條件下的葡萄植株對灰霉病菌的抵抗力也大大降低[18]。水稻施穗肥時含N量40%比含N量20%紋枯病的發(fā)病率要低[19]。

P、K元素與蘋果炭疽葉枯病菌的關(guān)系并不是濃度越高，抑制效果越好。如丘艷等[20]的研究表明，磷肥的過度施用反而引起病害的發(fā)生。相反，氮肥的增加使小麥全蝕病菌的病情得到改善。說明適當增加氮肥，科學(xué)配比肥料，是控制病害的有效措施[21]。溫國昌等[22]的研究表明，在氮肥含量一致的情況下，鉀肥含量對玉米褐斑病情影響不大。但也出現(xiàn)隨著鉀肥的增加，病菌感染率也增加的趨勢。這些結(jié)論與本研究得出的結(jié)論不謀而合。所以在之后蘋果生產(chǎn)中，可以選擇控制肥料中N、P、K含量的比例，來控制蘋果炭疽葉枯病菌的發(fā)病情況。