張澤錦,張河慶,曾玉清,唐麗*,梁穎,王玉琪,4,劉瓊
(1.四川省農業(yè)科學院園藝研究所/蔬菜種質與品種創(chuàng)新四川省重點實驗室,成都 610066;2.四川省農業(yè)科學院植物保護研究所,成都 610066;3.自貢市農業(yè)科學研究所,四川 自貢 643000;4.四川師范大學地理與資源科學學院,成都 610066;5.攀枝花市農林科學研究院,四川 攀枝花 617061)
番茄(SolanumlycopersicumL.)是重要大宗蔬菜品種之一。近年,化肥的過量使用和連作導致土壤逐漸酸化和病原菌逐漸增加。番茄青枯病逐漸成為制約我國番茄產業(yè)可持續(xù)健康生產的主要病害之一[1-2]。番茄青枯病是由青枯雷爾氏菌(Ralstoniasolanacearum)導致的土傳細菌病害[3-5],青枯病菌變異較多,傳播途徑多樣,寄主范圍廣,對其防治比較困難,目前對番茄青枯病的防治主要有使用抗性或耐性品種、采用合理的栽培措施、化學防治、生物防治、生化防治相結合等方法[6-7]??骨嗫莶∑贩N能夠從源頭上減少病害的發(fā)生,抗病品種的育種和篩選也取得了諸多成果,如趙肖斌等[8]將臺灣櫻桃番茄與日本櫻桃番茄進行雜交實驗,培育出的新品種“櫻紅2號”具有更好的抗青枯病性、更高的產量。錢健康等[9]選育出新的櫻桃番茄美奇在不同地區(qū)種植的田間調查結果表明,其病毒病、青枯病等多種病害未發(fā)病或發(fā)病較輕。張保才等[10]通過用高代自交系番茄FP09-125為母本,番茄FP055為父本進行育種實驗,培育出紅果番茄新品種金迪363,并在寧夏、山東、廣東等多地進行區(qū)域實驗,其抗病性和產量均有提高。嫁接作為一種與傳統(tǒng)番茄栽培不同的栽培措施,使用不同的砧木嫁接時番茄青枯病的發(fā)病率存在差異,近年來許多研究者致力于篩選高抗青枯病砧木。伍壯生等[11]用“海茄砧1號”進行番茄嫁接實驗,“海茄砧1號”嫁接的植株發(fā)病率為16.6%,比對照組的發(fā)病率低26.1%,具有高抗青枯病性。陳明章等[12]以“桂茄砧1號”為砧木,以帥果為接穗進行嫁接,桂茄砧嫁接的整個生長期青枯死苗率為40%,比對照低60%。采用消毒劑對土壤消毒殺菌和使用微生物菌劑也是青枯病防治的有效方式。黃永山等[13]通過在土壤中添加不同濃度的50%氰氨化鈣,發(fā)現(xiàn)基施濃度為50kg/667m2時番茄青枯病發(fā)株率最低,且施用該藥劑消毒的土壤種植的番茄病株率均低于對照處理。徐沛東等[14]研究了5種殺菌劑對青枯病的防治效果,發(fā)現(xiàn)40%春雷·噻唑鋅在5種殺菌劑中抗菌效果最顯著。喬俊卿等[15]在接種青枯菌的溫室盆栽番茄中澆入枯草芽孢桿菌Bs916菌液,番茄根表和莖內的青枯菌含量隨著時間呈現(xiàn)下降的趨勢,菌株Bs916對青枯病的防治率為55.6%。
番茄青枯病的防治雖然可以采用抗青枯病品種、土壤消毒結合增加土壤有益微生物等手段,但在實際操作中仍然存在防效不理想,處理方式繁瑣、防治成本高等問題[16]。該試驗在四川省四大番茄主產區(qū)之一的川南片區(qū)進行,選取35%威百畝水劑、石灰氮、棉隆、枯草芽孢桿菌、3%中生菌素可濕性粉劑、20%噻森銅懸浮劑、乙蒜素、氯溴異氰尿酸等殺菌劑。分別采用覆膜熏蒸和藥劑灌根方式對土壤進行處理,評價不同土壤消毒劑對番茄青枯病的防治效果和對土壤酶活性的影響,旨在篩選出對番茄青枯病經濟、有效的且對土壤酶活性影響較小的處理方式,以期為四川設施番茄青枯病的防治提供參考。
試驗在自貢市榮縣鼎新鎮(zhèn)新堰村蔬菜種植基地進行,該地屬熱帶濕潤季風氣候,氣候溫和,年均氣溫17.8℃,年均降雨量1032~1041 mm。土壤以紫色土為主,質地疏松、肥沃,適宜蔬菜種植。試驗在當?shù)卦O施大棚內進行,土壤前茬為番茄。
供試番茄品種:寶石捷—913,購自榮縣雙懷蔬菜種植家庭農場,嫁接苗砧木選用“砧木二號”,購自武漢滿豐收農資有限公司。
試驗共設9個處理和1個對照(CK),每小區(qū)面積12m2,每小區(qū)種植番茄30株,各處理重復4次。試驗期間不進行其他細菌性病害防治,其他田間管理按照當?shù)剞r戶管理進行,處理如表1所示。
表1 試驗處理
1.4.1 發(fā)病率 在苗期、初果期、盛果期、拉秧前,調查番茄青枯病發(fā)病率,計算防治效果。
1.4.2 土壤酶活性 在番茄盛果期對每個小區(qū)采用五點取樣法,將采集的土樣混勻,放置陰涼通風處進行風干,過10目細篩。土壤中性磷酸酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性、β-葡萄糖苷酶活性和過氧化氫酶活性均采用試劑盒進行測定,試劑盒購買自北京盒子生工科技有限公司。
由表2可知,在5次調查中,各處理番茄的青枯病發(fā)病率均表現(xiàn)為逐步升高,CK處理的發(fā)病率升高趨勢最快,從第2次調查開始,CK發(fā)病率均為最高,分別顯著高于其他處理。其次為T8、T4、T5,以上3個處理最終的發(fā)病率均超過90%。T1和T3處理的發(fā)病率相對較低,第5次調查的發(fā)病率低于50%。T9處理的發(fā)病率均最低,前4次調查均為0%,最后一次調查的發(fā)病率僅為0.93%,發(fā)病率極顯著低于其他處理。綜合可知,嫁接苗處理番茄青枯病發(fā)病率最低,病程發(fā)病較慢,防治效果達到99.07%。相比其它幾種供試的土壤消毒劑,威百畝處理和棉隆處理對番茄青枯病具有較好的防治效果,分別達到52.73%和50.93%。
表2 不同處理對番茄青枯病發(fā)生的影響
由表3可知,除了T8外,其余消毒劑使用均降低了土壤中性磷酸酶活性,T3根際土壤中性磷酸酶活性最低,為T10(CK)的66.4%,T8中性磷酸酶活性最高,為22059.8 U/g。不同土壤處理劑對蔗糖酶活性的影響不盡相同,T1和T5蔗糖酶活性顯著的低于T10(CK),蔗糖酶活性分別是對照的10.9%和26.8%,T4蔗糖酶活性最高,是對照的2.2倍。除了T8和T9外,其余處理均降低了脲酶活性,其中T3降低最多,脲酶活性為22.6 U/g,僅為T10(CK)的31.3%。除T3和T4的β-葡萄糖苷酶活性降低外,其余處理均提高了β-葡萄糖苷酶活性,T8的土壤β-葡萄糖苷酶最高,為10.0 U/g。T9和T10(CK)不同土壤酶活性無較大差異。綜合來看,與對照相比,不同土壤消毒劑會影響土壤酶活性,但是嫁接處理對土壤酶活性影響不大。
表3 不同藥劑處理對土壤酶活性的影響
番茄青枯病的頻繁發(fā)生、已成為番茄生產的主要限制因子。土壤消毒劑的使用會對土壤性質、土壤微生物群落和土壤酶活性造成影響。根系分泌物的組成及含量與植株種類和土傳病害抗性息息相關,多種植物根系分泌物中的酚酸類物質具有抗病作用[17-19]。用抗病砧木嫁接的番茄植株的根系分泌物具有抑制根際土壤中青枯菌侵染和繁殖的作用[20]。劉斯晗等[21]在嫁接番茄的根系分泌物中提取了兩種活性物質DP和BHT,灌根處理番茄后給番茄接種青枯菌,結果表明兩種活性物質處理的番茄植株青枯菌的數(shù)量均低于對照處理,對青枯菌的增殖具有抑制作用。譚海文等[22]的研究采用嫁接、施用殺菌劑、菌肥等3種處理方式對番茄青枯病的防治效果進行評價,最終結果顯示砧木嫁接是最經濟高效的防治青枯病的方式,本研究的結果也表明,嫁接以后番茄青枯病的防效為99.07%,可見嫁接以后能有效的抑制青枯病的侵染,這可能是采用的“砧木二號”根系分泌的物質起了較大作用,在土壤中抑制了青枯病的發(fā)生。
土壤酶的活性強弱與土壤熟化和肥力水平有緊密關聯(lián),可以評價土壤養(yǎng)分轉化能力和土壤供肥的能力[23-24]。其中,脲酶促進尿素水解釋放銨態(tài)氮,磷酸酶活性關系到土壤磷素的轉化及利用,蔗糖酶水解蔗糖生成葡萄糖和果糖,β-葡萄糖苷酶主要催化纖維素降解過程,過氧化氫酶參與土壤氧化還原過程。土壤酶活性提高可以導致土壤中養(yǎng)分轉化效率提高,土壤中更多不能被植物直接吸收的營養(yǎng)形態(tài)轉化成了可以被植物吸收利用的營養(yǎng)形態(tài),同時利于防止對生物體的毒害作用,培育健康的土壤環(huán)境。使用土壤消毒劑后,在滅殺病原菌的同時會殺死其它有益的土壤微生物,從而影響了土壤本身的酶活性,最終影響土壤營養(yǎng)持續(xù)供給的能力,會對番茄的營養(yǎng)吸收造成一定的影響。秦紹龍等[25]使用氯氧消毒劑處理土壤后進行設施番茄種植,經過消毒處理的番茄產量與對照相比顯著提高,土壤中細菌真菌的數(shù)量減少,總體上提高了脲酶的活性。張亮等[26]在種植番茄的土壤中接種了多粘類芽孢桿菌LRS-1,不僅能降低青枯菌的豐度,還提高了番茄根際有益土壤細菌群落的多樣性,王梅等[27]也表明施用微生物菌劑能夠增加表層土壤微生物總量。施用微生物菌劑可以通過改變土壤微生物區(qū)系來誘導健康的根際微生物群,從而抑制番茄病害[28]。因此在使用土壤消毒劑的同時,應該適當?shù)难a充微生物菌劑,使得土壤中微生物重新構建其群落,發(fā)揮其功能。由此可見,本次試驗土壤消毒劑對土壤酶活性不同程度的影響可能是由于消毒劑的施入改變了根際微生物群落所致。
綜上所述,選用抗青枯病砧木對番茄品種進行嫁接是一種有效,且對土壤酶活性無太大影響,適合四川設施番茄青枯病綠色防治的措施。