關(guān)鍵詞： 黃瓜疫??；韭菜；輪作；甜瓜疫霉；化感作用

中圖分類號： S436.421.14 文獻標志碼： A 文章編號： 1004–390X （2024） 06?0001?09

黃瓜（Cucumis sativus L.） 是葫蘆科（Cucurbitaceae）黃瓜屬（Cucumis） 一年生植物，在中國廣泛種植。作為全球十大蔬菜之一，黃瓜栽培面積僅次于番茄[1]。在中國近3000年的黃瓜栽培史中，選育了豐富的黃瓜品種，目前中國已成為全球黃瓜產(chǎn)量最高的國家[2]。隨著市場對黃瓜需求的不斷擴大，黃瓜種植面積在進一步增加。但受管理水平和極端氣候的影響，黃瓜病蟲害的發(fā)生近年來呈上升趨勢。其中，黃瓜疫病由于發(fā)病周期短、發(fā)病迅速、擴散性強、可造成毀滅性的損失，成為黃瓜主要病害之一[3]。黃瓜疫病是由甜瓜疫霉（Phytophthora melonis） 引起的卵菌性土傳病害，黃瓜全生育期都面臨甜瓜疫霉侵染的風險。甜瓜疫霉寄主范圍廣泛，主要危害黃瓜、西瓜、甜瓜、南瓜、西葫蘆、冬瓜等瓜類作物[4]。目前對黃瓜疫病的防治仍主要依靠選育良種和藥劑防治[5]，以及通過農(nóng)業(yè)生物多樣性改善田間生態(tài)系統(tǒng)進而有效控制土傳病害發(fā)生[6]。與作物輪間作能夠減少化學農(nóng)藥的使用，降低農(nóng)藥對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的選擇壓力，改善土壤微生物群落，從而達到可持續(xù)病害防控的目標[7]。

作為農(nóng)業(yè)管理的重要技術(shù)，輪作有助于減少土壤中病蟲害的發(fā)生和傳播[8-9]。在生產(chǎn)中，黃瓜通常與小麥、玉米、大豆、大蒜、辣椒、番茄等作物輪作，或與辣椒、大蒜、韭菜等作物間作[10-12]。輪間作模式除了可以改善土壤理化性狀、調(diào)節(jié)土壤肥力外[13]，其釋放的化感物質(zhì)還可以對病害起到一定的抑制作用[14]。有研究報道：蔥屬植物常與作物進行輪間作，產(chǎn)生的強化感物質(zhì)可對真菌、細菌和卵菌病害產(chǎn)生廣泛的抑制效果[15-16]。如：大蒜組織中釋放的硫醚類化合物是主要的抑菌化感物質(zhì)，可以有效抑制土傳病害在田間的發(fā)生和傳播[15]；韭菜也能夠釋放多種化感類物質(zhì)，并且對辣椒疫病[17]、苦瓜枯萎病[18]和香蕉枯萎病[19]有較好的防控效果。韭菜與香蕉輪作，可以顯著降低土壤中尖孢鐮孢菌（Fusarium oxysporum）的數(shù)量，降低下茬香蕉枯萎病的發(fā)病率[20-21]。韭菜與黃瓜輪作是日光溫室蔬菜生產(chǎn)的重要模式，可以顯著提高生產(chǎn)力和經(jīng)濟價值，且根據(jù)觀察，輪作過程中黃瓜很少出現(xiàn)土傳疫病的嚴重危害，這可能是前茬韭菜發(fā)揮了重要的化感抑菌作用。在韭菜和黃瓜輪作體系中，韭菜的化感物質(zhì)如何通過影響甜瓜疫霉的不同生長階段進而控制黃瓜疫病的發(fā)生？這一問題值得深入探討。因此，本研究對韭菜與黃瓜輪作過程中的土傳疫病發(fā)生動態(tài)進行研究，明確化感物質(zhì)對黃瓜生長及疫霉菌各生長階段的干擾效果，以期為黃瓜與韭菜輪作控制黃瓜疫病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試黃瓜為昆明本地刺黃瓜，韭菜選用產(chǎn)自昆明市呈貢區(qū)的寬葉韭菜和窄葉韭菜；供試菌種為甜瓜疫霉，由中國農(nóng)業(yè)大學種子病理及殺菌劑藥理學研究室提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 溫室試驗

為探究黃瓜與韭菜輪作對黃瓜疫病的控制效果，在溫室內(nèi)開展盆栽輪作試驗。盆栽所用的方形花盆尺寸為80cm× 45 cm×20 cm，將經(jīng)表面消毒且已萌發(fā)的黃瓜種子或韭菜苗種植于方形花盆內(nèi)，種植5 行，行距均為9 cm。黃瓜株距為 5 cm，每盆80 株；韭菜株距為 10 cm，每盆40 株。將第3 行中心的黃瓜植株作為輪作第1 茬的接種株，通過孢子懸浮液灌根法接菌，向其根部施加密度為1×105 mL?1 的甜瓜疫霉孢子懸浮液1mL。設(shè)置3 種種植模式：（1） 黃瓜連作3 茬并于第1茬中心株黃瓜接種甜瓜疫霉，記為*黃瓜→黃瓜→黃瓜；（2） 黃瓜連作3 茬但不接種甜瓜疫霉，記為黃瓜→黃瓜→黃瓜；（3） 黃瓜與韭菜輪作并于第1 茬中心株黃瓜接種甜瓜疫霉，記為*黃瓜→韭菜→黃瓜。在第1 茬自然收獲后種植第2 茬作物，在第2 茬自然收獲后種植第3 茬作物，第3 茬黃瓜種植后的第20 天開始觀察并記錄發(fā)病情況，共于第20、23、27、32、34、39、41、44、47、51、59、61、66、73 和79 天記錄到15 次數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)計算發(fā)病率。

通過Logistic 模型[22]對黃瓜疫病的發(fā)病率進行評估，分析黃瓜在不同種植模式下的發(fā)病規(guī)律。使用Origin Pro 2021 軟件的統(tǒng)計程序Slogistic1得到病害發(fā)生率增長曲線、瞬時增長速率以及病害傳播時期的病害最大發(fā)生率（a）、初始增長率（K）、最大瞬時增長速率（Imax） 和達到最大瞬時速率的時間（t50）。

1.2.2 甜瓜疫霉的培養(yǎng)及產(chǎn)孢方法

將甜瓜疫霉接種于10% V8 固體培養(yǎng)基上，于25 ℃恒溫條件下黑暗培養(yǎng)4d，用于接種和抑菌試驗。將黑暗培養(yǎng)4 d 的甜瓜疫霉平板轉(zhuǎn)入25 ℃恒溫條件下光照培養(yǎng)4d，每皿加入滅菌水，于4 ℃ 靜置30 min，即產(chǎn)生大量游動孢子。

1.2.3 收集韭菜組織及其浸提液

收集韭菜組織：用75%乙醇對韭菜苗進行表面消毒，用滅菌水沖洗3 次后去除表面水分。將韭菜葉和莖分別切碎為長1cm 的小段，分別稱取0.5、1.0、2.0、3.0 和5.0 g 置于無菌培養(yǎng)皿中。

收集韭菜組織浸提液：用75% 乙醇對韭菜苗進行表面消毒，分別稱取韭菜莖或葉20g，用研缽研碎成勻漿。加入滅菌水40 mL 并充分振蕩，靜置 4h后于12000r/min 室溫離心15min，通過0.22μm 濾膜收集上清液，即得到0.5 g/mL 浸提液母液。用滅菌水將浸提液母液稀釋2、6、12、60、120 倍，制成終質(zhì)量濃度為250.00、83.33、41.67、8.33 和4.17mg/mL 的浸提液。

1.2.4 韭菜揮發(fā)物和浸提液對黃瓜種子發(fā)芽率的影響

韭菜揮發(fā)物對黃瓜種子萌發(fā)的影響：將裝有不同韭菜組織的培養(yǎng)皿置于直徑為15 cm 的培養(yǎng)皿中心，將經(jīng)表面消毒的黃瓜種子平鋪于培養(yǎng)皿中濕潤的濾紙上，并均勻分布于韭菜組織四周，每皿10 粒，以無韭菜組織的空皿作為對照處理，每個處理設(shè)置3 個重復。在28 ℃ 的黑暗培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，保持濾紙濕潤狀態(tài)，統(tǒng)計7 d 內(nèi)的發(fā)芽數(shù)。

韭菜浸提液對黃瓜種子萌發(fā)的影響：向鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿底部加入不同質(zhì)量濃度的韭菜組織浸提液10 mL，再均勻放置已浸種消毒的黃瓜種子，以加入滅菌水10 mL 作為對照，每個處理設(shè)置3個重復。在28 ℃的黑暗培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，保持濾紙濕潤狀態(tài)，統(tǒng)計7 d 內(nèi)的種子發(fā)芽數(shù)。

分別按照公式計算黃瓜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)（germination index，GI）。發(fā)芽勢=（第3 天發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)）×100%；發(fā)芽率=（第7天發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)）×100%；GI=ΣG_t/D_t。式中：G_t 為浸種后t 日的發(fā)芽數(shù)；D_t 為G_t 對應(yīng)的發(fā)芽時間。

1.2.5 韭菜揮發(fā)物對甜瓜疫霉的抑菌作用

將表面消毒的韭菜組織置于直徑為9 cm 的無菌培養(yǎng)皿蓋上，用直徑為7 mm 的打孔器打取甜瓜疫霉菌落邊緣菌餅，并接種于PDA 培養(yǎng)基上，倒扣在盛有不同質(zhì)量韭菜組織的培養(yǎng)皿蓋上，于25 ℃ 黑暗培養(yǎng)4 d。以不含韭菜組織的培養(yǎng)皿為對照，每個處理設(shè)置3 個重復。采用十字交叉法[16]測量培養(yǎng)4 d 后的菌落直徑，并計算抑制率：抑制率=[（對照組菌落平均直徑?處理組菌落平均直徑）/對照組菌落平均直徑 ]×100%。

1.2.6 韭菜浸提液對甜瓜疫霉孢子的抑菌作用

向60mL PDA培養(yǎng)基中加入0.5 g/mL韭菜浸提液母液，分別制成終質(zhì)量濃度為250.00、83.33、41.67、8.33 和4.17 mg/mL 的浸提液培養(yǎng)基。用7 mm 直徑的打孔器打取甜瓜疫霉菌落邊緣菌餅并接種于平板中央，以加滅菌水600 μL的PDA 平板作為對照，每個處理設(shè)置3 個重復。25 ℃ 黑暗培養(yǎng)4d后用十字交叉法[16]測量菌落直徑，并計算抑制率，計算公式同1.2.5 節(jié)。

1.2.7 韭菜浸提液對甜瓜疫霉孢子的影響

取2×10⁵ mL^?1 的甜瓜疫霉游動孢子懸浮液20 μL，與不同質(zhì)量濃度的韭菜組織浸提液等比例混合，使終質(zhì)量濃度為12.500、2.500、1.250、0.250、0.125 和0.025 mg/mL，以加入滅菌水20 μL作為對照，每個處理設(shè)置3 個重復。在凹玻片上20 ℃ 黑暗保濕培養(yǎng)5 min 后，于10 倍鏡下觀察休止孢和游動孢子的數(shù)量，計算游動孢子休止率：休止率=休止孢數(shù)量/（游動孢子數(shù)量+休止孢數(shù)量）×100%。3 h 后觀察休止孢萌發(fā)的數(shù)量，計算10倍鏡視野中休止孢的抑制萌發(fā)率：抑制萌發(fā)率=1?（萌發(fā)孢子數(shù)量/總孢子數(shù)量）×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19和Excel 2013軟件進行統(tǒng)計分析，差異顯著性分析基于ANOVA 檢驗，數(shù)據(jù)為3 次重復的平均值±標準誤；采用Origin Pro 2021 制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 韭菜與黃瓜輪作控制黃瓜疫病

與黃瓜連作相比，黃瓜與韭菜輪作可以降低病害發(fā)生率（圖1）。不同種植處理的第3 茬黃瓜最終發(fā)病率為：*黃瓜→黃瓜→黃瓜模式（60.81%）gt;*黃瓜→韭菜→黃瓜模式（45.99%）gt;黃瓜→黃瓜→黃瓜模式（25.28%）。相較于黃瓜連作而言，黃瓜與韭菜輪作的種植模式對黃瓜病害發(fā)生率的抑制率達到 24.37%。

由Logistic模型對3種種植模式的擬合結(jié)果（圖2 和表1） 可知：3種種植模式下，黃瓜疫病發(fā)生動態(tài)進行研究，明確化感物質(zhì)對黃瓜生長及疫霉菌各生長階段的干擾效果，以期為黃瓜與韭菜輪作控制黃瓜疫病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試黃瓜為昆明本地刺黃瓜，韭菜選用產(chǎn)自昆明市呈貢區(qū)的寬葉韭菜和窄葉韭菜；供試菌種為甜瓜疫霉，由中國農(nóng)業(yè)大學種子病理及殺菌劑藥理學研究室提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 溫室試驗

為探究黃瓜與韭菜輪作對黃瓜疫病的控制效果，在溫室內(nèi)開展盆栽輪作試驗。盆栽所用的方形花盆尺寸為80cm×45cm×20cm，將經(jīng)表面消毒且已萌發(fā)的黃瓜種子或韭菜苗種植于方形花盆內(nèi)，種植5 行，行距均為9 cm。黃瓜株距為 5 cm，每盆80 株；韭菜株距為 10 cm，每盆40 株。將第3 行中心的黃瓜植株作為輪作第1 茬的接種株，通過孢子懸浮液灌根法接菌，向其根部施加密度為1×105 mL?1 的甜瓜疫霉孢子懸浮液1mL。設(shè)置3種種植模式：（1）黃瓜連作3茬并于第1茬中心株黃瓜接種甜瓜疫霉，記為*黃瓜→黃瓜→黃瓜；（2） 黃瓜連作3 茬但不接種甜瓜疫霉，記為黃瓜→黃瓜→黃瓜；（3） 黃瓜與韭菜輪作并于第1 茬中心株黃瓜接種甜瓜疫霉，記為*黃瓜→韭菜→黃瓜。在第1 茬自然收獲后種植第2 茬作物，在第2 茬自然收獲后種植第3 茬作物，第3 茬黃瓜種植后的第20 天開始觀察并記錄發(fā)病情況，共于第20、23、27、32、34、39、41、44、47、51、59、61、66、73 和79 天記錄到15 次數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)計算發(fā)病率。

通過Logistic 模型[22]對黃瓜疫病的發(fā)病率進行評估，分析黃瓜在不同種植模式下的發(fā)病規(guī)律。使用Origin Pro 2021 軟件的統(tǒng)計程序Slogistic1得到病害發(fā)生率增長曲線、瞬時增長速率以及病害傳播時期的病害最大發(fā)生率（a）、初始增長率（K）、最大瞬時增長速率（Imax） 和達到最大瞬時速率的時間（t50）。

1.2.2 甜瓜疫霉的培養(yǎng)及產(chǎn)孢方法

將甜瓜疫霉接種于10% V8 固體培養(yǎng)基上，于25 ℃ 恒溫條件下黑暗培養(yǎng)4 d，用于接種和抑菌試驗。將黑暗培養(yǎng)4 d 的甜瓜疫霉平板轉(zhuǎn)入25 ℃恒溫條件下光照培養(yǎng)4d，每皿加入滅菌水，于4 ℃ 靜置30 min，即產(chǎn)生大量游動孢子。

1.2.3 收集韭菜組織及其浸提液

收集韭菜組織：用75% 乙醇對韭菜苗進行表面消毒，用滅菌水沖洗3次后去除表面水分。將韭菜葉和莖分別切碎為長1 cm 的小段，分別稱取0.5、1.0、2.0、3.0 和5.0 g 置于無菌培養(yǎng)皿中。

收集韭菜組織浸提液：用75% 乙醇對韭菜苗進行表面消毒，分別稱取韭菜莖或葉20 g，用研缽研碎成勻漿。加入滅菌水40 mL 并充分振蕩，靜置 4 h 后于12 000 r/min 室溫離心15 min，通過0.22 μm 濾膜收集上清液，即得到0.5 g/mL 浸提液母液。用滅菌水將浸提液母液稀釋2、6、12、60、120 倍，制成終質(zhì)量濃度為250.00、83.33、41.67、8.33 和4.17 mg/mL 的浸提液。

1.2.4 韭菜揮發(fā)物和浸提液對黃瓜種子發(fā)芽率的影響

韭菜揮發(fā)物對黃瓜種子萌發(fā)的影響：將裝有不同韭菜組織的培養(yǎng)皿置于直徑為15 cm 的培養(yǎng)皿中心，將經(jīng)表面消毒的黃瓜種子平鋪于培養(yǎng)皿中濕潤的濾紙上，并均勻分布于韭菜組織四周，每皿10 粒，以無韭菜組織的空皿作為對照處理，每個處理設(shè)置3 個重復。在28 ℃ 的黑暗培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，保持濾紙濕潤狀態(tài)，統(tǒng)計7 d 內(nèi)的發(fā)芽數(shù)。

韭菜浸提液對黃瓜種子萌發(fā)的影響：向鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿底部加入不同質(zhì)量濃度的韭菜組織浸提液10 mL，再均勻放置已浸種消毒的黃瓜種子，以加入滅菌水10 mL 作為對照，每個處理設(shè)置3 個重復。在28 ℃ 的黑暗培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，保持濾紙濕潤狀態(tài)，統(tǒng)計7 d 內(nèi)的種子發(fā)芽數(shù)。

分別按照公式計算黃瓜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)（germination index，GI）。發(fā)芽勢=（第3 天發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)）×100%；發(fā)芽率=（第7天發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)）×100%；GI=ΣG_t/D_t。式中：G_t 為浸種后t 日的發(fā)芽數(shù)；D_t 為G_t 對應(yīng)的發(fā)芽時間。

1.2.5韭菜揮發(fā)物對甜瓜疫霉的抑菌作用

將表面消毒的韭菜組織置于直徑為9 cm 的無菌培養(yǎng)皿蓋上，用直徑為7 mm 的打孔器打取甜瓜疫霉菌落邊緣菌餅，并接種于PDA 培養(yǎng)基上，倒扣在盛有不同質(zhì)量韭菜組織的培養(yǎng)皿蓋上，于25 ℃ 黑暗培養(yǎng)4 d。以不含韭菜組織的培養(yǎng)皿為對照，每個處理設(shè)置3 個重復。采用十字交叉法[16]測量培養(yǎng)4 d 后的菌落直徑，并計算抑制率：抑制率=[（對照組菌落平均直徑?處理組菌落平均直徑）/對照組菌落平均直徑 ]×100%。

1.2.6 韭菜浸提液對甜瓜疫霉孢子的抑菌作用

向60 mL PDA 培養(yǎng)基中加入0.5g/mL 韭菜浸提液母液，分別制成終質(zhì)量濃度為250.00、83.33、41.67、8.33 和4.17 mg/mL 的浸提液培養(yǎng)基。用7 mm 直徑的打孔器打取甜瓜疫霉菌落邊緣菌餅并接種于平板中央，以加滅菌水600μL的PDA平板作為對照，每個處理設(shè)置3 個重復。25 ℃ 黑暗培養(yǎng) 4 d 后用十字交叉法[16]測量菌落直徑，并計算抑制率，計算公式同1.2.5 節(jié)。

1.2.7 韭菜浸提液對甜瓜疫霉孢子的影響

取2×105 mL?1 的甜瓜疫霉游動孢子懸浮液20 μL，與不同質(zhì)量濃度的韭菜組織浸提液等比例混合，使終質(zhì)量濃度為12.500、2.500、1.250、0.250、0.125 和0.025 mg/mL，以加入滅菌水20 μL作為對照，每個處理設(shè)置3 個重復。在凹玻片上20 ℃黑暗保濕培養(yǎng)5 min 后，于10 倍鏡下觀察休止孢和游動孢子的數(shù)量，計算游動孢子休止率：休止率=休止孢數(shù)量/（游動孢子數(shù)量+休止孢數(shù)量）×100%。3h后觀察休止孢萌發(fā)的數(shù)量，計算10倍鏡視野中休止孢的抑制萌發(fā)率：抑制萌發(fā)率=1?（萌發(fā)孢子數(shù)量/總孢子數(shù)量）×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19和Excel 2013軟件進行統(tǒng)計分析，差異顯著性分析基于ANOVA 檢驗，數(shù)據(jù)為3 次重復的平均值±標準誤；采用Origin Pro 2021制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 韭菜與黃瓜輪作控制黃瓜疫病

與黃瓜連作相比，黃瓜與韭菜輪作可以降低病害發(fā)生率（圖1）。不同種植處理的第3茬黃瓜最終發(fā)病率為：*黃瓜→黃瓜→黃瓜模式（60.81%）gt;*黃瓜→韭菜→黃瓜模式（45.99%）gt;黃瓜→黃瓜→黃瓜模式（25.28%）。相較于黃瓜連作而言，黃瓜與韭菜輪作的種植模式對黃瓜病害發(fā)生率的抑制率達到 24.37%。

由Logistic 模型對3種種植模式的擬合結(jié)果（圖2和表1） 可知：3種種植模式下，黃瓜疫病發(fā)病率的初始增長速率（K） 和達到最大增長速率的時間（t₅₀） 無顯著差異；輪作模式通過降低最大瞬時增長率（I_max） 來降低病害發(fā)生率。

2.2 韭菜揮發(fā)物和浸提液對黃瓜種子萌發(fā)和生長的影響

韭菜揮發(fā)物對黃瓜種子萌發(fā)有“低促高抑”的影響；且以寬葉韭菜的影響更為明顯（表2）。除對照處理外，寬葉韭菜揮發(fā)物為0.5g時，黃瓜的發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高；當寬葉韭菜揮發(fā)物大于2.0g時，黃瓜的發(fā)芽勢和發(fā)芽率受到顯著抑制，且韭菜莖揮發(fā)物處理的黃瓜種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢普遍低于同質(zhì)量的韭菜葉處理。

寬葉韭菜和窄葉韭菜浸提液對黃瓜種子萌發(fā)無明顯的抑制作用（表3），僅寬葉韭菜莖的浸提液為4.17mg/mL時，黃瓜的發(fā)芽指數(shù)顯著低于對照；窄葉韭菜葉的浸提液為250.00 mg/mL、莖的浸提液為83.33 mg/mL 時，黃瓜的發(fā)芽指數(shù)顯著低于對照。

2.3 韭菜揮發(fā)物和浸提液對甜瓜疫霉的抑制作用

2.3.1 對甜瓜疫霉菌絲生長的影響

由圖3可知：寬葉韭菜莖揮發(fā)物對甜瓜疫霉的抑制作用強于葉揮發(fā)物；1.0 和2.0 g 窄葉韭菜莖揮發(fā)物對甜瓜疫霉的抑菌率高于同質(zhì)量處理的葉揮發(fā)物，但0.5、3.0 和5.0 g 窄葉韭菜莖揮發(fā)物對甜瓜疫霉的抑菌率低于同質(zhì)量處理的葉揮發(fā)物。

由圖4可知：寬葉韭菜不同部位浸提液對甜瓜疫霉菌絲的抑菌率高于窄葉韭菜。在浸提液質(zhì)量濃度為250.00 mg/mL 時，韭菜各部位抑菌率分別為：寬葉韭菜莖（71.92%）gt;寬葉韭菜葉（54.87%）gt;窄葉韭菜莖（49.67%）gt;窄葉韭菜葉（40.63%）。低質(zhì)量濃度（4.17～83.33 mg/mL） 韭菜莖浸提液的抑菌率低于葉浸提液，而高質(zhì)量濃度（250.00mg/mL）韭菜莖浸提液的抑菌率則高于葉浸提液。

2.3.2 韭菜浸提液對甜瓜疫霉游動孢子休止的影響

由表4 可知：韭菜莖浸提液對甜瓜疫霉游動孢子的抑制游動作用強于葉浸提液。當韭菜莖浸提液為0.250 mg/mL 時，處理5 min，可使70%以上的游動孢子休止；而2.500 mg/mL 葉浸提液處理5 min 時，才能使70% 以上的游動孢子休止。寬葉韭菜和窄葉韭菜浸提液對甜瓜疫霉游動孢子的抑制游動作用均隨著浸提液質(zhì)量濃度的升高而增強，且抑制作用無明顯差別。

2.3.3韭菜浸提液對甜瓜疫霉休止孢萌發(fā)率的影響

由圖5可知：低質(zhì)量濃度韭菜浸提液可促進甜瓜疫霉休止孢萌發(fā)，高質(zhì)量濃度韭菜浸提液則抑制休止孢萌發(fā)。韭菜各部位浸提液為2.500 mg/mL 時，均可抑制90% 以上的甜瓜疫霉休止孢萌發(fā)。此外，寬葉韭菜浸提液的抑制率高于窄葉韭菜浸提液，韭菜莖浸提液的抑制率高于葉浸提液。

3 討論

3.1 輪作調(diào)控最大瞬時增長率以降低病害發(fā)生

輪作是有效的田間病害防控措施，能夠改善土壤性質(zhì)，提高土壤肥力，增加作物產(chǎn)量，保護農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的持久穩(wěn)定性[23-24]。輪作過程中上茬作物的根系可以改變土壤微環(huán)境并影響下茬作物的生長和健康。本研究表明：接種甜瓜疫霉的黃瓜連作后疫病發(fā)生嚴重，發(fā)病率達到60.81%，而通過與韭菜輪作可以將黃瓜疫病的發(fā)病率降低至45.99%?？梢?，利用韭菜與黃瓜輪作能夠有效控制連作導致的黃瓜疫病。已有研究發(fā)現(xiàn)：選擇大蒜、蔥等蔥屬植物進行輪作，可以有效減輕后茬作物的枯萎病、疫病等土傳病害。如：大蒜化感物質(zhì)對各個階段的甜瓜疫霉具有較強的抑制作用，因此，大蒜與黃瓜輪作可以控制黃瓜疫病的發(fā)生；大蒜和西瓜輪作可以降低土壤中真菌的數(shù)量，從而降低枯萎病的發(fā)病率；大蒜秸稈殘體可促進西瓜尖孢鐮刀菌菌絲生長，但也能顯著降低菌絲的生物量，并對尖孢鐮刀菌的孢子萌發(fā)和酶活性有抑制作用[14， 16-18]。

已有大量研究基于生物量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)擬合Logistic曲線研究植物的動態(tài)生長過程[25-26]，而植物發(fā)病率增長往往也呈現(xiàn)出與植物生長類似的S型曲線，因此，基于發(fā)病率數(shù)據(jù)擬合Logistic曲線來研究植物病害的動態(tài)增長過程是可行的。已有研究對田間茴香與辣椒間作體系辣椒疫病的發(fā)病率進行Logistic 曲線擬合，動態(tài)且全面地評估了間作控制辣椒疫病的防治效果[22]。本研究通過Logistic 曲線評估了連作或輪作種植模式下黃瓜疫病的發(fā)病率動態(tài)變化，明確了黃瓜與韭菜輪作可以降低黃瓜疫病發(fā)病率的最大瞬時增長速率，進而降低整個生育期疫病對后茬黃瓜的危害。前茬韭菜可能通過根系分泌等方式釋放了抑菌活性物質(zhì)，干擾土壤中疫霉菌的生長和繁殖，或重塑了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，進而降低了病原菌在后茬作物的侵入和繁殖速度。可見，基于發(fā)病率擬合的Logistic 曲線適用于植物病害發(fā)生動態(tài)的研究，通過判斷最大瞬時生長速率及其達到時間，可以預測病害發(fā)生趨勢最快的階段，從而確定最佳病害防控干預時機。

3.2 韭菜輪作通過化感物質(zhì)抑制黃瓜疫霉生長

輪作模式中，前茬作物通過根系分泌、殘體腐解等方式釋放化學物質(zhì)，經(jīng)化感作用影響下茬植物的生長[27]。作物種間表現(xiàn)為互相促進或互相競爭，是多樣性種植是否具備生產(chǎn)力優(yōu)勢的關(guān)鍵。本研究發(fā)現(xiàn)：韭菜揮發(fā)物對黃瓜種子萌發(fā)有“低促高抑”的影響；而各質(zhì)量濃度的韭菜浸提液對黃瓜種子的萌發(fā)無顯著影響。輪作過程中，韭菜主要以植株殘體在土壤中腐解來發(fā)揮化感作用，其在土壤中的含量處于較低水平。這一結(jié)果說明韭菜和黃瓜輪作模式對黃瓜種苗的萌發(fā)和后續(xù)生長可能具有促進作用。另有研究表明：低濃度的大蒜浸提液和揮發(fā)物對黃瓜疫病無抑制效果[16]。因此，設(shè)計輪作模式時，應(yīng)當根據(jù)物種的相互作用搭配合理的作物，盡可能利用化感植物的互促效應(yīng)避免有害影響。

在多樣性種植模式中，作物間的化感效應(yīng)不僅存在于植物相互作用中，也體現(xiàn)在植物和微生物的相互影響中[28]。輪作中，前茬作物可以通過殘體腐解、根系分泌等方式釋放具備促生或抑菌活性的物質(zhì)，進而改變土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能[29-33]。本研究發(fā)現(xiàn)：韭菜的揮發(fā)物和浸提液都能夠有效抑制甜瓜疫霉的菌絲生長，其中寬葉韭菜莖揮發(fā)物的抑菌效果最強，且寬葉韭菜浸提液的抑菌效果普遍高于窄葉韭菜浸提液。研究表明：韭菜不同組織的浸提液也能抑制辣椒疫霉菌的菌絲生長[16]；其他蔥屬類植物的浸提液和揮發(fā)物也表現(xiàn)出對多種土傳病害的抑菌效果[17-19]。本研究還表明：韭菜的揮發(fā)物和浸提液對甜瓜疫霉的游動孢子游動和休止孢萌發(fā)也表現(xiàn)出顯著的干擾效果，其中，韭菜莖浸提液對疫霉菌的干擾效果強于葉浸提液。游動孢子游動和休止孢萌發(fā)是疫霉菌侵染的重要階段，在病害的發(fā)生和傳播過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。研究表明：大蒜的主要化感成分大蒜素能夠顯著抑制辣椒疫霉菌的孢子萌發(fā)[34]。因此，韭菜殘體的揮發(fā)物和浸提液對甜瓜疫霉的抑制能力可能是韭菜與黃瓜輪作控制黃瓜疫病的關(guān)鍵作用機制。

4 結(jié)論

黃瓜與韭菜輪作可以通過抑制菌絲生長、孢子游動和萌發(fā)來干擾甜瓜疫霉在土壤中的傳播，有效降低了下茬黃瓜疫病的發(fā)生與擴散，其中，降低發(fā)病率的最大瞬時增長速率是重要的作用機制，有助于黃瓜疫病的長期防控。寬葉韭菜的抑菌作用強于窄葉韭菜，韭菜莖的抑菌效果優(yōu)于韭菜葉。因此，在田間通過輪作防控黃瓜疫病時，需要選擇合適的韭菜品種以及合理的種植模式，以達到病害生態(tài)防控的最佳效益。

責任編輯：何謦成