连作对甜瓜化感作用的模拟试验

庄敬华　杨长成　高增贵　唐树戈　郑雅楠　魏汉莲

摘要：通过温室盆栽试验，进行了连作对甜瓜化感作用的模拟试验，结果表明，甜瓜根茬腐解物降低了甜瓜的抗性，使其在接种甜瓜枯萎病菌后，随着根茬腐解物含量的增加甜瓜长势逐渐衰退，枯萎病逐渐加重。100％重茬土壤的甜瓜株高比生茬土降低33.50％，叶面积降低76.21％，植株地上部重和地下部重分别降低139.47％和309.6％，发病率提高79.24％。

关键词：甜瓜；根茬腐解物；化感作用

中图分类号：S 436.42

瓜类作物连作后造成土传病害加重，产量降低，其发生不仅与土壤病原菌积累和土壤理化性状恶化有关，也与连续种植后大量的残茬分解物遗留在土壤中引起的化感作用有关，作物根系分泌物、残体分解产物在土壤中积累过多，对下茬作物种子萌发、幼苗生长均有明显抑制作用，连作草莓、大豆亦有同样的结果。本研究采用甜瓜根茬腐解物进行连作甜瓜的模拟试验，以不同含量甜瓜根茬腐解物为基质种植甜瓜，并通过接种病原菌，研究连作条件下甜瓜自身代谢产物对甜瓜幼苗生长枯萎病的影响，旨在从实践上进一步证实连作与甜瓜枯萎病的连锁关系。

1材料与方法

1.1供试材料

供试甜瓜(Cucumis melo)为懒王金帅。所用种子均经过精选，采用55℃高温30 min消毒处理，经28℃下催芽后播种，以保证播种后全部出苗。

供试甜瓜枯萎病菌[Fusarium oxysporum f.sp.melonis(Leach)Snyder et tansen]由本实验室从锦州市太和区甜瓜枯萎病株上分离获得，经繁殖培养后制成孢子悬浮液用于侵染接种，孢子浓度2×10⁸cfu／mL，供盆栽侵染接种试验用。

模拟重茬土壤的准备：供试园田土土壤有机质16.9 g／kg、全氮0.97 g／kg、有效磷16.4 mg／kg、速效钾96.7 mg／kg，pH6.5，塑料花盆每盆装土1 000 g，每盆播种催芽甜瓜种子5～8粒，子叶展平后每盆留5株，置于温室内正常管理，至花盆内长满健康甜瓜的根系，地上部植株自然枯萎后经过2个月的腐解期，待甜瓜根茬基本腐解后，进行土壤合并，供模拟重茬种植土用。

1.2试验设计

试验共设如下处理：A.全部采用种过甜瓜的土壤即100％重茬土；B.70％重茬土；C.50％重茬土；以未种过甜瓜的土壤即生茬土为对照。每处理20盆，播种3粒，3次重复，随机排列。分别于子叶展平期和2片真叶展平期调查甜瓜幼苗株高和叶面积等生长性状。而后进行接菌试验，方法是分别在每盆3株甜瓜幼苗中央的土壤划开一个大小1 cm左右的沟，划伤须根，以有助于病原菌通过伤口进入植株引起发病。用注射器向其划开的土壤里注射甜瓜枯萎病菌孢子悬浮液5 mL。而后定量浇水，20 d后调查幼苗生长性状，植株生物量、甜瓜枯萎病病情指数及发病率。

2结果与分析

2.1重茬土壤对甜瓜幼苗株高生长的影响

通过甜瓜残茬土壤的不同比例，模拟重茬种植对甜瓜生长的影响结果表明，无论是全部种过甜瓜的土壤，种过甜瓜的土壤与未种过甜瓜的土壤以不同比例混合，以及未种过甜瓜的生茬土壤，播种的甜瓜全部出苗，在甜瓜生长初期即子叶展平期进行第1次调查结果表明：4个处理的甜瓜幼苗的株高为1.94～1.96 cm，差异不显著；第2次调查在2片真叶展平期，4处理的平均株高为4.15～4.30 cm，仍然没有显著差异；第2次调查后进行伤根接菌，接菌后20 d调查结果显示，甜瓜株高随着重茬土含量的增加，呈现明显的生长受抑制状态，100％重茬土壤的甜瓜株高只有9.73 cm，而生茬土的为12.99 cm(图1)。

2.2重茬土壤对甜瓜幼苗叶面积的影响

甜瓜生长初期第1次调查结果表明：4个处理的甜瓜幼苗子叶面积为1.79～1.86 cm²，差异不显著；第2次调查2片真叶面积在13.05、13.25、13.81 cm²和14.07 cm²，其差异仍然不明显；在接种甜瓜枯萎病菌后，甜瓜体内的生长状况变化明显：未种过甜瓜的生茬土壤甜瓜幼苗长势正常，重茬土的比例越高，叶面积生长受抑制状态越明显，生茬土的甜瓜幼苗叶面积为24.21 cm²，而100％重茬土壤的叶面积仅有12.99 cm²，可能是由于接菌后土壤中大量甜瓜根茬腐解物降低了甜瓜幼苗的抗病能力，病原菌的侵入影响了甜瓜的正常生长，从而导致甜瓜生长受抑制(图2)。

2.3重茬土壤对甜瓜生长量和枯萎病的影响

甜瓜重茬土壤含量对甜瓜生物量有明显影响，添加的重茬土壤含量越多对甜瓜生长抑制作用越强，生物量减少越明显，表明土壤中含有的大量甜瓜根茬腐解物影响了甜瓜生物量的正常积累；接种甜瓜枯萎病病菌后，重茬土壤含量越多植株体内的抗病性下降越明显，表现在除了生长势的变化外枯萎病的发病程度增加，随着土壤中甜瓜根茬腐解物的增加甜瓜枯萎病病情指数明显增大，发病率增加。100％重茬土壤的病情指数达66.67，是生茬土壤的5.54倍，发病率为98.13％，是生茬土壤的4.82倍(表1)。

3结论与讨论

引起作物连作病害的因素很复杂，但土壤中病原菌和自毒物质积累两大主要原因已经得到广泛的认同。胡元森等研究表明黄瓜根系分泌物中含有苯甲酸、对羟基苯甲酸，香草酸，阿魏酸，苯丙酸等化感物质，可抑制黄瓜胚根伸长，刺激枯萎病菌菌丝生长。Yu等对黄瓜根系分泌物中的化感物质进行了研究，分离鉴定出苯丙烯酸对羟基苯甲酸等多种酚酸类物质，并认为这些物质累积到一定程度时可抑制黄瓜生长。吴凤芝等研究结果也表明，连作抑制了某些真菌的生长，造成了镰刀菌等有害真菌在土壤中的相对积累，使黄瓜真菌病害逐年加重，黄瓜根系生长，根系活力等均有所下降。本研究利用未发病甜瓜残茬腐解物做为重茬土进行重茬种植模拟试验，发现甜瓜根茬腐解物对甜瓜具有明显的化感作用，甜瓜幼苗生长随着根茬腐解物含量的增加，化感作用增强。甜瓜根茬腐解物明显降低了甜瓜植株的抗性，使其在接种甜瓜枯萎病菌后，随着根茬腐解物含量的增加枯萎病病情加重。因此，连作年限越长，土壤中累积的根茬腐解物越多，对甜瓜的化感作用越强，甜瓜枯萎病发生也越重。表明甜瓜自身产生的化感物质对甜瓜枯萎病有助长作用。其机理待进一步研究。