不同覆水深度对莲藕腐败病菌越冬种群动态的影响

魏林，梁志怀，成燕清，陈玉荣，张屹，王献慧

（1.湖南省植物保护研究所，长沙，410125；2.湖南省西瓜甜瓜研究所；3.中南大学研究生院隆平分院）

不同覆水深度对莲藕腐败病菌越冬种群动态的影响

魏林1，梁志怀2，成燕清1，陈玉荣1，张屹3，王献慧3

（1.湖南省植物保护研究所，长沙，410125；2.湖南省西瓜甜瓜研究所；3.中南大学研究生院隆平分院）

莲藕腐败病菌所引起的腐败病是制约莲藕生产的重要因子，土壤带菌是该病害主要初侵染源。为探明该病菌在土壤中越冬数量的变化动态，研究了不同覆水深度下，病原菌在土壤中越冬存活数量。研究结果表明，不同水层下莲藕腐败病菌的存活数量存在差异，但种群变化动态趋势较为相似，6 cm覆水深度下的病菌数量大于2 cm覆水深度的；此外，温度、降水量等气候因子对该菌的种群变化也有一定的影响。

尖孢镰刀菌；越冬；种群动态；覆水深度

莲藕是近年来大田种植的主要水生蔬菜之一，是农民增收的重要来源。莲藕腐败病[Fusarium oxysporumSchl.f.sp.nelumbicola（Nis.&Wat.）Booth]为莲藕生产上的主要病害，常给莲藕生产带来较大的损失，严重时可使莲藕商品价值减少60%以上，严重制约了莲藕产业的进一步发展[1～3]。由于藕农习惯连年重茬种植，使翌年栽种的藕种主要留在田间越冬，从而导致腐败病菌也在种植田中随病土和病残体一并越冬，成为该病主要的初侵染源。已有研究表明，冬浸对该病原菌菌丝体生长影响显著，在冬季浸水的藕田里病原菌的分生孢子很难越冬，且难以形成厚垣孢子[4]。就此，我们初步研究了盆栽条件下不同覆水深度对土壤中尖孢镰刀菌种群越冬数量变化的影响，以期为留种藕田的冬季浸水管理和莲藕腐败病的防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 带菌的土壤和病残体的获得

在腐败病普遍发生的藕田，选取腐败病发病严重的病株，尽可能完整地将病株的藕节取出，同时将植株周边的土壤一并挖出，作为带菌病残体和病土用于试验。

1.2 不同覆水深度的带菌土壤中病原菌越冬种群数量的变化动态

将采集的病土及莲藕病残体置于1.5 m×0.8 m× 0.5 m的培养盆中，覆盖0，2，6 cm不同深度的水，每种水深重复4个栽培盆。其中覆水0 cm的处理，即为从试验开始，栽培盆完全敞开在自然环境下，整个试验期都不人为注水，在自然状态下保持盆内的含水量。2，6 cm覆水层的栽培盆，是在高于栽培盆0.5 m处搭一塑料薄膜挡雨面，完全避免雨雪天降水落入，并尽量减少薄膜直接覆盖于盆面所造成的盆内温度的差异。经常测量2 cm和6 cm盆内的水位，及时添加水，以保证水位的恒定。装盆后第2天（1月4日）开始对不同覆水层的栽培盆进行腐败病菌数量的测定，以后每7 d采集1次土样，直至4月26日。对所采集的土壤采用即采即测的方式，进行腐败病原菌（Fusarium.spp）的分离、计数，分离用培养基为筛选出的适宜镰刀菌分离的PEA培养基。采集分离土样时，用小铲取盆中5～10 cm处的土壤约2 g，每盆随机取3点，用吸水纸吸取土壤表面的水分，在室内阴干，再将相同水深处理的4个重复的土样混合均匀。应用土壤稀释倍数法，进行涂板分离，稀释的倍数以所分离的菌落不重叠为准，分离的镰刀菌数量以每1 g土壤所含菌落数表示。

通过1～4月所测定的土壤样本中镰刀菌的菌落数，初步分析不同覆水深度下，莲藕腐败病菌越冬的种群动态变化。

1.3 不同覆水深度土壤中尖孢镰刀菌侵染莲藕情况调查

4月27日最后1次采集土样后，将健康藕种埋入不同覆水层的各个栽培盆内，每盆栽2支，再将盆内水灌注至相同水平。观察盆中莲藕的生长、发病情况，当藕种长出新嫩枝时，随机选取莲藕样品，对其根、立叶柄和小新叶等各组织进行腐败病菌的分离，分离所用培养基同1.2。

1.4 气候因子对土壤含菌量的影响

再将1.1中的病土和病残体埋入盆后 （1月3日），开始记载当地每日详细气候资料，包括温度、降雨量、降雨天数等，分析天气状况（主要是温度和降水量）与土壤含菌量之间的关系。

2 结果与分析

2.1 莲藕腐败病菌在不同覆水深度土壤中越冬动态

1月4日至4月26日，3种覆水深度下，土壤中腐败病菌的菌落数见图1。因测定时间从1月4日至4月26日，涵盖了冬季主要时期，所以所得数据可视为腐败病菌在土壤中越冬动态的大体反映。

从图1中可看出，3种覆水状态下，腐败病菌在土壤中的种群数量变化动态较为一致。所采集的病土中最初分离的镰刀菌数量较少，每1 g土壤为5.5×103～8.0×103个。此后菌落数急剧上升，至1月底前后达到最高，是最初数量的近10倍，每1 g土壤含1.0×104～1.37×104个。之后，土壤中病原菌的数量又呈快速下降的趋势，每1 g土壤中菌落数最少的甚至只有0.1×103个。此后，随着气温的回升，土壤中的菌落数又呈现出缓慢增长的趋势，基本上为每1 g土壤2.0×103～4.5×103个。

图1 不同覆水层土壤中腐败病菌菌落数

图2 土壤中镰刀菌菌落数与温度的关系

虽然，不同覆水深度下腐败病菌种群变化趋势较为相似，但比较试验数据可以看出，2 cm的浅覆水层处理的菌量数总体低于另2个处理。6 cm和自然状态的菌落数4月底作为侵染源的数量为2 cm的近1.5倍，而两者之间的差异则不大。但是该年1～4月雨雪量充沛，自然状态下栽培盆内的储水量一般也达到了6～8 cm的深度。这表明，在试验的3种状态下，薄水层（水深2 cm）腐败病菌的数量最少，水层较厚时（6 cm左右）菌量较多。

2.2 气象条件对莲藕腐败病菌越冬动态的影响

①温度对土壤中腐败病菌存活数量的影响根据每日记载的当地（长沙）日平均气温、日降雨量，绘制温度变化、降雨量曲线图，比较在本试验自然状态下，带菌土壤中莲藕腐败病菌种群数量变化的趋势与温度、土壤湿度变化间的关系（图2）。

从图2可以看出，自然状态下，温度是土壤中莲藕腐败病菌存活数量的重要影响因子。当土壤、病残体中有该病原菌存在时，随着气温的上升，土壤中菌落数也快速增加，当日平均气温稳定在15℃及以上时，土壤中病原菌的种群数量也渐趋稳定。这表明一定温度的积温是该病原菌菌丝生长、孢子萌发等快速繁殖的重要条件。

②降水量对土壤中病原菌的数量的影响 图3显示，降雨量与腐败病菌菌落数量变化也存在明显的、直接的影响关系。同样，在本试验自然状态下病原菌的种群数量变化起伏较其他2种固定覆水深度的变化要大。比较其种群变化的曲线与降雨量的曲线，可发现降雨量变化的大小直接影响着病原种群数量，当强降雨过后，菌落种群数量势必有个回落的过程，这说明，土壤含水量的多少与菌落种群存活密切相关，也进一步表明，越冬藕种田覆水的深度对土壤中病原菌的数量有着直接的影响。

图3 土壤中镰刀菌菌落数与降雨量的关系

2.3 不同覆水深度下莲藕发病程度

对不同覆水深度下，带病残体的病土土壤中所栽的健康藕种的发病情况进行观察，可看出所栽健康藕的藕节上均有典型的腐败病病斑。6月中旬，各覆水层下越冬的病土所栽莲藕中，大的荷叶均表现出典型的腐败病病斑。对不同覆水处理的藕种枯萎叶的叶柄、藕节、对应的新须根、第1片正常叶下藕节，进行腐败病菌的分离，分离结果见表1。

表1 不同覆水深度下莲藕腐败病菌分离结果

表1结果表明，在供试的覆水深度下，腐败病病原菌的菌丝体都能存活，分生孢子均能萌发，且具有侵染活性，导致健康种藕发病。

3 小结与讨论

本试验通过人工控制莲藕栽培盆中的覆水深度，研究了病残体、带菌病土的状况下，莲藕腐败病菌在土壤中越冬的种群变化动态。试验结果表明，不同的覆水深度下，腐败病菌种群数量存在一定的差异，该差异性受土壤湿度（覆水深度、降雨量）、温度影响较大。在供试的自然状态下、2 cm和6 cm覆水深度下，越冬后存活的莲藕腐败病菌均具有侵染活性，可引起健康藕种发病，这进一步证实了带菌土壤与土壤中的病残体，即使经过长达120 d的冬季低温，仍是莲藕腐败病的初始侵染源。

本试验中3种供试状态下，前期所测的腐败病菌种群数量均较多，这也许是因为腐败病菌随着莲藕病残体及根际土壤的移置、人为加水等改变生态小环境的行为，打破了病原菌的休眠，使孢子萌发，菌丝生长，因而，分离得到的菌落数较多。其后，随着环境条件逐渐恶劣 （主要是长久的低温天气，土壤水分的过饱和），病原菌活性降低，萌发的菌丝退化，重新发育成为厚垣孢子或小菌核，因而，分离获得的菌落数也急剧下降。有研究表明，每1 g土壤中尖孢镰刀菌数量达1 000个时，就可以造成作物枯萎病的发生与流行，本研究结果证明，这一结论同样适于莲藕这一水生植物。

刘安国等[4]的研究表明，冬浸对腐败病菌菌丝体影响显著，菌丝体在砂粘土和纯水中几乎不能生长，而不冬浸的菌丝体都能生长，并产生新的分生孢子。本试验结果显示，6 cm水层覆盖和自然状态（盆内积水也高于2 cm）下的病原菌菌落数比2 cm水层的菌落数要多，翌年作为初侵染源的菌落数也较2 cm多，可能是因为在此浸水状态既能更好地保土壤的温度，又能造成不完全厌氧而不利于病原菌生长的环境条件。

但这只是盆栽、试验条件较为均一的状态下的调查数据，对于较深水层（高于6 cm）状态下，腐败病菌的存活数量及其孢子萌发与侵染乃尚不清楚，且本文也只是1 a的试验数据，因此要准确掌握莲藕腐败病菌在不同深度浸水田的种群动态及其侵染为害程度，还需进行大田多点、多年试验测定。

[1]王兴兰．莲藕腐败病的发生特点与无公害防治技术[J]．中国植保导刊，2007（8）：23-24．

[2]梁志怀，魏林，安哲宇.莲藕腐败病病原菌致病性及遗传差异性的研究[J].长江蔬菜，2010（14）：103-105.

[3]周国林，柯卫东，傅新发.莲藕腐败病发生规律研究[J].长江蔬菜，2001（B08）：72-74.

[4]刘安国，汪金莲，刘光亮，等.白莲腐败病发生规律的研究[J].江西农业大学学报，1995，17（1）：5-12.

Study on Population Dynamics ofFusarium oxysporumOverwinter in the Soil in Different Depth of Overlying Water

WEI Lin1,LIANG Zhihuai1,2,CHEN Yanqing1,CHEN Yurong1,ZHANG Yi3,WANG Xianhui3
(1.Hunan Plant Protection Institute,Changsha 410125;2.Hunan Watermelon and Muskmelon Institute; 3.Longping school,Zhongnan University)

Lotus root corruption is an important restricting factor of the production of lotus root,soil contaminated pathogens is the primary infection source of the disease.To investigate the population dynamics of pathogens overwinter in the soil,we studied the survival of pathogens in the soil with the different depth of overlying water overwinter.The results showed that the number of pathogens survival differences under different water level,but the trends of population dynamics were similar.Temperature,precipitation and other climatic factors also had an impact on changes of population dynamics.

Fusarium oxysporum;Overwinter;Population dynamics;Depth of overlying water

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.16.024

农业部公益性行业（农业）科研专项经费项目“水生蔬菜产业技术体系研究与示范”（200903017）

魏林（1970-），女，博士，副研究员，主要从事植物病害综合防治的研究

2011-07-10