赵艳凤+付文丽+魏金鹏+于高波
摘 要:针对小麦伴生对黄瓜生产中的主要病害及产量的影响展开了相关研究,探讨小麦伴生对黄瓜连作障碍的缓解作用。研究发现,小麦伴生不仅能够在一定程度上抑制黄瓜白粉病、霜霉病及细菌性角斑病的发生与发展,而且能够提高黄瓜的总产量,特别是对黄瓜生产前期的产量形成具有明显的促进作用,有利于黄瓜生产的经济效益的提高。因此,小麦伴生对黄瓜生产具有重要的意义。
关键词:小麦伴生;黄瓜;病害;产量
中图分类号 S642.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)18-58-03
黄瓜是我国重要的蔬菜作物之一,由于其适宜种植地域广泛,市场需求量大,经济效益高,近些年在设施大棚内得到了广泛的种植。但是随着种植年限的延长,黄瓜连作障碍问题日益突出,导致黄瓜霜霉病、白粉病等病害发生严重,发病及蔓延速度快,造成产量下降,品质变劣,植株早衰,病虫害严重等一系列问题[1-4]。合理安排间作、轮作、套作可以缓解连作障碍现象、促进黄瓜的生长、降低病害的发生,如吴凤芝等研究表明,小麦伴生能够有效增强主茬作物的生长势[5-8]。但小麦伴生对黄瓜生产的主要病害的影响作用机理尚不清楚。为此,笔者研究了设施中小麦伴生对黄瓜白粉病、霜霉病、细菌性角斑病以及黄瓜产量的影响,以进一步探讨小麦伴生缓解黄瓜连作障碍的机理,为黄瓜与小麦伴生栽培模式的应用及其相关研究提供理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 供试材料 黄瓜品种为津绿3号,小麦品种为D125。田间试验于黑龙江八一农垦大学校内实习基地的黄瓜连作塑料大棚内进行,供试土壤为黄瓜连作的黑土。
1.2 试验方法 主栽作物为黄瓜,常规育苗,垄作,垄距为0.6m,株距为0.3m,每小区面积为14.4m2。黄瓜4叶1心时定植,定植前10d将小麦种子条播于黄瓜垄台两侧,播种量为每垄25g。小麦伴随黄瓜全生长期生长,当小麦长到30cm时留茬10cm左右,割去上部填到黄瓜2垄之间。试验设黄瓜伴生小麦和黄瓜连作(即单作黄瓜)2个处理,每个处理栽种于一单独棚内,黄瓜按常规生产,统一管理。
1.3 数据处理 黄瓜产量测定采用跟踪测产。自发病之日起,每7d调查黄瓜主要病害的发病率及病情指数,病情指数分级标准参照吕淑珍的方法[9]。统计分析采用Microsoft Excel(Office 2007)软件处理原始数据;采用SAS8.1软件ANOVA程序进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 小麦伴生对黄瓜白粉病发病率及病情指数的影响 由图1可知:6月5日与6月12日的调查结果表明,小麦伴生处理的黄瓜白粉病的发病率及病情指数均低于对照黄瓜连作,但差异未达显著性水平,说明发病前期小麦伴生对黄瓜白粉病发病具有一定的抑制作用;6月19日调查结果表明,小麦伴生黄瓜处理白粉病病情指数低于对照,发病率高于对照,差异不显著;6月26日调查结果表明,小麦伴生处理的黄瓜白粉病的发病率及病情指数与黄瓜连作的基本一致。总体而言,小麦伴生在一定程度上降低了黄瓜白粉病发病率及病情指数,主要是抑制了白粉病前期的发病情况。
黄瓜连作][40
30
20
10
0]
黄瓜连作][20
15
10
5
0][B]
图1 小麦伴生对黄瓜白粉病发病率及病情指数的影响
2.2 小麦伴生对黄瓜霜霉病发病率及病情指数的影响 由图2可知:6月12日之前,小麦伴生及黄瓜连作对照的黄瓜霜霉病均未发病;6月19日与6月26日调查结果表明,小麦伴生黄瓜处理霜霉病的发病率均低于黄瓜连作,且差异达显著性水平,病情指数也均低于对照。可见,小麦伴生处理对黄瓜霜霉病发病率的抑制作用显著,特别是小麦伴生处理对黄瓜生长后期霜霉病具有明显的抑制作用,发病率、病情指数均低于对照。
黄瓜连作][25
20
15
10
5
0]
黄瓜连作][12
10
8
6
4
2
0]
图2 小麦伴生对黄瓜霜霉病发病率及病情指数的影响
2.3 小麦伴生对黄瓜细菌性角斑病发病率及病情指数的影响 由图3可知:6月19日调查结果表明,小麦伴生处理细菌性角斑病发病率显著低于黄瓜连作的对照,病情指数也显著低于对照;6月26日的调查结果表明,小麦伴生处理的细菌性角斑病发病率高于对照,而病情指数略低于对照,但差异不显著。由上述分析可知,小麦伴生在一定程度上推迟了黄瓜细菌性角斑病的发生,在黄瓜生长后期,小麦伴生对黄瓜细菌性角斑病的病情发展也具有一定的抑制作用。
8
6
4
2
0][小麦-黄瓜
黄瓜连作]
黄瓜连作][8
6
4
2
0]
图3 小麦伴生对黄瓜细菌性角斑病发病率及病情指数的影响
2.4 小麦伴生对黄瓜产量的影响 由表1可知,小麦伴生处理的黄瓜总产量明显高于黄瓜连作对照的总产量,尤其是在黄瓜生产前期,小麦伴生处理的单产比对照黄瓜连作的高800kg/667m2左右。由此可知,小麦伴生有利于黄瓜产量的增加,尤其是促进了黄瓜生产前期的产量形成,因此更有利于黄瓜生产经济效益的提高。
表1 小麦伴生对黄瓜产量的影响(kg/667m2)
[处理\&前期产量\&后期产量\&总产量\&黄瓜连作\&5838.57\&1898.63\&7737.20\&小麦伴生\&6670.00\&2285.59\&8955.59\&]
3 结论与讨论
(1)伴生是指经过特殊挑选的,具有某种相生相克性状的植物,与主栽作物临近种植的栽培方式,其本身不以收获为目的。本研究釆用田间试验方法,针对小麦伴生对黄瓜生产中的主要病害及产量的影响展开了相关的研究,结果发现,小麦伴生能够在一定程度上抑制黄瓜白粉病、霜霉病及细菌性角斑病的发生与发展。前人对小麦伴生黄瓜及其他作物影响病害发生方面也开展了相关研究[7]。如韩哲针对伴生小麦提高黄瓜霜霉病抗性的生理机制进行了相关研究[10]。陈志杰等[11]的研究结果表明,小麦伴生线辣椒能在一定程度的控制病毒病的发生。周桂夙等[12]研究表明,在增施钾肥的条件下,小麦与蚕豆间作处理与单作对照相比,其赤斑病病情指数降低了42.36%。可见,小麦伴生其他作物的相关研究与本研究结果相类似。另有研究表明,黄瓜霜霉病病菌的孢子囊主要是通过气流传播、其次是雨水传播,也可借害虫传播。Cohen Y[13]等和石延霞等[14]对黄瓜霜霉病菌的侵染条件进行了研究,但对于霜霉病菌侵染过程中的一些关键因子,尤其温、湿度对病斑产孢和孢子囊萌发的影响尚未研究。因而,在本研究中虽然发现小麦伴生对黄瓜霜霉病的抑制效果最为有效,但对于其是通过控制设施内的温湿度环境,还是影响病原菌的致病力等起到抑制黄瓜霜霉病发生发展作用,其中具体的机理尚有待于进一步的研究。
(2)黄瓜白粉病、霜霉病、细菌性角斑病、枯萎病是黄瓜生产中的主要病害,其中黄瓜枯萎病是一种土传病害,其致病菌为尖孢镰刀菌。Daniela等人研究表明,黄瓜长期连作可使土壤中尖孢镰刀菌大量积累,病害大面积发生[15-16]。前人在土壤环境影响黄瓜病害发生方面相关的研究也表明,轮、套作对土传病害黄瓜枯萎病的发生具有显著的抑制作用[17-18]。但在本试验中,在黄瓜生长的全过程中,黄瓜枯萎病一直未发生,可能是由于设施内环境条件有效地控制了黄瓜枯萎病的发生及传播,从而有效地抑制了枯萎病发生,也可能是根际土壤中累积的尖孢镰刀菌未达到其发病的致病程度或其他环境因子限制了尖孢镰刀菌的致病能力。病害的发生是多种因素综合作用的结果,必然也受到各种因素的影响。
(3)近年来,张乃明等人针对不同栽培方式对作物产量的影响及其产生原因进行了相关研究与分析[19-20]。封海胜等人关于花生连作的研究结果表明,花生连作使花生总生物产量降低,并致使减产严重[21]。刘亚锋等人关于黄瓜的研究结果表明,黄瓜连作能引起连作障碍严重发生,最终导致黄瓜产量大幅下降[22]。吴凤芝等[5]研究也有类似发现,其研究表明小麦伴生能够显著提高主茬作物的生长势。本文研究发现,伴生小麦不仅能够在一定程度上抑制黄瓜白粉病、霜霉病以及细菌性角斑病的发生发展,而且能够提高黄瓜的总产量,尤其是对黄瓜生产前期的产量形成具有明显的促进作用,有利于黄瓜生产经济效益的提高。因此,小麦伴生对黄瓜生产具有重要的实际意义。
参考文献
[1]陈晓红,邹志荣.温室蔬菜栽培连作障碍研究现状及防治措施[J].陕西农业科学,2002(12):36-37.
[2]杨建霞.日光温室黄瓜连作障碍研究及防治对策[J].甘肃农业,2005(11):209-209.
[3]Kreye C,Bouman B A M,Faronilo J E,et al.Causes for soil sickness affecting early plant growth in aerobic rice[J].Field Crop Res,2009,114:182-187.
[4]Huang H C,Chou C H,Erickson R S.Soil sickness and its control[J].Allelopathy J,2006,18:1-21.
[5]吴凤芝,周新刚.不同作物间作对黄瓜病害及土壤微生物群落多样性的影响[J].土壤学报,2009,46(5):899-906.
[6]杨平,吴凤芝.不同化感效应的小麦根系分泌物对黄瓜幼苗生长及根系生理生化特性的影响[J].中国蔬菜,2012(4):37-42
[7]宋亚娜,Marschner P,张福锁,等.小麦/蚕豆,玉米/蚕豆和小麦/玉米间作对根际细菌群落结构的影响[J].生态学报,2006,26(7):2268-2274.
[8]王东凯,杨威,吴凤芝.不同栽培模式对设施黄瓜生长发育及土壤微生物数量的影响[J].东北农业大学学报,2012,43(7):95-99.
[9]吕淑珍,马德华,霍振荣,等.黄瓜新品种-津春四号[J].农村科技开发,.1995(1):9-10.
[10]韩哲.伴生小麦提高黄瓜霜霉病抗性的生理生化机制[D].哈尔滨:东北农业大学,2012.
[11]陈志杰,仵光俊.麦椒间套避蚜效应与控制病毒病的效果[J].植物保护学报,1995,22 (4):343-347.
[12]周桂夙,肖靖秀,郑毅,等.小麦蚕豆间作条件下蚕豆对钾的吸收及对蚕豆赤斑病的影响[J].云南农业大学学报,2005,20(6):779-782.
[13]Cohen Y,Roten J.Field and growth chamber approach to epidemiology of Pseudoperonospora cubensis cucumbers[J].Phytopath,1971,61:736-737.
[14]石延霞,李宝聚,刘学敏.黄瓜霜霉病研究[J].东北农业大学学报,2002,33(4):391-395.
[15]Daniela P,Eckhard K,Alan J S.Effects of garlic (Allium sativum) juice containing allicin on Phytophthora infestans and downy mildew of cucumber.European Journal of Plant Pathology,2008,122(1):197-206.
[16]Yang X,Li M,Zhao C,et al.Early warning model for cucumber downy mildew in unheated greenhouses[J].New Zealand Journal of Agricultural Research,2007,50:1261-1268.
[17]Fan H Y,Chen J,Lu C M et al.Proteomic analysis of F2 generation of cucumber against the cucumber powdery mildew disease[J].ACTA HORTICULTURAE SINICA,2007,34(2):349-354,2007.
[18]Olczak W H,Bartoszewski G,M dry W,et al.Inheritance of resistance to angular leaf spot(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)in cucumber and identification of molecular markers linked to resistance.Plant Pathology,2009,58:145-151.
[19]张乃明,董艳.施肥与设施栽培措施对土壤微生物区系的影响[J].生态环境,2004,13(1):61-62.
[20]陈芝兰,周晓英,何建清.设施栽培措施对土壤微生物区系的影响[J].西藏科技,2005,6:15-16.
[21]封海胜,张思苏,万书波.土壤微生物与连、轮作花生的相互效应研究[J].莱阳农学院学报,1995,12(2):97-101.
[22]刘亚锋,孙富林,周毅,等.黄瓜连作对土壤微生物区系的影响I-基于可培养微生物种群的数量分析[J].中国蔬菜,2006(7):4-7.
(责编:张宏民)endprint
[8]王东凯,杨威,吴凤芝.不同栽培模式对设施黄瓜生长发育及土壤微生物数量的影响[J].东北农业大学学报,2012,43(7):95-99.
[9]吕淑珍,马德华,霍振荣,等.黄瓜新品种-津春四号[J].农村科技开发,.1995(1):9-10.
[10]韩哲.伴生小麦提高黄瓜霜霉病抗性的生理生化机制[D].哈尔滨:东北农业大学,2012.
[11]陈志杰,仵光俊.麦椒间套避蚜效应与控制病毒病的效果[J].植物保护学报,1995,22 (4):343-347.
[12]周桂夙,肖靖秀,郑毅,等.小麦蚕豆间作条件下蚕豆对钾的吸收及对蚕豆赤斑病的影响[J].云南农业大学学报,2005,20(6):779-782.
[13]Cohen Y,Roten J.Field and growth chamber approach to epidemiology of Pseudoperonospora cubensis cucumbers[J].Phytopath,1971,61:736-737.
[14]石延霞,李宝聚,刘学敏.黄瓜霜霉病研究[J].东北农业大学学报,2002,33(4):391-395.
[15]Daniela P,Eckhard K,Alan J S.Effects of garlic (Allium sativum) juice containing allicin on Phytophthora infestans and downy mildew of cucumber.European Journal of Plant Pathology,2008,122(1):197-206.
[16]Yang X,Li M,Zhao C,et al.Early warning model for cucumber downy mildew in unheated greenhouses[J].New Zealand Journal of Agricultural Research,2007,50:1261-1268.
[17]Fan H Y,Chen J,Lu C M et al.Proteomic analysis of F2 generation of cucumber against the cucumber powdery mildew disease[J].ACTA HORTICULTURAE SINICA,2007,34(2):349-354,2007.
[18]Olczak W H,Bartoszewski G,M dry W,et al.Inheritance of resistance to angular leaf spot(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)in cucumber and identification of molecular markers linked to resistance.Plant Pathology,2009,58:145-151.
[19]张乃明,董艳.施肥与设施栽培措施对土壤微生物区系的影响[J].生态环境,2004,13(1):61-62.
[20]陈芝兰,周晓英,何建清.设施栽培措施对土壤微生物区系的影响[J].西藏科技,2005,6:15-16.
[21]封海胜,张思苏,万书波.土壤微生物与连、轮作花生的相互效应研究[J].莱阳农学院学报,1995,12(2):97-101.
[22]刘亚锋,孙富林,周毅,等.黄瓜连作对土壤微生物区系的影响I-基于可培养微生物种群的数量分析[J].中国蔬菜,2006(7):4-7.
(责编:张宏民)endprint
[8]王东凯,杨威,吴凤芝.不同栽培模式对设施黄瓜生长发育及土壤微生物数量的影响[J].东北农业大学学报,2012,43(7):95-99.
[9]吕淑珍,马德华,霍振荣,等.黄瓜新品种-津春四号[J].农村科技开发,.1995(1):9-10.
[10]韩哲.伴生小麦提高黄瓜霜霉病抗性的生理生化机制[D].哈尔滨:东北农业大学,2012.
[11]陈志杰,仵光俊.麦椒间套避蚜效应与控制病毒病的效果[J].植物保护学报,1995,22 (4):343-347.
[12]周桂夙,肖靖秀,郑毅,等.小麦蚕豆间作条件下蚕豆对钾的吸收及对蚕豆赤斑病的影响[J].云南农业大学学报,2005,20(6):779-782.
[13]Cohen Y,Roten J.Field and growth chamber approach to epidemiology of Pseudoperonospora cubensis cucumbers[J].Phytopath,1971,61:736-737.
[14]石延霞,李宝聚,刘学敏.黄瓜霜霉病研究[J].东北农业大学学报,2002,33(4):391-395.
[15]Daniela P,Eckhard K,Alan J S.Effects of garlic (Allium sativum) juice containing allicin on Phytophthora infestans and downy mildew of cucumber.European Journal of Plant Pathology,2008,122(1):197-206.
[16]Yang X,Li M,Zhao C,et al.Early warning model for cucumber downy mildew in unheated greenhouses[J].New Zealand Journal of Agricultural Research,2007,50:1261-1268.
[17]Fan H Y,Chen J,Lu C M et al.Proteomic analysis of F2 generation of cucumber against the cucumber powdery mildew disease[J].ACTA HORTICULTURAE SINICA,2007,34(2):349-354,2007.
[18]Olczak W H,Bartoszewski G,M dry W,et al.Inheritance of resistance to angular leaf spot(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)in cucumber and identification of molecular markers linked to resistance.Plant Pathology,2009,58:145-151.
[19]张乃明,董艳.施肥与设施栽培措施对土壤微生物区系的影响[J].生态环境,2004,13(1):61-62.
[20]陈芝兰,周晓英,何建清.设施栽培措施对土壤微生物区系的影响[J].西藏科技,2005,6:15-16.
[21]封海胜,张思苏,万书波.土壤微生物与连、轮作花生的相互效应研究[J].莱阳农学院学报,1995,12(2):97-101.
[22]刘亚锋,孙富林,周毅,等.黄瓜连作对土壤微生物区系的影响I-基于可培养微生物种群的数量分析[J].中国蔬菜,2006(7):4-7.
(责编:张宏民)endprint