熏蒸剂与生物有机肥对苦瓜枯萎病及土壤酶的影响

陈丹丹，高克祥

(山东农业大学植物保护学院/山东省蔬菜病虫生物学重点实验室，山东 泰安 271018)

熏蒸剂与生物有机肥对苦瓜枯萎病及土壤酶的影响

陈丹丹，高克祥

(山东农业大学植物保护学院/山东省蔬菜病虫生物学重点实验室，山东 泰安 271018)

为综合防治苦瓜枯萎病，本研究在温室采用不同用量熏蒸剂对苦瓜枯萎病(Fusariumoxysporumf. sp.momodicae)进行防治试验并测定对苦瓜苗期生长的影响，并在田间用适量的熏蒸剂与生物有机肥协作防治苦瓜枯萎病并检测对土壤酶的影响。试验结果表明：棉隆和石灰氮用量分别选择45～60 g/m2和60～120 g/m2可以有效防治苦瓜枯萎病。在田间棉隆和石灰氮对苦瓜枯萎病均有较好的防治效果，棉隆45 g/m2与生物有机肥10 g/株协作防治效果高达70.85%。棉隆与生物有机肥协作对苦瓜根区脲酶活性先抑制后激活，对蔗糖酶活性先激活后抑制，而提高了过氧化氢酶的活性；在整个生长期内石灰氮与生物有机肥能够提高脲酶和过氧化氢酶的活性，对蔗糖酶活性先激活后抑制。棉隆与生物有机肥结合使用可以有效防治苦瓜枯萎病和促进苦瓜生长。

棉隆；石灰氮；生物有机肥；苦瓜枯萎病；土壤酶

AbstractIn order to comprehensively controlFusariumwilt of bitter gourd, the effects of different dosages of fumigants on control of bitter gourd wilt and the growth of bitter gourd plant in seedling stage were investigated in greenhouse. The control effects of combination of moderate fumigant and bio-organic fertilizer on bitter gourd wilt were studied in the field and the effects on soil enzymes were investigated. The results showed that 45～60 g/m2of dazomet and 60～120 g/m2of calcium cyanamide could effectively control bitter gourd wilt. In the field, dazomet and calcium cyanamide both had better control effects on bitter gourd wilt. The control effect of combination of dazomet (45 g/m2) and bio-organic fertilizer (10 g per plant) was 70.85%. Under the combination of dazomet and bio-organic fertilizer, the activity of urease in the root zone of bitter gourd was firstly inhibited and then activated, the activity of sucrase was firstly increased and then suppressed, and the activity of catalase was increased. Calcium cyanamide and bio-organic fertilizer increased the activities of urease and catalase during the whole growth period, while the sucrase activity was firstly activated and then inhibited. Combination application of dazomet and bio-organic fertilizer could efficiently control Fusarium wilt of bitter gourd and promote growth of bitter gourd plant.

KeywordsDazomet; Calcium cyanamide; Bio-organic fertilizer;Fusariumwilt of bitter gourd; Soil enzyme

苦瓜(MomordicacharantiaL.)是夏秋季节常食用的蔬菜，因苦瓜中的有效成分具有减脂、降压、降血糖、抗肿瘤以及提高人体免疫力等优点而被广大消费者喜爱[1]。由尖孢镰刀菌苦瓜专化型(Fusariumoxysporumf. sp.momordicae)引起的苦瓜枯萎病是一种广泛分布的土传病害，严重影响苦瓜的产量[2]，该病害首次于1981年在台湾报道[3]，该专化型除苦瓜外不侵染其他瓜类等植物。近年来，由于连年种植，苦瓜重茬地面积不断扩大，致使土壤中枯萎病病菌大量积累，发病呈逐年加重的趋势，枯萎病已成为苦瓜生产中最重要的病害之一。对于作物枯萎病的防治，国内外进行了很多研究，如通过抗病育种、轮作、嫁接、化学药剂、生防菌剂、高温灭菌、施用生物有机肥等多种途径进行综合防治[2]。其中应用熏蒸剂防治作物土传病害是比较有效的方法之一，在国内外已经有较多的报道[4-7]，但是应用土壤熏蒸剂与生物有机肥协作防治苦瓜枯萎病目前尚未见报道。

本试验以棉隆和石灰氮与生物有机肥为材料，开展土壤熏蒸剂与生物有机肥协作防治苦瓜枯萎病的研究，以明确其防病效果及对土壤酶活性的影响，可为苦瓜枯萎病的综合防治提供参考。

1 材料与方法

1.1试验材料

土壤熏蒸剂：“垄鑫”牌棉隆，有效成分含量为98%，由南通施壮化工有限公司生产；“荣宝”牌石灰氮，有效成分含量≥50%，由宁夏大荣化工冶金有限公司生产。

生物有机肥：“馕播王”牌生物有机肥，总养分(N+P2O5+K2O)≥6%，有效活菌数≥0.2亿/g，由江阴市联业生物科技有限公司生产。

植物病原菌：苦瓜枯萎病菌为尖孢镰刀菌苦瓜专化型菌株SG-15，由本实验分离保存。

苦瓜品种：如玉41号，为易感病品种，由福建省农业科学院张玉灿研究员提供。

1.2试验设计与方法

试验于2016年4—9月在山东省蔬菜病虫生物学重点实验室和山东农业大学南校区植物保护学院试验站田间进行。

1.2.1 苦瓜枯萎病菌孢子悬浮液制备 将枯萎病菌株SG-15在培养基PDA上活化5天后，挑取菌丝块放入PDB液体培养基中，25℃、150 r/min振荡培养7天，待产孢较多时用四层纱布过滤后，配制成浓度为1×107cfu/mL的孢子悬浮液。

1.2.2 苦瓜苗培育 苦瓜种子先用50～60℃温水浸种15～30 min，自然冷却后在常温下浸种10～12 h，捞出用清水洗净后，置于 30～35℃恒温条件下保湿催芽，经2～3天后，种子长出3 mm左右胚根即可播种在育苗盘中，苦瓜苗长出4～5 片真叶时定植。

1.2.3 不同用量熏蒸剂防治苦瓜枯萎病试验 试验设7个处理：(1)空白对照(CK)；(2)棉隆30 g/m2(M4)；(3)棉隆45 g/m2(M6)；(4)棉隆60 g/m2(M8)；(5)石灰氮60 g/m2(N6)；(6)石灰氮120 g/m2(N14)；(7)石灰氮180 g/m2(N21)。土壤处理：将病原菌孢子悬浮液拌入供试土壤中，使土壤含孢子浓度为106cfu/g。接种病菌7天后，进行熏蒸剂消毒处理。不同处理熏蒸剂与土壤充分混匀后，调节土壤含水量至60%～70%。将处理后的7 kg土壤装入规格为35 cm×25 cm×15 cm的塑料盆中，覆膜，30℃消毒处理10天后揭膜，轻翻、晾晒土壤5天后，再将土壤装盆。每盆定植20棵苗，随机排列。苗期苦瓜枯萎病的分级标准：0级，健株，叶片及全株无发病症状；1级，病株 25%以下的叶片枯萎；2级，病株 25%～50%的叶片枯萎；3级，病株50%～75%的叶片枯萎；4级，病株75%～100%的叶片枯萎甚至死亡。

病情指数=∑(各级发病株数×该级代表数)/(处理植株总数×最高级代表值)×100；发病率(%)=发病株数/总株数×100；防治效果(%)=(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100

1.2.4 苦瓜生物量测定 移栽后60天分别测定苦瓜主茎直径和植株干重。主茎直径采用游标卡尺测定距离茎基部2 cm处的直径；植株干质量(105℃杀青 30 min，70℃烘干至恒重)用天平称量；根冠比=根干重/地上部干重。

1.2.5 熏蒸剂与生物有机肥协作防治苦瓜枯萎病田间试验 试验设以下处理：(1)对照(CK)；(2)生物有机肥(BOF) 10 g/株；(3)棉隆(M) 45 g/m2；(4)棉隆45 g/m2+生物有机肥10 g/株(M+BOF)；(5)石灰氮(N) 70 g/m2；(6)石灰氮70 g/m2+生物有机肥10 g/株(N+BOF)。小区面积36 m2，每个小区又划为2个亚小区，加生物有机肥和不加生物有机肥。

田间土壤处理：按照草炭∶磷酸二氢钠∶硫酸镁=50∶1∶1比例，用制备好的苦瓜枯萎病菌孢子悬液来溶解磷酸二氢钠和硫酸镁再拌湿草炭，置于薄膜内，待孢子稳定3～4天后，再均匀撒到试验田后用旋耕机深翻入土壤[8]。于2016年6月准备熏蒸，熏蒸前施加底肥并旋耕，施药后再次旋耕一次，用0.1 mm厚的塑料膜采用反埋法覆盖。熏蒸20天后，揭膜透气，15天后移栽长势一致的苦瓜苗(每小区40株)。

枯萎病调查和统计：苦瓜苗定植60天后，调查统计发病情况。苦瓜枯萎病田间分级标准：0级，无病症；1级，轻微发病，30%以下的叶片出现叶脉黄化现象；3级，中度发病，30%～70%的叶片出现叶脉黄化现象；5级，高度发病，全株叶片叶脉黄化，未明显影响植株的生长发育；7级，全株叶片叶脉黄化且呈现萎蔫症状，维管束变褐，植株停止生长发育；9级，植株死亡。发病率、病情指数和防治效果计算公式同1.2.3。

1.2.6 土壤酶活性测定 采集苦瓜移栽后45、80天的根区土壤样品,风干过1 mm筛,备用。脲酶活性用苯酚-次氯酸钠比色法测定；蔗糖酶活性用3,5-二硝基水杨酸比色法测定，过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法[9]测定。

1.3数据处理

采用Microsoft Excel 2016和SPSS 17.0统计分析软件处理试验数据，用Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1不同用量熏蒸剂对苦瓜枯萎病和生物量的影响

2.1.1 对苦瓜枯萎病的影响 由表1看出，除对照外，不同熏蒸剂处理都能不同程度地防治苦瓜枯萎病,其病情指数明显低于对照，防治效果达47.4%～90.0%，棉隆处理的发病率比对照低70.0%～90.0%，防治效果达77.4%～90.0%。石灰氮处理的发病率比对照低20.0%～60.0%，防治效果达47.4%～65.0%。总体上棉隆的防治效果好于石灰氮。

2.1.2 对苦瓜苗期生物量的影响 与对照相比，不同熏蒸剂处理均可促进苦瓜植株茎粗的生长，茎粗增长范围在0.08～0.41 mm之间，但各处理间均无显著差异。随着棉隆药剂用量的增加干重随之增加，地上部干重M4、M6、M8处理均显著大于CK，其中M6增长率最大，达73.22%。M4、M6、M8处理的地下部干重与CK相比，分别增长50.00%、91.67%、66.67%。随着熏蒸药剂量的增加各处理间根冠比差异均不显著(表1)。

表1不同用量棉隆和石灰氮处理对苦瓜枯萎病和生物量的影响

注：同列数据后不同小写字母表示处理间差异达显著水平(P<0.05)，下表同。

2.2熏蒸剂与生物有机肥协作对田间防治苦瓜枯萎病的影响

苦瓜植株生长至60天，各处理全部发病后，调查不同熏蒸剂和生物有机肥协作对苦瓜枯萎病的防治效果。由表2看出，土壤熏蒸剂处理过的地块病害发病率明显低于对照。棉隆和石灰氮的防治效果分别为49.71%和30.69%，而施加生物有机肥后防治效果分别达到了70.85%和69.55%。表明熏蒸剂与生物有机肥协作对苦瓜枯萎病具有较好的防治效果。

表2不同熏蒸剂和生物有机肥协作防治苦瓜枯萎病的效果

2.3土壤熏蒸剂与生物有机肥协作对苦瓜根区土壤酶活性的影响

2.3.1 对土壤脲酶活性的影响 在整个生长期内，所有石灰氮(N)处理的根区土壤脲酶活性都高于对照(CK)处理，且N+BOF处理高于只用生物有机肥(BOF)处理，故N+BOF对脲酶有激活作用。棉隆(M)处理对脲酶有先激活后抑制的作用，在45天时，M处理的脲酶活性高于CK和BOF处理，但是在80天时则相反；棉隆加生物有机肥(M+BOF)处理对脲酶活性先抑制后激活，在45天时，M+BOF处理的脲酶活性低于CK处理和BOF处理，但是在80天时则相反(图1)。

2.3.2 对土壤蔗糖酶的影响 在移栽45天时，M+BOF处理和N+BOF处理的苦瓜根区土壤蔗糖酶活性高于CK处理和BOF处理，而M+BOF处理分别是CK处理和BOF处理的1.32倍和1.50倍，存在显著性差异，但N+BOF处理与CK处理之间差异不显著；在80天时，M+BOF处理和N+BOF处理的蔗糖酶活性低于CK处理，熏蒸剂加生物有机肥随时间延长对蔗糖酶活性出现先激活后抑制的作用(图1)。

图1 熏蒸剂与生物有机肥协作对苦瓜根区土壤酶活性的影响

2.3.3 对土壤过氧化氢酶的影响 在整个生长期内，所有熏蒸剂处理的根区土壤过氧化氢酶活性均大于CK处理。在80天时，M+BOF处理和N+BOF处理土壤过氧化氢酶活性明显高于其它处理，其中M+BOF处理较M处理提高5.53倍，而N+BOF处理较N处理提高41.91%，说明熏蒸剂与生物有机肥协作能提高过氧化氢酶活性，而且以棉隆加生物有机肥处理效果较优(图1)。

3 讨论与结论

已有研究表明，采用土壤熏蒸剂处理可以防治多种作物土传病害[4-6, 11]。本试验结果显示，在温室棉隆和石灰氮能够较好地防治苦瓜枯萎病方案，棉隆随着剂量的增加防治效果也提高，当病害发生较轻时，棉隆30 g/m2和石灰氮60 g/m2即可达到较好防治效果。当用棉隆熏蒸土壤防治西瓜枯萎病和辣椒疫霉病时，在适量范围内，剂量越高，其防治效果越好[12,13]，这与本试验结果一致。另外，棉隆处理能提高苦瓜苗茎粗、地上干重、地下干重，但是石灰氮处理仅能提高苦瓜苗茎粗，说明棉隆和石灰氮能不同程度地促进苦瓜植株的生长。棉隆和石灰氮处理也能够促进黄瓜植株的株高生长[5,14]。田间试验中，用熏蒸剂处理过的小区苦瓜发病率都低于空白对照，而再添加生物有机肥处理的小区防治效果能达到69.55%以上，比单独使用熏蒸剂或生物有机肥的防治效果好，这说明熏蒸剂与生物有机肥协作能够提高苦瓜枯萎病的田间防治效果。棉隆、多菌灵和生物有机肥单独使用能防治菊花枯萎病，棉隆和多菌灵分别与生物有机肥的结合能够更好地防治菊花枯萎病[10]，这与本试验结果类似。

目前，防治土传病害最有效的措施是土壤熏蒸剂与生物有机肥结合[10]，土壤熏蒸剂可以杀死土壤中各种病原生物[4，11]，生物有机肥能尽快恢复土壤中的微生物群落和多样性[15，16]。土壤中的微生物群落和多样性变化能够影响土壤酶的活性。土壤脲酶活性在一定程度上能反映土壤的供氮能力，更能够直接反映土壤氮循环的程度[17]。在本试验中，与棉隆相比，不同用量石灰氮处理都能提高土壤脲酶活性，可能原因是石灰氮水解后，生成尿素，而进一步分解成铵态氮则需要更多的脲酶参与，这与在休闲期进行石灰氮土壤消毒后，设施芹菜土壤脲酶活性显著增高的试验结果相一致[18]。蔗糖酶与土壤肥力关系密切，土壤蔗糖酶含量的增加有利于土壤中有机质的转化，增加土壤中的易溶性营养物质，有利于土壤肥力的改善和提高。过氧化氢酶作为土壤中的氧化还原酶类，其活性可以表征土壤腐殖质化强度大小和有机质积累程度[17]。Zhao等用棉隆处理的土壤脲酶和过氧化氢酶的活性低于对照，添加生物有机肥的处理高于对照[10]。在本试验中，苦瓜苗生长80天时棉隆单独处理的脲酶活性低于对照，但是加生物有机肥后比对照高，说明棉隆与生物有机肥结合处理能提高脲酶活性，这与Zhao等人的结果一致。然而，本试验中棉隆单独处理的土壤过氧化氢酶活性都高于对照，这与Zhao等人的研究结果不同，原因不明确，尚待进一步研究。本试验中与对照相比，熏蒸剂与生物有机肥协作在生长前期能提高蔗糖酶活性，但随着时间延长又抑制其活性。这可能是由于熏蒸剂和生物有机肥对蔗糖酶的激活作用消失的缘故。4种杀菌剂对连作苹果园土壤酶活性的影响也随着时间的推移出现蔗糖酶先升高后下降的趋势[19]，这与本试验结果相似。

综上所述，土壤酶活性与土壤肥力有很大的关系，提高土壤肥力能促进作物健康生长，进而提高作物的抗病性。棉隆与生物有机肥结合应用既能杀灭土壤中的枯萎病菌，又能恢复土壤微生物群落和多样性，提高土壤酶的活性和土壤肥力，所以能较好地促进苦瓜植株生长和防治枯萎病。本试验筛选出高效熏蒸剂棉隆与生物有机肥结合防治苦瓜枯萎病方案，可为防治田间苦瓜枯萎病提供技术依据，其防病机理尚需进一步研究。

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EffectsofCombinationofFumigantswithBio-organicFertilizeronFusariumWiltofBitterGourdandSoilEnzymes

Chen Dandan, Gao Kexiang

(CollegeofPlantProtection,ShandongAgriculturalUniversity/ShandongProvincialKeyLaboratoryforBiologyofVegetableDiseasesandInsectPests,Taian271018,China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.026

2017-04-27

公益性行业(农业)科研专项“苦瓜枯萎病综合治理技术方案研究”(201503110-12)

陈丹丹(1991—)，女，河北邢台人，在读硕士研究生，主要从事熏蒸剂对苦瓜枯萎病的防治研究。E-mail:834128677@qq.com

高克祥(1963—)，男，山东嘉祥人，教授，博士生导师，主要从事植物病害生物防治研究。E-mail:kxgao63@163.com

S436.429

A

1001-4942(2017)09-0135-05