张 静,万凌霄,卢丽珍
(1.上海环垦生态科技股份有限公司,上海200439;2.上海宜垦生物科技有限公司,上海200439)
人参 (Panax ginseng C.A.Mey.)属于五加科人参属,是一种多年生植物,具有很强的忌地性,一般栽植过人参的参地10~20年内不能重复种参。人参的重茬障碍主要是因为在种植中容易出现土壤酸化、土壤微生态失衡、土壤理化性质恶化等问题,再加上参根分泌一些有害物质,使得土壤中病害问题增多,使参苗植株病害加重、死亡率提高,根部产生锈斑病及腐烂现象[1~7],这对人参的产量及品质有很大的影响。
重茬地人参种植过程中极易发生根茎类病害,尤其根腐病是人参的毁灭性病害之一,易传染、发病率高、防治困难、有“植物癌症”之称[8]。根腐病发生后,主要危害人参根部和根颈部,可造成参根黑褐色湿腐状腐烂,使人参后期呈糟朽状,只留中空的表皮,发病时地上部初期症状不明显,中后期叶片变黄萎蔫,最后导致死亡。目前,人参根腐病主要是采用化学农药类物质进行防治,但化学农药类物质衍生的植物抗药性和药物残留问题,不仅影响人参品质,还污染环境,甚至威胁人体健康。为增强人参药材的安全性、绿色有机性,优化人参种植环境,增强土壤的可持续利用性,生物防治将成为人参根腐病防治的重要手段。
实验于2018年4月在吉林省延边州珲春市华星量子能科技有限公司人参种植基地 (E 130°27',N 42°46')进行。实验地位于延边朝鲜族自治州珲春市三家子满族乡西上台子屯,临近图们江。
供试微生物菌剂:地养力微生物菌剂(地衣芽孢杆菌有效活菌数≥10亿/g,有机质≥70%)和高保康3号微生物菌剂 (有效活菌数枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌≥3亿/ml),来自上海环垦生态科技股份有限公司。供试植株:采用2018年4月份移栽的2年参苗。
将实验设计为7个处理,每个处理是1600株人参,每个处理设置4个重复小区,随机区组排列,每个小区面积是10㎡。不同处理区的施肥量详见表1。
表1 不同处理区的施肥量Table 1 Fertilizer application in different treatment areas
2018年9月份采集人参样品,参照许文耀[12]取样方法以病情指数、防病效果、鲜参外观品质、鲜参耐储性为测定指标,并进行显著性分析。
1.4.1 病情指数
以单个人参根部病斑所占面积的百分率来进行病害分级,病情分0~9级,记录每份人参的病情级数,具体划分标准见表 2,并计算病情指数[12,15]。 病情指数=Σ[(各级参数×该级代表值)×100]/(调查总参数×9)。
表2 通用的病情分级标准Table 2 The grading standards of general condition
1.4.2 防病效果
参考李丽霞等[13]、张志红等[14]病害防治效果计算方式,对人参根腐病防治效果进行计算。
防治效果=(对照区病情指数-处理区病情指数)/对照区病情指数×100%。
1.4.3 鲜参外观品质
鲜参洗刷后,以人参须根数量、病斑情况、色泽情况、人参气味、人参光泽度等指标进行鲜参外观品质综合评分,采用5分制,5分最佳,3分中等,1分最差;3人或3人以上打分求平均值。
1.4.4 鲜参耐储性
洗刷后的鲜参在5.5℃下存放110天后,以人参霉变情况、跑浆情况、腐烂情况、气味、色泽等指标进行评分,其综合性评分作为鲜参耐储性评分,采用5分制,5为分最佳,3分中等,1分最差;3人或3人以上打分求平均值。
采用SPSS 22.0和Excel 2016软件进行数据处理和统计。
根据表1通用的病情分级标准对9月份采集的人参样本根部病害进行分级,计算病情指数与相对防治效果见表3。
表3 不同处理人参根腐病病情指数Table 3 Disease index of ginseng root rot under different treatments μ+SE
根据表3,不同处理人参根腐病发生情况存在一定的差异性。人参根腐病病情指数最高的是CK,病情指数为71.77,其他处理病情指数均小于CK,且呈极显著性差异;人参根腐病病情指数最低的是T5,病情指数为12.50,其次是T3,病情指数为14.35,且T5与T3差异性不显著。不同处理下人参根腐病防治效果表现不同,T5防治效果最佳,为82.61%;其次是T3和T2,防治效果分别是80.18%和76.5%,三者之间差异性不显著。表明施用地养力微生物菌剂与高保康3号微生物菌剂可以不同程度上降低人参根腐病发生。
根据表4,T3和T5鲜参根部外观品质表现较佳,综合评分分别是4.20和3.93,与其他处理间存在显著性差异。CK鲜参外观品质表现最差,综合评分是1.40,与其他处理均呈显著性差异。实验表明,施用地养力微生物菌剂与高保康3号微生物菌剂能明显提升人参的外观品质。最佳鲜参T3与最差鲜参CK对比如图1。
表4 不同处理的鲜参外观品质Table 4 Appearance quality of fresh ginseng treated with different methods μ+SE
根据表5,鲜参在5.5℃储存110天后发现,不同处理人参外观品质存在一定程度上的降低。CK鲜参耐储性表现最差,评分为1.5,与其他处理存在显著性差异。T3鲜参的耐储性表现最佳,耐储性评分是4.5,与各处理呈显著性差异。说明使用地养力微生物菌剂与高保康3号微生物菌剂能显著提升鲜参的耐储性。最佳耐储性人参与最差耐储性人参的对比见图2。
表5 不同处理的鲜参耐储性Table 5 Storability of fresh ginseng with different methods μ+SE
本实验探讨了不同微生物菌剂对重茬地人参根腐病的防治效果,发现不同施肥产品在不同施肥量下对人参根腐病防治效果存在显著性差异。
病情指数是全面考虑发病率与严重度两者的综合指标,防治效果是指防治后病害减轻率等生物学效果[15]。从人参根腐病病情指数与防治效果上看,人参根腐病防治效果较佳的处理是T5(基施高保康3号40kg/667㎡和追施高保康3号60kg/667㎡)和T3(基施地养力350kg/667㎡和追施高保康3号60kg/667㎡),T5与T3的病情指数分别是12.50和14.35,防治效果分别为82.61%和80.18%。
人参的外观品质和人参的耐储性是影响人参商品性的一个重要指标,也从侧面反映人参根腐病防治效果。从鲜参外观品质评分与耐储性评分看,鲜参的外观品质和耐储性表现最佳的是T3,评分分别是4.20和4.50。
综上所述,在重茬地人参根腐病防治中建议施肥方案是T3,即基施地养力350kg/667㎡和追施高保康3号60kg/667㎡。本实验只是初步研究了微生物菌剂对人参根腐病防治效果和人参外观品质、耐储性的影响,T3施肥方案对重茬地人参皂苷品质、产量等影响还需做进一步的实验研究。