土壤环境因子对十字花科根肿病发生的影响

陈小均， 何海永， 王莉爽， 安星宇， 吴石平， 郑晓红， 高祥洪

(1.贵州省农业科学院 植物保护研究所，贵州 贵阳 550006；2.安顺市平坝区植保植检站，贵州 平坝 561100；3.贵州省金沙县平坝镇农业服务中心，贵州 金沙 551800)

十字花科根肿病是十字花科蔬菜最严重的土传病害之一，主要由PlasmodiophorabrassicaeWor.侵染引起，是一种世界性病害。该病最早于1737年发现于地中海西岸，1872年在欧洲南部前苏联列宁格勒有相关报道[1]，后传入许多国家发生危害[2]。中国台湾于1936年报道该病害[3]，现在云南、四川、山东和贵州等省已有发生[4-7]。目前，在贵州的金沙、七星关、威宁、平坝、修文及安龙等县(区)均有发生且呈不断上升趋势。该病原致病性强，不仅可侵染十字花科蔬菜，而且对野生杂草和一些花卉植物均可造成危害，严重威胁十字花科蔬菜产业的可持续发展[8]。针对根肿病病原的生物学特性[5]、快速检测[9-10]、抗病性育种[11]、抗病性遗传[12]和防控药剂的筛选等方面已进行了深入研究，且都取得了一定进展。针对根肿病发生影响因子的研究也有文献报道，涉及作物生长的土壤温度、含水量、pH及Ca2+浓度等[13-16]，但前人均以白菜为试验材料，所得结果存在一定差异。土壤黏性程度与土传病害的发生程度关系密切，但目前尚无土壤黏性对十字花科根肿病病原致病性影响的相关研究报道。鉴于此，在前人研究基础上，以油菜为供试材料，采用盆栽试验研究土壤温度、含水量、pH和黏性等不同土壤环境因子对十字花科根肿病发生的影响，以期为十字花科根肿病防控提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 油菜品种 黔油18号，贵州省农业科学院油料研究所选育。

1.1.2 病害标样 于2016年3月采自金沙县平坝乡油菜根肿病发生田块。

1.2 方法

1.2.1 材料预处理

1) 病原分离与纯化。将油菜根肿病标样采回洗净，用无菌水清洗3次后，将油菜根肿组织切碎，加50 mL无菌水，用榨果汁机研碎，然后用4层纱布过滤，收集滤液。参照文献[17]的方法对休眠孢子进行纯化，备用。

2) 菌土制备。把已分离纯化的根肿菌休眠孢子液用血球计数板计孢子数为1×1010个/mL，然后与无菌土混合，调至菌土孢子含量达2×108个/g；在试验土壤中挖1小穴，在其中放入25～30 g菌土备用。

1.2.2 土壤环境因子对油菜根肿病的影响

1) 土壤温度。根据试验要求设置人工智能气候箱培养温度分别为10℃、15℃、25℃和30℃，基质湿度控制在50%。试验时在每盆菌土上直播油菜种30粒，出苗后进行间苗，每盆保留20株；生长期用透明塑料袋套于花盆上方封口保湿；每处理4次重复(下同)。培养40 d后进行根肿病发病率及病情指数调查。

2) 土壤湿度。在干的育苗基质珍珠岩中加入0.2%的保水剂聚丙烯酰胺，将基质的含水量分别调至10%、20%、30%、40%、50%和60%等6个梯度，人工气候箱培养温度25℃。播种量与其他操作同上，4次重复。

3) 土壤pH。播种前将育苗盆中基质的pH调至4.5、5.5、6.5、7.5和8.0等5个梯度，土壤含水量控制在50%，育苗温度为25℃。播种量与其他操作同上，4次重复。

4) 土壤黏性。按珍珠岩︰白泥土为100︰0、10︰90、20︰80、40︰60、80︰20及0︰100的比例在基质珍珠岩中加入粘性较强的白泥土，以调和土壤黏度。将病原加入试验土壤中并调至休眠孢子的含量为2×108个/g；控制各处理的pH为6.0、含水量为50%和育苗温度为25℃。播种量与其他操作同上，4次重复。

1.2.3 调查与分级 参照文献[18]的方法进行调查及分级，并计算病情指数和发病率。分级标准：0级，无病害症状；1级，仅须根上有肿瘤；3级，侧根上有肿瘤；5级，侧根肿瘤大且主根末梢有小的肿瘤；7级，主根全部肿大，但植株生长正常；9级，根上肿大部分开始龟裂腐烂、植株萎焉或已死亡。

发病率=(发病株数/总株数)×100%

病情指数=〔∑(病级×相应病株数)/(最高病情级数×调查总株数)〕×100

1.3 数据统计分析

采用DPS 9.04对数据进行统计和新复极差显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同土壤温度油菜根肿病的发病率和病情指数

从表1看出，土壤环境温度为10～30℃时盆栽油菜均能发生根肿病，随着温度的升高，发病率和病情指数均呈先升后降趋势，温度过低和过高对病害发生有抑制作用。其中，最适发病温度为25℃，此时发病率和病情指数均最高，分别为71.25%和38.75；其次是20℃，发病率和病情指数分别为67.50%和30.83。25℃与20℃处理根肿病的平均发病率相当，二者间无显著差异，但均显著高于10℃、15℃及30℃处理的发病率；10℃、15℃和30℃处理间无显著差异。25℃处理的病情指数显著大于其他处理，20℃处理的病情指数显著大于除25℃处理外的其他处理，10℃与15℃处理间差异显著，10℃与30℃、15℃与30℃处理间无显著差异。

表1不同土壤温度油菜根肿病的发病率和病情指数

Table 1 Clubroot morbidity and disease index of rape seedlings at different soil temperature

土壤温度/℃Soil temperature发病率/%Morbidity病情指数Disease index1033.75±3.23 b12.36±1.35 d1541.25±3.02 b19.86±2.27 c2067.50±4.28 a30.83±2.96 b2571.25±1.50 a38.75±1.39 a3038.75±1.40 b17.08±1.16 cd

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

Note：Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.

2.2 不同土壤湿度油菜根肿病的发病率和病情指数

从表2看出，土壤含水量对油菜根肿病发生有明显影响，其发病率和病情指数均随土壤含水量的增加而增加。当土壤含水量大于30%时即可导致50%的植株发病；当土壤含水量增至60%时，油菜根肿病的发病率和病情指数上升至80.00%和46.67。土壤含水量60%处理(80.00%和46.67)与50%处理(70.00%和37.22)的发病率和病情指数无显著差异，但显著高于10%～40%处理；土壤含水量50%处理与10%～30%处理差异显著；土壤含水量40%处理(62.50%和31.94)和30%处理(51.25%和24.31)差异不显著，但均与10%处理(20.00%和6.67)和20%处理(30.00%和13.33)差异显著；土壤含水量10%和20%处理间差异不显著。

表2不同土壤含水量油菜根肿病的发病率和病情指数

Table 2 Clubroot morbidity and disease index of rape seedlings under different soil water content

土壤含水量/%Soil water content发病率/%Morbidity病情指数Disease index1020.00±2.08 d6.67±0.72 d 2030.00±2.29 d13.33±1.26 d 3051.25±4.21 c24.31±3.50 c4062.50±4.07 bc31.94±4.61 bc5070.00±5.00 ab37.22±4.94 ab6080.00±2.73 a46.67±3.84 a

2.3 不同土壤pH油菜根肿病的发病率和病情指数

从表3看出，土壤pH对油菜根肿病的发生程度有明显的影响，随着土壤pH增大，该病的发病率和病情指数均呈先升后降趋势；酸性(pH 5.5～6.5)土壤中油菜根肿病发生较重。其中，土壤pH 6.0时油菜根肿病的发病率和病情指数均最高，分别为78.75%和37.64；其次是pH 5.5和pH 6.5，其发病率及病情指数分别为53.75%、68.75%和30.69、29.58。pH 6.0和pH 6.5的发病率与其余处理差异显著，pH 5.5的发病率与除pH 7.0外的

表3不同土壤pH油菜根肿病的发病率和病情指数

Table 3 Clubroot morbidity and disease index of rape seedlings at different soil pH

土壤pHSoil pH发病率/%Morbidity病情指数Disease index5.553.75±5.01 b30.69±2.92 b6.078.75±2.44 a37.64±2.65 a6.568.75±3.05 a29.58±2.87 b7.042.50±2.82 b14.72±1.53 c7.523.75±0.86 c 9.58±0.47 cd8.012.50±2.93 d 4.44±1.45 d

其余处理差异显著；pH 6.0的病情指数显著高于其余处理，pH 5.5和pH 6.5与其余处理差异显著。总体看，土壤pH 7.0～8.0该病的发病率和病情指数显著低于pH 5.5～6.5，表明，酸性(pH 5.5～6.5)土壤更有利于病害的发生。

2.4 不同土壤黏性油菜根肿病的发病率和病情指数

从表4看出，土壤黏性对根肿病发生程度有影响，随土壤黏性增大，即在珍珠岩中添加的白化泥增多，油菜根肿病的发病率及病情指数呈上升趋势。当白化泥含量为40%以上时，病害发病率和病情指数上升较缓，变化随之稳定，但显著高于白化泥含量20%以下的处理。纯白化泥处理，油菜根肿病的发病率和病情指数最高，分别为67.50%和35.00，显著高于其他处理(80%白化泥的发病率除外)。

表4不同土壤粘度油菜根肿病的发病率和病情指数

Table 4 Clubroot morbidity and disease index of rape seedlings under different soil viscosity

珍珠岩︰白化泥Perlite∶clay soil发病率/%Morbidity病情指数Disease index100∶015.00±2.35 c3.33±1.01 e90∶1018.75±1.73 c6.81±0.95 de80∶2020.00±2.08 c9.17±1.84 d60∶4051.25±2.99 b23.19±1.96 c 20∶8058.75±1.83 ab29.03±1.48 b0∶10067.50±0.88 a35.00±1.26 a

3 结论与讨论

研究结果表明，土壤的温度、湿度、pH和黏性等均对油菜根肿病的发生具有不同程度的影响。最适发病的土壤温度为25℃，此时发病率和病情指数均最高，分别为71.25%和38.75；25℃与20℃处理(67.50%和30.83)的发病率和病情指数无显著差异，但均显著高于10℃、15℃及30℃处理。土壤含水量60%(80.00%和46.67)与50%处理(70.00%和37.22)的发病率和病情指数无显著差异，但显著高于10%～40%处理。土壤pH 6.0时油菜根肿病的发病率和病情指数均最高，分别为78.75%和37.64；pH 6.0(78.75%)和pH 6.5(68.75%)的发病率与其余处理差异显著。纯白化泥处理油菜根肿病的发病率和病情指数最高，分别为67.50%和35.00，显著高于其他处理(80%白化泥的发病率除外)；与杨明英[13-16]的研究结果相近。影响根肿菌发病的因素还有很多，土壤光照、微生物及其他抑菌物质等因素均能影响根肿病病菌致病性。土传性病害的防控相对困难，然而，摸清病害发生的主要影响因子，通过人为调控技术手段可在一定程度上缓解和降低病原的侵染。可适当减少灌溉次数或采取高墒栽培，在田间撒施生石灰、草木灰、增施有机肥和减少化学肥料等以提高土壤pH，改变土壤微生态；也可在黏性强滤水性差的土壤中适当添加沙质土壤等，以创造不利于根肿病菌侵染的条件，从而减轻十字花科根肿病的危害。