碱性硅肥对香蕉枯萎病的影响

钟飞腾，王诗霖，卢诗丽，袁梅婷，刘月廉

(广东海洋大学滨海农业学院，广东湛江，524088)

香蕉枯萎病是世界性病害，由尖孢镰刀菌古巴专化型Fusariumoxysporumf.sp.cubense引起，不同地区存在不同的生理小种，在我国发现的主要是4号生理小种[1]。香蕉枯萎病也称作“香蕉癌症”，是土传性维管束病害[2]，要达到根治非常困难，并且蔓延速度十分迅速[3-4]，对整个香蕉种植业产生了毁灭性危害。近年来，许多学者致力于该病害的防控研究，在化学药剂、抗病育种、农业防治、生物防治等方面[5-6]都取得了一定成效，但目前还没有获得较为理想的方法[7]。有学者提出，采用一些栽培或土壤改良措施，香蕉枯萎病等土传性病害发病率能够得到有效控制，且这种控制是长期的，具有一定的稳定性[8]。有研究表明，酸性环境有利于真菌生长繁殖；而中性或偏碱性条件下真菌生长速度受到限制，并且细菌和放线菌的数量有一定幅度的增多，土壤微生物的种群结构得到明显改善，土壤微生物活性及多样性呈现增长[9-11]。因此，本研究拟通过施用碱性硅肥改变土壤酸性环境，比较香蕉枯萎病菌生长情况和香蕉苗发病状况，探究碱性硅肥能否抑制香蕉枯萎病发展，从而为碱性硅肥在香蕉生产上的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

巴西蕉(AAA)3叶苗；尖孢镰刀菌古巴专化型4号小种Fusariumoxysporumf.sp.cubense，race 4，简写为Foc4，广东海洋大学滨海农业学院微生物试验室提供。马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基：马铃薯(去皮切块)200 g，葡萄糖20 g，琼脂18 g，蒸馏水1 000 mL。碱性硅肥：途保康，pH值9.0～11.0，韩国翱得思株式会社生产，广东省江门植保有限公司提供。普通肥：硫酸钾复合肥，史丹利化肥股份有限公司生产，N、P2O5、K2O含量比例分别为15%、15%、15%。盆栽土壤：砖红壤，pH值4.5，有效氮17.9 mg/kg，速效磷5.3 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 PDA平板试验 将碱性硅肥和普通肥用去离子水分别稀释为1、1×10-1、1×10-2、1×10-3mol/L溶液，121 ℃灭菌30 min备用，以无菌水为对照，在PDA平板上使用扩展法分别测定不同浓度碱性硅肥和普通肥对Foc4菌丝体生长的影响[12]，每个处理重复5次。

1.2.2 土壤平板试验 采用土壤平板测定法[13]，将土壤用研钵研磨后过60目筛(孔径0.3 mm)，称量过筛土壤15 g装入培养皿，分别加入1.2.1不同浓度碱性硅肥和普通肥50 mL混均，以加入无菌水50 mL为对照，压平表面，制成大约4 mm厚的土壤平板，每处理重复5次，121 ℃灭菌30 min备用。用直径5 mm打孔器取PDA培养的Foc4菌饼，分别接种于各处理土壤平板培养基中，用保鲜膜包好，放入28 ℃培养箱中培养5 d后，使用游标卡尺采取十字交叉法测量各处理的菌落直径并记录，计算菌丝生长抑制率。菌丝生长抑制率(%)=(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径×100。

1.2.3 盆栽试验 设置盆栽香蕉苗不接种病原菌，不施用任何肥料，作为对照(空白)；接种病原菌，不施用任何肥料，作为对照(发病)；接种病原菌，施用碱性硅肥；接种病原菌，施用普通肥等4个处理。病菌Foc4制作孢子悬浮液1×106个/mL，采用伤根法接种盆栽香蕉苗。碱性硅肥稀释成800倍液，普通肥1 g加入清水100 mL充分混合，均每隔2周施肥1次；对照浇灌等量无菌水。各处理香蕉苗放置于25～28 ℃温室中培养，28 d后开始调查香蕉枯萎病发病情况。

香蕉枯萎病病情分级标准：0级，无病叶且无病茎；1级，病叶和病茎占总叶数和总茎长的1/4以下；2级，病叶和病茎占总叶数和总茎长的1/4～1/2；3级，病叶和病茎占总叶数和总茎长的1/2～3/4；4级，病叶和病茎占总叶数和总茎长的3/4或全株发病，但并未枯萎、死亡；5级，全株发病枯萎、死亡[14-15]。计算各处理发病率及病情指数，发病率(%)=病株数/总株数×100，病情指数=∑(各级病株数×级数)/(总株数×5)×100。

1.3 数据统计与分析

数据显著性分析采用SPSS Statistics 17.0进行Duncan's多重差异显著性分析以及独立样本T检验。

2 结果与分析

2.1 PDA平板培养效果

试验结果看出，PDA平板培养5 d后，相同肥料不同浓度处理对Foc4菌丝都具有抑制作用，而且浓度越高，抑制率越高。碱性硅肥1 mol/L处理平板上Foc4菌丝生长速度最慢，抑制率最高，为27%，与1×10-1、1×10-2和1×10-3mol/L处理的抑制率存在极显著差异；而对照Foc4菌丝生长速度最快。普通肥处理对Foc4菌丝也有一定的抑制作用，1 mol/L处理的抑制率为20.67%，与1×10-1、1×10-2和1×10-3mol/L处理的抑制率存在极显著差异。相同浓度条件下，不同肥料处理的菌丝生长速率不同，碱性硅肥较普通肥处理的菌丝生长速率低、菌丝生长量少且抑制率高(见表1和图1)。

2.2 土壤平板培养效果

试验结果看出，土壤平板培养5 d后，相同浓度条件下不同肥料处理的菌丝生长速率不同；碱性硅肥较普通肥处理的菌丝生长速率低、菌丝生长量少，且抑制率高。相同肥料不同浓度处理对Foc4菌丝都具有抑制作用，而且溶液浓度越高，抑制率越高。碱性硅肥1 mol/L处理的菌丝生长速度最慢，抑制率最高，为24%，且与1×10-2和1×10-3mol/L处理的抑制率具有极显著差异；而对照Foc4菌丝生长速度最快。普通肥处理对Foc4菌丝也有类似的抑制作用，1 mol/L处理的抑制率最高，为20.67%，且与1×10-1、1×10-2和1×10-3mol/L处理抑制率存在极显著差异(见表1和图1)。说明碱性硅肥对香蕉枯萎病菌存在抑制作用。

图1 PDA和土壤平板培养5 d碱性硅肥处理对香蕉枯萎病菌菌丝生长的影响

2.3 盆栽试验效果

试验结果看出，对照(空白)香蕉苗健康生长，没有出现发病症状。对照(仅接种Foc4)香蕉苗发病率为100%，从底部叶片开始发黄，逐渐蔓延至全株叶片枯萎，茎部呈褐色，最后整株枯萎变褐死亡。碱性硅肥处理的香蕉苗生长良好，发病率最低，病情指数最低，为43.85；普通肥处理的香蕉苗发病率虽为100%，但病情指数较对照(仅接种Foc4)低(见表1和图2)。

图2 盆栽香蕉苗碱性硅肥处理(60 d)对香蕉枯萎病的作用比较

表1 平板及盆栽试验碱性硅肥处理对香蕉枯萎病菌的作用比较

3 结论与讨论

香蕉枯萎病是一种土传性病害，该病的发生常被视作土壤生态系统不健康的表现。有研究表明，土壤改良可以提高土壤微生物群落多样性以及有益于促进土壤健康发展，从而降低香蕉枯萎病发病率，达到长期有效的结果[13]。从理论来说，改变土壤理化性质，保持土壤中性或碱性环境可以达到抑制Foc4生长的效果。

PDA和土壤平板试验结果显示，同一肥料不同浓度溶液处理对Foc4菌丝都具有抑制作用，而且浓度越高，抑制效果越好；而相同浓度不同肥料溶液处理下，碱性硅肥的抑制作用较普通肥大。盆栽试验结果也表明，碱性硅肥处理的香蕉苗生长良好，发病率和病情指数最低。说明碱性硅肥在香蕉生长过程中不仅可以提供充足量氮、磷、钾养分，同时能够有效地提高土壤pH值，使土壤pH值维持在中性或偏碱性，从而能有效降低香蕉黄叶率和病情指数，一定程度上防控香蕉枯萎病。本试验通过碱性硅肥提高土壤酸碱度，从而抑制香蕉枯萎病发生，具有理论性和实践性。