壳寡糖锌对番茄幼苗生长的影响及对叶霉病的防治效果

王红霞，杨传伦，张心青，牟文杰，蔡颖辉，潘冬梅

（1.黄河三角洲京博化工研究院有限公司，山东 滨州 256500；2.京博农化科技有限公司，山东 滨州 256500）

作为生活中的主要蔬菜作物之一，番茄（）在我国种植面积非常广泛，产量高。据统计，2020年，我国番茄种植面积占全球番茄种植面积的21.84%，产量占全球总产量的35.79%，而且我国番茄的种植，在棚室栽培蔬菜中占地面积最大。由于棚室栽培高温、高湿、低通风等特有的环境，番茄常常暴发一些病毒性病害、细菌性病害和真菌性病害。番茄叶霉病，就是番茄常见的真菌性病害之一，致病菌为，其主要危害部位为番茄的叶片，影响其生理功能，严重时蔓延到茎、花和果子，进而影响番茄产量。每年因为番茄叶霉病导致损失10%～25%的产量，有的地区甚至会绝收，其对农业产生的危害非常巨大。

对于番茄病害的防治，越来越多的研究开始摆脱化学药的桎梏，向绿色环保的生物农药的方向发展。壳寡糖锌（Cos-Zn），作为生物有机肥，不仅可以避免无机锌肥被固定失效的缺点，而且兼具壳寡糖和锌肥两者的优点，是近年来被开发应用到植物营养和治病方面的药肥两用产品。壳寡糖锌是壳寡糖糖链中的-OH和-NH与锌结合，而形成的有机物螯合锌,具有广谱抑菌性和较好的防病、促生长、提质、增产的功效。作为可以调节植物生长的有机生物药，壳寡糖锌不仅可以避免无机锌肥被固定失效的缺点，而且兼具壳寡糖和锌肥两者的优点。番茄苗生长和生物量的积累直接影响番茄后期的生长发育、果实产量和果实品质。锌作为合成吲哚乙酸的必需元素，可以通过参与生长素的代谢影响植物的光合作用，进而影响植物根茎叶的生长。锌还可以作为酶的金属活化剂，通过参与呼吸、氧化还原反应，以及核蛋白的合成等重要代谢过程，提高植物体SOD、POD的活性，提高植株的抗逆性。大量试验证实，有机螯合态锌肥比无机锌肥的有效性更高。螯合态锌比单质锌稳定性更好；锌的扩散速度更快，更有利于根和植物吸收。虞凤慧等发现壳寡糖锌对黄瓜角斑病原菌、姜瘟病原菌、小麦赤霉病原菌等多种植物病原菌有较好的抑制作用，同时可以促进番茄株高、茎粗的增长。目前关于壳寡糖锌在防治植物致病菌和调节植物生长方面的应用研究比较少，应用范围还比较局限，需要更多的应用研究来拓宽使用范围。

本试验通过壳寡糖锌在番茄上的应用研究，考察了不同浓度壳寡糖锌对番茄幼苗生长和叶绿素影响，以及其对番茄叶霉病的防治效果，为壳寡糖锌的实际应用提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试药剂 壳寡糖锌，由黄河三角洲京博化工研究院有限公司提供。50%嘧菌酯悬浮剂，购买自山东施高德植物营养科技有限公司。

1.1.2 供试菌种 叶霉病病原菌：本试验室保存（山东省滨州市博兴店子蔬菜大棚叶霉病病株中分离纯化，并进行菌种鉴定，确定其致病能力）。

1.1.3 番茄 品种为‘大柿子’（红粉）。

1.1.4 培养基PDA培养基：马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂17 g，蒸馏水1 000 mL，用于番茄叶霉病菌的培养。

1.1.5 叶霉病致病菌孢子悬浮液 先用PDA固体培养基培养叶霉病致病菌，直至产生病原菌孢子。用无菌水将孢子冲入无菌的三角瓶中，同时用4层纱布过滤。显微镜计数，制成浓度为1.0×10个孢子·mL的悬浮液，备用。

1.2 试验方法

1.2.1 育苗 选取番茄种子，种子经催芽后播种于花盆中，盆内育苗营养土经过灭菌处理，每盆生长时间相同，肥水管理条件一致。待番茄苗长出3～4叶株龄时，分组进行后续试验。

1.2.2 壳寡糖锌对番茄生长指标和叶绿素含量的影响 试验共设6个处理，每个处理3个重复，每个重复10株番茄苗。具体方法如下：待番茄苗长出3～4叶株龄时，分别喷施清水、0.6 g·L嘧菌酯、0.2 g·L壳寡糖锌、0.4 g·L壳寡糖锌、0.6 g·L壳寡糖锌和0.8 g·L壳寡糖锌3次，每次间隔7 d，最后1次施药10 d后测量生长指标和叶绿素含量。对所有处理组的番茄苗定量施肥和浇水，肥水管理条件一致。

1.2.3 壳寡糖锌对番茄叶霉病预防效果的影响试验共设6个处理，每个处理3个重复，每个重复10株番茄苗。具体处理方法如下：选取长势一致的三叶一心期番茄幼苗进行试验处理。将壳寡糖锌分别稀释到0.2、0.4、0.6、0.8 g·L4个浓度进行处理，以喷施清水作为空白对照，以喷施0.6 g·L的嘧菌酯为阳性对照。先用小型喷雾器对番茄叶片正反面均匀喷布，共喷施2次，每次间隔7 d，第2次喷施7 d后再接种浓度为1.0×10个孢子·mL的番茄叶霉病致病菌。处理过的番茄植株置于温度25℃、湿度90%以上、正常光照环境中，培养10 d后调查结果，并计算病情指数和防治效果。对所有处理组的番茄苗定量施肥和浇水，肥水管理条件一致。

1.2.4 壳寡糖锌对番茄叶霉病治疗效果的影响试验共设5个处理，每个处理3个重复，每个重复10株番茄苗。具体处理方法如下：选取长势一致的三叶一心期番茄幼苗进行试验处理。先接种浓度为1.0×10个孢子·mL的番茄叶霉病致病菌，处理过的番茄植株置于温度25～30℃、湿度大于90%环境中培养。对所有处理组的番茄苗定量施肥和浇水，肥水管理条件一致。接种48 h后再喷施药液，将壳寡糖锌分别稀释到0.2、0.4、0.6、0.8 g·L4个浓度进行喷施，以喷施清水作为空白对照，以喷施0.6 g·L的嘧菌酯为阳性对照。喷施2次，每次间隔7 d。第2次施药10 d后调查结果，并计算病情指数和防治效果。

1.2.5 番茄生长指标和干质量 生长指标：株高为子叶节到生长点之间的长度，用直尺测定；根长为子叶节到根末梢之间的长度；茎粗为子叶节往上茎的三分之一处的直径，用游标卡尺测定。

干质量：在105℃下杀青30 min后置于80℃的烘箱中下烘干至恒质量，放入干燥器中冷却到室温后分别用千分之一电子天平称质量，再计算出单株干质量。

1.2.6 叶绿素含量测定 参照丙酮-乙醇提取法。

1.2.7 病情调查及分析 番茄叶霉病防效试验参考NY/T 1156.10—2008（农药室内生物测定试验准则杀菌剂第10部分：防治灰霉病试验盆栽法）。

1.2.8 数据统计和分析 采用Microsoft Excel 2007软件对数据进行处理和作图，采用SPSS 19.0软件进行方差分析，采用Duncan新复极差法进行不同处理之间的差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 壳寡糖锌对番茄苗生长指标和叶绿素含量的影响

壳寡糖锌不同处理对番茄苗生长的影响见表1。喷施3次后，壳寡糖锌对番茄苗的株高、茎粗和根长均表现出显著的促进作用，且促进作用的强弱与药剂浓度存在较大依存关系。壳寡糖锌浓度范围在0.4～0.6g·L时，其促生长作用最为明显，试验组株高、茎粗、根长分别比对照组提高了34%～36%、21%～22%、53%～57%。

表1 壳寡糖锌处理后对番茄生长的作用

壳寡糖锌对番茄苗干质量的影响见表2。由表2可知，随着壳寡糖锌浓度的增加番茄苗地上、根和总干质量均呈先增加后降低的趋势，其中在0.4～0.6 g·L浓度范围时番茄苗的干质量最高。地上、根和总干质量较空白组分别增加68%、48%、66%。由此可见，壳寡糖锌对番茄苗生物量的积累具有显著的促进作用。

表2 不同处理对番茄苗生物量的影响

不同浓度的壳寡糖锌对番茄幼苗叶绿素的影响见表3。由表3可知，喷施0.2～0.6 g·L浓度范围的壳寡糖锌后，番茄苗的叶绿素a和叶绿素b的含量均比空白对照有所提高。在0.2～0.6 g·L浓度范围，叶绿素含量随着壳寡糖锌浓度的增加而增加，在0.6 g·L浓度，番茄苗叶绿素含量达到最高。继续增加壳寡糖锌的用量，叶绿素含量略有降低。在0.6 g·L浓度，嘧菌酯的叶绿素含量均比空白对照偏高，但是差距不显著。与相同喷施量的壳寡糖锌对比，叶绿素含量均偏低。

表3 不同处理对番茄苗叶绿素的影响

以上结果表明，一定浓度的壳寡糖锌对番茄苗的生长存在显著的促进作用，该作用随着浓度的增加呈先增加后降低的趋势。

2.2 壳寡糖锌对番茄叶霉病预防效果的影响

由表4可知，壳寡糖锌施药浓度0.2 g·L时，番茄叶霉病的病情指数与对照相比差异不显著；在0.4～0.8 g·L浓度范围时，番茄叶霉病的病情指数显著低于对照，其中在浓度0.6 g·L时，壳寡糖锌对番茄叶霉病的防治效果达到80.88%。这表明，0.4～0.8 g·L浓度的壳寡糖锌对番茄叶霉病有较好的预防作用。0.6 g·L的嘧菌酯对番茄叶霉病的有40.71%的防治效果，但是效果不显著。

表4 壳寡糖锌对番茄植株的病情指数和防治效果的影响

2.3 壳寡糖锌对番茄叶霉病治疗效果的影响

由表5可知，壳寡糖锌施药浓度0.4～0.8 g·L范围时，番茄叶霉病的病情指数显著低于对照，其中在浓度0.6 g·L时，壳寡糖锌对番茄叶霉病的防治效果最高，达到71.02%。与0.6 g·L的嘧菌酯相比，对番茄叶霉病的防治效果偏低，但是差异不显著（＞0.05）。

表5 壳寡糖锌对番茄植株的病情指数和防治效果的影响

3 结论与讨论

研究发现，壳寡糖锌对番茄苗生长和生物量的积累表现出显著的促进作用，与理论相符。同时，壳寡糖锌对番茄苗生长促进作用的强弱与药剂浓度存在较大依存关系，高浓度的壳寡糖促进作用减弱，这与袁建平等和郭卫华等的研究结果一致，证明壳寡糖锌确实对番茄的生长有促进作用。研究还发现，一定浓度的壳寡糖锌，可提高番茄叶片中叶绿素的含量，但是高浓度时促进作用会减弱。推测原因是壳寡糖锌浓度偏高所致，这与孙卓等研究发现的锌胁迫结果一致。

在抑菌方面，已有人证实壳寡糖锌对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制活性较好，且显著优于同浓度的壳寡糖处理效果。壳寡糖作为植物免疫的诱抗剂，以诱导子的形式诱导植物对病害产生有效的防御。低浓度范围的壳寡糖可以激发植物的抗性反应，调节植物的免疫作用，从而增强植物的抗逆性和抗病性。已有研究证明，壳寡糖可以抑制番茄早疫病、煤霉病、叶霉病、枯萎病、晚疫病等致病菌的生长。同时，壳寡糖不仅可以通过影响菌体的细胞膜、细胞壁来杀死菌体，还可以通过影响菌体中酶的活性来抑制菌体的生长和繁殖，从而对多种农作物上常见的病原细菌和病原真菌产生防治效果。

本试验发现，壳寡糖锌对叶霉病菌同样具有显著的预防和治疗作用，其预防作用更加显著。研究结果与虞凤慧等发现的壳寡糖锌对大多数植物致病菌均有抑制作用一致。后续，笔者将对壳寡糖锌对叶霉病致病菌的抑菌机制还需开展更深入的研究。