土壤熏蒸剂对大白菜根肿病的防效和土壤性质的影响

宋雨萌 陈昊晗 王 敏 刘文杰 李旭霖 罗 兰*

（1 青岛农业大学植物医学学院，山东省植物病虫害综合防控重点实验室，山东青岛 266109；2 青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛 266109）

大白菜是我国北方地区栽培面积最大、产量最高的重要蔬菜种类之一，其含有蛋白质、多种维生素和钙、磷等多种矿物质，营养丰富；同时也是我国北方秋冬季食用的主要蔬菜种类之一，供应期可长达半年之久（徐家炳和张凤兰，2016）。但是，由于种植模式单一以及不科学的管理措施，导致菜田土壤酸化和板结、病虫害发生严重，尤其是根肿病愈来愈严重，已成为阻碍大白菜生产的主要因素（王靖 等，2011；罗茜 等，2021）。大白菜根肿病是由真菌门鞭毛菌亚门芸薹根肿菌侵染引起的一种世界性土传病害，可以使十字花科作物减产10%～50%（Ernst et al.，2019）。该病原菌为专性寄生菌，其休眠孢子可在土壤中存活10 年左右，给病害防控造成极大困难（路鹏 等，2021）。目前对根肿病的防治除采用抗病品种、轮作换茬等农业措施外，化学药剂也是重要的防治措施。

近年来土壤熏蒸剂得到广泛应用，不仅能降低植物病害的发生程度，同时还能提高农作物的产量和品质（乔岩 等，2017；唐志敏 等，2019）。棉隆是一种高效、低毒、无残留的环保型土壤熏蒸剂，在土壤中能分解出异硫氰酸甲酯、甲醛和硫化氢等，杀灭细菌、真菌、线虫及杂草种子等（王秋霞 等，2017）。其对设施辣椒、番茄、黄瓜、茄子的枯萎病、黄萎病以及根结线虫等都具有良好的防治效果，还能促进作物生长，增产效果明显，若与生物菌肥联合应用效果更好（张洁 等，2019；孙永德 等，2021）。土壤消毒剂氰氨化钙的作用机理主要是在土壤中分解形成的氰氨和双氰氨对病原微生物及昆虫有很强的杀灭和驱避作用（贲海燕 等，2016）；对黄瓜、番茄等的根腐病和根结线虫具有较好的防治效果（刘思超 等，2017）。土壤熏蒸剂在大田作物以及露地蔬菜上应用较少（胡洪涛 等，2020），本试验以大白菜品种胶白1 号为试材，探究土壤熏蒸剂棉隆配施微生物土壤修复剂对大白菜根肿病的防效以及对土壤性质的影响，以期为解决大白菜生产上的根肿病难题提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020 年在山东省青岛市胶州西安家沟村大白菜研究所基地进行。试验田面积1 000 m，历年根肿病发生较重，前茬作物为萝卜。

参试大白菜品种为胶白1 号（青岛市胶州大白菜研究所），露地高垄栽培，四叶一心（9 月10日）时移栽，垄距75 cm，株距50 cm，栽培管理措施同当地常规生产。

98%棉隆微粒剂（土壤熏蒸剂）、20%氰氨化钙颗粒剂（石灰氮，土壤消毒剂）、微生物土壤修复剂（主要成分为枯草芽孢杆菌）均购自济南兆龙科技发展有限公司。

1.2 试验设计

设置3 个处理：土壤熏蒸剂棉隆、土壤消毒剂氰氨化钙及空白对照；每处理3 次重复，小区面积100 m，每小区种植267 株。棉隆处理时间为30 d，即在大白菜移栽前40 d（7 月31 日）撒施，用量为40 kg·（667 m），土壤湿度保持在60%～70%，采用旋耕机混土均匀，使用厚度0.04 mm 以上的塑料薄膜密封30 d，揭膜透气10 d；氰氨化钙处理时间为22 d，即在大白菜移栽前22 d（8 月19 日）旋耕整地时撒施，用量亦为40 kg·（667 m）。大白菜移栽时，棉隆和氰氨化钙处理均按4 kg·（667 m）撒施微生物土壤修复剂，然后起垄移栽。

1.3 调查内容及方法

1.3.1 大白菜根肿病调查 共调查2 次，第1 次在莲座期（10 月18 日），大白菜根肿病发病明显，中午强光照射时植株萎蔫，调查整个小区的发病情况，计算发病率及防治效果。第2 次在收获期（11 月29 日），采用五点取样法，每点取10 株，每小区调查50 株，计算发病率、病情指数及防治效果。

根肿病分级标准参照NY/T 1464.53—2014《农药田间药效试验准则第53 部分：杀菌剂防治十字花科蔬菜根肿病》的规定。0 级，根系生长正常，无肿瘤；1 级，仅须根末梢上有少量肿瘤；3 级，侧根上有较小肿瘤；5 级，侧根肿瘤膨大，主根末梢有小肿瘤，植株无明显病变；7 级，主根全部肿大，根肿表面无龟裂，植株叶片萎蔫发黄；9级，主根肿瘤大部分开始龟裂腐烂，植株萎蔫或已死亡。

发病率=发病株数/调查总株数× 100%

病情指数=∑（各级病株数×相对级值）/（调查总株数×最高极值）× 100

防治效果=（空白对照发病率或病情指数-处理发病率或病情指数）/空白对照发病率或病情指数× 100%

1.3.2 土壤微生物数量和理化性质测定 于大白菜莲座期（9 月27 日）取土样，采用5 点采样混合法，取0～20 cm 表层土壤，每处理按四分法取1 000 g，混匀后装入保鲜袋，4 ℃冰箱保存。

土壤微生物数量测定采用平板计数法（沈萍等，2001），细菌、真菌和放线菌分别采用牛肉膏蛋白胨培养基、PDA 培养基和改良高氏1 号培养基培养。

土壤理化性质测定参照鲍士旦（2000）、杜森和高祥照（2006）的方法，碱解氮含量测定采用靛酚蓝比色法，速效磷含量测定采用钼锑抗比色法，速效钾含量测定采用火焰光度法，有机质含量测定采用重铬酸钾法；pH 值测定参照GB 7859—1987《森林土壤pH 值的测定》的方法。

1.3.3 大白菜农艺性状及产量测定 在大白菜收获期（11 月29 日），每小区选择1 垄，随机取10 株，分别测定毛菜和净菜的株高、横径（大白菜最粗部）和单株质量，折算667 m产量。

1.4 数据处理

采用DPS 6.5 软件进行数据处理及统计分析，利用Duncan’s 新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 土壤熏蒸剂对大白菜根肿病的防治效果

从表1 可以看出，土壤熏蒸剂棉隆和土壤消毒剂氰氨化钙对大白菜根肿病均有良好的防治效果。在大白菜莲座期，与对照相比，棉隆和氰氨化钙配施微生物土壤修复剂处理的大白菜根肿病发病率显著降低，防治效果分别为93.70%和98.51%；至收获期，棉隆和氰氨化钙处理的大白菜根肿病发病率分别为60.00%和56.00%，而对照全部发病，差异亦达显著水平，防治效果分别为73.26%和74.42%。

表1 棉隆和氰氨化钙对大白菜根肿病的防治效果

2.2 土壤熏蒸剂对大白菜农艺性状和产量的影响

棉隆和氰氨化钙配施微生物土壤修复剂处理均能显著提高大白菜的产量，毛菜分别增产35.33%和49.84%，净菜分别增产43.41%和59.51%；而且，棉隆和氰氨化钙处理的毛菜和净菜株高、横径以及单株质量均高于对照（表2）。由此可见，土壤熏蒸剂配施微生物土壤修复剂处理可以促进大白菜生长，显著提高大白菜产量。

表2 棉隆和氰氨化钙对大白菜农艺性状和产量的影响

2.3 土壤熏蒸剂对土壤微生物数量的影响

从表3 可以看出，棉隆和氰氨化钙处理后撒施微生物土壤修复剂，大白菜莲座期根际土壤微生物数量无显著变化。

表3 棉隆和氰氨化钙对土壤微生物数量的影响

2.4 土壤熏蒸剂对土壤理化性质的影响

棉隆和氰氨化钙处理对土壤理化性质有一定的影响（表4）。与对照相比，棉隆处理仅显著降低了土壤速效磷含量，碱解氮、速效钾、有机质含量及pH 值均差异不显著，但速效钾含量明显高于对照，有机质含量和pH 值也高于对照；而氰氨化钙则是显著提高了土壤碱解氮含量和pH 值。说明，棉隆和氰氨化钙还具有改土作用。

表4 棉隆和氰氨化钙对土壤理化性质的影响

3 结论与讨论

本试验结果表明，98%棉隆微粒剂和20%氰氨化钙颗粒剂配施微生物土壤修复剂对大白菜根肿病均具有较好的防治效果，收获期发病率、病情指数均显著低于对照；还可促进大白菜生长，显著增加产量；对根际土壤微生物数量无显著影响，但对土壤理化性质有一定的影响，具有改土作用。

土壤熏蒸剂以高效和环保的特点在蔬菜土传病害防治上广泛应用。本试验中，棉隆配施微生物土壤修复剂对收获期大白菜根肿病防效可达73.26%，净菜产量比对照增加了43.41%。这与棉隆对设施蔬菜土传病害的防效为82.7%～97.1%（孙永德 等，2021）和对大棚黄瓜根结线虫的防效为87.8%（张洁 等，2019）等结果一致。氰氨化钙亦具有防治大白菜根肿病和增加产量的作用，贲海燕等（2016）、刘思超等（2017）、莫娟等（2018）的研究结果均证实了此观点；但其露地使用效果低于大棚中的防效（袁娟，2019），颗粒大小也会对其防效产生影响（Donald et al.，2004）。生产中还需注意，高浓度的氰氨化钙会对植物产生毒性，导致农作物产量降低（Naiki &Dixon，1987；Williamson &Dyce，1989）。

土壤熏蒸剂的作用机理是产生对植物病原菌、根结线虫以及昆虫等有毒害的气体而具有防治病虫害的作用，那么对根际微生物也会产生一定的影响（唐志敏 等，2019）。范琳娟等（2017）、陈利达等（2021）研究表明，土壤熏蒸剂处理对土壤微生物有显著影响，棉隆处理的土壤中微生物的数量、种类与对照相比显著降低，揭膜后微生物数量随时间延长会逐渐增加而恢复到对照水平。而本试验中土壤微生物数量与对照无显著差异，这可能是因为本试验配施了微生物土壤修复剂，增加了土壤中有益微生物的数量和种类；再者，本试验仅在大白菜莲座期取土样测定了1 次，今后将对微生物土壤修复剂施入量对根际微生物的影响，土壤微生物随修复剂施入时间的动态变化规律等进行进一步验证。