王丽,田玉洁,刘巍,黄丽丽,2,秦虎强
(1 西北农林科技大学植物保护学院,陕西杨凌712100)(2 作物逆境生物学国家重点实验室)
翠香属美味猕猴桃,果肉翠绿色,口感香甜,可溶性固形物含量17%以上[1],为陕西省主要栽培品种,以周至县栽培面积最大,因其口感好、市场售价较高、经济效益好,深受果农和广大消费者喜爱,但近些年猕猴桃黑点病(kiwifruit black spot disease)发生普遍且严重。猕猴桃黑点病俗称猕猴桃果实黑头病[2],也称黑斑病,病原菌为间座壳属真菌(有性态)Diaporthe eres,无性态为拟茎点霉属Phomopsis[3],是近年来猕猴桃生产中新出现的一种重大果实病害。该病害主要危害猕猴桃果实,也可侵染其叶片和嫩枝,侵染果皮可产生大量黑斑,发病初期在表皮形成大量褐色斑点,发病后期连接成块、果皮变厚、果实变软,导致采前大量落果,不耐贮藏,严重时果肉腐烂变质,带有刺激性甜臭味,严重影响果实质量及商品价值。据2018—2020年夏秋季对眉县、周至县两大猕猴桃产区10 个乡镇主要栽培品种田间果实黑点病的调查结果,一般田块病果率10%~50%,平均病果率30%以上,严重田块病果率90%以上,给当地猕猴桃生产造成极大的经济损失,严重影响了猕猴桃产业的发展,成为生产中亟待解决的突出问题。目前有关施肥对猕猴桃黑点病发生的影响及防治方面的研究报道较少,为明确氮、磷、钾、钙肥及生物有机肥等对猕猴桃黑点病发生的影响及其田间施用效果,进行不同营养元素肥及商品有机肥对猕猴桃黑点病发病情况的影响田间试验,以便为其综合防控提供科学依据和参考。
试验地点位于周至县广济镇上二屯村(东经108°10′31″,北纬34°7′59″)。供试猕猴桃品种为翠香,树龄10 年。土壤类型为黄黏土,施肥前耕土层0~40 cm 混合土样主要营养元素水平为碱解氮含量51.06 mg/kg、有效磷含量26.33 mg/kg、速效钾含量248 mg/kg、速效钙含量935 mg/kg,有机质含量20.5 g/kg,pH 值6.2。上年度采果后10—11 月或春季萌芽前,一般施用商品有机肥1 237.5 kg/hm2,含氮、磷、钾比例为10∶14∶16(总养分40%)复合肥750 kg/hm2,其他日常施肥、栽培管理均中上等水平。
尿素(含N 46%),云南云天化股份有限公司生产;普通磷肥(过磷酸钙,含P2O516%),云南磷联化肥联合营销有限公司生产;氯化钾(含K2O≥60%),中国农业生产资料集团公司生产;磷酸二氢钾(K2O≥34.0%,P2O5≥51.5%),四川什邡德美宝业有限公司生产;硝酸铵钙水溶性肥(氮含量≥27%,硝态氮含量≥14.0%,铵态氮含量≥15.0%,氧化钙含量≥26.0%),应城市新都化工有限责任公司生产;商品有机肥(羊粪发酵腐熟,有机质含量≥45.0%,氮磷钾含量≥5.0%),河北丰农有机肥制造有限公司生产。
在果农日常施肥管理基础上设置以下试验处理:花后分别土施尿素0.5 kg/株、过磷酸钙1.0 kg/株、磷酸二氢钾0.25 kg/株、氯化钾0.5 kg/株、硝酸铵钙水溶性肥0.5 kg/株,以不施肥为对照;上年采果后、花后分别土施过磷酸钙1.0 kg/株、商品有机肥2.73 kg/株,或混施过磷酸钙1.0 kg/株与商品有机肥2.73 kg/株,以不施肥为对照。施肥时期:上年采果后为10—11 月,花后为5 月上中旬。每个处理5株,3 次重复共计15 株。
于6—8 月幼果期、果实膨大期、成熟期及采摘前分别观察不同施肥处理果实黑点病的发病情况,8月下旬采果前,每株树随机选取100 个果实调查病果率,并分级调查病情指数。
病害调查分级标准:以病斑面积占整个果实表面积百分率来分级,共分6 级:0 级,果实表面无病斑;1 级,果实表面病斑面积≤5%;3 级,5%<果实表面病斑面积≤15%;5 级,15%<果实表面病斑面积≤30%;7 级,30%<果实表面病斑面积≤45%;9 级,果实表面病斑面积>45%。
病果率(%)=(病果数/调查果实总数)×100
病情指数=[∑(各级病果数×各级代表值)∕(调查果实总数×最高级代表值)]×100
防效(%)=[(对照病果率-处理病果率)∕对照病果率]×100
采用Excel 2010 软件进行数据处理,采用SPSS 25 软件进行方差分析,采取Duncan’s 新复极差法进行多重比较。
如表1 所示,花后土施不同营养元素肥对猕猴桃田间黑点病发病情况的影响显著,其中花后土施过磷酸钙1.0 kg/株处理和硝酸铵钙水溶性肥0.5 kg/株处理的病果率与病情指数均较低,其病果率分别较对照降低61.06%和60.24%,其病情指数分别较对照降低71.28%和68.97%,对黑点病发病情况的影响均达显著水平;其次为花后土施磷酸二氢钾0.25 kg/株处理,病果率与病情指数分别较对照降低54.76%和60.33%;花后土施氯化钾0.5 kg/株处理的病果率与病情指数分别较对照降低36.93%和46.88%;而花后土施尿素0.5 kg/株处理的病果率及病情指数均未降低,分别较对照升高10.34%和13.83%,使病害加重。
表1 含氮、磷、钾、钙不同营养元素肥对猕猴桃黑点病发病情况的影响及施用效果(2021 年)
田间试验结果表明,花后土施含氮、磷、钾、钙不同营养元素肥对猕猴桃黑点病发病情况具有显著影响,花后土施过磷酸钙、硝酸铵钙水溶性肥、磷酸二氢钾及氯化钾均能显著降低黑点病的田间发病率和严重程度,具有良好的预防效果,尤其以花后土施过磷酸钙和硝酸铵钙水溶性肥的效果最理想;而应适当降低氮肥施用量,避免偏施或过量施用氮肥,以免加重黑点病的发生。
如表2 所示,过磷酸钙与商品有机肥在上年采果后或花后单施、混施均对猕猴桃田间黑点病的发病情况具有显著影响,其病果率与病情指数均明显低于对照;过磷酸钙与商品有机肥混施的效果优于单施;花后混施优于上年采果后混施,其病果率和病情指数较对照降低70%以上。
表2 过磷酸钙、商品有机肥混用与不同施肥时期对猕猴桃黑点病发病情况的影响及施用效果(2020 年)
猕猴桃黑点病主要发生在翠香和徐香品种果实上,是近年来猕猴桃产业的重要病害之一,严重影响其产量、质量、商品性及经济效益。本试验结果表明,在花后施用过磷酸钙、硝酸铵钙水溶性肥、磷酸二氢钾、氯化钾均能显著降低黑点病的发生,以花后土施过磷酸钙、硝酸铵钙水溶性肥或过磷酸钙与商品有机肥混施效果最理想,使黑点病的病果率及病情指数降低70%以上,是猕猴桃黑点病害防控的一条重要途径。
钙、磷、钾是植物生长的必需营养元素,对植物生长及抗病性的提高具有重要作用。Jiang等[4]研究指出,在一定范围内,增加钙浓度可以提高番茄植株的过氧化物酶活性和对青枯病的控病效果;于威等[5]研究发现,番茄接种枯萎菌后,富钙土壤病情指数较低,SOD、POD 和CAT 等防御酶活性显著增加,可提高番茄系统抗性及抗枯萎病能力;He等[6]研究发现,土壤中施用CaCO3,Ca2+能够显著抑制青枯病菌的生长和青枯病菌胞外果胶酶活性,从而延缓和降低烟草青枯病的发生;Arras等[7]研究发现,高浓度的钙会影响真菌细胞的渗透平衡,导致离子毒害,从而抑制孢子的萌发;Madani等[8]研究发现,氯化钙在番木瓜采前使用可以降低炭疽病菌孢子的萌发,并减少病害的发生和严重程度;王芳等[9]总结了钙抑制植物病害发生的作用机制,认为Ca2+参与植物组织结构的形成,可增强植物细胞稳定性和抗病能力,诱导植物产生防卫反应,增强植物抗病能力,调节植物的抗氧化系统,提高植物的抗病性,抑制病原菌的生长,可减少和降低植物病害的发生;尹立红等[10]研究认为,施用磷肥能显著促进小麦全蚀病的衰退,高钾可以减少柠檬流胶病的发生;王西锐[11]认为翠香猕猴桃黑点病与果实内钙元素含量有关;王虎等[12]认为多施钙肥有利于减少猕猴桃黑头病的发生。以上研究结果说明病害的发生与土壤中营养元素含量存在密切的关系。
本研究结果表明,合理施用钙、磷、钾肥有利于提高猕猴桃树体的抗逆性和抗病能力,能显著降低猕猴桃黑点病的发生和严重程度,极有利于对该病害进行防控。同时,应当注意其与有机肥的混合施用,过磷酸钙与有机肥混合施用可避免被土壤晶体固定,提高缓释肥效利用率[13];注意氮肥的合理施用,偏施或过量施用氮肥可导致果树的抗逆性、抗病性减弱,加重病害的发生。目前有关对该病害的防治及施用钙、磷、钾肥对猕猴桃黑点病防控的作用机制还有待进一步研究探讨。