不同熏蒸劑殺滅無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的效果評價

余宏軍 呂雅悠 李 強(qiáng) 艾 爽 李兵娟 蔣衛(wèi)杰

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京100081）

不同熏蒸劑殺滅無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的效果評價

余宏軍 呂雅悠 李 強(qiáng) 艾 爽 李兵娟 蔣衛(wèi)杰*

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京100081）

通過人工接種尖孢鐮刀菌于無土栽培基質(zhì)，采用稀釋涂抹平板法測定基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量變化，研究威百畝、棉隆、氰氨化鈣、甲醛、1，3-二氯丙烯、二甲基二硫和甲基碘7種熏蒸劑不同濃度處理及作用時間對無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的作用效果。結(jié)果表明：7種熏蒸劑均可以顯著降低基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量。其中，120 mg·L-142%威百畝和300 mg·L-198%棉隆熏蒸5 d對尖孢鐮刀菌的滅殺率達(dá)100.00%；40%甲醛稀釋50倍、800 mg·L-1氰氨化鈣、400 mg·L-1二甲基二硫、150 mg·L-11，3-二氯丙烯和300 mg·L-1甲基碘熏蒸8 d對尖孢鐮刀菌的滅殺率分別達(dá)99.07%、98.71%、96.57%、94.86%和85.00%。由此得出，威百畝和棉隆對無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的滅殺效果最顯著，且熏蒸時間短，其次為甲醛與氰氨化鈣。

熏蒸劑；無土栽培基質(zhì)；尖孢鐮刀菌；滅殺率

尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）是一種世界性分布的典型的土傳病原真菌（史懷 等，2006；朱育菁 等，2007），能導(dǎo)致100多種植物發(fā)生枯萎?。ㄉ晷l(wèi)收 等，2008；肖榮鳳 等，2008），中國各栽培區(qū)均有發(fā)生且呈蔓延趨勢（安星辰 等，2014）。目前，世界范圍內(nèi)已報道的被尖孢鐮刀菌嚴(yán)重為害的經(jīng)濟(jì)作物有棉花、甘蔗、香蕉、番茄、黃瓜、節(jié)瓜、冬瓜、西瓜、南瓜、西葫蘆、甜瓜、絲瓜、越瓜、苦瓜、瓠瓜、哈密瓜、四季豆、豇豆等（林抗美 等，2006；臺蓮梅 等，2006）。

無土栽培基質(zhì)經(jīng)過長時間使用后病菌會增多，使后茬蔬菜產(chǎn)生病害，因此基質(zhì)在重復(fù)使用前必須進(jìn)行消毒處理，解決無土栽培基質(zhì)連作障礙等問題。據(jù)統(tǒng)計，世界上90%的無土栽培是采用無土基質(zhì)栽培形式，我國約有80%采用基質(zhì)栽培，且比例逐漸上升，所以基質(zhì)消毒技術(shù)的研究具有很大應(yīng)用空間和前景（陳偉武 等，2013）?；瘜W(xué)熏蒸消毒是目前主要使用且最為經(jīng)濟(jì)高效的措施（楊曉楠 等，2011），其中溴甲烷熏蒸效果最佳（卜東欣 等，2014），但根據(jù)相關(guān)國際公約，發(fā)達(dá)國家于2005年、發(fā)展中國家于2015年全面禁止使用溴甲烷（Banks，2002；Qiao et al.，2011）。目前關(guān)于溴甲烷替代技術(shù)已經(jīng)登記注冊的藥品有1，3-二氯丙烯（Wang et al.，2006；Qiao et al.，2010）、氯化苦（Covarelli et al.，2010）、甲基碘（Backer et al.，1998）、氰氨化鈣（Shi et al.，2009）、威百畝和棉隆（Giannakou & Karpouzas，2003）及其混配使用，但其在基質(zhì)消毒方面并沒有明確的研究。

為此，本試驗(yàn)選擇了威百畝、棉隆、氰氨化鈣、甲醛、1，3-二氯丙烯、二甲基二硫和甲基碘7種熏蒸劑進(jìn)行試驗(yàn)，比較以上藥劑對基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的作用效果，以期為不同熏蒸劑在蔬菜無土栽培上防治土傳病害及大面積推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

人工接種尖孢鐮刀菌及熏蒸劑處理試驗(yàn)于2016年7月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所玻璃溫室中進(jìn)行，基質(zhì)中尖孢鐮刀菌數(shù)量的檢測在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試材料 供試菌株為西瓜枯萎病病原菌尖孢鐮刀菌菌株（本所201實(shí)驗(yàn)室4 ℃冰箱保存）。供試基質(zhì)為有機(jī)栽培基質(zhì)，由山東商道生物科技有限公司提供。供試藥劑為42%威百畝水劑（遼寧沈陽豐收農(nóng)藥公司）；92% 1，3-二氯丙烯（1，3-D）原藥（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；98%棉隆微粒劑（南通施壯化工有限公司）；98%二甲基二硫（DMDS）原藥（北京翰隆達(dá)科技發(fā)展有限公司）；99.5%甲基碘原藥（薩恩化學(xué)技術(shù)有限公司）；氰氨化鈣（石灰氮，氮≥19.5%）顆粒劑（上海百舜生物科技有限公司）；40%甲醛溶液（北京博艾遠(yuǎn)上生物科技有限公司）。

1.1.2 供試培養(yǎng)基 馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，蒸餾水1 000 mL；馬鈴薯葡萄糖（PD）培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，蒸餾水1 000 mL；尖孢鐮刀菌選擇性培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，CuSO4·5H2O 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.6 g，KH2PO40.1 g， 敵 克松結(jié)晶粉（75%）3 g，硫酸鏈霉素0.75 g，95%酒精10 mL，瓊脂20 g，蒸餾水1 000 mL，pH值5.8。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 尖孢鐮刀菌孢子懸浮液的配制 尖孢鐮刀菌在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)6～7 d后，取菌餅放入PD液體培養(yǎng)基中置于搖床內(nèi)培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為28 ℃、200 r·min-1，培養(yǎng)5～6 d，收集孢子懸浮液。

1.2.2 基質(zhì)接種 尖孢鐮刀菌孢子懸浮液與無土栽培基質(zhì)按1∶3（V∶m）的比例混合均勻，配制成的試驗(yàn)基質(zhì)帶菌濃度為1.63×106cfu·g-1。

1.2.3 熏蒸劑處理 將帶菌基質(zhì)分裝至1 L花盆中，快速加入藥劑后用0.04 mm低密度聚乙烯薄膜密封，熏蒸溫室內(nèi)最高溫度為37 ℃，基質(zhì)含水量65%～75%。分別采集熏蒸5、8、11 d的基質(zhì)土樣各10 g。威百畝試驗(yàn)劑量（有效成分）分別設(shè)為30、60、90、120、150、180 mg·L-1；棉隆微粒劑試驗(yàn)劑量分別設(shè)為37.5、75、150、225、300、375 mg·L-1；甲醛試驗(yàn)劑量分別設(shè)為稀釋25、50、100、150、200、250倍；氰氨化鈣試驗(yàn)劑量分別設(shè)為300、400、500、600、700、800 mg·L-1；二甲基二硫試驗(yàn)劑量分別設(shè)為25、50、100、200、400、600 mg·L-1；1，3-二氯丙烯試驗(yàn)劑量分別設(shè)為5、25、50、100、150、200 mg·L-1；甲基碘試驗(yàn)劑量分別設(shè)為100、150、200、250、300、350 mg·L-1。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，并設(shè)空白對照（CK）。

1.2.4 尖孢鐮刀菌數(shù)量測定 采用稀釋涂抹平板法測定尖孢鐮刀菌的數(shù)量。將采集的10 g基質(zhì)土樣倒入裝有90 mL無菌水的三角瓶，充分振蕩，用梯度稀釋法配制成一系列稀釋液。將0.1 mL稀釋液均勻涂布在尖孢鐮刀菌選擇性培養(yǎng)基上，在20 ℃恒溫箱中培養(yǎng)3 d后調(diào)查菌落數(shù)量。

尖孢鐮刀菌滅殺率=（對照尖孢鐮刀菌數(shù)量-處理尖孢鐮刀菌數(shù)量）/對照尖孢鐮刀菌數(shù)量×100%

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2003軟件進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計，利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 42%威百畝對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

從表1可以看出，與空白對照相比，各濃度威百畝熏蒸劑處理均顯著降低基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量，且其滅殺率均達(dá)99.00%以上。不同濃度間相比，熏蒸5 d后，120、150、180 mg·L-1處理的基質(zhì)中尖孢鐮刀菌數(shù)量顯著低于其他處理，且對尖孢鐮刀菌的滅殺率達(dá)到100.00%；熏蒸8 d后，除威百畝30 mg·L-1處理外，其他濃度處理間基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量無顯著差異。

表1 42%威百畝對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

2.2 98%棉隆對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

從表2可以看出，與對照相比，6個濃度處理的棉隆熏蒸劑均顯著降低無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量，其滅殺率均達(dá)99.00%以上。不同濃度間相比，熏蒸5 d后，150 mg·L-1以上高濃度處理的基質(zhì)中尖孢鐮刀菌數(shù)量顯著低于低濃度處理，但高濃度處理間無顯著差異。300 mg·L-1和375 mg·L-1處理對基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的滅殺率均可達(dá)100.00%。

表2 98%棉隆對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

2.3 40%甲醛對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

從表3可以看出，與對照相比，各濃度甲醛熏蒸劑處理均顯著降低無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量，滅殺率達(dá)80.00%以上。不同濃度間相比，熏蒸5 d后，甲醛稀釋25倍處理的基質(zhì)中尖孢鐮刀菌數(shù)量最低；熏蒸8 d和11 d后，甲醛稀釋25倍和50倍處理的基質(zhì)中尖孢鐮刀菌數(shù)量顯著低于其他4個處理濃度，且滅殺率均達(dá)98.00%以上，熏蒸8 d對尖孢鐮刀菌的滅殺率分別達(dá)99.06%和99.07%。

表3 40%甲醛對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

2.4 氰氨化鈣對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

從表4可以看出，與對照相比，各濃度氰氨化鈣處理均可以顯著降低無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量。不同濃度間相比，熏蒸5 d后，800 mg·L-1處理基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量顯著低于其他5個濃度處理，滅殺率達(dá)94.74%；熏蒸8 d和11 d后，700 mg·L-1和800 mg·L-1處理基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量顯著低于低濃度（300、400、500 mg·L-1）處理，對尖孢鐮刀菌的滅殺率分別達(dá)97.43%、98.71%和93.50%、95.75%。

2.5 二甲基二硫?qū)怄哏牭毒臏鐨⑿Ч?/p>

從表5可以看出，與對照相比，各濃度二甲基二硫熏蒸劑處理均顯著降低無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量。不同濃度間相比，熏蒸5 d后，600 mg·L-1處理基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量最低，滅殺率達(dá)79.47%；熏蒸8 d后，200、400、600 mg·L-1處理的基質(zhì)中尖孢鐮刀菌數(shù)量顯著低于25 mg·L-1和50 mg·L-1處理，但3個處理間尖孢鐮刀菌數(shù)量并無顯著差異，其滅殺率分別達(dá)96.14%、96.57%和96.29%；熏蒸11 d后，25 mg·L-1處理的基質(zhì)中尖孢鐮刀菌數(shù)量最高，而其他5個處理間無顯著差異。

2.6 1,3-二氯丙烯對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

從表6可以看出，與對照相比，各濃度1，3-二氯丙烯處理均可以顯著降低無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量。不同濃度間相比，熏蒸5 d后，低濃度（5 mg·L-1）處理基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量最高，滅殺率僅為31.58%；熏蒸8 d后，150 mg·L-1處理對尖孢鐮刀菌的滅殺效果最好，滅殺率達(dá)94.86%；熏蒸11 d后，6個濃度處理間尖孢鐮刀菌數(shù)量無顯著差異。

2.7 甲基碘對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

從表7可以看出，與對照相比，各濃度甲基碘處理均可以顯著降低無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量。不同濃度間相比，熏蒸8 d后，300 mg·L-1處理對尖孢鐮刀菌的滅殺效果最好，滅殺率達(dá)85.00%。

表4 氰氨化鈣對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

表5 二甲基二硫?qū)怄哏牭毒臏鐨⑿Ч?/p>

表6 1，3-二氯丙烯對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

表7 甲基碘對尖孢鐮刀菌的滅殺效果

3 結(jié)論與討論

有關(guān)化學(xué)熏蒸劑防治保護(hù)地蔬菜鐮刀菌屬病原菌（Fusarium spp.）的效果及其方法的相關(guān)研究較多，但無土栽培方面的研究較少且沒有明確的說法，本試驗(yàn)研究了不同用量及熏蒸時間的7種熏蒸劑（威百畝、棉隆、氰氨化鈣、甲醛、二甲基二硫、1，3-二氯丙烯及甲基碘）對無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，與空白對照相比，7種熏蒸劑不同濃度、不同熏蒸時間處理均可以顯著降低無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量。前人研究表明，氰氨化鈣可有效防治鐮刀菌屬（Fusarium spp.）引起的黃瓜、甜瓜、草莓、香蕉等枯萎?。˙letsos，2005；Choi et al.，2007；賁海燕 等，2013）；Pinkerton等（2000）發(fā)現(xiàn)威百畝能顯著減少疫霉病菌（Phytophthora cinnamomi）和黃萎病菌（Verticillium dahliae）的發(fā)生；Mao等（2012）研究發(fā)現(xiàn)棉隆和1，3-二氯丙烯能夠大幅度降低黃瓜連作土壤中Fusarium spp.和Phytophthora spp. 2種主要有害真菌，這些報道與本試驗(yàn)結(jié)果基本相符。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，120 mg·L-1的42%威百畝和300 mg·L-1的98%棉隆在熏蒸處理5 d后，對基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的作用效果已經(jīng)很顯著，滅殺率均達(dá)100.00%，且熏蒸8 d后滅殺效果并無減弱；而其他5種熏蒸劑則在熏蒸8 d后對尖孢鐮刀菌的滅殺效果最好，其中，350 mg·L-1甲基碘在熏蒸 11 d后基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的數(shù)量比8 d有所下降，但其滅殺率卻低于300 mg·L-1熏蒸8 d，初步推斷是因?yàn)楦邼舛鹊募谆庑枰L時間的熏蒸才能發(fā)揮作用，且其易揮發(fā)，但需進(jìn)一步研究證實(shí)其原因。

綜合來看，適宜濃度的7種熏蒸劑對無土栽培基質(zhì)中尖孢鐮刀菌的滅殺效果為：威百畝＞棉?。炯兹厩璋被}＞二甲基二硫＞1，3-二氯丙烯＞甲基碘；各熏蒸劑的成本價為甲醛＜威百畝＜棉?。记璋被}＜1，3-二氯丙烯＜二甲基二硫＜甲基碘，因此使用時可選擇120 mg·L-142%威百畝或300 mg·L-198%棉隆熏蒸5 d，40%甲醛稀釋50倍或800 mg·L-1氰氨化鈣熏蒸8 d。本試驗(yàn)只對尖孢鐮刀菌的滅殺效果進(jìn)行了研究，而熏蒸劑使用后對蔬菜生長生理及產(chǎn)量有無影響還有待于進(jìn)一步研究。

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Evaluation on Effect of Different Fumigants on Fusarium oxysporum in Soilless Culture Substrates

YU Hong-jun，LYU Ya-you，LI Qiang，AI Shuang，LI Bing-juan，JIANG Wei-jie*

（Institute of Vegetables and Flowers，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China）

In order to study the effects of 7 kinds of fumigant，such as metham sodium，dazomet，calcium cyanamide，methanal，1，3-dichloropropylene，dimethyl disulfide and methyl iodide on Fusarium oxysporum in soilless culture substrates after treatment at different times and with different concentrations，the experiments determined the quantity changes of Fusarium oxysporum with dilution plate method through indoor culture experiments. The results showed that all 7 kinds of fumigant could significantly reduce the number of Fusarium oxysporum. After 5 days fumigation with 120 mg·L-142% metham sodium and 300 mg·L-198% dazomet，the killing rate could reach up to 100.00%；after 8 days fumigation with 50 times diluted 40% methanal，800 mg·L-1calcium cyanamide，400 mg·L-1dimethyl disulfide，150 mg·L-11，3-dichloropropylene and 300 mg·L-1methyl iodide，the killing rate could reach 99.07%，98.71%，96.57%，94.86% and 85.00%，respectively. Thus，all 7 kinds of fumigant had some effects on Fusarium oxysporum，and metham sodium and dazomet had the most significant effect on controlling Fusarium oxysporum at soilless culture substrates，and yet with very short fumigation time. The next effective were methanal and calcium cyanamide.

Fumigant；Soilless culture substrates；Fusarium oxysporum；Killing rate

余宏軍，男，研究員，專業(yè)方向：栽培生理與無土栽培，E-mail：yuhongjun@caas.cn

*通訊作者（Corresponding author）：蔣衛(wèi)杰，男，研究員，博士生導(dǎo)師，專業(yè)方向：溫室作物無土栽培和逆境生理，E-mail：jiangweijie@caas.cn

2016-11-11；接受日期：2017-02-15

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203001，201203095），國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（CARS-25-C-09），農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，設(shè)施蔬菜協(xié)同創(chuàng)新中心項(xiàng)目