碳酸鈉和碳酸氫鈉對番茄壯苗和灰霉病的防治作用

余朝閣 王 野 隋心意 鄧佳樂 于 港 周 娣

（1沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，設(shè)施園藝省部共建教育部重點實驗室，遼寧沈陽 110866；2沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書館，遼寧沈陽 110866）

番茄是設(shè)施栽培重要果菜，占設(shè)施栽培面積的1/4左右（李天來，2016）。由于設(shè)施反季節(jié)栽培冬春季溫室內(nèi)低溫高濕的環(huán)境特點，導(dǎo)致設(shè)施番茄灰霉病發(fā)生極為普遍、為害嚴重，通常造成減產(chǎn)20%～30%，嚴重時可達60%以上（齊軍山 等，2013；楊利敏 等，2017），制約了設(shè)施番茄的生產(chǎn)。當(dāng)前生產(chǎn)上防治植物病害仍以化學(xué)農(nóng)藥防治為主，長期單一依賴農(nóng)藥防治不僅污染環(huán)境和產(chǎn)品，還使病菌產(chǎn)生抗藥性，導(dǎo)致病害越治越難的惡性循環(huán)。碳酸鈉和碳酸氫鈉作為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾氖称诽砑觿?，早?0世紀80年代就有用于預(yù)防蔬菜病害的報道（Homma et al.，1981），隨著人們對蔬菜產(chǎn)品安全性的關(guān)注以及國家農(nóng)藥和化肥“雙減”項目的實施，應(yīng)用碳酸鈉和碳酸氫鈉預(yù)防或減緩蔬菜病害發(fā)生，將是減少農(nóng)藥污染和提高蔬菜品質(zhì)的有利途徑。本試驗首先探明利于番茄生長且無傷害作用的碳酸鈉和碳酸氫鈉安全濃度范圍，然后在安全濃度下探索預(yù)防和抑制番茄灰霉病的最佳濃度，以期為蔬菜安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試番茄品種為L402（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育），育苗和分苗所用基質(zhì)均為沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜育苗專用基質(zhì)；供試灰霉菌（Botrytis cinerea）由田間番茄發(fā)病果實上分離所得，碳酸鈉和碳酸氫鈉均購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

試驗于2017年3月至2018年5月進行。育苗、秧苗噴施碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液、植株生長指標測定等，于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)科研基地28號溫室完成；菌落直徑測定、離體葉片接種及病害調(diào)查等，于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院設(shè)施園藝省部共建教育部重點實驗室完成。

1.2 秧苗培養(yǎng)與壯苗指數(shù)測定

采用50孔穴盤育苗，番茄幼苗三葉期分苗于上口徑和高度均為12 cm的塑料缽中，缽中所裝基質(zhì)高度為10 cm，分苗7 d植株緩苗后，選取生長整齊一致的秧苗，分別噴施25、50、100、200 mmol·L-1的碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液，對照噴施等量的蒸餾水，噴至葉片完全濕潤而無水滴下流為準。7 d后測量各處理莖粗和株高，并取出秧苗漂洗掉根部泥土，晾干后將秧苗地下部和地上部剪開，置于烘箱內(nèi)105 ℃殺青15 min，80 ℃烘干48 h，分別測定地下部和地上部干質(zhì)量，并參照韓素芹等（2004）的方法計算壯苗指數(shù)。每處理5株，3次重復(fù)。

1.3 病菌培養(yǎng)與菌落直徑測定

將從病果上分離并經(jīng)鑒定的灰霉菌于PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)待用，配制碳酸鈉和碳酸氫鈉濃度為30、40、50、60 mmol·L-1的PDA培養(yǎng)基，倒入直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，然后將灰霉菌分別接入含有上述不同濃度碳酸鈉或碳酸氫鈉的PDA平板上，3 d后用十字交叉法測定不同處理菌落直徑。每處理5個培養(yǎng)皿，3次重復(fù)。

1.4 病菌接種與病情指數(shù)計算

選擇長勢一致的秧苗，分別進行碳酸鈉和碳酸氫鈉對灰霉病的預(yù)防和治療試驗。

病害預(yù)防試驗：將所選番茄秧苗分為9組，其中8組分別噴施30、40、50、60 mmol·L-1的碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液，剩余1組噴施等量的蒸餾水作為對照，均噴至葉片完全濕潤而無水滴下流為準。每處理5株苗，3次重復(fù)。處理48 h后摘取植株上數(shù)第2個羽狀復(fù)葉，將葉柄基部用濕棉球包裹保鮮，置于墊有濕濾紙的直徑9 cm的培養(yǎng)皿中，將直徑約為0.5 cm的菌片長有菌絲的一側(cè)貼在羽狀復(fù)葉前端3片小葉中部葉脈附近，每小葉接種1個菌片，然后置于23 ℃下培養(yǎng)；接種120 h后調(diào)查發(fā)病程度并計算病情指數(shù)。

病害治療試驗的番茄秧苗不預(yù)先噴施碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液，葉片摘取、后續(xù)處理及接種方法同上，但在接種48 h后（多數(shù)葉片開始發(fā)病顯癥）對培養(yǎng)皿中的番茄葉片分別噴施30、40、50、60 mmol·L-1的碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液，對照噴施等量的蒸餾水。接種后病害調(diào)查方法同預(yù)防試驗。

病情分級標準：0級，未發(fā)病；1級，病斑面積占葉片總面積的5%以下；3級，病斑面積占葉片總面積的6%～10%；5級，病斑面積占葉片總面積的11%～25%；7級，病斑面積占葉片總面積的26%～50%；9級，病斑面積占葉片總面積的50%以上（李洪連和徐敬友，2007），按照公式計算病情指數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19軟件進行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度碳酸鈉和碳酸氫鈉處理對番茄的壯苗作用

從表1可以看出，番茄秧苗噴施25 mmol·L-1和50 mmol·L-1的碳酸鈉溶液后，壯苗指數(shù)顯著提高，分別比對照提高34.9%和33.0%；100 mmol·L-1的碳酸鈉處理對番茄秧苗的壯苗指數(shù)影響不顯著，且在葉片上產(chǎn)生輕度枯斑癥狀；200 mmol·L-1的碳酸鈉處理對番茄秧苗產(chǎn)生嚴重的傷害作用，并導(dǎo)致植株死亡。25 mmol·L-1和50 mmol·L-1的碳酸氫鈉處理均能顯著提高番茄秧苗壯苗指數(shù)，分別比對照提高71.8%和150.1%；100 mmol·L-1和200 mmol·L-1的碳酸氫鈉處理的壯苗指數(shù)與對照無顯著差異，且200 mmol·L-1的碳酸氫鈉處理在番茄葉片上也產(chǎn)生輕度枯斑，具有一定的傷害作用。

表1 不同濃度碳酸鈉和碳酸氫鈉處理的番茄幼苗壯苗指數(shù)

2.2 不同濃度碳酸鈉和碳酸氫鈉處理對灰霉菌菌絲生長的影響

從表2可以看出，30～60 mmol·L-1的碳酸鈉對灰霉菌菌絲生長均具有顯著的抑制作用，且抑制作用隨著碳酸鈉的濃度升高而增強，60 mmol·L-1的碳酸鈉處理對灰霉菌菌落生長的抑菌率達50.8%。30～60 mmol·L-1的碳酸氫鈉對灰霉菌菌絲生長的抑制作用也隨著濃度的升高而增強，40～60 mmol·L-1的碳酸氫鈉處理對番茄灰霉菌菌絲生長具有顯著的抑制作用，其中60 mmol·L-1的碳酸氫鈉處理對灰霉菌菌落生長的抑菌率達40.2%。上述結(jié)果表明，30～60 mmol·L-1的碳酸鈉和碳酸氫鈉對灰霉菌菌絲生長具有不同程度的抑制作用，這種抑制作用通常隨著濃度的升高而加強。

表2 不同濃度碳酸鈉和碳酸氫鈉處理的灰霉菌菌落直徑

2.3 不同濃度碳酸鈉和碳酸氫鈉處理對灰霉病的預(yù)防作用

從表3可以看出，番茄秧苗預(yù)先噴施30～60 mmol·L-1的碳酸鈉溶液，對后期灰霉菌侵染具有不同程度的預(yù)防作用，除60 mmol·L-1的碳酸鈉處理外，其余各處理病情指數(shù)均顯著低于對照；其中30 mmol·L-1和40 mmol·L-1的碳酸鈉處理病情指數(shù)較低，分別比對照降低66.7%和62.5%。番茄秧苗預(yù)先噴施30～60 mmol·L-1的碳酸氫鈉溶液，對灰霉病也具有顯著的預(yù)防效果。其中50 mmol·L-1和60 mmol·L-1的碳酸氫鈉處理病情指數(shù)較低，分別比對照降低65.8%和58.4%。由此可見，30～60 mmol·L-1的碳酸鈉和碳酸氫鈉對番茄灰霉病均具有預(yù)防作用，其中30、40 mmol·L-1的碳酸鈉，50、60 mmol·L-1的碳酸氫鈉對番茄灰霉病的預(yù)防效果最顯著。

表3 不同濃度碳酸鈉和碳酸氫鈉處理對灰霉病的預(yù)防和治療作用

2.4 不同濃度碳酸鈉和碳酸氫鈉處理對灰霉病的治療作用

從表3還可以看出，番茄葉片發(fā)病初期（接種后48 h）噴施30～60 mmol·L-1的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，均顯著降低了灰霉病病情指數(shù)。其中50 mmol·L-1碳酸鈉處理的病情指數(shù)比對照降低41.6%；50 mmol·L-1和 60 mmol·L-1碳酸氫鈉處理的病情指數(shù)則分別比對照降低43.3%和47.5%。由此可見，50 mmol·L-1的碳酸鈉與50 mmol·L-1和60 mmol·L-1的碳酸氫鈉對番茄灰霉病的抑制效果最顯著。

3 結(jié)論與討論

本試驗中，25 mmol·L-1和50 mmol·L-1的碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液均對番茄具有顯著的壯苗作用，100 mmol·L-1的碳酸鈉和200 mmol·L-1的碳酸氫鈉則產(chǎn)生傷害作用，而200 mmol·L-1碳酸鈉可以導(dǎo)致番茄秧苗死亡。說明適宜濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液可以促進番茄秧苗生長和物質(zhì)積累，而一旦超出適宜濃度范圍，則對番茄秧苗產(chǎn)生傷害作用，甚至導(dǎo)致植株死亡，所以生產(chǎn)中必須保證在不對植株產(chǎn)生傷害的安全濃度下進行。

30～40 mmol·L-1的 碳 酸 鈉 和 50～60 mmol·L-1的碳酸氫鈉對番茄灰霉病具有良好的預(yù)防作用，其防病效果達58.4%～66.7%；50 mmol·L-1的碳酸鈉和 50～60 mmol·L-1的碳酸氫鈉對番茄灰霉病具有顯著的治療作用，其治病效果達41.6%～47.5%。說明適宜濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液對番茄灰霉病具有預(yù)防和治療作用，但其治病效果明顯低于防病效果，所以生產(chǎn)上采用碳酸鈉或碳酸氫鈉防治番茄灰霉病，建議以發(fā)病前預(yù)防為主。Homma等（1981）用0.2%的碳酸氫鈉防治瓜類白粉病害取得了良好效果，將其換算為摩爾濃度約為23.8 mmol·L-1，本試驗結(jié)果與其適宜濃度有所差異，可能因為適用的作物和防治的病害類型不同。

本試驗中，不同濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉對灰霉菌菌絲生長有著不同程度的抑制作用，前人研究也發(fā)現(xiàn)，一定濃度的碳酸氫鈉可有效抑制瓜類白粉病和番茄早疫?。ˋlternaria solani）病原菌的菌絲生長和產(chǎn)孢（Homma et al.，1981；Ivanovic et al.，2012），說明碳酸鈉和碳酸氫鈉對植物病害的預(yù)防或抑制作用可能與抑菌作用有關(guān)，但二者抑菌作用的深層機制還有待進一步探索。

綜上所述，適宜濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉可有效預(yù)防或抑制番茄灰霉病的發(fā)生，而且二者的防病效果明顯優(yōu)于治病效果，碳酸鈉和碳酸氫鈉的防病或治病作用可能與其抑菌作用有關(guān)。