腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響及防控根結(jié)線蟲效果評(píng)價(jià)

吳小芳 吳彬 龍海波 趙敏 鄧愛妮

摘 ? ?要：為了探索番茄根結(jié)線蟲病綠色防治的新途徑，通過盆栽試驗(yàn)探討不同稀釋倍數(shù)的腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液對(duì)番茄植株生長(zhǎng)及根結(jié)線蟲病的影響。結(jié)果表明，腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液對(duì)番茄植株根結(jié)線蟲的防治效果顯著，防效依次為稀釋200倍改良液（T5）>稀釋800倍改良液（T2）>稀釋400倍改良液（T4）>稀釋600倍改良液（T3）>稀釋1 000倍改良液（T1）>對(duì)照組（CK）。施用了稀釋200～800倍的改良液的植株比對(duì)照組株高、莖粗、葉片養(yǎng)分含量、干物質(zhì)量和葉色都明顯有所提高和改善，其中稀釋800倍的改良液植株長(zhǎng)勢(shì)最佳，與CK相比，株高增加了4.5 cm，莖粗增加了1.4 mm，葉綠素值增加了12.1，根結(jié)線蟲防治效果為27.34%。因此，施用腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液可以促進(jìn)番茄生長(zhǎng)，且對(duì)番茄的根結(jié)線蟲病有一定的防治效果，是番茄可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)有效策略。

關(guān)鍵詞：番茄;腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液;根結(jié)線蟲;生長(zhǎng)

中圖分類號(hào)：S641.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2020）11-043-05

Abstract： In order to explore a new way of green control of tomato root knot nematode disease， this study investigated the effects of humic acid nutrient liquid amendment （HANLA） with different dilution ratios on the plant growth and root-knot nematodes of tomato seedling in pot experiment. The results showed that HANLA had significant control effect on tomato root knot nematode disease . The application of HANLA diluted by 200 to 800 times significantly increased tomato plant growth compared with the untreated control （CK）. Moreover， compared with CK， plant height， stem diameter， and chlorophyll value of tomato treated with 800 times diluted HANLA increased by 4.5cm， 1.4mm， and 12.1， respectively. The leaves of tomato treated with 800 times diluted HANLA were thicker and greener than other groups， and its control effect on root knot nematode was 27.34%. In conclusion， HANLA can not only promote the growth of tomato plants， especially the above ground parts， but also show effect on controlling the root nematode disease. The application of HANLA could be a strategy for tomato production under sustainable agriculture.

Key words： Tomato; Humic acid nutrient liquid amendment; Root-knot nematodes; Growth

番茄（Solanum lycopersicum）是我國(guó)主要的設(shè)施蔬菜，土壤酸化和根結(jié)線蟲病害都是設(shè)施生產(chǎn)中土壤日趨惡化的結(jié)果[1-2]。番茄根結(jié)線蟲（Meloidogyne spp.）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中多以化學(xué)防治為主，但易導(dǎo)致病蟲抗藥性增加、農(nóng)產(chǎn)品安全隱患和進(jìn)一步破壞土壤微生態(tài)環(huán)境等一系列突出問題[3-6]。除了噴施殺線蟲劑外，化學(xué)防治措施還有定植前土壤熏蒸，高毒熏蒸化學(xué)劑的大量使用容易造成土壤嚴(yán)重酸化[7]，土壤酸化破壞了土壤理化性質(zhì)，易滋生病菌并加重農(nóng)作物根線蟲病的滋生與蔓延，并且控制困難。2015年農(nóng)業(yè)部制定并頒布實(shí)施了《到2020年化肥使用改變量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》和《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》[8]，2020年是我國(guó)打好農(nóng)業(yè)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，方案中大力推行化肥減量提效和農(nóng)藥減量控害，鼓勵(lì)采用綠色高效的病蟲害防控技術(shù)。根結(jié)線蟲病是最難防治的土傳病害之一，又被稱為植物的“癌癥”，如何減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，如何改良酸化土壤，如何在抗根結(jié)線蟲病的同時(shí)提供作物養(yǎng)分并促進(jìn)作物生長(zhǎng)，尋找新的、綠色高效和環(huán)境友好型的根結(jié)線蟲病防控方法是當(dāng)前農(nóng)戶的迫切需求。

根結(jié)線蟲對(duì)土壤環(huán)境變化敏感，土壤酸堿度的改變可引起線蟲群落結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)變化，線蟲對(duì)植株根系的感染也會(huì)隨之改變[9]。魏祥圣等[10]研制了一種防治根結(jié)線蟲的微生物肥料，通過添加蒙脫石改變土壤pH值，陳威等[9，11]采用生物炭和石灰氮改良土壤酸堿度，可有效防治根結(jié)線蟲，但農(nóng)戶連年施用石灰氮會(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié)和營(yíng)養(yǎng)元素失衡從而導(dǎo)致作物減產(chǎn)[12]，生物炭和蒙脫石等堿性固體物質(zhì)的長(zhǎng)期應(yīng)用可能存在危害環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，仍有待評(píng)估[13]。因此，針對(duì)番茄根結(jié)線蟲危害嚴(yán)重的問題，中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心組配了一種腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液（以下簡(jiǎn)稱改良液），其屬性為強(qiáng)堿性，可以調(diào)節(jié)土壤pH，改良土壤酸化情況，pH升高就可以減少植株病害，腐殖酸可以提高土壤肥力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，并含有作物生長(zhǎng)所需的其他營(yíng)養(yǎng)元素和活性物質(zhì)，施用改良液不會(huì)造成土壤碳酸鈣和硫酸鈣沉淀，具有調(diào)節(jié)土壤pH、高效提供作物養(yǎng)分等功能[14-15]。然而，目前還沒有關(guān)于該改良液防控番茄根結(jié)線蟲效果的研究。筆者通過盆栽試驗(yàn)，探究本課題組自主研制的堿性含腐殖酸改良液對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)情況的影響及對(duì)根結(jié)線蟲的防治效果，以期為番茄優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)和根結(jié)線蟲的綠色防治提供新途徑和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的番茄品種為‘金鉆豐田2號(hào)，由農(nóng)友種苗股份有限公司生產(chǎn)。防治番茄南方根結(jié)線蟲病，用于接種的南方根結(jié)線蟲由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所提供。供試土壤取自中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院文昌基地根結(jié)線蟲病土（紅色沙壤土）。供試酸性土壤改良營(yíng)養(yǎng)液為中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心下屬企業(yè)海南地大地科技有限公司研制的含腐殖酸水溶肥料，pH（1∶250）為10，N-P2O5-K2O=15%-5%-10%，腐殖酸含量大于30 g·L-1;供試所用常規(guī)肥為挪威雅苒國(guó)際有限公司生產(chǎn)的硫酸鉀型復(fù)合肥料，N-P2O5-K2O=15%-15%-15%;供試有機(jī)肥為儋州綠寶豐農(nóng)資有限公司生產(chǎn)的商品有機(jī)肥。

1.2 方法

1.2.1 盆栽試驗(yàn) 盆栽試驗(yàn)于2018年9月18日至12月3日在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心頂樓網(wǎng)棚進(jìn)行。盆栽基質(zhì)是供試土壤與椰糠按照體積比1∶1比例摻勻后，再按照3∶1比例與商品有機(jī)肥混勻，每個(gè)盆缽分別裝入2.5 kg混勻后的基質(zhì)，每個(gè)處理設(shè)置15個(gè)重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。

2018年9月5日育苗，供試番茄種子經(jīng)浸種催芽后播入育苗盤，9月18日番茄幼苗長(zhǎng)出3片真葉后移入盆缽中，每盆種植1株幼苗，9月25日在每盆基質(zhì)中接種南方根結(jié)線蟲500頭，基質(zhì)內(nèi)澆入適量清水，保持基質(zhì)濕潤(rùn)。

以農(nóng)用復(fù)合肥為對(duì)照，番茄幼苗追肥共設(shè)6個(gè)處理，分別是復(fù)合肥稀釋600倍追肥（CK），改良液稀釋1 000倍追肥（T1），改良液稀釋800倍追肥（T2），改良液稀釋600倍追肥（T3），改良液稀釋400倍追肥（T4），改良液稀釋200倍追肥（T5）。接種根結(jié)線蟲14 d后，施用改良液追肥第1次，采用灌根法，每隔10 d 追肥1次，每株施肥量200 mL，共計(jì)4次。其間每間隔3 d澆等量水，按照常規(guī)盆栽管理并觀察記錄。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法 采用卷尺測(cè)定番茄株高，測(cè)量位置為從地上部離土面1 cm處到生長(zhǎng)點(diǎn)的實(shí)際高度;用游標(biāo)卡尺測(cè)定番茄莖粗，測(cè)量位置為地上部離土面1 cm處植株直徑。采用SPAD-502葉綠素含量測(cè)定儀測(cè)定番茄的葉綠素相對(duì)含量（葉綠素值）。植物養(yǎng)分測(cè)定的具體方法參照《土壤農(nóng)化分析》[16]，植株樣品粉碎后經(jīng) H2SO4-H2O2消煮，再分別采用凱氏定氮法、釩鉬黃比色法和火焰光度計(jì)法測(cè)定番茄幼苗葉片中全氮、全磷和全鉀含量。所用主要儀器：MK II M6 原子吸收光譜儀，ThermoElectron 公司;Kjeltec 8420 凱氏定氮儀，F(xiàn)OSS 公司;日立 UV-3900 紫外可見分光光度計(jì)，日本日立公司。

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)采集番茄植株根部和地上部鮮樣，將每個(gè)處理組所有植株的根莖葉樣品分別混合，不同處理組的根莖葉樣品分別用烘箱在105 ℃下殺青30 min，最后在75 ℃下烘干至恒重，分別稱量不同處理組番茄植株的根部和地上部（莖和葉）干質(zhì)量，并計(jì)算根冠比、干物質(zhì)總積累量、地上部分干物質(zhì)積累量和根莖葉干物質(zhì)分配率。計(jì)算公式如下。

根冠比=根部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量;

地上部分干物質(zhì)積累量=葉片干質(zhì)量+莖部干質(zhì)量;

干物質(zhì)總積累量=根部干質(zhì)量+莖部干質(zhì)量+葉片干質(zhì)量;

根部（或莖或葉）干物質(zhì)分配率=根部（或莖或葉）干質(zhì)量/干物質(zhì)總積累量。

移栽后75 d（12月3日）收獲時(shí)，將所有盆栽苗拔出，盡量保證根系完整，用清水將根部泥土沖洗干凈，統(tǒng)計(jì)不同處理的番茄根結(jié)線蟲病情指數(shù)及防治效果，根結(jié)線蟲危害分級(jí)指標(biāo)如下[17]，0級(jí)：根系無根結(jié);1級(jí)：0～10%根系有根結(jié);2級(jí)：11%～30%根系有根結(jié);3級(jí)：31%～50%根系有根結(jié);4級(jí)：51%～75%根系有根結(jié);5級(jí)：75%以上根系有根結(jié)。按以下公式計(jì)算病情指數(shù)和防治效果。

病情指數(shù)=

[∑（各級(jí)病株數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值）調(diào)查總株數(shù)× 7]×100; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

防治效果/%=

[對(duì)照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)對(duì)照區(qū)病情指數(shù)]×100。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 改良液對(duì)番茄幼苗植株生長(zhǎng)的影響

番茄依靠根系吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過光合作用合成碳水化合物，積累的物質(zhì)直接反映在植株的株高和莖粗等生長(zhǎng)指標(biāo)上。由圖1可知，株高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，不同稀釋倍數(shù)的改良液處理的番茄幼苗株高均高于農(nóng)用復(fù)合肥對(duì)照組（CK），T2、T3和T4處理組株高分別比CK組顯著增加了21.4%、20.5%和15.2%。改良液稀釋800倍，即T2處理組株高達(dá)到最高，之后降低，T1和T5組與CK組差異不明顯。圖2顯示施用不同稀釋倍數(shù)改良液處理組的莖粗均顯著高于CK組，T1～T5處理組莖粗分別比CK組顯著增加13.4%、22.8%、22.6%、19.1%和20.7%，其中T2處理組的效果最佳，說明改良液對(duì)番茄的莖粗有顯著促進(jìn)作用。綜上所述，改良液提高了番茄地上部的株高和莖粗，促進(jìn)了番茄幼苗的生長(zhǎng)，經(jīng)稀釋800倍改良液（T2）處理的番茄植株最高且莖最粗，與對(duì)照組相比，株高增加了4.5 cm，莖粗增加了1.4 mm。

2.2 改良液對(duì)番茄幼苗葉片葉綠素含量的影響

由圖3可知，與CK組相比，不同改良液處理的番茄葉綠素含量均有顯著性提高，T1、T2、T3、T4和T5處理組較CK組顯著增加15.5%、31.8%、29.2%、28.9%和23.2%。以T2組（稀釋800倍改良液）效果最佳，與對(duì)照組相比，葉綠素值增加了12.1。這說明施用改良液有利于葉綠素的合成，有利于提高植株的光合能力。

2.3 改良液對(duì)番茄幼苗葉片養(yǎng)分積累的影響

由圖4可知，不同用量改良液處理的番茄葉片氮含量分別高于CK，施用改良液有利于促進(jìn)氮素向葉片輸送，增加氮素在葉片中的積累和分配，葉片氮積累量隨著改良液用量的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，T2、T3、T4和T5處理組較CK組顯著增加38.1%、36.3%、34.5%和27.5%。其中，以稀釋800倍的改良液處理的葉片氮含量最高。由圖5可知，與CK組相比，T2～T5 處理的葉片磷含量均有提高，施用改良肥有利于促進(jìn)磷元素向葉片輸送，增加磷在葉片中的積累和分配，其中以經(jīng)稀釋200倍的改良液T5處理的葉片磷元素含量最高，T5處理組葉片磷含量較CK組顯著增加14.1%，其次是T2處理組，較CK組顯著增加10.8%。由圖6可知，T2～T5處理組葉片鉀含量較CK組分別顯著增加了27.0%、24.6%、26.8%和28.9%，以T5處理組效果最佳，其次是T2處理組。說明施用一定濃度的改良液維持了番茄根系的正常生長(zhǎng)活動(dòng)，提高了根系吸收養(yǎng)分的能力。

2.4 改良液對(duì)番茄幼苗干物質(zhì)積累量、分配率及根冠比的影響

不同處理對(duì)番茄干物質(zhì)積累量、根冠比及分配率的影響見表1。由表1可知，與 CK相比，T1～T5處理組均提高了番茄干物質(zhì)積累總量，分別提高 17.2%、26.9%、44.7%、42.44%和40.3%，T3處理組效果最佳。與 CK相比，T1～T5處理組均提高了番茄根部干物質(zhì)積累量，分別提高34.2%、38.2%、48.5%、29.3%、30.0%，T3處理組效果最佳。與 CK相比，T1～T5處理組均提高了番茄莖部干物質(zhì)積累量，分別提高21.8%、38.9%、50.3%、50.8%、49.6%，T4處理組效果最佳，T3次之。與 CK相比，T1～T5處理組均提高了番茄葉片干物質(zhì)積累量，分別提高6.27%、8.91%、36.8%、36.5%、32.5%，T3處理組效果最佳。隨著改良液濃度的增加，T1、T2、T3和T4的地上部分總干物質(zhì)分配率逐漸增加，根部干物質(zhì)分配率逐漸降低。說明增施一定量的改良液可以促進(jìn)番茄根部和地上部分干物質(zhì)的積累量，有利于番茄幼苗生長(zhǎng)。

根冠比是反映番茄幼苗地上與地下生長(zhǎng)量的重要衡量指標(biāo)，采用不同濃度改良液處理對(duì)番茄幼苗根冠比的影響很大，本試驗(yàn)中，以T1的番茄幼苗根冠比最高，較對(duì)照組高出17.0%，T2次之。當(dāng)改良液濃度進(jìn)一步升高，T3的番茄幼苗根冠比與對(duì)照組比較差異不明顯，T4和T5根冠比均低于對(duì)照組。說明改良液超過一定的濃度范圍，對(duì)番茄幼苗的根冠比的增加效果不明顯，甚至在幼苗的生長(zhǎng)后期會(huì)降低根冠比。綜上所述，稀釋800～1 000倍的改良液能增加番茄幼苗的根冠比。

2.5 改良液對(duì)番茄幼苗根結(jié)線蟲病害的防治效果

根結(jié)線蟲主要危害番茄根部，造成根系發(fā)育不良、地上部植株生長(zhǎng)緩慢、葉片萎蔫枯黃。采用盆栽試驗(yàn)研究了改良液對(duì)番茄幼苗根結(jié)線蟲病害的防治效果，試驗(yàn)結(jié)果顯示（表2），5個(gè)不同稀釋倍數(shù)的改良液番茄植株根結(jié)線蟲的防治效果均顯著高于對(duì)照組CK，依次為T5>T2>T4>T3>T1>CK。不同稀釋倍數(shù)間的改良液防治效果差異達(dá)顯著水平，其中T5處理組（200倍稀釋液的改良液）相對(duì)其他4個(gè)濃度處理組的根結(jié)線蟲病情指數(shù)最低，為44.90，防治效果高達(dá)45.81%;其次是T2處理組（800倍稀釋倍數(shù)的改良液）根結(jié)線蟲病情指數(shù)60.20，根結(jié)線蟲防效為27.34%;1 000倍稀釋改良液處理組對(duì)根結(jié)線蟲的防效降低。試驗(yàn)表明，在改良液稀釋倍數(shù)在200倍時(shí)用于防治番茄根結(jié)線蟲病效果最佳。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用了改良液的植株比對(duì)照植株長(zhǎng)勢(shì)明顯，株高和莖粗均高于農(nóng)用復(fù)合肥對(duì)照組，且葉片葉綠素值明顯升高，說明施用改良液有利于葉綠素的合成，有利于提高植株的光合能力，促進(jìn)光合產(chǎn)物積累和植物的生長(zhǎng);施用稀釋200～800倍改良液的番茄葉片養(yǎng)分含量均高于對(duì)照組，說明施用改良液提高了根系吸收養(yǎng)分的能力;隨著改良液濃度的增加，番茄地上部分總干物質(zhì)分配率逐漸增加，根部干物質(zhì)分配率逐漸降低，增施改良液均可以促進(jìn)番茄根部和地上部分干物質(zhì)的積累量，有利于番茄幼苗生長(zhǎng)。

筆者以農(nóng)用復(fù)合肥為對(duì)照，采用盆栽試驗(yàn)證實(shí)了5個(gè)不同稀釋倍數(shù)腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液對(duì)番茄植株根結(jié)線蟲的防治效果顯著，依次為T5>T2>T4>T3>T1>CK。有研究表明，南方根結(jié)線蟲浸染植株后，侵染的根系分泌物中含有多種有機(jī)酸[18]，會(huì)導(dǎo)致土壤的pH降低，土壤pH降低后增加土壤根系病害。本試驗(yàn)在施用腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液后因其自身為堿性，改變根系病害土壤酸堿度，可能引起線蟲群落結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)變化，并含有腐殖酸，能與土壤中的金屬離子螯合，有利于營(yíng)養(yǎng)元素向作物傳送，維持了番茄根系的正常生長(zhǎng)活動(dòng)，增強(qiáng)了植物自身抗病性，補(bǔ)充土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，平衡番茄營(yíng)養(yǎng)吸收，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)根結(jié)線蟲的抵抗能力。在5個(gè)稀釋濃度中，經(jīng)800倍稀釋濃度改良液處理的番茄植株葉片顏色較其他4個(gè)濃度處理的植株濃綠，同時(shí)具有27.34%防治效果。200倍稀釋倍數(shù)的改良液用于防治番茄根結(jié)線蟲病效果最佳，防效最高達(dá)45.81%，考慮可能是稀釋倍數(shù)低的高堿性改良液對(duì)番茄根結(jié)線蟲有一定的抑制作用，但此濃度下番茄植株生長(zhǎng)情況不是最佳。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用一定濃度范圍的改良液不僅能促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)發(fā)育，同時(shí)對(duì)根結(jié)線蟲病有一定的控制作用，有效地緩解根結(jié)線蟲侵染所造成的危害。結(jié)合植株的長(zhǎng)勢(shì)和病情指數(shù)，腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液稀釋800倍噴施有利于促進(jìn)番茄的地上部生長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)防治根結(jié)線蟲有一定的效果。施用腐殖酸類營(yíng)養(yǎng)型改良液是防治番茄南方根線蟲的一項(xiàng)有效措施，可以減少化學(xué)藥劑的使用，促進(jìn)植株健壯生長(zhǎng)，可以部分實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)藥和純化肥的替代，適宜作為綠色蔬菜安全生產(chǎn)方法推廣。

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