根際土壤調(diào)控對連作煙田青枯病的控制作用

鄭世燕，丁偉，陳弟軍，杜根平，徐小洪，謝華東

1 西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，重慶市北碚區(qū)天生路2號 400716;2湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，湖南省長沙市萬家麗路188號 410014;3重慶市煙草公司黔江分公司，重慶市黔江區(qū)黔龍街269號 409000

目前我國部分植煙土壤存在板結(jié)、酸堿度不平衡、部分植物必須礦質(zhì)元素含量不足、有機(jī)質(zhì)活性低等問題，導(dǎo)致煙草根莖類病害，尤其是煙草青枯病愈發(fā)嚴(yán)重[1-4]。煙草青枯病是一種由茄科雷爾氏細(xì)菌(Ralstonia solanacearum) 寄生引起的典型的細(xì)菌性維管束土傳病害，也是世界范圍內(nèi)煙草上主要的毀滅性病害之一[5-8]。目前，該病已成為熱帶、亞熱帶以及一些溫帶地區(qū)煙田的主要病害，且由于“溫室效應(yīng)”所引起的全球氣候變暖，該病菌已呈現(xiàn)出向高緯度、高海拔冷涼煙區(qū)蔓延的趨勢，給煙草生產(chǎn)帶來極大威脅[9-10]。近年來，科學(xué)家們從抗病育種、農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治、生物防治等方面，對煙草青枯病的防控開展了大量的研究，在一定程度上已取得了較大進(jìn)展，但仍未形成特效的解決措施[11-13]。加之，在煙草及煙草制品逐步向無公害方向發(fā)展、生產(chǎn)有機(jī)煙葉的趨勢下，探索控制煙草青枯病的最佳途徑、尋求新的緩解病原菌抗藥性產(chǎn)生、降低農(nóng)藥殘留的方法勢在必行，且通過合理的土壤改良措施，改善土壤的理化性質(zhì)，調(diào)節(jié)土壤酸堿度的生態(tài)防治措施已逐漸引起人們的高度重視[14]。對此，筆者以生石灰水、碳化玉米秸稈、堿性肥料、微肥斯德考普等作為土壤改良劑，對煙株根際土壤環(huán)境進(jìn)行改良，旨在篩選出能有效控制煙草青枯病、提高烤煙產(chǎn)量及品質(zhì)的最佳措施。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地基本情況

試驗于2011年在重慶市黔江區(qū)新華鄉(xiāng)大田村進(jìn)行，面積為1.5 × 667 m2，連續(xù)5年種植煙草，為多年青枯病發(fā)病嚴(yán)重地塊。地勢較平坦，黃壤，肥力中等，pH 5.8，海拔 740 m，東經(jīng) 108°36′ E，北緯 29°19′ N。冬耕冬炕深耕細(xì)耙，土壤均勻疏松，壟高30 cm，壟體飽滿，行株距為120 cm × 55 cm。

1.1.2 烤煙品種與栽培情況

品種為云煙97，當(dāng)?shù)刂髟云贩N，按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行田間統(tǒng)一管理。中心花開放打頂，用12.5% 氟節(jié)胺EC控制腋芽。移栽時間為2011年5月8日，2011年7月12日打頂，2011年7月18日第一次采烤。

1.1.3 供試材料

(1) 生石灰水，自制。按生石灰與水重量體積比為1∶50的比例配置，現(xiàn)配現(xiàn)用。生石灰購買于當(dāng)?shù)厥覐S，為當(dāng)年燒制，并未加水粉碎。

(2) 碳化玉米秸稈，自制。將玉米秸稈不完全燃燒，即為碳化玉米秸稈。

(3) 堿性肥料 (N∶P∶K = 7∶12∶25)，重慶市優(yōu)勝科技發(fā)展有限公司提供。其特點(diǎn)為有機(jī)—無機(jī)復(fù)混肥，長效緩釋、含有機(jī)質(zhì)尿素型、偏堿。

(4) 微肥斯德考普，新加坡利農(nóng)科技有限公司生產(chǎn)，是一種高效螯合態(tài)微量元素。含有螯合狀態(tài)的銅、鐵、錳、鋅、鉬、硼等6種微量元素。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5個處理，除處理3外，各處理均僅在移栽時施用1次，以后不再施用。處理1：生石灰水灌根 (重量體積比1∶50)，250 mL/株；處理2：窩施碳化玉米秸稈，50 g/株，隨即與土混勻，覆蓋一層泥土后再栽煙苗；處理3：增施堿性肥料，在施用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)肥的基礎(chǔ)上，煙苗移栽10 d后，離苗莖10～12 cm，每株施25 g，隨即用土覆蓋，煙草整個生長過程中僅施一次；處理4：微肥斯德考普6000倍液灌根，250 mL/株。處理5 (對照)：常規(guī)栽培。各處理田間隨機(jī)區(qū)組排列，各3次重復(fù)，共計15個小區(qū)，每小區(qū)栽煙60株，四周設(shè)保護(hù)行。

1.2.2 煙草青枯病的發(fā)病情況調(diào)查

按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/23222-2008《煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》采用小區(qū)普查的方式，分別在7月18日、7月25日、8月1日、8月8日調(diào)查各處理青枯病發(fā)病情況，共調(diào)查4次，并根據(jù) (1)、(2)、(3) 公式分別計算各處理病情指數(shù)、防治效果。

煙草青枯病病情分級標(biāo)準(zhǔn) (以株為單位)：0級，全株無??；1級，莖部偶有褪綠斑，或病側(cè)1/2以下葉片凋萎；3級，莖部有黑色條斑，但不超過1/2，或病側(cè)1/2至2/3葉片凋萎；5級，莖部黑色條斑超過1/2，但未到達(dá)莖頂部，或病側(cè)2/3以上葉片凋萎；7級，莖部黑色條斑到達(dá)莖頂部，或病株葉片全部凋萎；9級：病株基本枯死。

1.2.3 煙株農(nóng)藝性狀調(diào)查

按煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T142-1998《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》每小區(qū)取5點(diǎn)，每點(diǎn)調(diào)查3株，分別在團(tuán)棵期、打頂后7 d調(diào)查并記載各處理煙株株高、最大葉長、最大葉寬、莖圍、有效葉片數(shù)等農(nóng)藝指標(biāo)，并計算最大葉面積。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行基本處理，計算出發(fā)病率、病情指數(shù)以及相對防效，然后采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件Duncan法比較分析相關(guān)數(shù)據(jù)在顯著性水平為0.05時的差異。

2 結(jié)果

2.1 不同根際土壤調(diào)控措施對煙草青枯病發(fā)病情況的影響

2.1.1 不同根際土壤調(diào)控措施處理青枯病發(fā)病率的比較

對不同根際土壤調(diào)控措施處理煙株青枯病發(fā)病率結(jié)果進(jìn)行方差分析表明 (圖1)，不同處理間煙草青枯病的發(fā)病率均存在顯著性差異。從圖1可明顯看出對照的發(fā)病率整體上均高于各處理的發(fā)病率，其在8月1日病害調(diào)查中達(dá)到最高，為61.33%；而處理1 (生石灰水灌根) 的發(fā)病率一直相對最低；說明生石灰水灌根對煙草青枯病的擴(kuò)展蔓延具有一定的抑制作用，生石灰水灌根措施能較好地控制青枯病的傳播。

2.1.2 不同根際土壤調(diào)控措施對煙草青枯病病情指數(shù)的影響

對不同根際土壤調(diào)控措施處理煙草青枯病病情指數(shù)結(jié)果進(jìn)行方差分析表明 (表1)，5次病害調(diào)查過程中，各處理間煙草青枯病的病情指數(shù)均存在顯著性差異。對照的病情指數(shù)一直相對最高，高達(dá)29.56；處理1 (生石灰水灌根) 的病情指數(shù)一直相對最低，末次統(tǒng)計病情指數(shù)為18.07，比對照少11.49，且兩者間差異顯著，說明生石灰水灌根有減緩青枯病惡化的作用。

圖1 不同處理青枯病發(fā)病率比較

表1 不同根際土壤調(diào)控措施對煙草青枯病病情指數(shù)的影響

2.2 不同根際土壤調(diào)控措施對煙草青枯病的防效比較

不同根際土壤調(diào)控措施對煙草青枯病的防效結(jié)果顯示 (圖2)，各處理對煙草青枯病均有一定的防效，且方差分析表明 (p ＜ 0.05)，在5次病害調(diào)查中各處理防效間均存在顯著性差異。隨著時間的推移，各處理的防效均呈逐漸降低的趨勢；整體而言，各處理對煙草青枯病的防效從高到低依次為處理1 (生石灰水灌根)、處理4 (微肥斯德考普灌根)、處理3 (增施堿性肥料)、處理2 (窩施碳化玉米秸稈)，其中處理1 (生石灰水灌根) 在發(fā)病初期、對照發(fā)病高峰期、發(fā)病后期的防效分別為61.70%、50.52%、36.91%；說明生石灰水灌根在煙草整個生育期中對煙草青枯病都有較好的防控作用 (各處理對青枯病的田間防控效果見圖3)。

圖2 不同處理對青枯病的防效比較

2.3 不同根際土壤調(diào)控措施對煙草農(nóng)藝性狀的影響

2.3.1 不同根際土壤調(diào)控措施處理煙草旺長期農(nóng)藝性狀的比較

對不同處理煙草旺長期農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果進(jìn)行方差分析得出 (表2)，各處理間在株高、最大葉長、葉片數(shù)3個農(nóng)藝指標(biāo)上存在顯著性差異，其余各農(nóng)藝指標(biāo)無顯著性差異。其中株高、葉片數(shù)均以處理3 (增施堿性肥料) 相對最好，與對照相比差異明顯；分別比對照高6.15 cm、1.37片煙葉。最大葉長仍以處理3 (增施堿性肥料) 相對最佳，但與對照相比差異性不明顯。整體而言，增施堿性肥料對煙草的農(nóng)藝性狀影響最大，說明在施用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)肥的基礎(chǔ)上增施堿性肥料對煙草前期的生長具有一定的促進(jìn)作用。

圖3 不同處理大田試驗照片

表2 根際土壤調(diào)控措施對煙草旺長期農(nóng)藝性狀的影響（6月25日）

2.3.2 不同根際土壤調(diào)控措施對煙草打頂后農(nóng)藝性狀的影響

不同根際土壤調(diào)控措施處理煙草打頂后農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果顯示 (表3)，不同處理各農(nóng)藝指標(biāo)均略比對照高，說明4項調(diào)控措施對煙草整個生育期的農(nóng)藝性狀均有一定的促進(jìn)作用。方差分析表明，各處理間僅株高、莖圍兩農(nóng)藝指標(biāo)存在顯著性差異，其余各指標(biāo)差異均不明顯；且兩指標(biāo)均以增施堿性肥料效果最佳，分別比對照多26.26 cm、0.75 cm。說明在施用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)肥的基礎(chǔ)上，再增施適量的堿性肥料對煙株根際土壤進(jìn)行調(diào)控，在促進(jìn)煙草生長方面優(yōu)于試驗中所提及的其它調(diào)控措施。

表3 不同土壤改良措施煙草打頂后農(nóng)藝性狀（7月18日）

3 討論

本項研究證實，在植煙地施用一些外源物質(zhì)改良煙草根際土壤對煙草青枯病有明顯的防控作用，特別是生石灰水的施用，效果相對較好。發(fā)病期間，生石灰水 (重量體積比1∶50，250 mL/株) 灌根對青枯病的防效高達(dá)61.70%。已有研究表明，生石灰不僅能為作物的生長提供鈣素營養(yǎng)、中和土壤酸性、消除鋁離子對作物的毒害作用、增強(qiáng)土壤中有益微生物的活動、促進(jìn)有機(jī)質(zhì)礦化和生物固氮作用，而且還能增加土壤中氮、磷、鉬等有效成分、改善土壤物理性質(zhì)，有利于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，使粘性土降低粘性，使砂土增加粘結(jié)性，提高保水保肥能力，殺死一些雜草、病菌及害蟲[3,15-21]。相對于大量撒施或窩施生石灰的改土措施，采用生石灰水灌根處理，具有用量少、針對性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，且對煙草氣候性斑點(diǎn)病具有一定的防控作用。但在具體應(yīng)用過程中，需要考慮恰當(dāng)?shù)氖┯脮r間和用量。大田調(diào)查發(fā)現(xiàn)，石灰水灌根對煙苗早期的生長有一定的抑制作用，移栽煙苗還未成活就施灌，會延長煙苗的還苗期。

防控青枯病要采取綜合措施。在多年植煙的土地上，因地制宜地采用不同保健措施，增施部分煙草生長必須的中微量元素，或兼顧施用能有效改良土壤的有機(jī)改良劑 (如有機(jī)肥、碳化玉米秸稈)。王鎮(zhèn)，蔡燕飛，劉國順，Yang Y H等研究[22-25]表明，施用有機(jī)肥能顯著促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放、有益微生物的生長，調(diào)節(jié)土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抑病性；促進(jìn)煙株根系的發(fā)育、增大葉面積，有利于煙株的健康生長，增強(qiáng)其抗逆性。Diogo R VC，López-Lefebre L R，李鑫，幕康國，Reddy A S N等研究指出[5,26-29]，礦質(zhì)營養(yǎng)不僅對植物的正常生長發(fā)育起著至關(guān)重要的作用，而且還以多種方式直接或間接地影響病原物的侵染、繁殖及寄主植物的感病和抗病性。本研究進(jìn)一步明確了采用營養(yǎng)調(diào)控的辦法對煙草抵抗青枯病有較好的效果；從發(fā)病初期至發(fā)病高峰期，生石灰水與微肥斯德考普灌對青枯病的防效分別為47.08%～61.70%、38.82%～41.06%。

從改良煙株根際土壤出發(fā)，改善土壤營養(yǎng)、土壤酸堿度、微生態(tài)環(huán)境，從而達(dá)到防控連作煙田青枯病的目的，這一理念源于植物的保健栽培，從煙草本身的健康維護(hù)出發(fā)，采用相應(yīng)措施，而不是從病原菌的藥劑控制出發(fā)，這是現(xiàn)代植保技術(shù)的新發(fā)展。在煙苗移栽時采用增施適量堿性肥料，或采用斯德考普6000倍液灌根 (250 mL/株) 措施來平衡煙株營養(yǎng)，并在煙苗成活后團(tuán)棵前，采用生石灰水 (重量體積比1∶50) 每株250 mL 灌根對煙草青枯病進(jìn)行控制可取得明顯成效。當(dāng)然，目前微量元素肥料提高煙草抗病性的機(jī)理方面，尤其是誘導(dǎo)煙草抗青枯病方面，研究還比較少，進(jìn)一步開展相關(guān)研究工作，對從營養(yǎng)學(xué)角度解決病害問題意義重大。

4 結(jié)語

采用生石灰水灌根、窩施碳化玉米秸稈、增施堿性肥料、微肥斯德考普灌根4項根際土壤改良措施對連作煙田青枯病均有一定的控制作用。生石灰水灌根措施的控病效果明顯優(yōu)于其他措施，其次為微肥斯德考普灌根處理。農(nóng)藝性狀方面，增施堿性肥料處理對煙草各農(nóng)藝指標(biāo)具有明顯的優(yōu)化作用。建議防控青枯病要采取綜合措施，特別注意對酸化土壤的修復(fù)，保證煙柱營養(yǎng)平衡，及時有效控制病原菌的數(shù)量。

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