设施菜田土壤根结线虫综合防治技术的应用效果
2010-09-12黄成东董林林李晓林
黄成东 任 涛 董林林 陈 清 李晓林
设施菜田土壤根结线虫综合防治技术的应用效果
黄成东 任 涛 董林林 陈 清 李晓林
本试验在日光温室生产条件下,通过基质添加AM真菌和生物有机肥育苗、定植时穴施烟草残渣和生物有机肥、套种茼蒿/万寿菊及用植物材料提取液 (无线美、海绿素)配施阿维菌素灌根等系列技术,全生育期改善蔬菜的根际环境,提高植株抗病性,抑制线虫侵染。试验结果表明,该综合配套技术能够明显降低根层土壤线虫数量,最多可减少75.6%,根系根结指数最大降低63.6%,而作物产量增加4.6%~16.1%。
设施菜田;综合防治技术;根结线虫
菜农在设施蔬菜生产中连续种植一种作物的现象非常普遍,这种连年栽培的方式虽然可在短时间内充分利用有限的耕地面积创造出更多的产值,但由于受高度集约化和复种指数高等因素的影响,设施菜田土壤的生物学质量急剧下降,生物多样性降低,土传病害尤其是根结线虫发生严重,对蔬菜的产量和品质及可持续发展造成很大影响。据估计,全国每年因蔬菜线虫造成的经济损失达30亿元以上 (董炜博 等,2004)。根据北京市的调查,由于常年连作,果类蔬菜土壤根结线虫的发病率在50%以上,北京市蔬菜根结线虫发病面积达5000 hm2以上 (胡铁军 等,2005)。土传病害和根结线虫问题是设施菜田土壤退化的典型特征。目前生产中,土传病害和根结线虫多采用化学防控,但由于化学农药在土壤中残留时间长、毒性大,对蔬菜无公害生产有着很大影响,因此寻求安全、生态的根结线虫综合防治方法迫在眉睫。
本试验在京郊田间条件下,通过在蔬菜主要生育期施用功能性微生物和专性植物材料浸提液,添加外源物质进行根层隔离调控等技术,研究其防控设施菜田根结线虫的效果,以达到改善老菜田退化土壤的目的。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2009年2月 ~2010年1月在北京市大兴区魏善庄镇张家场村农业生产标准化基地的日光温室中进行。本试验共选用2个温室进行综合技术试验,温室1已种植10 a以上,温室2已种植5 a,两个温室土传病害均发生严重。温室1土壤中全氮含量778 mg·kg-1,速效磷111 mg·kg-1,速效钾196 mg·kg-1,有机质1.37% ,pH值8.07。温室2土壤中全氮含量742 mg·kg-1,速效磷90 mg·kg-1,速效钾170 mg·kg-1,有机质1.35%,pH值8.07。具体的茬口安排及品种见表1,其中苦瓜在4月套种在番茄种植行的一侧,温室2秋冬茬未进行试验。
表1 根结线虫综合防治试验茬口安排
试验选用的AM真菌 (AMF)为根内球囊霉(Glomus intraradices),来自北京市农林科学院(BGC BJ09,国家自然科技资源平台资源号:1511C0001BGCAM0042),生物有机肥为 “Bio爸爱我”抗土传病高效生物肥 (南京农业大学研制),灌根剂选用北京新禾丰公司提供的无线美(植物源驱线剂)和海绿素 (海藻提取剂),套种植物选用的是万寿菊和茼蒿。
1.2 试验处理
2个温室采用相同的试验设计,具体处理如下:
传统管理 (对照):按照农民传统习惯进行田间管理,即育苗、定植及生长期等各个环节均不添加外源物质,水肥及农事管理按照习惯操作。
设施菜田土壤根结线虫综合防治技术包括:①生物肥育苗:育苗时添加2%质量的生物有机肥到育苗基质中,其中温室1内冬春茬黄瓜每株添加约10 g的AM真菌。② 烟草残渣根层隔离保护技术:定植时穴施烟草残渣,温室1使用未发酵型,3茬作物施用量分别为每株10 g、25 g和15 g;温室2冬春茬番茄使用发酵型,施用量为每株20 g,夏秋茬苦瓜使用未发酵型,施用量为每株25 g。③ 无线美+海绿素+阿维菌素灌根技术,促根及驱避土壤线虫:定植后7 d用无线美、海绿素灌根,用量均为3 L·hm-2,随水冲施,40~50 d后进行第2次灌根,同时用1.8%阿维菌素乳油按3 L·hm-2灌根。④ 套种茼蒿或万寿菊,根系分泌物抑制根际线虫侵染蔬菜:温室2番茄定植14 d后在根际周围套种茼蒿,苦瓜定植后立即套种茼蒿;温室1苦瓜定植的同时在根际周围移栽育好的万寿菊。其他水肥及农事管理与对照相同。
每个处理3次重复,随机区组排列,温室1每小区面积51.0 m2,温室2每小区面积44.2 m2。处理间开沟隔离,沟宽0.8 m,深0.25 m。
1.3 测定项目和方法
1.3.1 土壤线虫 在冬春茬黄瓜或番茄拉秧前(Ⅰ)、夏秋茬苦瓜盛瓜期 (Ⅱ)和拉秧前 (Ⅲ)、秋冬茬番茄盛果期 (Ⅳ)和拉秧前 (Ⅴ)5个时期采用“之”字形采土法采集植株根际0~20 cm的土壤,每个土样由5钻土样混合而成,带回实验室立即测定土壤线虫。土壤线虫的分离参考贝氏漏斗法,在口径为10 cm的玻璃漏斗末端接一段橡皮管,橡皮管另一端用止水夹夹紧,在漏斗内放置一层纱网,把50~70 g土样均匀包在4层纱布里,放在漏斗内,加水至浸没土壤。置于室温条件下分离。24 h后打开夹子,将橡皮管内的水放到小烧杯中,然后离心,用3个套在一起的筛网过筛,冲洗,收集,在显微镜下计数。
1.3.2 根结线虫发病程度 在所有果实收获后拉秧前,用铁锹收集棚内作物0~30 cm根系,带回实验室统计根系根结线虫感染级别,分为9级(冯志新,2001):0级,无根结;1级,根结微量,少于5个;2级,根结较少,不超过25个;3级,根结少,26~100个;4级,中等,有大量根结,但大多数不连接在一起;5级,中等,有大量根结,许多连接在一起;6级,严重,根结非常多,大多数连接在一起,根生长受到轻微阻碍;7级,非常重,大量侵染,根生长微弱;8级,极严重,大量侵染,根的生长停滞。
根结指数的计算公式为:
1.3.3 产量 在果实收获时,分别统计每个小区产量,最后计算总产量。
1.4 数据统计分析
处理间数据差异显著性分析采用SAS9.2软件。
2 结果与分析
2.1 综合防治技术对设施蔬菜0~20 cm土壤线虫的影响
从表2中可以看出,不同的时期作物根际土壤中线虫密度不同,以苦瓜拉秧期土壤中线虫密度最低,秋冬茬番茄盛果期线虫的密度最高,综合防治技术在各时期均能极大地降低0~20 cm土壤的线虫密度,但是在不同的生育期内效果不同,这可能与线虫本身的发病周期有关。在温室1内,5个采样时期土壤中线虫密度分别比对照减少57.3%、65.9%、75.6%、62.2%和53.5%,且在苦瓜盛瓜期 (Ⅱ)和拉秧前 (Ⅲ)、番茄盛果期 (Ⅳ)产生了显著性差异。温室2的3个采样时期土壤中线虫密度则分别比对照减少69.1%、34.8%和65.6%,且在番茄和苦瓜拉秧前 (Ⅰ和Ⅲ)有着显著性差异。
表2 不同时期土壤中线虫密度的变化 条
2.2 综合防治技术对根系根结指数的影响
由图1可以看出,不管是温室1还是温室2,综合防治技术处理的植物根系根结指数都要比对照低,但不同作物的降低幅度有所差异。温室1黄瓜、苦瓜和番茄上,综合防治技术处理的根结指数分别比对照降低50.0%、25.1%和63.6%,且在黄瓜和番茄上差异显著;温室2的番茄和苦瓜上,根结指数分别比对照降低39.3%和58.0%,且在番茄上差异显著。
2.3 综合防治技术对作物产量的影响
对不同蔬菜的产量分析发现,与对照相比,综合防治技术处理的黄瓜、番茄和苦瓜的产量分别提高了16.1%、4.6%和12.1%,其中在番茄上,综合防治技术处理的产量显著提高。
图1 根结线虫侵染不同蔬菜引起的根结指数差异
图2 不同处理下不同蔬菜产量差异
3 结论
通过测定土壤线虫密度、根系根结指数和产量这3个主要指标,发现综合防治技术在黄瓜、苦瓜、番茄3种作物上,都有着良好的效果,能够降低根际土壤线虫数量,从而减少线虫对根系的侵染,使根结指数下降,进而对产量产生有利的影响。育苗技术能够提高植物的生长能力,有利于形成壮苗,增强抗病性;穴施烟草残渣形成了根系与土壤的隔离层,保护根系,有效地减缓了土壤线虫的直接侵染;灌根技术则是在生长的前期、中期一方面通过促根作用,增强根系对养分的吸收和利用,增强植株抗病能力,另一方面利用驱线剂,在植物全生育期抑制或驱避线虫对根系侵害;套种技术利用活体植物根系分泌物,抑制和驱避线虫对根系的侵染。因此,在整个生长过程中,综合防治技术处理的作物根系受线虫侵染明显减少,产量有所提高。这一整套设施菜田土壤根结线虫综合防治技术对生态环境、蔬菜品质都是安全的、无公害的,适于大面积推广应用。
董炜博,石延茂,李荣光,姜瑞德,赵志强,李青.2004.山东省保护地蔬菜根结线虫的种类及发生.莱阳农学院学报,21(2):106-108.
冯志新.2001.植物线虫学.北京:中国农业出版社:207.
胡铁军,张芸,师迎春.2005.芦荟后茬种蔬菜,根结线虫病严重.中国植保导刊,(4):37.
The Application Effectiveness of Integrated Control Techniques for Root Knot Nematode in Intensive Vegetable Production Fields
HUANG Cheng-dong,REN Tao,DONG Lin-lin,CHEN Qing,LI Xiao-lin(College of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing,100193,China)
Under solar greenhouse production conditions,this study improves vegetable root zone environment of the whole growing stage,enhance the plant disease resistance and restrain the nematode infection by applying a series of technology,such as:inoculating seedling substrates with AM fungi,using bio-fertilizer to grow seedling,adding tobacco residue and bio-fertilizer at transplanting,intercropping with crown daisy(Chrysanthemum sp.)/marigold(Tagetes erecta L.),and root dipping with plant extract products(FoliwellTM-Garland and Bio-20 Seaweed Fertilizer)and Avermectin,etc.After several successive field experiments,we found this integrated technique could significantly reduce the soil nematode density by75.6%and the root-knot index by63.6%,thus increase the yield by4.6%to16.1%.
Intensive vegetable production fields;Integrated control techniques;Root-knot nematode
黄成东,博士研究生,中国农业大学资源与环境学院,北京100193,E-mail:hcdjxy@sina.com
任涛,董林林,陈清 (通讯作者,教授,E-mail:qchen@cau.edu.cn),李晓林,中国农业大学资源与环境学院,北京100193
2010-08-24;接受日期: 2010-09-25
果类蔬菜产业技术体系北京市创新团队项目,北京市政府科技服务项目 (20080901)