二氧化氯对黄瓜枯萎病的防治效果及黄瓜生长的影响

张明月 李文庆 唐龙翔

（山东农业大学资源与环境学院，山东泰安 271018）

枯萎病俗称蔓割病、萎蔫病，是由半知菌尖孢镰刀菌属侵染引起的土传病害。枯萎病是黄瓜（Cucumis sativusL.）生产的毁灭性病害，在黄瓜幼苗期到成株期均可发病，开花结瓜期为发病盛期（李维炜和赵杰，2006；仇广灿 等，2008）。尤其在保护地内，黄瓜受到的危害更为严重，一般发病率为10%～30%，严重时高达80%～90%，从而严重影响黄瓜生产（王玲平，2001；许云东，2006）。传统的化学农药对枯萎病的防治效果欠佳，而且会对土壤及作物带来严重的污染，探讨一种安全高效的杀菌剂防治该病害极其必要。

二氧化氯是目前国际公认的高效、广谱、安全无污染的杀菌消毒剂，已被世界卫生组织列为AI 级消毒剂（高宝岩 等，2008；李东平和桂芳，2009）。二氧化氯本身是一种黄绿色至桔红色气体，具有与氯气相似的气味；具有强氧化性能，受热、光照时易发生爆炸，当空气中二氧化氯含量大于10%或水溶液中含量大于30%时都易发生爆炸（黄国良，2003）。二氧化氯对所有的病原微生物都有强烈的杀灭作用，而且其致死浓度低，作用时间短，不产生任何污染物残留和“三致”（致癌、致畸、致突变）副产物，具有广泛的应用前景（潘慧云，2002；史建华 等，2006）。研究表明二氧化氯对多种微生物及病原菌均有很好的杀灭作用（郑宏海 等，2000；王晓俭 等，2002），还可以抑制烟草黑胫病菌的生长（李梅云 等，2006），防治棉花立枯病和枯萎病，减少死苗率（王化鹏 等，2003）。已有的研究表明二氧化氯在农业上的应用潜力，但二氧化氯对作物生长的影响并未见报道，目前还没有对黄瓜枯萎病影响研究的相关报道。为此本试验就二氧化氯对黄瓜枯萎病的防治效果及其机理，以及对黄瓜生长的影响进行了探讨。

1 材料与方法

1.1 供试材料

二氧化氯由泰安嘉纳利环保科技有限公司提供，商品名为氧氯沙星，白色粉末，净含量为10%。供试黄瓜种子为新泰密刺，由山东省新泰市新甫山蔬菜研究所提供。供试菌株为尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌株（Fusarium oxysporumf.sp.cucumerinumOwen），由山东农业大学生命科学院微生物学实验室提供。供试土壤为棕壤，供试菌土由供试土壤加黄瓜枯萎病菌悬液配制，每千克土加20 mL 1×107cfu·mL-1菌液。

1.2 二氧化氯防治黄瓜枯萎病的试验

试验于2009年5月1日在山东农业大学资源与环境学院实验站网室内进行，设二氧化氯浓度为0、100、200、300、400、500 mg·L-1的6 个处理，每个处理3 次重复。试验时先将菌土装入盆钵，再用不同浓度的二氧化氯浇透，放置7 d 后播种。播种前先对种子进行催芽，首先在50～55 ℃水中浸泡2 min，然后在30 ℃水中浸泡2 h，再用湿润纱布包好，在28 ℃培养箱中催芽36 h，播种时取胚根一致的种子播于盆钵中，毎盆5 粒，每个处理3 次重复。10 d 后长至一叶一心时记录发病株数，计算发病率和防病效果。

发病率（%）=发病株数/调查总株数×100%

防病效果（%）=（1-处理发病率）/对照平均发病率×100%

1.3 二氧化氯灭菌试验

1.3.1 二氧化氯对土壤中微生物的杀灭效果试验 取菌土15 份放于纸杯中，每份100 g，用50 mL浓度为0、100、200、300、400、500 mg·L-1的二氧化氯溶液分别浇透。7 d 后采用平板计数法测定土壤中细菌、真菌、放线菌数量。

1.3.2 二氧化氯对枯萎病病原菌的杀灭效果试验 将枯萎病病原菌接种于 PDA 培养基上，于25 ℃培养箱中恒温培养7 d，然后刮取菌丝于无菌水中振荡均匀，用两层纱布过滤后配制成浓度为1×104cfu·mL-1的孢子悬液。

将配制好的浓度为10、20、40、80、120、200 mg·L-1的二氧化氯溶液分别与孢子悬液按4∶1 混合，用旋转混匀仪混匀，10、20 min 后各取0.1 mL 注入PDA 培养基中，涂抹均匀，然后取孢子悬液稀释100～1 000 倍液0.1 mL 于PDA 培养基中作对照，每个处理3 次重复，在27 ℃恒温箱中培养24 h 后记载菌落数。

1.4 二氧化氯对黄瓜种子发芽与幼苗生长的影响试验

1.4.1 浸种试验 配制浓度分别为0、10、20、30、40、50、80、120、200、300、500 mg·L-1的二氧化氯溶液。然后将种子分为两份，一份直接用上述二氧化氯溶液浸泡后再转入培养皿培养（直接浸种处理），另一份先经过催芽后再用上述二氧化氯溶液浸泡，最后转入培养皿培养（催芽后浸泡处理），以0 mg·L-1二氧化氯的处理为对照。7 d 后测定黄瓜幼芽质量、胚根长度，并计算发芽率和种子活力指数。

1.4.2 土培试验 用二氧化氯处理土壤7 d 后，将种子直播于盆钵中，其他处理步骤同1.2。播种7 d 后开始测定黄瓜株高、鲜质量，并计算发芽率。

2 结果与分析

2.1 二氧化氯对黄瓜枯萎病的防治效果

表1 表明，二氧化氯对黄瓜枯萎病具有良好的防治效果。随着二氧化氯浓度的增大，枯萎病发病率逐渐降低，不同二氧化氯处理的发病率均显著低于对照；当二氧化氯浓度小于300 mg·L-1时，随着二氧化氯浓度的增加，发病率迅速降低，浓度为100 mg·L-1的处理与浓度为200 mg·L-1的处理间差异达显著水平；当浓度超过200 mg·L-1时，发病率降低幅度减小，浓度相差100 mg·L-1的处理间发病率差异均不显著；防治效果则随着二氧化氯浓度的增大而逐渐增加，除浓度为300 mg·L-1的处理与200 mg·L-1和400 mg·L-1的处理间差异不显著外，其他处理间差异均达显著水平；浓度高于100 mg·L-1的处理防效均超过50%，浓度为500 mg·L-1的处理防效达96.4%。

表1 二氧化氯对黄瓜枯萎病的防治效果

2.2 二氧化氯的灭菌效果

2.2.1 二氧化氯对土壤中微生物的杀灭效果二氧化氯对土壤中微生物具有很强的杀灭作用，随二氧化氯浓度的增加土壤中微生物数量迅速减少，其中二氧化氯对真菌灭菌效果最好，细菌次之，放线菌最差（表2）。当二氧化氯浓度达500 mg·L-1时，真菌、细菌和放线菌数量分别比对照减少 95.9%、92.8%和67.4%，这对由真菌和细菌引起的土传病害防治具有积极的意义。

表2 二氧化氯对土壤中微生物的杀灭效果

2.2.2 二氧化氯对黄瓜枯萎病病原菌的杀灭效果 表3 结果表明，二氧化氯对黄瓜枯萎病病原菌具有极强的杀灭作用。在低浓度（10 mg·L-1）下仅作用10 min 即可完全杀死水中的黄瓜枯萎病病原菌，灭菌率可达100%（表3）。这与在X.oryzicola .和X.citri.等病原菌上研究的结果一致（王玲平，2001；许云东，2006）。说明二氧化氯对黄瓜枯萎病的防治效果主要是由于其对致病菌有强力杀灭作用而造成的。

2.3 二氧化氯对黄瓜种子发芽与幼苗生长的影响

2.3.1 浸种处理效果 对黄瓜种子进行直接浸种处理，结果表明随着二氧化氯浓度的增大，发芽率呈先升高后降低的趋势（表4）。浓度小于120 mg·L-1的处理与对照间差异不显著，浓度为120 mg·L-1的处理发芽率显著低于对照，说明当浓度大于80 mg·L-1时，种子的发芽受到显著地抑制作用。同时，随着二氧化氯浓度的增大，种子活力指数和芽质量均呈先增加后减小的趋势（表4），但抑制种子活力指数与芽质量的二氧化氯浓度降低，浓度为50 mg·L-1时，种子的活力指数与芽质量受到显著地抑制作用。

表3 二氧化氯对黄瓜枯萎病病原菌的杀灭效果

对黄瓜种子进行催芽后浸泡处理结果表明：随着二氧化氯浓度的增加，发芽率、种子活力指数与芽质量均呈逐渐减小的趋势，当浓度小于20 mg·L-1时，二氧化氯处理与对照间差异不显著，但当二氧化氯浓度超过20 mg·L-1时，二氧化氯处理与对照间差异显著，当浓度达到120 mg·L-1时，种子活力指数降为0，当浓度达到300 mg·L-1时，发芽率降为0（表4），说明当浓度小于20 mg·L-1时，二氧化氯对种子的发芽率无不良影响，当浓度大于20 mg·L-1时，种子的发芽受到显著地抑制作用。与直接浸种处理相比，催芽后再浸泡处理抑制种子发芽的二氧化氯浓度降低，即催芽后浸泡处理对黄瓜的种子发芽率、活力指数和芽质量有更强的抑制作用。

表4 二氧化氯对黄瓜种子发芽的影响

2.3.2 土壤处理效果 用二氧化氯处理土壤后再播种，黄瓜出苗率随二氧化氯浓度增大呈先升高后降低的趋势，但所有二氧化氯处理与对照间差异均不显著，浓度为100 mg·L-1与200 mg·L-1的处理出苗率显著高于浓度为500 mg·L-1的处理，但与其他浓度二氧化氯处理间差异不显著，说明不同浓度二氧化氯处理土壤对黄瓜出苗率无显著影响（表5）。

用二氧化氯处理土壤对黄瓜幼苗生长有明显促进作用，随二氧化氯浓度增大，黄瓜幼苗株高和单株鲜质量均呈先增大后减小的趋势。所有二氧化氯处理的株高均显著大于对照，浓度为200 mg·L-1处理株高除与300 mg·L-1处理差异不显著外，显著高于其他处理。就黄瓜幼苗单株鲜质量而言，除浓度为500 mg·L-1的处理与对照差异不显著外，其他浓度处理均显著大于对照。说明促进黄瓜幼苗生长的适宜二氧化氯浓度为200 mg·L-1，但当浓度为500 mg·L-1时，黄瓜幼苗生长未受到抑制（表5）。

表5 二氧化氯对黄瓜幼苗生长的影响

3 结论与讨论

二氧化氯对黄瓜枯萎病有较好的防治效果，防治效果随二氧化氯浓度的增大而增加。这主要是由于二氧化氯对土壤中真菌具有很强的杀灭作用，用二氧化氯处理病土后，土壤中黄瓜枯萎病病原菌（真菌）的数量会明显减少，从而能减轻对黄瓜的侵染。随二氧化氯浓度的增大，所含有的自由电子越多，氧化能力越强，对黄瓜枯萎病病原菌的杀灭能力就越强，因此其防治效果就越好。当二氧化氯的浓度达到500 mg·L-1时，枯萎病发病率仅为2.2%，防治效果达到90%以上，此浓度对黄瓜幼苗生长有一定的促进作用，因此二氧化氯防治黄瓜枯萎病的适宜浓度为500 mg·L-1，此时二氧化氯质量分数为30%，是能使其发生爆炸的浓度下限（黄国良，2003），所以当二氧化氯浓度不超过500 mg·L-1时，可有效地防治黄瓜枯萎病且不至发生危险。

当二氧化氯浓度小于50 mg·L-1时，直接浸种对黄瓜种子发芽率、种子活力指数和芽质量均无不良影响，甚至还有促进作用，因此在此浓度以下可以将其作为种子消毒剂使用，既可杀死种子表面所带的病原微生物，减少病害的发生，又可促进种子萌发。与直接浸种处理相比，催芽后浸泡处理抑制幼苗生长的临界浓度降低，原因可能是催芽后幼芽比较脆弱，用二氧化氯溶液浸泡，可使细胞失水或使细胞壁上的蛋白质失活，从而抑制了幼苗生长。

高宝岩，隋华，宿晓东，何宗钧，李明月．2008．新型消毒剂 —— 二氧化氯在农业生产中的应用．天津农业科技，（3）：16-17．

黄国良．2003．二氧化氯的理化性质及其应用．化学教学，（5）：46-47．

李东平，桂芳．2009．固态二氧化氯研究进展．甘肃科技，25（13）：87-89．

李梅云，高家合，刘勇，范忠梅，李永定，邵岩．2006．不同消毒剂对烟草黑胫病菌生长的抑制．中国农学通报，8（8）：427-430．

李维炜，赵杰．2006．黄瓜枯萎病及综合防治技术．上海蔬菜，（1）：54-55．

潘慧云．2002．有机稳定性二氧化氯的初步研究〔硕士论文〕．南京：南京理工大学．

仇广灿，成晓松，胡健，吴彩全．2008．福美双·甲基硫菌灵WP 防治黄瓜枯萎病试验．上海蔬菜，（2）：66-67．

史建华，王韩信，徐琴英，李建忠，朱选才．2006．稳定性二氧化氯制剂及其在水产养殖上的应用．水产科技情报，33（6）：257．

王化鹏，王卫国，刘志林．2003．二氧化氯防治棉花枯萎病探讨．周口师范学院学报，20（5）：42-43．

王玲平．2001．黄瓜感染枯萎病菌后生理生化变化及其与抗病性关系的研究〔硕士论文〕．太谷：山西农业大学．

王晓俭，尚洪涛，任志盛．2002．菌毒净防治农业病害的探讨．现代预防医学，29（3）：381-384．

许云东．2006．黄瓜不同抗性品种根分泌物对枯萎病发生的影响及其机理初探〔硕士论文〕．扬州：扬州大学．

郑宏海，刘志龙，欧佐梁，赖朝晖，应正定，韩承祥．2000．二氧化氯对作物害菌抑制作用的初步研究．浙江农业学报，12（5）：281-284．