碱性肥料调节香蕉园土壤酸度及防控香蕉枯萎病的效果

樊小林， 李 进

(华南农业大学资源环境学院， 广东广州 510642)

1 材料与方法

1.1 试验区概况

1.2 试验材料

供试肥料分为3类： 第一类为释尔富长效肥料(CRF同步营养肥)，其中长效氮、 磷、 钾肥分别为含氮(N)44.0%的控释尿素、 含磷(P2O5)43.0%的控释磷酸二铵、 含钾(K2O)57.0%的控释氯化钾， 肥效期均为3个月；第二类为当地常规速效肥料(CCF)，其中速效氮、 磷、 钾肥分别为含氮(N)46.0%的尿素、 含磷(P2O5)44.0%的磷酸二铵、 含钾(K2O)60.0%的氯化钾；第三类是碱性肥料(AF)，由广东省高校环境友好型肥料工程技术研究中心开发，其中碱性氮、 磷、 钾肥是由含氮(N)28.0%的碱性氮肥(以羟基脲为原料合成的无钠碱性氮肥)、 含磷(P2O5)18.0%的钙镁磷肥、 含钾(K2O)65.1%的K2CO3熔融复混的肥料，碱性肥料的pH值为9.2。

1.3 试验设计

试验采用5因素完全方案。设5个处理，分别为： 1)碱性肥料+长效肥料+速效肥料(AF+CRF+CCF)，其中碱性肥料、 控释肥料以及速效肥料的氮、 磷、 钾分别占总氮、 磷、 钾的1/3； 2)碱性肥料+长效肥料(AF+CRF)，其中碱性肥料和控释肥料的氮、 磷、 钾分别占总氮、 磷、 钾的50%； 3)碱性肥料+速效肥料(AF+CCF)，其中碱性肥料和速效肥料的氮磷钾分别占总氮磷钾的50%； 4)长效肥料+速效肥料(CRF+CCF)，其中控释和速效氮、 磷、 钾分别占总氮、 磷、 钾的50%；5)速效肥料对照(CCF)，氮、 磷、 钾100%为水溶性肥料。每个处理的氮、 磷、 钾总量相等，每株香蕉整个生育期内施氮(N)、 磷(P2O5)、 钾(K2O)总量分别为200、 80、 400 g，氮、 磷、 钾比例为1 ∶0.4 ∶2，每个处理重复3次，随机排列。每个重复的小区面积为244 m2，移栽66株香蕉，试验地面积为3667 m2。香蕉生长期施肥量和方法参考樊小林(2007)推荐的香蕉养分管理模式[18]。在香蕉整个生育期保证供应等量氮、 磷、 钾的前提下，在香蕉的4个关键需肥期进行4次追肥[19]，第1次施肥(香蕉苗期或球头显现期)氮、 磷、 钾的比例分别为N(30%)、 P2O5(20%)、 K2O(10%)；第2次(香蕉大苗期或球头扩大期)为N(40%)、 P2O5(40%)、 K2O(40%)；第3次(抽蕾前或攻蕾期)为N(20%)、 P2O5(30%)、 K2O(40%)；第4次(幼果期)为N(10%)、 P2O5(10%)、 K2O(10%)。病虫害防治和灌水采用当地传统的管理措施，并保障每个处理相同。

1.4 测定指标与方法

在大田苗期、 营养生长期、 花芽分化期、 孕蕾期统计香蕉黄叶率；孕蕾期、 抽蕾期、 果实膨大期、 收获期调查香蕉枯萎病发病率、 病情指数，各指标按照下式计算[20-21]：

香蕉枯萎病发病率(%)=染病植株总数/(染病植株总数+健康植株总数)×100；

病情指数(%)=∑(各级病株数×该级级数值)/(总株数×最高级级数值)×100；

香蕉黄叶率(%)=黄叶数/绿叶数×100；

产量为收获期可以采收和销售的香蕉果实鲜重总和；

经济收获率=具有商品价值的可收获香蕉植株数量/香蕉总株数。

1.5 数据分析

采用SPSS 13.0和EXCEL软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 土壤pH值与香蕉枯萎病的相关分析

表1 土壤pH值与香蕉病害的关系

2.2 碱性肥料对香蕉园土壤pH值的影响

图1 碱性肥料对土壤pH值的影响Fig.1 Effect of alkaline fertilizer on the soil pH value

2.3 碱性肥料对香蕉叶片健康生长的影响

由图2可见，在香蕉生长的202 d中，非碱性肥料处理CRF+CCF、 CCF黄叶率平均值(CKaveg)自始至终都大于碱性肥料处理AF+CRF+CCF、 AF+CRF、 AF+CCF的平均值(Taveg)，从大田苗期到孕蕾期，CKaveg是14.27%，而Taveg为9.83%，后者较前者减少了30%以上。说明在香蕉生长发育期施用碱性肥料可以明显地降低香蕉黄叶率，增加绿叶数，将有益于香蕉光合和健康生长。研究还发现，常规肥料处理较碱性肥料处理不仅叶片黄叶率高，而且黄叶枯萎更快，叶片发黄后会迅速转变成为枯叶，导致香蕉在抽蕾和幼果期得不到充足的光合产物，从而影响香蕉生长及产量。

图2 碱性肥料对香蕉生育期黄叶率的影响Fig.2 Effect of alkaline fertilizer on the rate of yellow leaf during banana growth

2.4 碱性肥料对香蕉枯萎病的防治效果

图3结果表明，香蕉整个生育期(除孕蕾期CRF+CCF处理外)，施用碱性肥料处理AF+CRF+CCF、 AF+CRF、 AF+CCF和不用碱性肥料处理CRF+CCF和CCF的发病率可明显的分为两组，后者在香蕉整个生育期均明显高于前者。从图3还可以看出，无论是前者还是后者，两种肥料处理的发病率均随着香蕉生长期的延长而增加，但相比之下，碱性肥料处理的病害发病率增长缓慢，4个生长期平均增长率是6%，而非碱性肥料的为14%，后者是前者的2.43倍，说明碱性肥料与长效肥料、 碱性肥料与常规肥料配合施用均能明显降低香蕉巴拿马病发病率。研究结果还表明，非碱性肥料处理间、 碱性肥料处理间的发病率也有差异。非碱性肥料处理中，长效肥和常规肥混合施用的香蕉发病率一直明显低于常规肥料，前者香蕉一生四个关键生育期的平均发病率比后者少了8个百分点(约减少了21%)。可见仅长效肥料的使用也可以明显地减少香蕉的发病率，其可能原因是长效肥能持续供给香蕉养分，使香蕉健壮而抗病。碱性肥料处理中，碱性肥料和常规肥料配合处理的发病率比碱性肥和长效肥配合其他两个处理的发病率都小，4个关键生育期的平均发病率(10%)比后两者(15%和17%)分别减少了5和7个百分点。说明对于降低香蕉巴拿马病发病率，碱性肥料和常规肥料配合施用比碱性肥和长效肥配合的效果更好，其原因有待于进一步研究。

图3 碱性肥料对香蕉巴拿马病发病率的影响Fig.3 Effect of alkaline fertilizer on the incidence of banana Fusarium oxysporum f. sp. cubense

病情指数反映了香蕉枯萎病的严重程度。从图4来看，非碱性肥料处理的香蕉从孕蕾期至收获期病情指数始终显著大于碱性肥料处理的病情指数。结果还能反映出，非碱性肥料处理香蕉的病情指数曲线在抽蕾期后呈指数曲线迅速增长，而碱性肥料的病情指数曲线呈抛物线型，抽蕾期后病情指数便呈递减增长。研究结果进一步说明碱性肥料处理，或香蕉生长期施用碱性肥料能明显地降低香蕉巴拿马病的病危害程度，即施用碱性肥料是防止香蕉枯萎病发生及其蔓延的有效措施。

2.5 碱性肥料对香蕉产量的影响

表2结果表明，施用碱性肥料AF+CRF+CCF、 AF+CRF、 AF+CCF处理的经济收获率显著高于没有施用碱性肥料的CRF+CCF、 CCF处理。可见，碱性肥料与长效肥料及常规肥料配合能显著增加香蕉的经济收获率。

图4 碱性肥料对香蕉巴拿马病病情指数的影响Fig.4 Effect of alkaline fertilizer on the disease index of Fusarium oxysporum f. sp. cubense

单株产量和经济收获率一样，也是香蕉产量的关键因素。从表2可以看出，施用碱性肥料AF+CRF+CCF、 AF+CCF处理的单株产量显著大于没有施用碱性肥料的CRF+CCF、 CCF处理的产量，较常规对照(CCF)处理，分别增产19%和22%。但是AF+CRF的单株产量与CRF+CCF、 CCF的产量没有统计差异，其可能原因是AF+CRF处理以碱性肥料和长效肥配合，其中的速效养分不如AF+CRF+CCF和AF+CCF的多，在香蕉生长期(特别是孕蕾期)养分供应不充足。可见，碱性肥料与长效肥料及常规肥料配合，即速效、 缓效和长效肥料配合才能显著增加香蕉的单株产量。

表2 碱性肥料对香蕉果实产量的影响

3 讨论

香蕉枯萎病是一种真菌类土传病害，主要危害香蕉的维管束，其致病力强、 孢子存活时间长，一旦发病即具毁灭性危害。在土壤中病原菌的厚垣孢子存活时间可长达10年以上，即使在淹水2年的情况下，仍不能完全杀灭其病菌[22]。香蕉枯萎病易在pH值6以下、 肥力低的砂质、 砂壤酸性土壤上发作[23]。本文研究结果也表明，香蕉枯萎病危害和土壤pH值呈显著的负相关关系，香蕉枯萎病的危害将随着土壤pH值的升高而减弱。其原因一方面可能是由于香蕉枯萎病菌属于喜酸性土壤环境的真菌类土传病害，当碱性肥料中和了土壤酸性并使土壤呈中性或偏碱性时，香蕉枯萎病尖孢镰刀菌就失去了最适的土壤环境；另一方面可能是因为，施用碱性肥料后，土壤环境更有利于细菌或者放线菌等有益微生物的活动和繁殖[24]，从而改善了土壤微生物的多样性，对香蕉枯萎病尖孢镰刀菌产生了一定的抑制作用。所以通过施用碱性肥料调节土壤酸碱度是防控香蕉枯萎病蔓延和危害的关键措施之一。

碱性肥料的种类、 碱性肥料和常规肥料、 缓/控释肥料配合类型的差异等对香蕉生长和香蕉抗病等也有一定的影响。其可能原因是肥料配比和复混方式不同，那么肥料对土壤养分和香蕉养分吸收状况的影响不一。所以，为了既营养香蕉又抗病、 防病，有必要对碱性肥料的配方和制造方法、 使用方法和效果做深入细致的研究，以期在我国能早日研发出能同时中和土壤酸性、 均衡香蕉营养、 防控香蕉枯萎病、 恢复我国香蕉产业的碱性肥料。

4 结论

参考文献:

[1] 中华人民共和国农业部. 中国农业年鉴[M]. 北京： 中国农业出版社, 2011. 25-26.

Ministry of Agriculture of the P.R.China. China agricultural yearbook (General Surveys)[M]. Beijing： China Agriculture Press, 2011. 25-26.

[2] 梁骏, 郑有飞, 李璐, 等.酸雨对土壤酸化和油菜中后期生长发育的影响[J]. 农业环境科学学报, 2008，27(3)： 1043-1050.

Liang J, Zheng Y F, Li Letal.Effects of acid rain upon soil acidization and growth/development of rape crop in its middle late stages[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2008, 27(3)： 1043-1050.

[3] Stevens C J, Dise N B, Gowing D J. Regional trends in soil acidification and exchangeable metal concentrations in relation to acid deposition rates[J]. Environmental Pollution, 2009, 157： 313-319.

[4] 廖柏寒, 蒋青. 模拟酸沉降条件下南方森林土壤铝的释放与活化研究[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2000, 26(5)： 347-351.

Liao B H, Jiang Q. Aluminum release and mobilization in five forest soils in southern China affected by simulated acid deposition[J]. Journal of Hunan Agricultural University (Natural Science), 2000, 26(5)： 347-351.

[5] Lesturgez G, Poss R, Noble Aetal. Soil acidification without pH drop under intensive cropping systems in North East Thailand[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2006, 114： 239-248.

[6] Guo J H, Liu X J, Zhang Yetal. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science, 2010, 327： 1008-1010.

[7] 王宁, 李九玉, 徐仁扣.土壤酸化及酸性土壤的改良和管理[J]. 安徽农学通报, 2007, 13(23)： 48-51.

Wang N, Li J Y, Xu R K. Soil acidification and acid soil improvement[J].Anhui Agricultural Science Bulletin, 2007, 13(23)： 48-51.

[8] 何龙飞, 王爱勤, 刘友良, 等.植物耐铝性机制的研究进展[J]. 广西农业生物科学, 2003, 22(1)： 58-62.

He L F, Wang A Q, Liu Y Letal. The progress in study on plant aluminum resistance mechanism[J]. Journal of Guangxi Agricutural and Biological Science, 2003, 22(1)： 58-62.

[9] Ma J F, Ryan P R, Delhaize E. Aluminum tolerance in plants and the complexing role of organic acids[J].Trends in Plant Science, 2001, 6： 273-278.

[10] 陈绵才, 谢圣华, 肖彤斌, 等.海南岛主要栽培果树的根结线虫病及其防治[J]. 热带农业科学, 2004, 24(6)： 8-12.

Chen M C, Xie S H, Xiao D Betal. Occurrence and control of root knot nematode disease in main fruit crops in Hainan Island[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture, 2004, 24(6)： 8-12.

[11] 高乔婉. 香蕉枯萎病. 中国农业百科全书植物病理学卷[M]. 北京： 中国农业出版社, 1996. 482-483.

Gao Q W. BananaFusariumwilt. Encyclopedia of china agricultural plant pathology sociology[M]. Beijing： China Agriculture Press, 1996. 482-483.

[12] Hwang S C, Ko W H. Cavendish banana cultivars resistant to Fusarium wilt acquired through somaclonal variation in Taiwan[J]. Plant Disease, 2004, 88(6)： 580-588.

[13] 林时迟, 张绍升, 周乐峰, 等. 福建省香蕉枯萎病鉴定[J]. 福建农业大学学报, 2000, 29(4)： 465-469.

Lin S C, Zhang S S, Zhou L Fetal. Identification of banana vascular wilt in Fujian[J]. Journal of Fujian Agricultural University, 2000, 29(4)： 465-469.

[14] 曾惜冰, 王碧青, 韩路， 等. 香蕉品种资源抗枯病的鉴定[J]. 中国果树, 1996,(2)： 28-29.

Zeng X B, Wang B Q, Han Letal. Identification of germplasm resources resistant to banana blight[J]. Chinese Fruit, 1996, (2)： 28-29.

[15] 刘景梅, 王璧生, 陈霞, 等. 广东香蕉枯萎病菌生理小种RAPD技术的建立[J]. 广东农业科学, 2004, (4)： 43-45.

Liu J M, Wang B S, Chen Xetal. Establishment of technology ofFusariumoxysporumf. sp.cubenserace RAPD in Guangdong[J]. Guangdong Agricultural Science, 2004,(4)： 43-45.

[16] 谢梅琼, 杨媚, 杨迎青, 等. 香蕉枯萎病菌的风险性分析[J]. 果树学报, 2011, 28(2)： 284-289.

Xie M Q, Yang M, Yang Y Qetal. Risk analysis ofFusariumoxysporumf. sp.cubense[J]. Journal of Fruit Science, 2011, 28(2)： 284-289.

[17] 许林兵, 黄秉智, 吴元立, 等. 中国香蕉枯萎病地区栽培种多样性生产分析与建议[J]. 福建农业科技, 2011,(1)： 33-36.

Xu L B, Huang B Z, Wu Y Letal. Production analysis and suggestion of agronomic diversity on the China banana producing regions which were infectedFusariumoxysporumf sp.cubense[J]. Fujian Agricultural Science and Technology, 2011, (1)： 33-36.

[18] 樊小林. 香蕉营养与施肥[M]. 北京： 中国农业出版社, 2007. 208-217, 252-256.

Fan X L. Banana nutrition and fertilization[M]. Beijing： China Agriculture Press, 2007. 208-217, 252-256.

[19] 刘延涛. 香蕉控释配方肥控释养分配比及其应用效果研究[D]. 广州： 华南农业大学硕士学位论文, 2011.

Liu Y T. Study on application effect of the ratio of controlled release nutrients in blending controlled release fertilizers[D]. Guangzhou： Ms thesis of South China Agricultural University, 2011.

[20] 张志红. 多功能生物复混肥的研制及其对香蕉枯萎病的防治作用[D]. 广东： 华南农业大学博士学位论文, 2006.

Zhang Z H. Development of multifunctional microbial-organic-inorganic compound fertilizers and results of bananaFusariumwiltcontrol[D]. Guangzhou： PhD dissertation of South China Agricultural University, 2006.

[21] Carlier J, de Waele D, Escalant J V. Global evaluation of musa germplasm for resistance to Fusarium wilt,Mycosphaerellaleaf spot diseases and nematodes(Technical Guidelines No. 6.)[M]. Montpellier, France： INIBAP. 2002.

[22] 刘绍钦, 梁张慧, 黄炽辉. 香蕉枯萎病的防治策略[J]. 广西农业科学, 2006, 37(6)： 686-687.

Liu S Q, Liang Z H, Huang C H. Control strategy on fusarium wilt of banana[J]. Guangxi Agricultural Sciences, 2006, 37(6)： 686-687.

[23] 胡莉莉, 窦美安, 谢江辉, 等. 香蕉枯萎病抗病性研究进展[J]. 广西热带农业, 2006, (1)： 16-18.

Hu L L, Dou M A, Xie J Hetal. Advances in resistant of banana fusarium wilt[J]. Guangxi Tropical Agriculture, 2006, (1)： 16-18.

[24] 王世强, 胡长玉, 程东华, 等. 调节茶园土壤pH对其土著微生物区系及生理群的影响[J]. 土壤, 2011, 43 (1)： 76-80.

Wang S Q, Hu C Y, Cheng D Hetal. Effects of adjusting pH of tea plantation soil on indigenous microbial fauna and physiological group[J]. Soils, 2011, 43 (1)： 76-80.

[25] 郭水木, 杨志明. 香蕉镰刀菌枯萎病的发生规律与综防措施[J]. 现代园艺, 2009, (2)： 16-18.

Guo S M, Yang Z M. Control measures and occurrence regularity ofFusariumoxysporumf.sp.Cubense[J]. Modern Horticultural, 2009, (2)： 16-18.

[26] 陈敦忠, 徐碧玉, 金志强. 香蕉镰刀菌枯萎病的诊断及防治[J].热带农业科学, 2005, 25(2)： 53-57.

Chen D Z, Xu B Y, Jin Z Q. Diagnosis and control forFusariumWiltof banana[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture[J]. 2005, 25(2)： 53-57.

[27] Groenewald S. Biology pathogenicity and diversity ofFusariumoxysporumf sp.cubense[D]. Pretoria： Faculty of Natural and Agricultural Science University of Pretoria. 2006. 27-28.

[28] Woltz S S, Jones J P. Interactions in source of nitrogen fertilizer and liming procedure in the control of Fusarium wilt of tomato[J]. Hortscience, 1973, 8： 137-138.

[29] 牛花朋, 李胜荣, 申俊峰, 等. 粉煤灰与若干有机固体废弃物配施改良土壤的研究进展[J]. 地球与环境, 2006, 34(2)： 27-34.

Niu H P, Li S R, Shen J Fetal.Advances in the utilization of mixtures of fly ash and biosolids in soil amendment[J]. Earth and Environment, 2006, 34(2)： 27-34.

[30] 乔显亮, 骆永明, 吴胜春.污泥的土地利用及其环境影响[J]. 土壤, 2000, (2)： 79-85.

Qiao X L, Luo Y M, Wu S C. The environmental effect of the sludge utilization[J]. Soils, 2000, (2)： 79-85.

[31] 吴家华， 刘宝山， 董云中， 等. 粉煤灰改土效应研究[J]. 土壤学报， 1995, 32(3)： 334-340.

Wu J H, Liu B S, Dong Y Zetal. Study on the effect of modifier with coal fly[J]. Acta Pedologica Sinica, 1995, 32(3)： 334-340.

[32] 乔晓荣. 不同改良剂对土壤微生物生态的影响[D]. 杭州： 浙江大学硕士论文, 2011.

Qiao X R. Effect of different amendments on soil microbial ecology[D]. Hangzhou： Ms thesis of Zhejiang University, 2011.

[33] 陈福兴, 姚造华, 徐明岗, 等. 红壤复合改良剂研制及其功效[J]. 土壤肥料, 2000, (1)： 42-44.

Chen F X, Yao Z H, Xu M Getal. Development and efficacy of the red soil amendment[J]. Soil and Fertilizer, 2000, (1)： 42-44.

[34] 郭荣发, 廖宗文, 陈爱珠. 活化磷矿粉在砖红壤上的施用效果[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2004, 30(3)： 233-235.

Guo R F, Liao Z W, Chen A Z. Effect of application of active ground phosphate rock to latosol[J]. Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences), 2004, 30(3)： 233-235.

[35] 傅柳松, 吴杰民, 杨影, 等. 模拟酸雨对浙江省主要土壤类型土壤铝溶出规律研究[J]. 农业环境保护, 1993, 12(3)： 114-119.

Fu L S, Wu J M, Yang Yetal. The leaching patterns of alumium in soils collected from Zhejiang province by simulated acid rain[J]. Agro-environmental Protection, 1993, 12(3)： 114-119.

[36] 戎秋涛, 杨春茂, 徐文彬, 等. 土壤酸化研究进展[J]. 地球科学进展, 1996, 11(4)： 396-401.

Rong Q T, Yang C M, Xu W Betal. Advance in study on soil acidification[J]. Advance in Earth Sciences, 1996, 11(4)： 396-401.