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调节植烟土壤酸度防控烤烟青枯病

2015-11-23施河丽向必坤彭五星高艳波谭军

中国烟草学报 2015年6期
关键词:土壤改良剂植烟草木灰

施河丽,向必坤,彭五星,高艳波,谭军

湖北省烟草公司恩施州公司,湖北 恩施 445000

调节植烟土壤酸度防控烤烟青枯病

施河丽,向必坤,彭五星,高艳波,谭军

湖北省烟草公司恩施州公司,湖北 恩施 445000

针对植烟土壤退化、微生态环境失衡和青枯病为害严重等问题,设置了石灰1500kg/hm2、 草木灰18000kg/hm2和煤炭灰18000kg/hm2三种土壤改良剂对植烟土壤进行修复。分析植烟土壤pH值、交换性酸总量、细菌、真菌、放线菌和青枯病病原菌变化及调查各处理青枯病的发病情况,探索不同土壤改良剂对植烟土壤修复及对青枯病防控效果的影响。结果表明,移栽后120天,石灰、草木灰和煤炭灰处理的植烟土壤pH值较CK分别提高了8.85%、17.28%和7.61%;放线菌数量分别较CK增加了126.57%、125.87%和185.31%;青枯菌数量分别较CK降低了25.15%、46.81%和14.11%;移栽后90天为青枯病发病高峰期,石灰、草木灰和煤炭灰处理对青枯病的相对防效分别为49.30%、69.02%和16.90%。综合研究表明,3种土壤改良剂对植烟土壤修复及烟草青枯病防控均有一定的效果,且以草木灰18000kg/hm2效果最佳,其次为石灰1500kg/hm2。

土壤改良剂;pH值;青枯病;烟草

良好的土壤生态环境是农业健康、可持续发展的基础[1]。目前烟区由于长期连作、连续施用化肥和优质有机肥施用不足,使植烟土壤存在板结、酸碱度不平衡、部分植物必需矿质元素含量不足、有机质活性低等问题,导致烟草根茎类病害,尤其是烟草青枯病愈发严重[2-6]。针对青枯病的防控,从抗病育种、农业防治、化学防治、生物防治等方面已开展了大量研究,但至今仍无理想的防控措施,该病已成为茄科类作物生产可持续发展的主要瓶颈[7]。本研究探讨使用土壤改良剂调节土壤酸碱度防控烟草青枯病的可行性,进一步明确与烟草青枯病发生相关的因子及综合防控技术。

1 材料与方法

1.1 品种及试验地的选择

在宣恩县晓关乡古路村进行,选择烟草青枯病发生严重的黄棕壤进行试验,供试品种为云烟87。

1.2 试验设计

试验为单因素4水平随机区组设计,3次重复,每小区植烟60株。试验共设4个处理:T1:1500kg/hm2生石灰(即氧化钙);T2:18000kg/hm2草木灰;T3:18000kg/hm2煤炭灰;T4:CK。3种土壤改良剂的使用方法为,在施肥前将土壤改良剂均匀撒施到烟田,并用旋耕机与0~30cm土层进行均匀搅拌。其它主要栽培技术参照“优质烤烟栽培技术规程”执行。

1.3 取样和分析测定

分别于烟苗移栽后第30d、60d、90d和120d,按照5点取样法采集烤烟根际间0-20cm耕层土样。将土样分为两份,一份土样自然风干过筛,测定pH值、交换性酸;一份新鲜土样在低温下保存,测定土壤中细菌、真菌、放线菌和青枯病菌的数量。

1.3.1 分析测定

土壤pH采用电位法(水土比为2.5∶1)测定;交换性酸(EA)采用KCl交换-酸碱中和滴定法测定。

土壤中细菌、真菌、放线菌和青枯菌的数量采用室内恒温培养、计数的方法测定[8-9]。细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基,37℃培养2~3d;放线菌采用高氏1号培养基,28℃培养7~10d;真菌采用PDA培养基[9],28℃培养5~7d。

1.3.2 烟草青枯病的发病情况调查

按国家标准GB/23222-2008《烟草病虫害分级及调查方法》采用小区普查的方式[10],分别在烟苗移栽后第30d、60d、90d和120d调查各处理青枯病发病情况,并计算各处理发病率和防治效果。

1.4 数据处理

用Excel2003和DPS7.05进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对植烟土壤pH值的影响

移栽后30d和60d,土壤pH值以T2处理最高,明显高于CK。移栽后90d,各处理土壤pH达到最高值,以T1和T2处理提高幅度较大,较CK分别提高了28.83%和14.23%。移栽后120d,各处理土壤pH值开始下降,T1、T2和T3处理pH值较CK分别提高了8.85%、17.28%和7.61%。结果表明,施用生石灰和草木灰两种土壤改良剂能提高植烟土壤的pH值。

图1 不同处理对植烟土壤pH值动态变化的影响Fig.1 Effect of different treatments on the dynamic changes of pH in tobacco soil

2.2 不同处理对植烟土壤交换性酸总量的影响

移栽后30d,植烟土壤的交换性酸总量(EA)以T3处理最低,明显低于CK;移栽后60d,交换性酸总量(EA)仍以T3处理最低,较CK降低了45.45%;移栽后90d,以T2处理最低,较对照降低了82.61%;移栽后120d,各处理土壤的交换性酸总量(EA)都明显低于CK,T1、T2和T3处理分别较CK降低了87.50%、90.83%和72.50%。结果表明,施用生石灰、草木灰和煤炭灰三种土壤改良剂能降低植烟土壤的交换性酸总量。

图2 不同处理对植烟土壤交换性酸总量动态变化的影响Fig.2 Effect of different treatments on the dynamic changes of total exchangeable acid in tobacco soil

2.3 不同处理对植烟土壤中细菌数量的影响

在整个烟草生育期,CK、T1和T2处理土壤细菌数量呈上升趋势,而T3处理呈先降低再升高的趋势。移栽后30d,植烟土壤细菌数量以T3处理最高,T1处理最低;移栽后60d,以CK处理最高,T3处理最低;移栽后90d,T2处理明显高于其它处理,且较CK增加了41.11%;移栽后120d,仍以T2处理为最高,且较CK增加了50.56%。结果表明,施用草木灰能促进植烟土壤细菌的繁殖。

图3 不同处理对植烟土壤中细菌数量的影响Fig.3 Effect of different treatments on the number of bacteria in tobacco soil

2.4 不同处理对植烟土壤中真菌数量的影响

在整个烟草生育期,CK处理土壤真菌数量呈逐渐上升的趋势;T1、T2和T3处理从移栽后30d~90d呈上升趋势,90d后开始下降。移栽30d后,各处理土壤真菌数量急剧上升,可能是受气温上升的影响,产生孢子,导致真菌数量明显增加。在整个生育期,CK处理土壤真菌数量均高于T1、T2和T3处理。表明施用生石灰、草木灰和煤炭灰三种土壤改良剂能明显抑制土壤中真菌的繁殖和发育,这主要是由于真菌适宜于酸性土壤环境,而施用改良剂后土壤pH值均有不同程度的提高,从而不利于真菌的生长和繁殖。

图4 不同处理对植烟土壤中真菌数量的影响Fig.4 Effect of different treatments on the number of fungi in tobacco soil

2.5 不同处理对植烟土壤中放线菌数量的影响

在整个烟草生育期,各处理土壤放线菌数量均呈上升趋势。移栽后120d,放线菌数量达到峰值,T1、T2和T3处理明显高于CK,分别较CK增加了126.57%、125.87%和185.31%。表明,施用改良剂能促进旺长期土壤中放线菌的生长繁殖,此时烟株生长旺盛,良好的土壤环境有利于烟株生长,放线菌可产生各种抗生素类物质[11],增强烟株对土传病害的拮抗能力。

图5 不同处理对植烟土壤中放线菌数量的影响Fig.5 Effect of different treatments on the number of actinomycetes in tobacco soil

2.6 不同处理对植烟土壤中青枯菌数量的影响

整个烟草生育期,CK处理土壤青枯菌数量均高于T1、T2和T3处理。移栽后30d-60d,土壤中青枯菌数量呈下降趋势,可能是受这个阶段气侯条件的影响;移栽后90d,土壤中青枯菌数量达到最高值;移栽后120d,土壤中青枯菌数量下降,T1、T2和T3处理分别较CK降低了25.15%、46.81%和14.11%。表明,施用土壤改良剂能抑制土壤青枯菌的生长繁殖。土壤带菌量和青枯病的发生为正相关[12],抑制土壤青枯菌数量可以有效的降低青枯病发病率。

图6 不同处理对植烟土壤中青枯菌数量的影响Fig. 6 Effect of different treatments on the number of Ralstonia solanacearum in tobacco soil

2.7 不同处理对烟草青枯病防控的影响

从表1可看出,移栽后30d,CK处理烟株发病率为17.59%,T1、T2和T3处理的烟株发病率均低于CK,且T1处理的发病率最低。移栽后60d,T1、T2和T3处理的发病率明显低于CK,相对防治效果分别为43.75%、65.62%和12.48%,其中以T2处理发病率最低,相对防治效果最好,且与CK和T3处理差异达到显著水平;移栽后90d,仍以CK处理的发病率最高,且与T1和T2处理差异显著,T1、T2和T3处理的相对防治效果分别为49.30%、69.02%和16.90%。结果表明对于青枯病发生严重的连作土壤,施用土壤改良剂能有效控制烟草青枯病的发生,且以生石灰和草木灰的相对防效较好。

表1 不同处理对烟草青枯病防控效果Tab. 1 Effect of different treatments on the prevention and control of tobacco bacterial wilt

3 讨论与结论

土壤退化问题日益严重,主要表现为土壤紧实与硬化、侵蚀、盐碱化、酸化、元素失衡、化学污染、有机质流失和动植物区系的退化等,应用土壤改良剂是修复退化土壤的重要措施之一[13]。土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况,并对土壤微生物产生影响[14]。按照土壤改良剂的原料来源分类,石灰、草木灰和煤炭灰都是天然的土壤改良剂。大量研究表明,这三种土壤改良剂可以改善土壤物理性质,提高保水保肥能力[15-22]。本研究也充分证实,在酸性植烟土壤上施用石灰、草木灰和煤炭灰土壤改良剂,都能中和土壤中的活性酸和交换性酸,从而起到调节土壤酸碱度的作用。

青枯病是烟草大田生产上毁灭性的土传病害,改善土壤理化条件和土壤微生物多样性,可以有效的降低青枯病发病率[12]。已有研究证实,在植烟土壤中施用一些外源物质改良烟草根际土壤对烟草青枯病有明显的防控作用[23-26]。土壤改良剂通过改变植烟土壤理化性质,促进烟草生长,增加烟株抗病能力,并改变植烟土壤中有益微生物群的繁殖来抑制病原菌的增长。综上所述,采用石灰1500kg/hm2或草木灰18000kg/hm2,有利于改善土壤环境,提高土壤pH值,增加土壤中放线菌数量,降低土壤中青枯病病原菌数量,对烟草青枯病均有一定的控制作用。因此,在防控青枯病时要采取综合措施,特别注意对酸化土壤的修复,保证烟株营养平衡,降低植烟土壤青枯病病原菌的数量,才能有效控制烟草青枯病发生。

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The prevention and control of tobacco bacterial wilt by regulating soil acidity

SHI Heli, XIANG Bikun, PENG Wuxing, GAO Yanbo, TAN Jun
Hubei Enshi Tobacco Company, Enshi 445000, Hubei, China

In order to repair tobacco growing soil, 1500 kg/hm2lime, 18000 kg/hm2plant ash and 18000 kg/hm2coal ash were applied.Parametors such as soil pH value, total EA, bacteria, fungi, actinomycetes and pathogenic changes and incidence of bacterial wilt were analyzed. Effect of different soil amendments on tobacco soil remediation and prevetion of bacterial wilt was explored. Results showed that, 120d after transplanting, pH value in tobacco soil treated with lime, plant ash and coal ash increased by 8.85%, 17.28% and 7.61%respectively, while actinomycetes increased by 126.57%, 125.87% and 185.31% and the number of Ralstonia solanacearum decreased by 25.15%, 46.81% and 14.11% after tansplanting 90d when tobacco was most susceptible to bacterial wilt. The control effect of lime, plant ash and coal ash treatment on bacterial wilt was 49.30%, 69.02% and 16.90% respectively. It is concluded that soil amendments have certain effect on soil repair and control of bacterial wilt disease.

soil amendment; bacterial wilt; tobacco

施河丽,向必坤,彭五星,等. 调节植烟土壤酸度防控烤烟青枯病[J]. 中国烟草学报,2015,21(6)

中国烟草总公司重点项目“‘清江源’生态富硒特色烟叶生产关键技术研究与应用”(合同号:110201202014);湖北省烟草公司项目“烟草青枯病病原菌生物学特性及综合防控技术研究与示范”(合同号:027Y2013-002);湖北省烟草公司项目“湖北省烟田酸化机理及修复治理关键性技术研究与应用”(合同号:027Y2012-081)

施河丽(1984—),硕士,农艺师,主要从事烟草栽培与生物技术研究,Tel: 0718-8211709,Email: kjzx709@126.com

谭 军(1970—),农艺师,主要从事烟草栽培与病虫害综合防治研究,Tel: 0718-8211709,Email: kjzx737@126.com

2014-10-20

:SHI Heli, XIANG Bikun, PENG Wuxing, et al. The prevention and control of tobacco bacterial wilt by regulating soil acidity [J].Acta Tabacaria Sinica, 2015,21(6)

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