碳酸钠和碳酸氢钠对番茄壮苗和灰霉病的防治作用

余朝阁 王 野 隋心意 邓佳乐 于 港 周 娣

（1沈阳农业大学园艺学院，设施园艺省部共建教育部重点实验室，辽宁沈阳 110866；2沈阳农业大学图书馆，辽宁沈阳 110866）

番茄是设施栽培重要果菜，占设施栽培面积的1/4左右（李天来，2016）。由于设施反季节栽培冬春季温室内低温高湿的环境特点，导致设施番茄灰霉病发生极为普遍、为害严重，通常造成减产20%～30%，严重时可达60%以上（齐军山 等，2013；杨利敏 等，2017），制约了设施番茄的生产。当前生产上防治植物病害仍以化学农药防治为主，长期单一依赖农药防治不仅污染环境和产品，还使病菌产生抗药性，导致病害越治越难的恶性循环。碳酸钠和碳酸氢钠作为人们日常生活中重要的食品添加剂，早在20世纪80年代就有用于预防蔬菜病害的报道（Homma et al.，1981），随着人们对蔬菜产品安全性的关注以及国家农药和化肥“双减”项目的实施，应用碳酸钠和碳酸氢钠预防或减缓蔬菜病害发生，将是减少农药污染和提高蔬菜品质的有利途径。本试验首先探明利于番茄生长且无伤害作用的碳酸钠和碳酸氢钠安全浓度范围，然后在安全浓度下探索预防和抑制番茄灰霉病的最佳浓度，以期为蔬菜安全优质生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试番茄品种为L402（辽宁省农业科学院选育），育苗和分苗所用基质均为沈阳农业大学蔬菜育苗专用基质；供试灰霉菌（Botrytis cinerea）由田间番茄发病果实上分离所得，碳酸钠和碳酸氢钠均购自国药集团化学试剂有限公司。

试验于2017年3月至2018年5月进行。育苗、秧苗喷施碳酸钠和碳酸氢钠溶液、植株生长指标测定等，于沈阳农业大学科研基地28号温室完成；菌落直径测定、离体叶片接种及病害调查等，于沈阳农业大学园艺学院设施园艺省部共建教育部重点实验室完成。

1.2 秧苗培养与壮苗指数测定

采用50孔穴盘育苗，番茄幼苗三叶期分苗于上口径和高度均为12 cm的塑料钵中，钵中所装基质高度为10 cm，分苗7 d植株缓苗后，选取生长整齐一致的秧苗，分别喷施25、50、100、200 mmol·L-1的碳酸钠或碳酸氢钠溶液，对照喷施等量的蒸馏水，喷至叶片完全湿润而无水滴下流为准。7 d后测量各处理茎粗和株高，并取出秧苗漂洗掉根部泥土，晾干后将秧苗地下部和地上部剪开，置于烘箱内105 ℃杀青15 min，80 ℃烘干48 h，分别测定地下部和地上部干质量，并参照韩素芹等（2004）的方法计算壮苗指数。每处理5株，3次重复。

1.3 病菌培养与菌落直径测定

将从病果上分离并经鉴定的灰霉菌于PDA培养基上培养待用，配制碳酸钠和碳酸氢钠浓度为30、40、50、60 mmol·L-1的PDA培养基，倒入直径为9 cm的培养皿中，然后将灰霉菌分别接入含有上述不同浓度碳酸钠或碳酸氢钠的PDA平板上，3 d后用十字交叉法测定不同处理菌落直径。每处理5个培养皿，3次重复。

1.4 病菌接种与病情指数计算

选择长势一致的秧苗，分别进行碳酸钠和碳酸氢钠对灰霉病的预防和治疗试验。

病害预防试验：将所选番茄秧苗分为9组，其中8组分别喷施30、40、50、60 mmol·L-1的碳酸钠或碳酸氢钠溶液，剩余1组喷施等量的蒸馏水作为对照，均喷至叶片完全湿润而无水滴下流为准。每处理5株苗，3次重复。处理48 h后摘取植株上数第2个羽状复叶，将叶柄基部用湿棉球包裹保鲜，置于垫有湿滤纸的直径9 cm的培养皿中，将直径约为0.5 cm的菌片长有菌丝的一侧贴在羽状复叶前端3片小叶中部叶脉附近，每小叶接种1个菌片，然后置于23 ℃下培养；接种120 h后调查发病程度并计算病情指数。

病害治疗试验的番茄秧苗不预先喷施碳酸钠或碳酸氢钠溶液，叶片摘取、后续处理及接种方法同上，但在接种48 h后（多数叶片开始发病显症）对培养皿中的番茄叶片分别喷施30、40、50、60 mmol·L-1的碳酸钠或碳酸氢钠溶液，对照喷施等量的蒸馏水。接种后病害调查方法同预防试验。

病情分级标准：0级，未发病；1级，病斑面积占叶片总面积的5%以下；3级，病斑面积占叶片总面积的6%～10%；5级，病斑面积占叶片总面积的11%～25%；7级，病斑面积占叶片总面积的26%～50%；9级，病斑面积占叶片总面积的50%以上（李洪连和徐敬友，2007），按照公式计算病情指数。

1.5 数据处理

试验数据采用SPSS 19软件进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同浓度碳酸钠和碳酸氢钠处理对番茄的壮苗作用

从表1可以看出，番茄秧苗喷施25 mmol·L-1和50 mmol·L-1的碳酸钠溶液后，壮苗指数显著提高，分别比对照提高34.9%和33.0%；100 mmol·L-1的碳酸钠处理对番茄秧苗的壮苗指数影响不显著，且在叶片上产生轻度枯斑症状；200 mmol·L-1的碳酸钠处理对番茄秧苗产生严重的伤害作用，并导致植株死亡。25 mmol·L-1和50 mmol·L-1的碳酸氢钠处理均能显著提高番茄秧苗壮苗指数，分别比对照提高71.8%和150.1%；100 mmol·L-1和200 mmol·L-1的碳酸氢钠处理的壮苗指数与对照无显著差异，且200 mmol·L-1的碳酸氢钠处理在番茄叶片上也产生轻度枯斑，具有一定的伤害作用。

表1 不同浓度碳酸钠和碳酸氢钠处理的番茄幼苗壮苗指数

2.2 不同浓度碳酸钠和碳酸氢钠处理对灰霉菌菌丝生长的影响

从表2可以看出，30～60 mmol·L-1的碳酸钠对灰霉菌菌丝生长均具有显著的抑制作用，且抑制作用随着碳酸钠的浓度升高而增强，60 mmol·L-1的碳酸钠处理对灰霉菌菌落生长的抑菌率达50.8%。30～60 mmol·L-1的碳酸氢钠对灰霉菌菌丝生长的抑制作用也随着浓度的升高而增强，40～60 mmol·L-1的碳酸氢钠处理对番茄灰霉菌菌丝生长具有显著的抑制作用，其中60 mmol·L-1的碳酸氢钠处理对灰霉菌菌落生长的抑菌率达40.2%。上述结果表明，30～60 mmol·L-1的碳酸钠和碳酸氢钠对灰霉菌菌丝生长具有不同程度的抑制作用，这种抑制作用通常随着浓度的升高而加强。

表2 不同浓度碳酸钠和碳酸氢钠处理的灰霉菌菌落直径

2.3 不同浓度碳酸钠和碳酸氢钠处理对灰霉病的预防作用

从表3可以看出，番茄秧苗预先喷施30～60 mmol·L-1的碳酸钠溶液，对后期灰霉菌侵染具有不同程度的预防作用，除60 mmol·L-1的碳酸钠处理外，其余各处理病情指数均显著低于对照；其中30 mmol·L-1和40 mmol·L-1的碳酸钠处理病情指数较低，分别比对照降低66.7%和62.5%。番茄秧苗预先喷施30～60 mmol·L-1的碳酸氢钠溶液，对灰霉病也具有显著的预防效果。其中50 mmol·L-1和60 mmol·L-1的碳酸氢钠处理病情指数较低，分别比对照降低65.8%和58.4%。由此可见，30～60 mmol·L-1的碳酸钠和碳酸氢钠对番茄灰霉病均具有预防作用，其中30、40 mmol·L-1的碳酸钠，50、60 mmol·L-1的碳酸氢钠对番茄灰霉病的预防效果最显著。

表3 不同浓度碳酸钠和碳酸氢钠处理对灰霉病的预防和治疗作用

2.4 不同浓度碳酸钠和碳酸氢钠处理对灰霉病的治疗作用

从表3还可以看出，番茄叶片发病初期（接种后48 h）喷施30～60 mmol·L-1的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，均显著降低了灰霉病病情指数。其中50 mmol·L-1碳酸钠处理的病情指数比对照降低41.6%；50 mmol·L-1和 60 mmol·L-1碳酸氢钠处理的病情指数则分别比对照降低43.3%和47.5%。由此可见，50 mmol·L-1的碳酸钠与50 mmol·L-1和60 mmol·L-1的碳酸氢钠对番茄灰霉病的抑制效果最显著。

3 结论与讨论

本试验中，25 mmol·L-1和50 mmol·L-1的碳酸钠与碳酸氢钠溶液均对番茄具有显著的壮苗作用，100 mmol·L-1的碳酸钠和200 mmol·L-1的碳酸氢钠则产生伤害作用，而200 mmol·L-1碳酸钠可以导致番茄秧苗死亡。说明适宜浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液可以促进番茄秧苗生长和物质积累，而一旦超出适宜浓度范围，则对番茄秧苗产生伤害作用，甚至导致植株死亡，所以生产中必须保证在不对植株产生伤害的安全浓度下进行。

30～40 mmol·L-1的 碳 酸 钠 和 50～60 mmol·L-1的碳酸氢钠对番茄灰霉病具有良好的预防作用，其防病效果达58.4%～66.7%；50 mmol·L-1的碳酸钠和 50～60 mmol·L-1的碳酸氢钠对番茄灰霉病具有显著的治疗作用，其治病效果达41.6%～47.5%。说明适宜浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液对番茄灰霉病具有预防和治疗作用，但其治病效果明显低于防病效果，所以生产上采用碳酸钠或碳酸氢钠防治番茄灰霉病，建议以发病前预防为主。Homma等（1981）用0.2%的碳酸氢钠防治瓜类白粉病害取得了良好效果，将其换算为摩尔浓度约为23.8 mmol·L-1，本试验结果与其适宜浓度有所差异，可能因为适用的作物和防治的病害类型不同。

本试验中，不同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠对灰霉菌菌丝生长有着不同程度的抑制作用，前人研究也发现，一定浓度的碳酸氢钠可有效抑制瓜类白粉病和番茄早疫病（Alternaria solani）病原菌的菌丝生长和产孢（Homma et al.，1981；Ivanovic et al.，2012），说明碳酸钠和碳酸氢钠对植物病害的预防或抑制作用可能与抑菌作用有关，但二者抑菌作用的深层机制还有待进一步探索。

综上所述，适宜浓度的碳酸钠和碳酸氢钠可有效预防或抑制番茄灰霉病的发生，而且二者的防病效果明显优于治病效果，碳酸钠和碳酸氢钠的防病或治病作用可能与其抑菌作用有关。