碳酸氢铵熏蒸防治十字花科蔬菜根肿病效果

张停林，王桂英，杨军峰，钱婷，周安尼

（上海市青浦区蔬菜技术推广站，201799）

根肿病是一种由原生动物界根肿菌门根肿菌属芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicaeWor.）侵染引起的土传病害，专性为害十字花科作物，每年造成十字花科作物产量降低 10%～15%[1]。该病于1737年首次被发现，现已蔓延至世界各地，尤其在温带地区发生率最高[2]。作为一种土传病害，根肿病的病原菌在土壤中的存活时间可达10 a，休眠孢子在无感病寄主植物的土壤中甚至可以存活20 a[3，4]。

土壤熏蒸一直是防治土传病害的重要手段，使用溴甲烷、碘甲烷、丙炔基溴、氰化钙或1，3-二氯丙烯进行土壤熏蒸，已广泛用于控制杂草、土传真菌、昆虫和植物寄生线虫等[5]。但此类化学品因为害环境而没有得到大面积推广应用[6，7]。在中国，碳酸氢铵常被作为氮肥使用，但其作用不限于此，碳酸氢铵也可作为一种安全杀菌剂使用，能够有效减缓苹果斑点病的发生[8]，抑制瓜类枯 萎病[9，10]、小麦叶锈病[11]、胡椒白粉病[12]和土豆银屑病[13]发生。目前，使用碳酸氢铵作为熏蒸消毒剂防治十字花科蔬菜根肿病的报道较少，本研究拟在根肿病发病严重的地块，开展碳酸氢铵熏蒸防治白菜根肿病研究，以期为十字花科蔬菜根肿病的防治提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试不结球白菜选择当地主栽品种超华一号，该品种生长势强，整齐度、束腰性好，抗病性较强，商品性好，产量高，高温下不易拔节，其由上海众馨农业科技有限公司提供。

试验选用农用碳酸氢铵，氮含量≥17.1%，由安徽金禾实业股份有限公司生产。

1.2 试验设计

试验于2018年在上海世鑫蔬菜种植专业合作社进行。选择根肿病发病严重的八型单体钢管大棚种植不结球白菜，设1~3号棚（单个大棚面积400 m2）3个重复，每个棚分别设置2个处理，即1个对照处理，1个碳酸氢铵熏蒸处理。碳酸氢铵熏蒸处理于8月17日将碳酸氢铵均匀撒施在土壤表面，施用量 45 kg/667 m2，然后机械翻耕 20 cm，混匀后覆地膜闷棚熏蒸，8月30日揭膜晾棚；对照不进行土壤处理。9月6日撒种直播不结球白菜，10月11日统计2个处理不结球白菜根肿病发病情况。其他栽培管理同常规农业生产。

1.3 数据采集

①温度监测 试验期间监测环境温度。日平均气温为 2：00、8：00、14：00 和 20：00 4 个时次的平均值。日最高气温和日最低气温为每天实测温度的最高值和最低值。日照时数为每天实测的日照时长。

②土壤pH值测定 在试验开始和结束时，分别采集2个处理地块的土壤，测定土壤pH值，分析碳酸氢铵熏蒸处理对土壤pH值的影响。

③生理小种鉴定 在试验田采集发病植株作为病原材料。鉴别寄主为结球甘蓝品种Jersey Queen（JQ）和 Badger Shipper （BS），芜菁甘蓝品种Laurenian （LT）和 Wilhelmsburger（WB），由沈阳农业大学朴钟云老师提供，鉴定工作在中国农业科学院进行。生理小种鉴定过程中的病根侵染方法参照司军等[14]的方法进行。根据Williams鉴别系统，其生理小种划分规则如表1所示。

④病情指数调查 调查不结球白菜根部的发病程度，采用等距取样法，共3个点，每个点调查30株，3次重复。根肿病的分级标准参考Kuginuki等[15]方法划分，具体分级标准如下，0级：无明显症状；1级：主根正常，1%～25%的侧根有很小的肿瘤；2级：主根有轻微膨大，或25%～50%侧根有肿瘤；3级：主根发病严重，异常膨大、龟裂，有明显侧根或须根；4级：主根异常膨大，几无侧根。

发病率（%）=发病株数/调查总株数×100；病情指数=[Σ（各级病株数×相对级数值）/（调查总株数×4）]×100； 防治效果（%）=[（空白对照区病情指数-处理病情指数）/空白对照区病情指数]×100。

2 结果与分析

2.1 试验期间温度情况分析

本次试验安排在8~10月，从土壤处理到数据统计结束共56 d，是根肿病易发期。该时段试验田块环境温度变化情况见图1。

图1 试验期间环境温度（℃）及日照时长（h）变化情况

闷棚期间（第1～14天）气温较高，日最高气温28.0～33.6℃，日最低气温稳定在 23.5～27.7℃；日平均气温均高于26.5℃，其中高于28.2℃的有11 d。有10 d的日照时数≥8.1 h。较高的温度和充足的光照条件为大棚熏蒸提供了良好的环境条件。

植物生长周期内（第21～56天）气温变化大于闷棚时期，且呈现逐渐下降的趋势。第34天日最高气温最高为34.1℃，日最低气温出现在第56天，为12.0℃；日平均气温浮动很大，处于 16.8～28.8℃，其中有 23 d 为 20.0～25.0℃，总体来说，温度气候条件利于根肿病病菌孢子的萌发。

表1 Williams生理小种鉴别系统

2.2 土壤pH值的变化情况

由表2可知，试验开始时（第1天），对照和碳酸氢铵处理的土壤pH值基本一致，分别为5.38和5.41。试验结束时（第56天），对照地块土壤pH值没有显著变化，而碳酸氢铵的施用对土壤pH值影响显著，碳酸氢铵处理的土壤pH值由5.41升到5.72。

2.3 根肿病病原菌生理小种鉴定结果

根据病原菌的侵染情况，Williams鉴别系统共把根肿病病原菌分为16个生理小种。本试验中鉴别寄主的侵染情况如图2所示。鉴别寄主结球甘蓝品种JQ和BS发病，芜菁甘蓝品种LT发病，WB未发病。对照Williams生理小种鉴别系统 （表1）可知，该基地根肿病病原菌为2号生理小种。

2.4 碳酸氢铵处理防治效果

由表3可知，试验期间3个大棚均有根肿病发生，1号和2号棚发病情况接近，均较为严重，其中1号棚发病率20.74%，病情指数13.61；2号棚发病率18.89%，病情指数13.24；3号棚发病较轻，发病率10.00%，病情指数6.30。无论是发病较重的1号和2号棚，还是发病较轻的3号棚，碳酸氢铵熏蒸处理后，根肿病发病率和病情指数显著降低，防治效果明显，3个棚的防效均在50%以上。

表2 土壤pH值的变化情况

图2 根肿病鉴别寄主发病情况

表3 碳酸氢铵熏蒸防治根肿病情况

3 讨论与结论

根肿病是一种土传病害，其发病受环境条件影响。根肿病病菌孢子萌发温度为10～30℃，最适温度24℃，致死温度45℃；弱酸性的土壤最利于其发病，最适pH值为5.4～6.5，pH值大于7.2时病害发生减轻[16]。本试验植物生长过程中，日平均气温16.8～28.8℃，64%的天数平均气温为20.0～25.0℃，且日照较好，温度条件适宜根肿病发病。在土壤中施入碳酸氢铵后，随着碳酸氢铵肥料的分解，部分HCO3-离子可转化为CO32-离子，土壤pH值会有所提高[17]。本研究中，碳酸氢铵处理后土壤pH值显著上升，由5.41升高到5.72，但仍处于适宜根肿病发病的pH值范围。

根肿病是专性寄生菌，存在着生理小种分化。鉴定根肿病致病力分化的鉴别系统有4套，即Williams系统、欧洲根肿病鉴别系统（European Clubroot Differential，ECD）、somé系统和Kuginuki系统。目前Williams和ECD两套根肿病生理小种鉴别系统被视为国际通用的鉴别系统。其中，Williams鉴别系统因其在根肿病生理小种的鉴定方面具有快捷、寄主少等优点而被广泛应用[18]。

生理小种鉴定是一项非常基础的工作，虽然上海地区面积不大，但是当地消费者对绿叶菜的喜爱决定了十字花科蔬菜的种植面积占比不小。连续多年种植十字花科蔬菜，导致上海地区根肿病发病严重，生理小种也比较复杂。本研究采用Williams鉴别系统，鉴别出了该基地的根肿病病原菌为2号生理小种。于学新等[19]研究结果表明，上海地区存在根肿病2号、5号、7号生理小种，以2号和7号生理小种居多。丁云花等[20]在上海嘉定地区发现了4号生理小种。就全国而言，生理小种的分布更为复杂，存在 2号、4号、5号、7号、8号、10号、11号、13号等生理小种，其中以4号生理小种为主[18]。

碳酸氢铵作为氮肥使用，具有热不稳定性，正是因其易挥发的特点，同时也能用作安全高效的杀菌剂。田间自然发病开展试验研究，由于管理方式，气候条件等方面的不同，不同的地块发病情况不尽相同，同一地块的不同位置发病情况也千差万别，极易受环境条件影响。在前期的研究中，笔者把对照和碳酸氢铵处理设置在不同的大棚，试验结果显示，碳酸氢铵处理土壤后不但没有效果，且根肿病发病率和病情指数均高于空白对照，推测是由于试验地块本身病原菌数量差异大影响了碳酸氢铵处理的防治效果[21]。本研究中，笔者优化了试验方案，把对照和碳酸氢铵处理设置在同一个棚内，并增设重复，结果显示，经碳酸氢铵处理后根肿病发病率明显降低，且3个大棚的防治效果均在50%以上。考虑到碳酸氢铵处理后土壤pH值虽然显著上升，但仍处于适宜根肿病发病的pH值范围，推测碳酸氢铵防治效果主要是通过熏蒸杀灭根肿病病菌孢子起作用。石灰pH值明显高于碳酸氢铵，能够显著提高土壤pH值，有研究表明，石灰和碳酸氢铵的联合熏蒸在防治土传病害上效果显著[22]；前期试验结果显示，移栽的青菜幼苗侧根多的特点能显著缓解根肿病对青菜生长的影响[21]。下一步计划开展石灰与碳酸氢铵联合熏蒸结合青菜移栽防治根肿病试验研究，探索完善的十字花科蔬菜根肿病综合防治方法。