腐殖酸类营养型改良液对番茄幼苗生长的影响及防控根结线虫效果评价

2020-12-23吴小芳吴彬龙海波赵敏邓爱妮

中国瓜菜 2020年11期

吴小芳吴彬龙海波赵敏邓爱妮

摘要：为了探索番茄根结线虫病绿色防治的新途径，通过盆栽试验探讨不同稀释倍数的腐殖酸类营养型改良液对番茄植株生长及根结线虫病的影响。结果表明，腐殖酸类营养型改良液对番茄植株根结线虫的防治效果显著，防效依次为稀释200倍改良液（T5）>稀释800倍改良液（T2）>稀释400倍改良液（T4）>稀释600倍改良液（T3）>稀释1 000倍改良液（T1）>对照组（CK）。施用了稀释200～800倍的改良液的植株比对照组株高、茎粗、叶片养分含量、干物质量和叶色都明显有所提高和改善，其中稀释800倍的改良液植株长势最佳，与CK相比，株高增加了4.5 cm，茎粗增加了1.4 mm，叶绿素值增加了12.1，根结线虫防治效果为27.34%。因此，施用腐殖酸类营养型改良液可以促进番茄生长，且对番茄的根结线虫病有一定的防治效果，是番茄可持续农业生产的一项有效策略。

关键词：番茄;腐殖酸类营养型改良液;根结线虫;生长

中图分类号：S641.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2020）11-043-05

Abstract： In order to explore a new way of green control of tomato root knot nematode disease， this study investigated the effects of humic acid nutrient liquid amendment （HANLA） with different dilution ratios on the plant growth and root-knot nematodes of tomato seedling in pot experiment. The results showed that HANLA had significant control effect on tomato root knot nematode disease . The application of HANLA diluted by 200 to 800 times significantly increased tomato plant growth compared with the untreated control （CK）. Moreover， compared with CK， plant height， stem diameter， and chlorophyll value of tomato treated with 800 times diluted HANLA increased by 4.5cm， 1.4mm， and 12.1， respectively. The leaves of tomato treated with 800 times diluted HANLA were thicker and greener than other groups， and its control effect on root knot nematode was 27.34%. In conclusion， HANLA can not only promote the growth of tomato plants， especially the above ground parts， but also show effect on controlling the root nematode disease. The application of HANLA could be a strategy for tomato production under sustainable agriculture.

Key words： Tomato; Humic acid nutrient liquid amendment; Root-knot nematodes; Growth

番茄（Solanum lycopersicum）是我国主要的设施蔬菜，土壤酸化和根结线虫病害都是设施生产中土壤日趋恶化的结果[1-2]。番茄根结线虫（Meloidogyne spp.）在农业生产实践中多以化学防治为主，但易导致病虫抗药性增加、农产品安全隐患和进一步破坏土壤微生态环境等一系列突出问题[3-6]。除了喷施杀线虫剂外，化学防治措施还有定植前土壤熏蒸，高毒熏蒸化学剂的大量使用容易造成土壤严重酸化[7]，土壤酸化破坏了土壤理化性质，易滋生病菌并加重农作物根线虫病的滋生与蔓延，并且控制困难。2015年农业部制定并颁布实施了《到2020年化肥使用改变量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》[8]，2020年是我国打好农业污染防治攻坚战的重要转折点，方案中大力推行化肥减量提效和农药减量控害，鼓励采用绿色高效的病虫害防控技术。根结线虫病是最難防治的土传病害之一，又被称为植物的“癌症”，如何减少化学农药的使用，如何改良酸化土壤，如何在抗根结线虫病的同时提供作物养分并促进作物生长，寻找新的、绿色高效和环境友好型的根结线虫病防控方法是当前农户的迫切需求。

根结线虫对土壤环境变化敏感，土壤酸碱度的改变可引起线虫群落结构发生相应变化，线虫对植株根系的感染也会随之改变[9]。魏祥圣等[10]研制了一种防治根结线虫的微生物肥料，通过添加蒙脱石改变土壤pH值，陈威等[9，11]采用生物炭和石灰氮改良土壤酸碱度，可有效防治根结线虫，但农户连年施用石灰氮会导致土壤板结和营养元素失衡从而导致作物减产[12]，生物炭和蒙脱石等碱性固体物质的长期应用可能存在危害环境的风险，仍有待评估[13]。因此，针对番茄根结线虫危害严重的问题，中国热带农业科学院分析测试中心组配了一种腐殖酸类营养型改良液（以下简称改良液），其属性为强碱性，可以调节土壤pH，改良土壤酸化情况，pH升高就可以减少植株病害，腐殖酸可以提高土壤肥力，促进作物生长，并含有作物生长所需的其他营养元素和活性物质，施用改良液不会造成土壤碳酸钙和硫酸钙沉淀，具有调节土壤pH、高效提供作物养分等功能[14-15]。然而，目前还没有关于该改良液防控番茄根结线虫效果的研究。笔者通过盆栽试验，探究本课题组自主研制的碱性含腐殖酸改良液对番茄幼苗生长情况的影响及对根结线虫的防治效果，以期为番茄优质生产和根结线虫的绿色防治提供新途径和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试的番茄品种为‘金钻丰田2号，由农友种苗股份有限公司生产。防治番茄南方根结线虫病，用于接种的南方根结线虫由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所提供。供试土壤取自中国热带农业科学院文昌基地根结线虫病土（红色沙壤土）。供试酸性土壤改良营养液为中国热带农业科学院分析测试中心下属企业海南地大地科技有限公司研制的含腐殖酸水溶肥料，pH（1∶250）为10，N-P2O5-K2O=15%-5%-10%，腐殖酸含量大于30 g·L-1;供试所用常规肥为挪威雅苒国际有限公司生产的硫酸钾型复合肥料，N-P2O5-K2O=15%-15%-15%;供试有机肥为儋州绿宝丰农资有限公司生产的商品有机肥。

1.2 方法

1.2.1 盆栽试验盆栽试验于2018年9月18日至12月3日在中国热带农业科学院分析测试中心顶楼网棚进行。盆栽基质是供试土壤与椰糠按照体积比1∶1比例掺匀后，再按照3∶1比例与商品有机肥混匀，每个盆钵分别装入2.5 kg混匀后的基质，每个处理设置15个重复，随机区组排列。

2018年9月5日育苗，供试番茄种子经浸种催芽后播入育苗盘，9月18日番茄幼苗长出3片真叶后移入盆钵中，每盆种植1株幼苗，9月25日在每盆基质中接种南方根结线虫500头，基质内浇入适量清水，保持基质湿润。

以农用复合肥为对照，番茄幼苗追肥共设6个处理，分别是复合肥稀释600倍追肥（CK），改良液稀释1 000倍追肥（T1），改良液稀释800倍追肥（T2），改良液稀释600倍追肥（T3），改良液稀释400倍追肥（T4），改良液稀释200倍追肥（T5）。接种根结线虫14 d后，施用改良液追肥第1次，采用灌根法，每隔10 d 追肥1次，每株施肥量200 mL，共计4次。其间每间隔3 d浇等量水，按照常规盆栽管理并观察记录。

1.2.2 测定项目及方法采用卷尺测定番茄株高，测量位置为从地上部离土面1 cm处到生长点的实际高度;用游标卡尺测定番茄茎粗，测量位置为地上部离土面1 cm处植株直径。采用SPAD-502叶绿素含量测定仪测定番茄的叶绿素相对含量（叶绿素值）。植物养分测定的具体方法参照《土壤农化分析》[16]，植株样品粉碎后经 H2SO4-H2O2消煮，再分别采用凯氏定氮法、钒钼黄比色法和火焰光度计法测定番茄幼苗叶片中全氮、全磷和全钾含量。所用主要仪器：MK II M6 原子吸收光谱仪，ThermoElectron 公司;Kjeltec 8420 凯氏定氮仪，FOSS 公司;日立 UV-3900 紫外可见分光光度计，日本日立公司。

试验结束时采集番茄植株根部和地上部鲜样，将每个处理组所有植株的根茎叶样品分别混合，不同处理组的根茎叶样品分别用烘箱在105 ℃下杀青30 min，最后在75 ℃下烘干至恒重，分别称量不同处理组番茄植株的根部和地上部（茎和叶）干质量，并计算根冠比、干物质总积累量、地上部分干物质积累量和根茎叶干物质分配率。计算公式如下。

根冠比=根部干质量/地上部干质量;

地上部分干物质积累量=叶片干质量+茎部干质量;

干物质总积累量=根部干质量+茎部干质量+叶片干质量;

根部（或茎或叶）干物质分配率=根部（或茎或叶）干质量/干物质总积累量。

移栽后75 d（12月3日）收获时，将所有盆栽苗拔出，尽量保证根系完整，用清水将根部泥土冲洗干净，统计不同处理的番茄根结线虫病情指数及防治效果，根结线虫危害分级指标如下[17]，0级：根系无根结;1级：0～10%根系有根结;2级：11%～30%根系有根结;3级：31%～50%根系有根结;4级：51%～75%根系有根结;5级：75%以上根系有根结。按以下公式计算病情指数和防治效果。

病情指数=

[∑（各级病株数×相对级数值）调查总株数× 7]×100; （1）

防治效果/%=

[对照区病情指数-处理区病情指数对照区病情指数]×100。（2）

1.3 数据处理

采用 Excel 2016进行数据处理和作图，用SPSS 16.0统计分析软件进行数据比较和差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 改良液对番茄幼苗植株生长的影响

番茄依靠根系吸收水分和营养物质，通过光合作用合成碳水化合物，积累的物质直接反映在植株的株高和茎粗等生长指标上。由图1可知，株高呈现先升高后降低的趋势，不同稀释倍数的改良液处理的番茄幼苗株高均高于农用复合肥对照组（CK），T2、T3和T4处理组株高分别比CK组显著增加了21.4%、20.5%和15.2%。改良液稀释800倍，即T2处理组株高达到最高，之后降低，T1和T5组与CK组差异不明显。图2显示施用不同稀释倍数改良液处理组的茎粗均显著高于CK组，T1～T5處理组茎粗分别比CK组显著增加13.4%、22.8%、22.6%、19.1%和20.7%，其中T2处理组的效果最佳，说明改良液对番茄的茎粗有显著促进作用。综上所述，改良液提高了番茄地上部的株高和茎粗，促进了番茄幼苗的生长，经稀释800倍改良液（T2）处理的番茄植株最高且茎最粗，与对照组相比，株高增加了4.5 cm，茎粗增加了1.4 mm。

2.2 改良液对番茄幼苗叶片叶绿素含量的影响

由图3可知，与CK组相比，不同改良液处理的番茄叶绿素含量均有显著性提高，T1、T2、T3、T4和T5处理组较CK组显著增加15.5%、31.8%、29.2%、28.9%和23.2%。以T2组（稀释800倍改良液）效果最佳，与对照组相比，叶绿素值增加了12.1。这说明施用改良液有利于叶绿素的合成，有利于提高植株的光合能力。

2.3 改良液对番茄幼苗叶片养分积累的影响

由图4可知，不同用量改良液处理的番茄叶片氮含量分别高于CK，施用改良液有利于促进氮素向叶片输送，增加氮素在叶片中的积累和分配，叶片氮积累量随着改良液用量的增加呈现先增加后减少的趋势，T2、T3、T4和T5处理组较CK组显著增加38.1%、36.3%、34.5%和27.5%。其中，以稀释800倍的改良液处理的叶片氮含量最高。由图5可知，与CK组相比，T2～T5 处理的叶片磷含量均有提高，施用改良肥有利于促进磷元素向叶片输送，增加磷在叶片中的积累和分配，其中以经稀释200倍的改良液T5处理的叶片磷元素含量最高，T5处理组叶片磷含量较CK组显著增加14.1%，其次是T2处理组，较CK组显著增加10.8%。由图6可知，T2～T5处理组叶片钾含量较CK组分别显著增加了27.0%、24.6%、26.8%和28.9%，以T5处理组效果最佳，其次是T2处理组。说明施用一定浓度的改良液维持了番茄根系的正常生长活动，提高了根系吸收养分的能力。

2.4 改良液对番茄幼苗干物质积累量、分配率及根冠比的影响

不同处理对番茄干物质积累量、根冠比及分配率的影响见表1。由表1可知，与 CK相比，T1～T5处理组均提高了番茄干物质积累总量，分别提高 17.2%、26.9%、44.7%、42.44%和40.3%，T3处理组效果最佳。与 CK相比，T1～T5处理组均提高了番茄根部干物质积累量，分别提高34.2%、38.2%、48.5%、29.3%、30.0%，T3处理组效果最佳。与 CK相比，T1～T5处理组均提高了番茄茎部干物质积累量，分别提高21.8%、38.9%、50.3%、50.8%、49.6%，T4处理组效果最佳，T3次之。与 CK相比，T1～T5处理组均提高了番茄叶片干物质积累量，分别提高6.27%、8.91%、36.8%、36.5%、32.5%，T3处理组效果最佳。随着改良液浓度的增加，T1、T2、T3和T4的地上部分总干物质分配率逐渐增加，根部干物质分配率逐渐降低。说明增施一定量的改良液可以促进番茄根部和地上部分干物质的积累量，有利于番茄幼苗生长。

根冠比是反映番茄幼苗地上与地下生长量的重要衡量指标，采用不同浓度改良液处理对番茄幼苗根冠比的影响很大，本试验中，以T1的番茄幼苗根冠比最高，较对照组高出17.0%，T2次之。当改良液浓度进一步升高，T3的番茄幼苗根冠比与对照组比较差异不明显，T4和T5根冠比均低于对照组。说明改良液超过一定的浓度范围，对番茄幼苗的根冠比的增加效果不明显，甚至在幼苗的生长后期会降低根冠比。综上所述，稀释800～1 000倍的改良液能增加番茄幼苗的根冠比。

2.5 改良液对番茄幼苗根结线虫病害的防治效果

根结线虫主要危害番茄根部，造成根系发育不良、地上部植株生长缓慢、叶片萎蔫枯黄。采用盆栽试验研究了改良液对番茄幼苗根结线虫病害的防治效果，试验结果显示（表2），5个不同稀释倍数的改良液番茄植株根结线虫的防治效果均显著高于对照组CK，依次为T5>T2>T4>T3>T1>CK。不同稀释倍数间的改良液防治效果差异达显著水平，其中T5处理组（200倍稀释液的改良液）相对其他4个浓度处理组的根结线虫病情指数最低，为44.90，防治效果高达45.81%;其次是T2处理组（800倍稀释倍数的改良液）根结线虫病情指数60.20，根结线虫防效为27.34%;1 000倍稀释改良液处理组对根结线虫的防效降低。试验表明，在改良液稀释倍数在200倍时用于防治番茄根结线虫病效果最佳。

3 讨论与结论

本试验结果表明，施用了改良液的植株比对照植株长势明显，株高和茎粗均高于农用复合肥对照组，且叶片叶绿素值明显升高，说明施用改良液有利于叶绿素的合成，有利于提高植株的光合能力，促进光合产物积累和植物的生长;施用稀释200～800倍改良液的番茄叶片养分含量均高于对照组，说明施用改良液提高了根系吸收养分的能力;随着改良液浓度的增加，番茄地上部分总干物质分配率逐渐增加，根部干物质分配率逐渐降低，增施改良液均可以促进番茄根部和地上部分干物质的积累量，有利于番茄幼苗生长。

笔者以农用复合肥为对照，采用盆栽试验证实了5个不同稀释倍数腐殖酸类营养型改良液对番茄植株根结线虫的防治效果显著，依次为T5>T2>T4>T3>T1>CK。有研究表明，南方根结线虫浸染植株后，侵染的根系分泌物中含有多种有机酸[18]，会导致土壤的pH降低，土壤pH降低后增加土壤根系病害。本试验在施用腐殖酸类营养型改良液后因其自身为碱性，改变根系病害土壤酸碱度，可能引起线虫群落结构发生相应变化，并含有腐殖酸，能与土壤中的金属离子螯合，有利于营养元素向作物传送，维持了番茄根系的正常生长活动，增强了植物自身抗病性，补充土壤营养物质，平衡番茄营养吸收，进而增强对根结线虫的抵抗能力。在5个稀释浓度中，经800倍稀释浓度改良液处理的番茄植株叶片颜色较其他4个浓度处理的植株浓绿，同时具有27.34%防治效果。200倍稀释倍数的改良液用于防治番茄根结线虫病效果最佳，防效最高达45.81%，考虑可能是稀释倍数低的高碱性改良液对番茄根结线虫有一定的抑制作用，但此浓度下番茄植株生长情况不是最佳。

本试验结果表明，施用一定浓度范围的改良液不仅能促进番茄植株生长发育，同时对根结线虫病有一定的控制作用，有效地緩解根结线虫侵染所造成的危害。结合植株的长势和病情指数，腐殖酸类营养型改良液稀释800倍喷施有利于促进番茄的地上部生长，同时对防治根结线虫有一定的效果。施用腐殖酸类营养型改良液是防治番茄南方根线虫的一项有效措施，可以减少化学药剂的使用，促进植株健壮生长，可以部分实现对农药和纯化肥的替代，适宜作为绿色蔬菜安全生产方法推广。

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