不同土壤处理对番茄根结线虫防治效果及产量的影响
2021-10-19王付彬张传伟王淑霞翟红梅王南南马井玉王玉国
王付彬,张传伟,王淑霞,张 琴,翟红梅,王南南,马井玉,王玉国*,冷 鹏
(1.济宁市农业科学研究院,山东 济宁 272031;2.安丘市农业技术推广中心,山东 安丘 262100;3.临沂市农业科学院,山东 临沂 276001))
根结线虫(Meloidogyne spp. Chitwood)是一类重要的植物根系病原物,对我国数百种农作物造成危害,特别是蔬菜、果树受害最为严重[1]。随着日光温室大棚蔬菜栽培面积的不断扩大,长年重茬栽培普遍,根结线虫病的发病程度、发生面积都有显著的上升和加剧趋势[2]。病害发生后,蔬菜产量一般减产20%~30%,蔬菜品质也受到很大的影响,在春季随温度升高危害会加重,常常造成严重减产,甚至绝收[3-4]。根结线虫病现在已是我国北方地区设施蔬菜种植中最重要的土传病害之一。在山东省,南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是日光温室大棚中的优势种群,造成的危害最为严重[5]。对于根结线虫病的防治,主要采用灭线磷颗粒剂、米乐尔颗粒剂、克线磷颗粒剂、甲基异柳磷乳油、氯化苦等化学农药[6-9]进行处理,从防治效果上分析,对根结线虫病的控制较为理想,使根结线虫病的危害大大降低,但同时对蔬菜品质产生影响,甚至造成蔬菜农药残留超标。近年来,利用厚垣孢轮枝菌(Verticillium chlamydosporium)、淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)、芽孢杆菌(Bacillus)、阿维菌素(abamectin)等生防菌[10-12]防治根结线虫受到科研人员重视,获得了一定的科研成果,但生防菌残效期不长,而且也会使根结线虫产生较强的抗药性;因此,急需探索安全、高效、绿色的根结线虫病防治药剂和防治技术。
臭氧气体无色、有微臭味,能够氧化破坏微生物膜的结构,实现杀菌功效。臭氧溶解在水中形成臭氧水,该溶液属于广谱、高效、环保杀虫灭菌剂,杀菌速度极快,能够有效杀灭土壤中线虫、真菌、细菌、病毒等病原物,减轻土传病害危害,对环境安全环保,是理想的绿色强氧化剂[13-15]。臭氧水在杀灭土壤有害微生物的同时,也会对土壤中的有益微生物造成破坏;因此,臭氧水对土壤进行处理后,再施用生物菌肥增加土壤中微生物种类和数量,可以提高土壤微生物活性,增加土壤通透性,调节土壤质量。
在开展试验过程中,首先用臭氧水对有根结线虫等病原生物的设施土壤进行全面、彻底的消毒处理,其次用噻唑膦或阿维菌素等药剂对设施土壤进行再消毒处理,最后再施用生物菌肥增加设施土壤有益微生物。试验对秋冬茬、冬春茬2茬番茄进行了根结线虫病防效的调查、取样,同时分析了对番茄产量的影响,以期建立一种安全、高效、绿色的蔬菜根结线虫防治技术。
1 材料和方法
1.1 试验材料
品种:秋冬茬番茄品种,宝威;冬春茬番茄品种,爱农10号;
器械及试剂:ODO农业植保机(济南润土农业科技有限公司,臭氧水大流量制取浓度为20 mg/L);1.0%阿维菌素(佛山市盈辉作物科学有限公司);10%噻唑膦(中国农业科学院植物保护研究所);生物菌肥(淄博绿盛生物制品有限公司)。
1.2 试验方法
试验在临沂市太平镇日光温室大棚开展,试验田种植番茄已长达5年,番茄根部根结线虫病危害严重,造成番茄大幅度减产。试验共设6个处理:处理1,臭氧水+生物菌肥+噻唑膦;处理2,臭氧水+生物菌肥+阿维菌素;处理3,臭氧水+生物菌肥;处理4,生物菌肥+噻唑膦;处理5,生物菌肥;处理6,空白对照。每个处理重复4次,随机区组排列,每个试验小区面积15 m2。按照每个处理试验组要求,对设施土壤处理1次,对秋冬茬、冬春茬种植的2茬番茄进行调查、取样。臭氧水溶液处理土壤浓度为20 mg/L,1.0%阿维菌素667 m2用量4 kg,10%噻唑膦 667 m2用量2 kg,生物菌肥667 m2用量400 kg。
臭氧水土壤处理的田间操作方法 :将设施土壤进行翻耕,土壤耙平后做2~3 m菜畦,将菜畦用透明薄膜全部封闭,接着向菜畦薄膜下方灌满臭氧水至畦面完全湿透,将日光温室全部密封,处理时间2~3 d,揭膜之后开始其他农事操作。其他肥料土壤处理方法同常规。
1.3 调查内容与统计方法
1.3.1 安全性试验调查及评价方法
对秋冬茬番茄进行安全性调查,安排在番茄定植之后的第3天、第7天和第14天,共调查3次。每试验小区随机调查番茄植株20株,观察不同区组的番茄植株生长状况,记录番茄植株药害症状,根据《农药田间药效试验准则》(GB/T 17980.38—2000)中药害分级方法确定药害程度。
具体药害分级标准为:
++++表示严重药害,作物生长受阻,产量和质量损失严重;
+++表示重度药害,影响作物正常生长,对作物产量和质量造成一定程度的损失;
++表示中度药害,可复原,不会造成作物减产;
+表示轻度药害,不影响作物正常生长;
- 表示无药害。
1.3.2 根结线虫危害调查及根结指数防效计算
在每茬番茄采收结束后,采用对角线五点取样法确定调查番茄植株,每个取样点调查2株,共计10株,每株根系全部挖出,根据根结线虫分级标准记录受害级别,并计算病情指数和防治效果。根结线虫分级标准[16]如下:
9级——根结数量特多,占全根系的75%以上;
7级——根结数量很多,占全根系的51%~75%;
5级——根结特别明显,占全根系的26%~50%;3级——根结明显,占全根系的11%~25%;1级——仅有少量根结,占全根系的10%以下;0级——无根结,根系健康。
计算公式:根结指数=[Σ(各级病株数×相应级数值)/(调查总株数×9)] ×100;防治效果=(1-处理区根结指数/对照区根结指数)×100%。
1.3.3 番茄产量测定
每次收获番茄时,按照试验小区分别测定产量,记录产量。
1.4 数据处理
采用Excel软件计算各处理的平均值及标准偏差,应用DPS软件开展多重比较进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对番茄植株安全性的影响
由表1可知,每个试验处理对番茄植株均安全,番茄植株生长状况正常,叶片嫩绿,植株没有明显斑点,没有出现明显的药害症状。
表1 不同处理对秋冬茬番茄植株的安全性影响
2.2 不同处理对番茄根结线虫的防效
由表2结果可知,以臭氧水为基础组配的土壤处理1、处理2、处理3对秋冬茬、冬春茬2茬番茄的防治效果均在90.0%及以上,其中“臭氧水+生物菌肥+噻唑膦”土壤处理对2茬番茄根结线虫的防效最好,“臭氧水+生物菌肥+阿维菌素”土壤处理对2茬番茄根结线虫的防治效果高于或等于“臭氧水+生物菌肥”土壤处理,但后者用药种类少,较为经济、安全;“生物菌肥+噻唑膦”土壤处理对2茬番茄根结线虫的防效均在72.0%及以上;生物菌肥土壤处理冬春茬防效为56.0%,效果最差。由试验结果还知,同一土壤处理第1茬秋冬茬的根结线虫的防治效果全部高于第2茬冬春茬的防治效果。
表2 不同处理对番茄根结线虫的防效
2.3 不同处理对番茄产量的影响
由表3可知,“臭氧水+生物菌肥+阿维菌素”土壤处理小区在第1茬秋冬茬番茄中的产量较CK增幅最高,为42.9%,且与“臭氧水+生物菌肥+噻唑膦”处理无显著差异;“臭氧水+生物菌肥+噻唑膦”土壤处理小区在第2茬冬春茬番茄生产中的产量增幅最高,为43.7%,且与其他2个以臭氧水为基础的组配无显著差异;“臭氧水+生物菌肥+噻唑膦”土壤处理小区秋冬茬、冬春茬2茬番茄的产量均比对照增加40.0%以上;“臭氧水+生物菌肥+噻唑膦”土壤处理和“臭氧水+生物菌肥”土壤处理小区秋冬茬、冬春茬2茬番茄667 m2产量均比对照增加36.0%及以上;“生物菌肥+噻唑膦”土壤处理小区2茬番茄667 m2产量比对照增加25.0%左右;生物菌肥土壤处理小区2茬番茄667 m2产量比对照增加均低于20.0%,增产幅度最小。对照小区根结线虫发生严重,番茄产量较低。
表3 不同处理对番茄产量的影响
3 结论与讨论
试验结果表明,以臭氧水为基础组配的不同土壤处理防治番茄根结线虫,对秋冬茬、冬春茬2茬番茄的防治效果均在90.0%及以上,防治效果非常理想。臭氧水输出浓度为20 mg/L时,可以有效防治番茄根结线虫,该浓度没有对番茄植株产生药害,且对番茄产量的恢复或增加效果明显,其中“臭氧水+噻唑膦+生物菌肥”土壤处理的对番茄根结线虫防治效果最好,“臭氧水+生物菌肥”土壤处理最为安全、经济,建议广大菜农积极应用。
随着设施番茄种植茬口的增加,第2茬冬春茬番茄根结线虫防治效果出现了降低的情况。分析原因可能是:(1)臭氧水对设施土壤消毒不彻底,随着茬口的增加,根结线虫群体开始繁殖,使根结线虫后续侵染危害加重;(2)第2茬冬春茬番茄生长期间,土壤温度较第1茬秋冬茬的高,增加了根结线虫的侵染率;(3)2茬番茄种植品种不同,秋冬茬品种(宝威)可能对根结线虫抗性较强。
受日光温室内部构造、土壤条件等一些因素的制约,臭氧水对根结线虫的防治可能不彻底。施用阿维菌素、噻唑膦等药剂对土壤进行再次处理,减少根结线虫侵害率,还可起到保护番茄根系生长的作用,臭氧水对设施土壤处理过程中,土壤中的有益微生物也同时被杀灭,通过增施生物菌肥,可增加土壤中的有益微生物,活化土壤,改善蔬菜生长环境,提高植株抗线虫能力,还可在一定程度上增加土壤中碱解氮、速效磷和速效钾含量,减少化肥施用量[17-22]。