不同土壤措施对山核桃林地土壤化学性质影响及干腐病的防治效果研究
2023-06-12胡俊靖陈丽华顾晓波雷亦晨田楠吴纪良
胡俊靖 陈丽华 顾晓波 雷亦晨 田楠 吴纪良
摘要: 为探究土壤措施对退化山核桃林地土壤化学性质及干腐病防治的影响,设置了酸性改良(T1)、养分调控(T2)、综合措施(T3)和加量综合措施(T4)等处理。测定不同土壤措施下山核桃林地土壤pH和主要养分含量,并调查统计了感病指数、发病率和病斑数等防治效果指标。结果表明:酸性改良处理提高了土壤pH和有效磷含量,养分调控措施对土壤碱解氮和速效钾含量的提升有明显效果。土壤措施可以有效提高山核桃抗干腐病能力,发病率、感病指数和病斑数分别下降了44%~64%、38.2~60.6、6.62~12.2,其中以酸性改良和养分调控结合综合的措施防治效果最佳。
关键词: 山核桃; 土壤措施; 土壤化学性质; 干腐病
中图分类号: S 436. 64 文献标识码: A 文章编号:1001 - 9499(2023)02 - 0017 - 04
Study on the Effect of Different Soil Measures on the Soil
Chemical Properties of Carya cathayensis and
the Control Effect of Stem Canker
HU Junjing1 CHEN Lihua1 GU xiaobo2 LEI Yichen1 TIAN Nan1 WU Jiliang3**
(Hangzhou Academy of Forestry Sciences, Zhejiang Hangzhou 310022; 2. Hangzhou Lin'an district
agricultural and Forestry Technology Promotion Center, Zhejiang Lin'an 311300; 3. Hangzhou Fuyang
District Wanshi Town Regional Development and Governance Center, Zhejiang Fuyang 311406)
Abstract In order to explore the impact of soil measures on the soil chemical properties of degraded carya cathayensis forest land and stem canker prevention, acid improvement(T1), nutrient regulation (T2), comprehensive measures (T3) and comprehensive measures (T4) were set up, etc. deal with. The soil pH and main nutrient content of carya cathayensis woodland under different soil measures were measured, and the control effect indexes such as disease index, incidence rate and number of disease spots were investigated and statistics. The results showed that the acid improvement treatment increased the soil pH and available phosphorus content, and the nutrient control measures had obvious effects on the increase of soil alkali-hydrolyzable nitrogen and available potassium content. Soil measures can effectively improve the resistance of pecans to stem canker. The incidence, disease index and number of disease spots have been reduced by 44%-64%, 38.2-60.6, 6.62-12.2. The preventive measures have the best effect. Therefore, in the production practice of soil restoration and stem canker prevention and control of degraded carya cathayensis.
Key words Carya cathayensis; soil measures; soil chemical Properties; stem canker
山核桃(Carya cathayensis)是杭州地区主要特色经济树种之一,是杭州西部山区林农的主要栽培树种。近年来,山核桃干腐病已成为危害山核桃最主要的病害,受病植株树势衰弱,树叶发黄,枝条枯死,严重时甚至会造成树木整株死亡,严重制约了山核桃产业的发展[ 1 ]。为了控制山核桃干腐病的发生和流行,学者们相继开展了病原菌分离鉴定、侵染循环与发生规律、潜在生防菌和杀菌剂筛选、病害防控技术等方面的研究[ 2 - 4 ],但目前关于山核桃干腐病防治的研究主要集中于化学药剂防治,虽然能取得一定的效果,但其根本途径还是在栽培過程中利用合理的技术措施,以使山核桃树木健康成长,具有较强的抗病性。土壤的化学性质与山核桃干腐病的发生密切相关,土壤 pH、碱解氮和速效钾是影响干腐病发生和感病程度的 3 个主要肥力因子,土壤 pH 与氮钾养分平衡状况协同决定了干腐病的发生与否,当pH一定时,土壤氮、钾养分供应的相应平衡是防治干腐病发生的土壤关键养分条件[ 5 ]。因此,本文针对山核桃干腐病问题,采用酸性改良和养分调控等土壤措施,分析土壤措施对林地土壤化学性质的影响及其防治效果,以期选择适宜的山核桃干腐病防治措施,为实际生产提供理论指导。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地位于杭州市清凉峰镇林坑村(29°~30°N,118°~120°E),该地属于亚热带季风气候区,年均气温17.2 ℃,年均日照时数1 837.9 h,年均降水量1 616.9 mm,土壤类型为红壤。山核桃林平均林龄为20~25年,林分密度为225株/hm2,主要分布在坡向西南、坡度25°、海拔300 m的山腰。试验地树龄均为 15 年生,林下植被单一,山核桃干腐病发生严重。
1. 2 试验设计
本试验选择坡向、坡度、坡位、海拔等自然条件基本一致的山核桃林,设计5个试验处理,T1(施用石灰7.5 kg/株)为土壤酸性改良措施;T2(施用山核桃专用肥2 kg/株)为土壤养分调控措施;T3(施用石灰7.5 kg/株+核桃专用肥2 kg/株)为土壤酸性改良和养分调控结合的综合措施;T4(施用石灰15 kg/株+核桃专用肥2 kg/株)为重度酸化土壤改良措施、CK(不作处理)为对照,每个处理选择一个条带状样方,样方基本与等高线垂直,宽度约为20 m左右,样方内包含20~25株山核桃,各样方间隔均在10 m以上,以防止处理间的相互干扰造成的试验误差。于2017年10月山核桃果实采收后开展土壤改良试验,在离主干1 m左右至树冠外围滴水线的根系主要分布范围内去除地表杂草,浅翻土壤,均匀撒施石灰和专用肥料后盖土。
1.3 干腐病发病情况调查
分别于2017年4~5月和2019年4~5月调查每个处理样方内的干腐病发病情况,主要调查指标为样方内干腐病发病株数、感病等级、病斑数量等,其中干腐病感病等级的划分标准见表1。
感病率=(病株数/调查总株数)*100%
感病指数={∑(病级株数*该级代表数值)}/(调查总株数*最高病级代表数值)*100
1. 4 土壤样品采集和指标测定
分别于2017年4月和2019年7月在每个样方内选择5株山核桃按照对角线法采集4个样点0~40 cm 混合土样,再采用四分法留取样品 1 kg带回实验室,经自然风干、去杂、研磨,测定相关土壤指标,采用电位法测定 pH(水土比为 1∶1),重铬酸钾外加热法测定有机质,碱解扩散法测定碱解氮,碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定有效磷,醋酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾。
1. 5 数据处理
采用 Microsoft Excel 2016及IBM Statistics SPSS 20.0软件进行数据处理,所有数据均用平均值±标准差表示。对处理后的山核桃林地土壤pH和有效养分进行单因素方差分析,并对差异显著指标进行LSD多重比较。
2 结果分析
2. 1 不同酸性改良处理对山核桃林地土壤pH和有效养分的影响
如图1所示,除T4处理外,其余处理在试验前(2017年)林地土壤的pH和有效养分含量无明显差异,T4处理的土壤pH显著低于其他处理,碱解氮含量显著高于其他处理。实验处理后(2019年),各处理的土壤pH和有效养分含量发生明显变化,T1、T3、T4处理的土壤pH较2017年显著升高,而处理后T2和CK的土壤pH则略微低于处理前,但差异未达到显著性;处理后碱解氮含量与处理前比较表现为T2处理显著上升,T1和T3处理土壤pH略微提高,但与处理前差异不显著,T4和CK处理则表现为显著下降的变化趋势;土壤有效磷和速效钾含量在处理后除CK显著下降外,其余处理均显著提高。从图中还可以看出,处理后不同措施间土壤的pH和有效养分含量也存在显著差异,各处理土壤pH表现为T4> T3>T1>T2>CK,T4、T3和T1处理pH较CK分别提高了1.18、0.94和1.68,差异达到显著性,T2处理则与CK差异不明显;各处理土壤碱解氮含量在处理后均显著高于CK,其中T2处理的碱解氮含量最高,其次为T1处理,T2和T1的碱解氮含量较对照分别提高了93.61%和68.09%。土壤有效磷含量则表现为T3> T2>T1>T4>
CK,所有處理与CK间差异均达到显著性,处理3对土壤有效磷的提升效果最明显,显著高于其他处理;2019年T1和T4处理的土壤速效钾含量略微高于CK,但两处理间无显著差异,T2和T3处理速效钾含量最高,显著高于其他处理。
上述结果表明,土壤酸性改良和养分调控可以有效提高山核桃林地土壤pH和改善土壤养分条件,酸性改良处理主要提高了土壤pH和有效磷含量,养分调控措施对土壤碱解氮和速效钾含量的提升有明显效果,在严重酸化的山核桃林地土壤加量施用石灰进行土壤改良对于提高土壤pH和速效钾含量,抑制碱解氮的过量积累等方面具有重要作用。
2. 2 不同土壤措施的干腐病防治效果
通过对不同处理下山核桃干腐病的发病率、感病指数和病斑数等指标综合分析不同土壤措施下的防治效果,结果表明,处理后(2019年)CK的发病率和病斑数较处理前(2017年)有所提高,感病指数也随之升高,其余措施下发病率、感病指数和病斑数均出现明显下降。其中,T3处理干腐病防治效果最佳,发病率、感病指数和病斑数分别为24%、14.4和2.05,较CK处理下降幅度分别为56%、80.8%和85.61%;T1和T2处理对干腐病的防治效果无明显差异,但发病率、感病指数和病斑数均要高于T3。值得注意的是,T4在处理前山核桃干腐病病情最为严重,发病率高达96%,而处理后发病率下降至40%,病情指数和病斑数也出现大幅下降。
上述结果表明,土壤措施可以有效的提高山核桃抗干腐病能力,抑制干腐病的爆发和危害,其中综合措施防治效果最明显,干腐病发病情况得到明显改善。
3 讨 论
山核桃干腐病发生与气候、海拔、林下植被、坡位坡向、土壤状况等外界环境因素密切相关[ 6 - 8 ],其中土壤pH和有效养分等化学性质的改变不仅会影响山核桃的生长发育,还会造成土壤微生物群落结构的改变,从而影响植株的抗病性[ 9 - 11 ]。本研究区域内,林地土壤酸化严重,平均土壤pH仅为4.81,速效钾含量偏低,平均速效钾含量为37.67 mg/kg,导致了山核桃干腐病发病严重,平均发病率达到了79.2%。本研究表明,通过土壤酸性改良和养分调控等措施可以有效的提高山核桃抗干腐病能力,干腐病发病情况得到明显改善。通过施用石灰进行土壤酸性改良可以有效提高林地土壤pH,而土壤pH提高则会显著增强山核桃的抗干腐病能力。通过专用肥进行养分调控后,土壤速效钾含量显著上升,钾素是植物提高抗逆、抗病能力的重要养分因子,钾素供应不足会导致植物抗病能力的下降,而充足的钾素营养供应能显著增强植物的抗病能力,以往研究表明,土壤速效钾含量与干腐病的病情指数呈负相关关系[ 12 ],这与本研究结果一致,施用山核桃专用肥促进了林地土壤有效钾的积累,提高了植株的抗病性,干腐病发病状况明显下降。综合措施下,土壤酸化和养分失衡等问题同时得到缓解,山核桃干腐病防治效果最明显。
4 结 论
在干腐病严重发生的山核桃林地内通过施用石灰和专用肥可以有效改良酸性土壤和提高土壤有效养分含量,调节养分平衡,从而抑制干腐病的爆发和危害,其中综合措施防治效果最明显,干腐病发病情况得到明显改善。
參考文献
[1] 张璐璐. 山核桃干腐病流行规律及田间防治的研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2012.
[2] 胡景青. 山核桃干腐病防治药剂筛选及应用研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2018.
[3] 马永春, 张浩, 吴志辉. 山核桃溃疡病发生规律与诱发因素[J/OL].中国森林病虫: 1-5.
[4] 吴继来, 潘伟华, 王方, 等. 9种药剂防治山核桃干腐病试验研究[J]. 江苏林业科技, 2018, 45(4): 25 - 28.
[5] 雷亦晨. 土壤化学性质与山核桃生长及干腐病发生的关系[D].浙江农林大学, 2018.
[6] 吴志辉, 束庆龙, 余益胜. 气候因子对山核桃溃疡病发生的影响[J]. 经济林研究, 2006,24(2): 1 - 4.
[7] 章旭东, 章基应. 山核桃溃疡病发生相关因子的初步探讨[J].森林病虫通讯, 1994(1): 10 - 13.
[8] 张璐璐, 贾桂民, 叶建丰, 等. 浙江临安山核桃干腐病发生发展规律[J]. 浙江农林大学学报, 2013, 30(1): 148 - 152.
[9] 潘志强. 立地条件对山核桃溃疡病发生影响的探讨[J]. 林业实用技术, 2008(8): 31 - 32.
[10] 郑宏兵. 山核桃抗溃疡病机理及其相关因素的研究[D]. 合肥: 安徽农业大学, 2004: 43 - 44.
[11] 王海斌, 叶江华, 陈 晓婷, 等. 连作茶树根际土壤酸度对土壤微生物的影响[J]. 应用与环境生物学报, 2016, 22(3): 480 - 485.
[12] 刘晓燕, 何萍, 金继运. 钾在植物抗病性中的作用及机理的研究进展[J]. 植物营养与肥料学报, 2006, 12(3): 165 - 170.