張樹生,梅淑芳,趙 華
(金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 金華 321007)
有機肥是改善土壤理化性質(zhì)和微生物環(huán)境的重要肥料。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,復(fù)種指數(shù)、產(chǎn)量和勞動力成本的提高,有機肥施用不足等致使土壤理化性質(zhì)及微生物區(qū)系惡化、病害暴發(fā)問題突出,作物種植難度加大。黃瓜枯萎病是危害較重的土傳病害之一,農(nóng)民常用溴甲烷防治黃瓜枯萎病,雖有一定的防治效果,但存在環(huán)境風(fēng)險的問題;因此,尋求安全、高效的防治技術(shù)是農(nóng)技人員的研究課題。研究發(fā)現(xiàn),自然界中有許多有益微生物能夠抑制植物病原菌的生長,緩解植物病害的發(fā)生。但這些拮抗微生物作為外源微生物接入土壤,會受到土著微生物的強烈排外抵抗,加上土壤溫度和水分的波動、太陽紫外線的照射等外界因素影響,致使在實驗室條件下有強拮抗效果的拮抗微生物,在土壤中定植和繁殖困難,影響其應(yīng)用效果。拮抗微生物在土壤中定植和繁殖,需要豐富的碳源和能源。而土壤是一個碳限制的環(huán)境,拮抗微生物進入土壤后難以從土壤中獲得充足的碳源和能源。為此,作者將拮抗微生物與合適有機載體配制成生物有機肥,并對黃瓜枯萎病的生物效應(yīng)進行試驗,獲得了良好的效果。
從枯萎病發(fā)生嚴(yán)重的田塊中挑選健康黃瓜植株,從其根際土壤中分離篩選具有強拮抗黃瓜枯萎病病原菌(尖孢鐮刀菌)的拮抗菌。通過前期的篩選獲得2株對黃瓜枯萎病病原菌具有強拮抗作用的細菌性拮抗菌。
將2株拮抗菌接入裝有200 mL馬鈴薯蔗糖液體培養(yǎng)基(經(jīng)滅菌)的1 000 mL三角瓶中,在37℃,170 r·min-1搖床上培養(yǎng)3 d,隨后將培養(yǎng)懸液吸附在腐熟有機肥料上(由1/2的豬糞腐熟堆肥和1/2的生物降解氨基酸肥料混合而成),于室溫和45%~50%水分含量條件下后發(fā)酵3 d,使有機肥料中拮抗菌的數(shù)量提高,制品簡稱生物有機肥(含水量約為35%)。
供試黃瓜品種為天津黃瓜研究所選育的津春4號。黃瓜種子用2%次氯酸鈉滅菌3 min,清水沖洗干凈后播入裝有營養(yǎng)土的營養(yǎng)缽中,每缽播2粒種子,等成苗后留1株健壯小苗。
為檢驗生物有機肥對黃瓜枯萎病的防治效果,進行4個田間試驗。
試驗1(2008年秋季)、試驗2(2009年春季)和試驗3(2009年秋季)均設(shè)大田土壤施用生物有機肥處理。生物有機肥施用方法為:在黃瓜苗移栽前撒施在田間土壤表面,結(jié)合土壤翻耕和整理均勻混入15 cm表層土壤中。生物有機肥施用量為2 000 kg·hm-2。
試驗4(2010年春季)的生物有機肥施用方法:將1.5%~2.0%微生物有機肥均勻混入營養(yǎng)土中用于營養(yǎng)缽育苗,每個營養(yǎng)缽裝土0.4 kg土壤,需黃瓜苗3.45萬株·hm-2。
4個試驗均設(shè)等量的沒有吸附拮抗菌的普通有機肥對照(CK)。隨機區(qū)組排列,重復(fù)4次,小區(qū)面積7.5 m2(5 m×1.5 m)。試驗1每個小區(qū)雙行定植黃瓜苗24株,試驗2-4每小區(qū)雙行定植26株。
以采摘出售的商品性黃瓜計產(chǎn)。調(diào)查枯萎病發(fā)病率和防治率。防治率/%=(CK發(fā)病株數(shù) -處理發(fā)病株數(shù)) ÷CK發(fā)病株數(shù)×100。
用1.5%生物有機肥混入營養(yǎng)土進行營養(yǎng)缽育苗,2010年2月18日播種,3月24日移栽,營養(yǎng)缽中黃瓜幼苗生長狀況表明,生物有機肥對黃瓜幼苗的生長具有明顯的促進作用。移栽時,施用微生物有機肥的營養(yǎng)缽中的黃瓜幼苗,無論植高還是葉面積均明顯大于施用普通有機肥的黃瓜幼苗(圖1)。
圖1 營養(yǎng)缽施用生物有機肥(左)與有機肥(右)對黃瓜苗期生長的影響
4個試驗施用生物有機肥的黃瓜枯萎病發(fā)病率均顯著低于對照。黃瓜枯萎病發(fā)病率對照為30.3%~90.4%,生物有機肥處理為2.9%~13.5%(圖 2)。
試驗2-4是不同年份、同一土壤上的連續(xù)栽培黃瓜試驗,調(diào)查結(jié)果可以看出,隨著連作季數(shù)的增多,黃瓜枯萎病發(fā)病率有加重的趨勢;但施用生物有機肥處理,黃瓜枯萎病發(fā)病率2.9%~6.7%,受連作季數(shù)的影響較對照較小。
4個試驗施用生物有機肥對黃瓜枯萎病防治率均達較高水平,分別為73.6%,82.5%,96.3%和92.6%。
在4個試驗中,施用生物有機肥的黃瓜產(chǎn)量均顯著高于施用普通有機肥的對照(圖3)。
在試驗1中施用生物有機肥的黃瓜小區(qū)產(chǎn)量為33.4 kg,對照為16.8 kg,施用生物有機肥處理的產(chǎn)量比對照高98.8%。在試驗2-4中,生物有機肥處理的黃瓜產(chǎn)量也分別比對照高25.6%,73.3%和198.6%。4個試驗產(chǎn)量特征還表明,黃瓜枯萎病發(fā)病率與產(chǎn)量之間呈典型的負相關(guān)關(guān)系。生物有機肥通過減少黃瓜枯萎病的發(fā)病率,進而最大限度挽回黃瓜的產(chǎn)量損失。
圖2 施用生物有機肥(BOF)對黃瓜枯萎病發(fā)病率的影響
圖3 施用生物有機肥(BOF)對黃瓜產(chǎn)量的影響
從圖3還可知,在不同年份和季節(jié),黃瓜的產(chǎn)量會有較大差異,這與不同年份與季節(jié)的氣候?qū)S瓜生長發(fā)育的影響有關(guān),但只要黃瓜枯萎病發(fā)病率得到有效的控制,其產(chǎn)量的損失就會減少。
施用生物有機肥能顯著降低黃瓜枯萎病的發(fā)生,減少黃瓜枯萎病導(dǎo)致的產(chǎn)量損失。特別是生物有機肥營養(yǎng)缽育苗既能對黃瓜幼苗有促生作用,又能緩解枯萎病的發(fā)生,還減少了微生物有機肥的施用成本,對連作障礙的防治具有較大意義。在土壤、微生物、植物系統(tǒng)里,土壤微生物承擔(dān)著保持土壤健康、肥沃及抑制植物病害的作用。自然界里,有很多種的細菌和真菌在接種進入土壤后能協(xié)調(diào)與土著微生物的關(guān)系,抑制根系病原菌的生長。可能正是這種微生物群落特征的變化營造了一個不利于病原菌生長的環(huán)境而達到抑制植物病害發(fā)生的效果。
本試驗將拮抗微生物吸附在由農(nóng)業(yè)或其他行業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)品、經(jīng)發(fā)酵腐熟后形成的有機物料上,就有足夠的碳源和能源保證拮抗微生物在土壤中定植和迅速繁殖,從而充分發(fā)揮其抑制病害的能力。
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