劉向陽,李前進(jìn),常愛莉,王娜娜,張海鵬,任小玲
(陜西省洛川縣蘋果研發(fā)中心,陜西 洛川 727400)
蘋果樹腐爛病的發(fā)生嚴(yán)重影響樹勢,降低蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)。該病輕度發(fā)生時,引起果樹枝干樹皮腐爛和小枝枯死,嚴(yán)重發(fā)病時引起主枝、主干樹皮大面積腐爛,整樹枯死甚至毀園,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。洛川縣作為陜西優(yōu)質(zhì)蘋果的主產(chǎn)區(qū),其75%以上的蘋果樹齡已達(dá)到10年以上,正值蘋果腐爛病的高發(fā)期,成為蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙,已構(gòu)成蘋果安全生產(chǎn)的隱患[2]。目前,蘋果樹腐爛病的發(fā)生和流行原因尚不十分明確,在生產(chǎn)實(shí)踐中缺乏有效的防治對策。本研究對洛川縣不同鎮(zhèn)村的蘋果樹腐爛病進(jìn)行采樣,初步了解其生物學(xué)特性,再挑選3 種不同采集地不同生物學(xué)特性的蘋果樹腐爛病菌分離株,通過不同濃度氯化鉀處理,探究不同濃度氯化鉀對蘋果樹腐爛病菌的影響,為蘋果樹腐爛病的防治提供理論依據(jù)。
2018年11月在陜西洛川縣的槐柏、土基、石頭、老廟、舊縣、永鄉(xiāng)等鎮(zhèn)采集蘋果樹腐爛病的病枝和病皮,按常規(guī)的組織分離法[3]分離,經(jīng)單胞分離后選出在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)性狀不同的3 個分離株作為研究對象。將接種不同分離株的PDA 平板放置25 ℃條件下培養(yǎng),從第24 h 開始每24 h 觀察菌落的顏色、形狀、氣生菌絲的疏密程度,直到菌落長滿皿(規(guī)格為75 mm),繼續(xù)培養(yǎng)并記錄子實(shí)體形成的時間。
分別稱取氯化鉀1、5、10、15、20 g,土豆200 g,加蒸餾水1 000 mL沸水煮30 min,過濾上清液,加入蒸餾水補(bǔ)至總體積1 000 mL;加瓊脂20 g煮至瓊脂融化,再加入蒸餾水補(bǔ)至總體積1 000 mL;加入稱取好的氯化鉀1 g攪拌均勻,以121 ℃、30 min高溫滅菌,并備注K=1 000 mg/L。同理,將其他4 個稱量的氯化鉀加入培養(yǎng)基中,依次標(biāo)注K=5 000 mg/L、K=10 000 mg/L、K=15 000 mg/L、K=20 000 mg/L;不放氯化鉀的普通培養(yǎng)基標(biāo)注CK。共6個處理,3次重復(fù)。供試菌株為槐柏鎮(zhèn)上蘭村分離的(1)、舊縣鎮(zhèn)分離的(8)和菩建鄉(xiāng)分離的(9)。
在塔里木大學(xué)校園內(nèi)園藝實(shí)驗(yàn)站后的果園于中午12—13 時采集健康且生長一致的蘋果樹枝條,截成15 cm 長小段,用蒸餾水沖洗3 遍,之后用75%酒精擦拭,再用無菌水沖洗3 遍;用無菌打孔器在酒精燈上燒熱后在枝條上打出5 mm 圓形傷口,將不同濃度氯化鉀處理的蘋果腐爛病菌用打孔器打成5 mm 菌餅接種在傷口處;每個枝條接種1 個菌餅,每個濃度處理3 個枝條,之后將枝條放入消毒盤中,并倒入適量無菌水以保濕,最后用保鮮膜將消毒盤口封住,在25 ℃全光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)觀察。
1.4.1 發(fā)病率計算
計算接種不同濃度氯化鉀處理的蘋果腐爛病菌于蘋果樹枝條的發(fā)病率,計算公式如下:
枝條發(fā)病率(%)=發(fā)病組織數(shù)/接種組織數(shù)×100
1.4.2 采用十字交叉法測(枝條組織)病斑擴(kuò)展速度
測定不同濃度氯化鉀對蘋果腐爛病菌擴(kuò)展速度以及接種不同濃度氯化鉀處理的蘋果腐爛病菌于蘋果樹枝條的病斑擴(kuò)展速度采用十字交叉法。計算公式如下:
病斑擴(kuò)展速度=(病斑直徑a+病斑直徑b)/2/擴(kuò)展天數(shù)
1.4.3 采用區(qū)域分割法計算累計產(chǎn)孢量
測定不同濃度氯化鉀對蘋果腐爛病菌累計產(chǎn)孢量的影響,采用區(qū)域分割法。具體方法如下:先通過規(guī)格為75 mm 培養(yǎng)皿中心畫兩條垂直的線段,再在橫向縱向各畫兩條平行等距的線段,這樣就把培養(yǎng)皿劃分成16 個區(qū)域,計數(shù)產(chǎn)孢量時,統(tǒng)計每個區(qū)域孢子數(shù),再把每個區(qū)域的孢子數(shù)相加便得到累計產(chǎn)孢量[4。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)釆用DPS 軟件進(jìn)行分析,處理間的差異顯著性釆用Duncan’s multiple Range Test 進(jìn)行。
觀察結(jié)果(表1)表明:各培養(yǎng)基中菌落直徑為78~87 mm,平均值為84.5 mm。各分離株在PDA 培養(yǎng)基上均能生長,培養(yǎng)特征差異較大。各分離株菌落邊緣均為放射狀;槐柏鎮(zhèn)不同村的分離株菌落顏色和氣生菌絲量差異較大;分離株3、4、8 的菌落顏色相同,菌落直徑和氣生菌絲量(3 與4、5、8)差異明顯,分離株8 至第3天無子實(shí)體產(chǎn)生;分離株2 和5 菌落顏色和氣生菌絲量接近(僅菌落邊緣顏色存在細(xì)微差別);分離株6-1、6-3、7、9、10 菌落邊緣顏色均為白色,中心顏色差異較大,分離株7 和10 至第3 天均無子實(shí)體產(chǎn)生。
表1 各分離株在PDA 培養(yǎng)基上的菌落特征
2.2.1 不同處理時間不同濃度氯化鉀對蘋果樹腐爛病菌的影響
觀察結(jié)果(表2)表明,隨著處理時間的加長,不同分離株的生長量增加;隨著培養(yǎng)基中氯化鉀濃度的升高,不同分離株1、8、9 菌落生長量和產(chǎn)孢量出現(xiàn)下降。當(dāng)氯化鉀濃度為20 000 mg/L 時,不同分離株菌絲生長速度明顯下降,菌株1、8、9 在24 h 時為0.1、0 和0 cm;當(dāng)氯化鉀濃度為10 000 mg/L 時,菌株1、8、9 產(chǎn)孢量出現(xiàn)明顯下降,分別為360、387 和354,明顯低于對照。培養(yǎng)基中氯化鉀含量對蘋果樹腐爛病病原菌菌絲生長及產(chǎn)孢有明顯的抑制作用。
表2 不同濃度氯化鉀對不同分離株菌絲生長和產(chǎn)孢量的影響
2.2.2 不同濃度氯化鉀在48 h 時對蘋果腐爛病菌落直徑的影響
觀察結(jié)果(圖1)表明:3 個分離株隨著氯化鉀濃度增大,平均菌落直徑呈下降趨勢,濃度為15 000 mg/L 和20 000 mg/L 時,3 個分離株的平均菌落直徑最為接近,對3 個分離株生長的抑制程度大致相同。分離株1 隨著氯化鉀濃度的升高平均菌落直徑呈平滑下降趨勢,氯化鉀濃度越高對生長抑制越強(qiáng),即濃度為0 時平均菌落直徑最大;分離株8 隨著氯化鉀濃度的升高平均菌落直徑上下浮動,但整體呈下降趨勢,高濃度對生長有抑制作用,濃度為0 時平均菌落直徑最大;分離株9在氯化鉀濃度為1 000 mg/L 時平均菌落直徑最大,然后隨濃度的升高平均菌落直徑呈下降趨勢,即氯化鉀濃度越高越抑制分離株9 的生長。由此說明,較高濃度氯化鉀能夠抑制蘋果樹腐爛病菌的生長。
2.2.3 不同濃度氯化鉀對蘋果腐爛病菌產(chǎn)孢量的影響
觀察結(jié)果(圖2)表明,隨著氯化鉀濃度的升高,3個蘋果腐爛病菌分離株的產(chǎn)孢量均呈逐漸下降趨勢,說明氯化鉀能夠抑制蘋果腐爛病菌株產(chǎn)孢。氯化鉀濃度為0時累計產(chǎn)孢量最大,濃度為10 000 mg/L時3個蘋果腐爛病菌分離株的產(chǎn)孢量在同一水平;濃度為20 000 mg/L時累計產(chǎn)孢量最小。
分離株1 在氯化鉀濃度為0、1 000 mg/L時,累計產(chǎn)孢量無顯著性差異;濃度為15 000 mg/L和20 000 mg/L時累計產(chǎn)孢量也無顯著性差異,但濃度為5 000 mg/L和10 000 mg/L的累計產(chǎn)孢量差異顯著。
分離株8在氯化鉀濃度為15 000、20 000 mg/L時累計產(chǎn)孢量無顯著性差異,但與濃度為0、1 000、5 000、10000mg/L的累計產(chǎn)孢量差異顯著。
分離株9 在氯化鉀濃度為1 000、5 000 mg/L時累計產(chǎn)孢量無顯著性差異;濃度為10000、15000、20000mg/L時累計產(chǎn)孢量也無顯著性差異,但與濃度為0 時的累計產(chǎn)孢量差異顯著。
氯化鉀濃度為10 000 mg/L 時對于蘋果樹腐爛病的產(chǎn)孢量抑制率較大,而15 000、20 000 mg/L 與之相比變化不大。由此說明,濃度為10 000 mg/L 即可達(dá)到良好的抑制率。
觀察結(jié)果(表3)表明,不同濃度氯化鉀蘋果腐爛病菌均能使蘋果樹枝條發(fā)病,且顯癥時間均為第3 天。產(chǎn)孢體出現(xiàn)時間和病斑擴(kuò)展速度無顯著性差異,變化趨勢不明顯;發(fā)病特征上有明顯差異。
分離株1 接種到蘋果樹枝條上后,氯化鉀濃度為0、1 000、5 000 mg/L 的枝條發(fā)病特征相同,白色菌絲較多;濃度為10 000、15 000、20 000 mg/L 的枝條發(fā)病特征相同,白色菌絲較少,與濃度為0、1 000、5 000 mg/L的枝條發(fā)病特征有明顯差異。
分離株8 和分離株9 接種到蘋果樹枝條上后,氯化鉀濃度為0、1 000、5 000 mg/L 的枝條發(fā)病特征相同,枝條較干枯,白色菌絲較少;濃度為10 000、15 000、20 000 mg/L 時,分離株8 接種的枝條發(fā)病特征大致相同(白色菌絲較多),分離株9 接種的枝條發(fā)病特征大致相同(白色菌絲較少),二者的發(fā)病特征有明顯差異,與濃度為0、1 000、5 000 mg/L 的枝條發(fā)病特征也有明顯差異。
由此可知,不同濃度氯化鉀對于蘋果樹腐爛病的致病性影響并無差異,但會影響其發(fā)病特征。
表3 不同濃度氯化鉀處理的蘋果腐爛病菌對蘋果樹枝條的致病性測定
將洛川縣不同采集地的3 種蘋果腐爛病菌分離株,在不同濃度氯化鉀培養(yǎng)基中培養(yǎng)72 h,均能生長和產(chǎn)孢。48 h 時隨著氯化鉀濃度的升高,平均菌落直徑整體呈下降趨勢,且存在顯著性差異;產(chǎn)孢量隨著氯化鉀濃度的升高呈逐漸下降趨勢。說明氯化鉀濃度越高越抑制蘋果樹腐爛病菌分離株的生長和產(chǎn)孢。與王金友等[5]研究(樹皮含鉀量與蘋果樹腐爛病發(fā)生程度之間呈極顯著負(fù)相關(guān))、季蘭等[6]研究(蘋果樹腐爛病病害程度與土壤鉀含量呈顯著的負(fù)相關(guān))、楊文淵等[7]研究(土壤鉀含量與蘋果樹腐爛病發(fā)生程度呈極顯著負(fù)相關(guān))的結(jié)論基本一致。
不同濃度氯化鉀處理的蘋果腐爛病菌均能使健康的蘋果樹枝條發(fā)病,產(chǎn)孢體出現(xiàn)時間和病斑擴(kuò)展速度與氯化鉀濃度無顯著性差異,即變化趨勢不明顯。與孫廣宇等[8]研究(結(jié)果鉀含量提高時,組織抗腐爛病菌擴(kuò)展能力提高的結(jié)果有明顯差異,鉀在植物抗病性中具有重要作用,鉀的缺乏導(dǎo)致低分子量的碳水化合物和可溶性氮含量提高,進(jìn)而抗病性降低[9])的結(jié)論基本一致。
本研究表明,隨著氯化鉀濃度的升高,發(fā)病程度減輕,說明氯化鉀會抑制蘋果樹腐爛病的發(fā)生,減輕蘋果樹腐爛病病害的危害程度。