邱婷，張屹，肖姬玲，魏林，梁志懷

（1.湖南大學(xué)研究生院隆平分院，長(zhǎng)沙，410125；2.湖南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心；3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所）

土壤pH值調(diào)節(jié)對(duì)西瓜生長(zhǎng)及枯萎病防控效果研究

邱婷1，2，張屹2，肖姬玲2，魏林3，梁志懷1，2

（1.湖南大學(xué)研究生院隆平分院，長(zhǎng)沙，410125；2.湖南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心；3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所）

以感病品種早佳西瓜作為盆栽材料，以不同濃度氧化鈣、氫氧化鈉以及藍(lán)得土壤調(diào)理劑3種土壤改良劑來(lái)調(diào)節(jié)酸性土壤pH值，探討不同土壤pH值變化對(duì)西瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育及苗期枯萎病防控效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)酸性土壤pH值由強(qiáng)酸性調(diào)節(jié)到微酸至中性時(shí)，土壤中病原真菌數(shù)量明顯減少，西瓜苗期枯萎病最高防控效率達(dá)96.3%；隨著氧化鈣、氫氧化鈉以及土壤改良劑施用量增加，土壤pH值呈增高趨勢(shì)，顯著改善西瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育狀況，增強(qiáng)植株的保水能力，提高抗性。

西瓜；生長(zhǎng)；土壤pH值；枯萎?。环揽匦Ч?/p>

土壤pH值代表土壤酸堿性，是土壤重要的化學(xué)性質(zhì)。近年來(lái)，受自然降雨以及人類(lèi)不當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)措施等多方面因素的影響，我國(guó)耕地土壤酸化日趨嚴(yán)重。相關(guān)研究[1～3]表明，土壤的酸度增強(qiáng)不僅對(duì)植物的種子萌發(fā)、根系生長(zhǎng)、苗高等生長(zhǎng)發(fā)育有影響，還對(duì)土壤中微生物的生命活動(dòng)影響顯著。同時(shí)，也有研究表明，提高土壤pH值對(duì)黃瓜枯萎病[4]、水稻立枯病[5]、蕓薹根腫病[6]等病害的發(fā)生具有顯著的防控效果。但是有關(guān)酸化土壤的改良對(duì)栽培西瓜的生長(zhǎng)發(fā)育及病害發(fā)生的影響，還未見(jiàn)確切的報(bào)道。

西瓜枯萎病是由尖孢鐮刀菌西瓜專(zhuān)化型病菌引起的一種毀滅性土傳病害，其病菌的厚垣孢子在土壤中可存活10 a之久[7，8]，已成為限制西瓜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。西瓜枯萎病的防治是西瓜生產(chǎn)上的重要難題之一，因其是土傳病害，目前還未發(fā)現(xiàn)能徹底根治的有效方法，只能盡早發(fā)現(xiàn)發(fā)病植株并移除以防止病情擴(kuò)散，但生產(chǎn)中很難做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)病株并將其移除，因此往往會(huì)對(duì)西瓜生產(chǎn)造成極大的損失甚至毀種絕收。尤其在作物連作情況下，隨著種植年限的延長(zhǎng)，土壤酸化越來(lái)越嚴(yán)重，大量的病原菌在土壤中聚集，進(jìn)而加重作物病蟲(chóng)害的發(fā)生。本試驗(yàn)中，筆者選取5 a連作西瓜酸性土壤，通過(guò)施加不同濃度的氧化鈣、氫氧化鈉以及土壤改良劑來(lái)提高土壤pH值，探索土壤pH值變化對(duì)西瓜生長(zhǎng)及枯萎病防控效果的影響，為酸化土壤的改良、西瓜枯萎病的防控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試西瓜品種為早佳。供試土壤取自連作5 a大棚西瓜種植地，土壤性質(zhì)為強(qiáng)酸性砂壤土，pH值為5.3?；瘜W(xué)純?cè)噭┭趸}、氫氧化鈉購(gòu)于西隴化工股份有限公司，配制1 mol/L備用，藍(lán)得土壤改良劑購(gòu)于榮成藍(lán)得生物制品有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

①試驗(yàn)設(shè)計(jì)將供試大棚酸性土壤風(fēng)干、過(guò)篩、混合充分，分裝于30個(gè)40 cm×30 cm×30 cm試驗(yàn)盆中，每盆15 kg。本試驗(yàn)3種土壤改良劑分別設(shè)計(jì)3個(gè)用量處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，以不加改良劑為對(duì)照（CK），其用量分別為，石灰：10 g（S1）、20 g（S2）、30 g（S3）；氫氧化鈉：90 mL（Q1）、120 mL（Q2）、150 mL（Q3）；藍(lán)得改良劑：10 g（T1）、20 g（T2）、30 g（T3）。維持田間最大持水量的60%，后期常規(guī)管理。放置7 d后，采取常規(guī)方法浸種催芽，播種，每盆播種30粒。

②西瓜植株發(fā)病率調(diào)查在植株發(fā)病期內(nèi)，待CK發(fā)病穩(wěn)定后，觀(guān)察記載各土壤處理下西瓜植株發(fā)病情況。

③土壤取樣與檢測(cè)西瓜植株生長(zhǎng)期內(nèi)，定期采用5點(diǎn)式取樣法取土壤層5～10 cm處的土樣，按水土比2.5∶1，采用PHS-25 pH計(jì)測(cè)土壤pH值。土壤中尖孢鐮刀菌數(shù)量的測(cè)定采用Komad培養(yǎng)基[9]。

④植株取樣與測(cè)定常規(guī)方法測(cè)定西瓜定植后第20、30、40天的蔓長(zhǎng)（莖基部到植株生長(zhǎng)點(diǎn)最頂端，米尺測(cè)定）以及地上部分的鮮質(zhì)量。每個(gè)處理測(cè)量3次重復(fù)，每重復(fù)測(cè)量3株。葉片相對(duì)含水量采用鮮質(zhì)量法[10]，取3～4片新梢中部成熟葉片，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室用去離子水將葉面沖洗干凈，用吸水紙吸干葉片表面的水分，迅速稱(chēng)出鮮質(zhì)量（Wf）；再將葉樣浸入水中24 h，取出后用吸水紙擦干樣品表面多余的水分，稱(chēng)出飽和重（Wt）；最后將葉樣放入已升溫至105℃烘干箱中，殺青15 min，然后于80℃下烘至恒重，稱(chēng)出干質(zhì)量（Wd）。相對(duì)含水量RWC（%）=[（Wf-Wd）×（Wt-Wd）-1]×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel 2013軟件進(jìn)行處理、作圖與統(tǒng)計(jì)，用IBM SPSS Statistics 20軟件采用LSD法進(jìn)行顯著性（P＜0.05）分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下土壤pH值的變化

酸性土壤經(jīng)不同試驗(yàn)處理后，土壤pH值隨時(shí)間的變化如表1所示。在處理后的40 d內(nèi)，生石灰、氫氧化鈉、土壤改良劑3種處理均顯著提高了酸性土壤的pH值，且隨配方施用量的增加，土壤pH值呈增高的趨勢(shì)，并持續(xù)西瓜植株的整個(gè)生長(zhǎng)周期。其中S1、S2及S3處理西瓜生育期內(nèi)土壤pH值平均分別較對(duì)照增加0.85、1.52、1.62。Q1、Q2及Q3處理西瓜生育期內(nèi)土壤pH平均值分別較對(duì)照增加0.28、0.37、0.49。T1、T2、T3處理西瓜生育期內(nèi)土壤pH值平均分別較對(duì)照增加0.10、0.45、0.57。在定植10 d后，包括對(duì)照在內(nèi)所有處理的土壤pH值都隨處理時(shí)間的推移而呈降低的趨勢(shì)，起始pH值與最終的差值在0.31～0.84，可能是因?yàn)樘幚磉^(guò)程中微生物分解產(chǎn)生有機(jī)酸及土壤的硝化作用所致。

表1 不同土壤處理對(duì)土壤pH值的動(dòng)態(tài)影響

表2 調(diào)節(jié)土壤pH值對(duì)土壤病原真菌數(shù)量的影響

2.2 不同土壤pH值調(diào)節(jié)處理對(duì)西瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響

①對(duì)西瓜植株蔓長(zhǎng)及地上部鮮質(zhì)量的影響由圖1可知，利用生石灰、氫氧化鈉及土壤改良劑來(lái)提高酸性土壤的pH值，能促進(jìn)西瓜植株的生長(zhǎng)。在定植后整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，S1、S2、S3處理的植株蔓長(zhǎng)以及地上鮮質(zhì)量部分均顯著高于CK（P＜0.05，下同），其中S2、S3處理在定植20 d和30 d時(shí)植株蔓長(zhǎng)沒(méi)有顯著差異；定植40 d時(shí)，S2顯著高于S3，且二者均高于S1，而定植40 d時(shí)，S3處理地上部分鮮質(zhì)量顯著高于S2，且均高于S1。Q1處理植株蔓長(zhǎng)在各時(shí)期均與對(duì)照無(wú)顯著差異，而Q2和Q3均高于對(duì)照并與對(duì)照呈顯著差異。同時(shí)，Q1、Q2與Q3處理地上部分鮮質(zhì)量在定植30、40 d時(shí)均高于對(duì)照，且在定植40 d時(shí)Q3處理顯著高于Q2、Q1處理。T1、T2及T3處理效果同生石灰處理相同，在定植后，植株蔓長(zhǎng)以及地上鮮質(zhì)量部分均顯著高于CK。在定植30 d時(shí)T2及T3處理植株蔓長(zhǎng)和地上部分鮮質(zhì)量均無(wú)顯著關(guān)系，但顯著高于T1，而在定植40 d時(shí)，T3處理植株地上鮮質(zhì)量顯著高于T2、T1處理。

②對(duì)植株葉片相對(duì)含水量的影響葉片相對(duì)含水量（RWC）即為植株葉片相對(duì)鮮質(zhì)量與其相對(duì)飽和重的比值，是植物水分狀況的重要指標(biāo)，在反映植物體內(nèi)水分虧缺程度和葉片的保水能力上具有一定的敏感性。脅迫環(huán)境下，植物水分飽和虧缺越小，保水能力越強(qiáng)，表明抗性越強(qiáng)[11]。由圖2可知，在CK酸性土壤下生長(zhǎng)的西瓜植株葉片相對(duì)含水量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，在定植30 d和40 d時(shí)下降幅度分別為10.1%和9.4%。而S1、Q1及T1在定植30 d和40 d時(shí)下降幅度分別為2.0%、1.3%，0.7%、0.6%和3.1%、0.8%。S2、S3、Q2、Q3、T2以及T3處理的植株葉片相對(duì)含水量均處于穩(wěn)定狀態(tài)，且至處理結(jié)束時(shí)，均顯著高于對(duì)照。研究結(jié)果表明，當(dāng)土壤呈微酸性至中性時(shí)，植株的保水能力較強(qiáng)。

2.3 不同土壤pH值調(diào)節(jié)處理對(duì)西瓜枯萎病防控效果的影響

①對(duì)西瓜植株枯萎病發(fā)病率的影響由圖3可知，利用生石灰、氫氧化鈉和土壤改良劑來(lái)提高酸性土壤pH值能有效提高西瓜植株對(duì)枯萎病的防控能力。S1、S2、S3、Q1、Q2、Q3、T1、T2以及T3處理后植株的發(fā)病率依次為：26.7%、2.3%、3.3%、37.5%、34.3%、25.0%、11.1%、6.25%及9.7%，均顯著低于對(duì)照組植株發(fā)病率63.3%。其中S2、S3處理防控效率分別高達(dá)96.3%和94.7%。而S2與S3、S1與Q3、Q1與Q2以及T1、T2與T3之間均未達(dá)到顯著性差異水平。

圖3 土壤pH值調(diào)節(jié)處理對(duì)西瓜植株發(fā)病率的影響

②對(duì)土壤病原真菌數(shù)量的影響由表3可以看出，在西瓜40 d的生長(zhǎng)周期內(nèi)，不同處理及同一處理之間，土壤中病原真菌數(shù)量變化差異較大。S1、S2、S3、Q3、T1、T2以及T3處理在0～10 d內(nèi)土壤中病原真菌數(shù)量均有所下降，且隨著生石灰和土壤改良劑添加量的增多，土壤病原菌數(shù)量降低越多。而CK、Q1及Q2在0～10 d內(nèi)土壤中病原真菌數(shù)量略有上升。在第10～15天植株發(fā)病期間，各處理土壤中病原菌數(shù)量均有所增加。待植株發(fā)病穩(wěn)定后，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，土壤病原菌數(shù)量呈下降趨勢(shì)，且在定植40 d時(shí)，病原菌數(shù)量均顯著低于對(duì)照。

3 結(jié)論與討論

3.1 施加生石灰、氫氧化鈉及土壤改良劑能有效提高酸性土壤的pH值

試驗(yàn)結(jié)果表明，添加生石灰、氫氧化鈉以及土壤改良劑均能顯著提高土壤pH值，在西瓜植株定植0～10 d內(nèi)對(duì)土壤pH值影響較大，30～40 d趨于穩(wěn)定。王敬華等[12]在江西紅壤土上的試驗(yàn)表明，每667 m2施用200 kg石灰石粉，能有效降低土壤表層2～3個(gè)單位的酸度值。氫氧化鈉因含有大量的羥根離子，能迅速中和酸性土壤中的H+，提高土壤的pH值。本試驗(yàn)采用的土壤改良劑主要成分為生石灰、海洋生物牡蠣殼、蝦蟹殼等，富含鈣、鎂、鐵、銅、鋅、硅等微量元素，能降低土壤酸度，抑制有害菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。而酸性土壤的改良是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，大量的施加生石灰，容易造成土壤板結(jié)不利于植物生長(zhǎng)。而氫氧化納是強(qiáng)堿，具有強(qiáng)腐蝕性，雖能提高土壤pH值，但會(huì)破壞土壤微生物種群結(jié)構(gòu)，使大量的有益微生物數(shù)量減少。因此在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提倡采用營(yíng)養(yǎng)型的土壤調(diào)理劑，不僅能提高土壤pH值，改善土壤結(jié)構(gòu)，還能均衡土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，更有益于植物的生長(zhǎng)。

3.2 通過(guò)調(diào)節(jié)土壤pH值來(lái)降低土壤中病原菌數(shù)量是控制西瓜植株苗期發(fā)病的有效途徑

本試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)酸性土壤pH值調(diào)至微酸至中性時(shí)，土壤中病原真菌數(shù)量明顯減少，植株發(fā)病率相對(duì)于對(duì)照明顯降低，最大防控效率高達(dá)96.3%。一般情況下，土壤微生物多樣性高時(shí)，病原菌就很難孳生，而細(xì)菌與真菌的比值隨著連作種植年限的延長(zhǎng)而減小，土壤肥力由“細(xì)菌型”演變成為“真菌型”[13]。其機(jī)理是由于一些微生物種群尤其是植物病原真菌在作物連作過(guò)程中于土壤里大量富集，導(dǎo)致植物病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重，無(wú)法控制，對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響。本試驗(yàn)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，各處理土壤中病原真菌數(shù)量與土壤pH值的相關(guān)系數(shù)在0～10 d、10～15 d及15～40 d內(nèi)分別為-0.774、-0.879、-0.521，表明在植株發(fā)病期前控制土壤pH值是降低病原真菌數(shù)量、防止苗期病害發(fā)生的一個(gè)關(guān)鍵措施。引起西瓜枯萎病病菌為西瓜專(zhuān)化型尖孢鐮刀菌，在實(shí)際西瓜生產(chǎn)中，不僅苗期為害嚴(yán)重，在開(kāi)花坐果期為害也比較嚴(yán)重，而本試驗(yàn)只探究了植株苗期發(fā)病情況，其對(duì)開(kāi)花坐果期以及結(jié)果后期的影響需要進(jìn)一步探究。

3.3 栽培土壤pH值對(duì)西瓜植株的生長(zhǎng)發(fā)育存在一定的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)酸性土壤pH值提高0.37～1.52個(gè)單位時(shí)，西瓜植株的蔓長(zhǎng)、地上部分鮮質(zhì)量以及葉片相對(duì)含水量都有不同程度改善。其原因可能是因?yàn)楫?dāng)土壤酸度較強(qiáng)時(shí)，土壤中硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌的活躍度就會(huì)減小，從而植物對(duì)土壤中有效氮的利用率降低，對(duì)養(yǎng)分的吸收不足將造成植株的發(fā)育不良。但隨著處理施用量的增加，土壤pH值是否進(jìn)一步升高，同時(shí)更有利于西瓜植株的生長(zhǎng)發(fā)育，還有待進(jìn)一步研究。

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Effect of Soil pH Adjustment on Growth of Watermelon and Controlling Fusarium Wilt Disease

QIU Ting1,2,ZHANG Yi2,XIAO Jiling2,WEI Lin3,LIANG Zhihuai1,2

(1.Longping Branch of Graduate College,Hunan University,Changsha 410125;2.Hunan Agricultural Biotechnology Research Center;3.Institute of Plant Protection,Hunan Academy of Agricultural Sciences)

The effects of different soil pH on the growth and development of watermelon and its control effect on Fusarium wilt were studied by changing the pH of acid soil by quicklime,sodium hydroxide and soil conditioner.The susceptive watermelon cultivar Zaojia was used as pot experiment material.The results showed that when the pH of acidic soil was adjusted from acidic to slightly acidic and neutral,the number of pathogenic fungi was significantly reduced,and the highest control efficiency of watermelon wilt disease reached to 96.3%.With the application of quicklime,sodium hydroxide and soil added,the pH of soil increased,and the growth and development of watermelon were improved significantly,in addition,the water-holding capacity and resistance of the plant were enhanced.Adjusting soil pH is an effective way to improve plant resistance to watermelon,reduce the number of pathogenic fungi,and effectively control watermelon seedling wilt disease.

Watermelon;Growth;Soil pH;Pathogenic fungi;Fusariumwilt

S651

A

1001-3547（2017）20-0095-05

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.20.033

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)（201503110-03）

邱婷（1993-），女，碩士，主要進(jìn)行土傳病害綜合防治研究，E-mail：1051190951@qq.com

梁志懷，男，通訊作者，研究員，研究方向?yàn)橥羵鞑『C合防治研究，E-mail：liangzhihuainky@163.com

2017-07-06