余朝閣，隋心意，丁 勇，李 穎，齊蘊榮，劉佩鈺

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學園藝學院/設(shè)施園藝教育部重點實驗室，沈陽 110161；2.沈陽溢源生物科技有限公司，沈陽 110179；3.撫順市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與扶貧開發(fā)促進中心，遼寧 撫順 113006；4.法庫縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，遼寧 法庫 110400）

番茄是設(shè)施栽培重要果菜，灰葡萄孢（Botrytis cinerea）引起的灰霉病和茄匍柄霉（Stemphylium solani）引起的灰葉斑病是設(shè)施栽培番茄兩大重要病害，嚴重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。在番茄設(shè)施栽培生產(chǎn)中，普遍長期依賴化學農(nóng)藥防治作物病害，這不僅容易造成環(huán)境和產(chǎn)品的污染，還會導致病菌產(chǎn)生抗性，化學防治效果越來越難以令人滿意[1]。因此，探索更加綠色環(huán)保和高效的病害防治方法已成為生產(chǎn)中急需解決的重要問題。

次氯酸可抑制人類、動物和植物上的多種病原物，次氯酸對病原物起抑制作用的有效氯包括HClO 分子和ClO-離子[2]，其中HClO 的殺菌能力顯著強于ClO-[3]，在微酸性條件下次氯酸主要以HClO 分子形式存在[4-5]，殺菌效果好；而HClO 見光后易于分解，其終產(chǎn)物主要為Cl－和O2，所以不污染環(huán)境和產(chǎn)品。由于次氯酸具有殺菌譜廣、對環(huán)境和產(chǎn)品無污染、無殘留等優(yōu)點，所以，當前次氯酸已廣泛應用于衛(wèi)生、食品和物流等多個領(lǐng)域，并在植物病害的防治中也有部分研究和應用[6-7]。但是，關(guān)于次氯酸在防治植物病害中的適宜濃度、施用時期、間隔時間等使用技術(shù)等方面研究尚不系統(tǒng)。

本研究以微酸性次氯酸和L402番茄為試材，首先探明微酸性次氯酸對番茄植株無傷害作用的有效氯濃度范圍；然后探索對番茄灰霉病和灰葉斑病病原物（B.cinerea和S.solani）的生長和繁殖具較好地抑制作用，及對上述兩種病害具有良好防治效果的次氯酸最佳有效氯濃度；最后進一步探明最佳有效氯濃度的次氯酸防治番茄灰霉病和灰葉斑病的最適施用時期和間隔時間。研究結(jié)果篩選出既不傷害番茄葉片、又能較好地抑制病菌和防治病害的最適次氯酸有效氯濃度，并明確其防治兩種病害的最佳施用時期和間隔時間，為應用次氯酸防治蔬菜病害、實現(xiàn)設(shè)施蔬菜安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018年3月至2019年5月在沈陽農(nóng)業(yè)大學園藝學院科研基地和設(shè)施園藝教育部重點實驗室進行。供試番茄（Solanum lycopersicumL.）品種為L402，由遼寧省農(nóng)業(yè)科學院培育獲得。供試育苗和分苗所用基質(zhì)為沈陽農(nóng)業(yè)大學蔬菜無土育苗營養(yǎng)基質(zhì)（專利號：ZL03133591.8）。

供試灰葡萄孢（B. cinereacinerea）和茄匍柄霉（S. solani）分別采集自田間番茄灰霉病病果和灰葉斑病病葉，經(jīng)實驗室分離、純化，并經(jīng)鑒定為上述病菌后于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

供試次氯酸為沈陽溢源生物科技有限公司生產(chǎn)，氧化還原電位996mV，有效氯濃度為100mg·L-1。

1.2 方法

用碘量法對次氯酸有效氯濃度（ACC）標定無誤后，再用無菌水配制有效氯濃度為0，20，40，60，80，100mg·L-1的次氯酸水溶液，各濃度次氯酸水溶液pH值為6.2±0.1。分別用無菌水配制106cfu的灰葡萄孢和茄匍柄霉孢子懸液備用。

番茄采用50 孔穴盤育苗，5 葉1 心期定植于上口徑和高度均為12cm 的塑料缽中，缽中所裝基質(zhì)高度為10cm。然后于白天溫度25℃、相對濕度70%，夜間溫度12℃、相對濕度90%，晝夜時長均為12h 的條件下培養(yǎng)。

1.2.1 次氯酸對番茄幼苗生長的影響 定植緩苗7d 后選株高和長勢一致的秧苗，分別用有效氯濃度為0（對照），20，40，60，80，100mg·L-1的次氯酸噴霧番茄葉片的正反兩面，均勻噴至葉片表面完全濕潤而無水滴下流為止。每處理5株，3次重復。處理后14d測定番茄株高、莖粗、植株鮮重、地下部分和地上部分干重等生長指標，并計算全株干重、根冠比及壯苗指數(shù)，壯苗指數(shù)計算公式為：

1.2.2 次氯酸對番茄葉片的傷害作用 次氯酸處理24h后取各處理番茄葉片，用去離子水反復沖洗干凈，并且注意不要對葉片造成機械損傷。晾干后用直徑為5mm 的打孔器在各處理不同葉位的葉片上打取相同數(shù)量的葉圓片，然后測定各處理葉圓片的電導率，并計算相對電導率[8]。每處理5株，試驗設(shè)3次重復。

1.2.3 次氯酸對病菌孢子萌發(fā)率的影響 分別用0（CK），20，40，60，80，100mg·L-1的次氯酸（1mL）均勻噴霧剛長滿培養(yǎng)皿的灰葡萄孢和茄匍柄霉菌落，噴霧后立即蓋上培養(yǎng)皿蓋于25℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，36，44，52，60，68h后，用10mL無菌水洗脫各處理培養(yǎng)皿中的分生孢子，振蕩10min使孢子均勻懸浮，然后在顯微鏡下觀測病菌孢子總數(shù)和萌發(fā)數(shù)量，計算孢子萌發(fā)率。每處理5個培養(yǎng)皿，試驗設(shè)3次重復。

1.2.4 不同濃度對次氯酸防病效果的影響 定植7d 后選長勢一致的秧苗分為2 組，每組5 簇，每簇5 株，對上述兩組番茄秧苗分別噴施106cfu的灰葡萄孢和茄匍柄霉孢子懸液接種，晾干（約30min）后對每組各簇秧苗分別噴施0（對照），40，60，80，100mg·L-1次氯酸水溶液。孢子懸液和次氯酸溶液均噴霧至葉片均勻濕潤而無水滴聚集，每處理設(shè)3次重復。接種后第7天調(diào)查各處理發(fā)病程度，并計算病情指數(shù)。

病害分級標準為：0 級，未發(fā)病；1 級，病斑面積占葉片總面積的5%以下；3 級，病斑面積占葉片總面積的6%～10%；5級，病斑面積占葉片總面積的11%～25%；7級，病斑面積占葉片總面積的26%～50%；9級，病斑面積占葉片總面積的50%以上[9]。按照公式計算病情指數(shù)，病情指數(shù)計算公式為：

1.2.5 不同施用時間對次氯酸防病效果的影響 番茄秧苗定植緩苗7d后，分別在噴霧接種灰葡萄孢和茄匍柄霉前48，24，12，6，0h，和接種后6，12，24，48，72h噴施80mg·L-1的次氯酸，其中病菌接種與次氯酸同時處理為直接用80 mg·L-1的次氯酸配制106cfu 的灰葡萄孢或茄匍柄霉孢子懸液，以僅接種病菌不噴施次氯酸溶液的處理為對照。每處理5株，3次重復。接種后第7天調(diào)查發(fā)病程度并計算病情指數(shù)。

1.2.6 不同間隔時間對次氯酸防病效果的影響 番茄秧苗定植緩苗7d后，分別用106cfu的灰葡萄孢和茄匍柄霉孢子懸液噴霧接種，在接種后2，4，6d噴施80mg·L-1次氯酸，其中接種2d后噴施次氯酸的處理每隔2d噴施1次氯酸、接種4d后噴施次氯酸的處理則每隔4d噴施1次氯酸、接種6d后噴施次氯酸的處理則每隔6d重復噴施次氯酸，所有處理在接種后每2d如果無次氯酸處理時則噴施等量的無菌水，如此處理至接種后第12d，以接種后每2d噴施一次無菌水而不噴施次氯酸的處理為對照，對照和處理噴施次氯酸和蒸餾的次數(shù)見表1。每處理5株，3次重復。番茄秧苗培養(yǎng)條件、病菌接種、次氯酸處理、病害調(diào)查方法等同前，接種后第15天調(diào)查發(fā)病程度并計算病情指數(shù)。

表1 不同間隔時間噴施次氯酸處理的實驗安排Table 1 Experiment arrangement of hypochlorous acid treatment at different interval time

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

試驗所得數(shù)據(jù)結(jié)果采用Excel軟件進行統(tǒng)計，然后用SPSS 19軟件進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度次氯酸處理對番茄幼苗生長和葉片的影響

2.1.1 不同濃度次氯酸處理對番茄生長的影響 有效氯濃度為20～100mg·L-1時，次氯酸處理的番茄幼苗株高、莖粗、植株鮮重、植株干重、根冠比及壯苗指數(shù)等生長指標與未噴施對照差異并未達顯著水平（表2），可見，20～100mg·L-1的次氯酸處理對番茄幼苗的正常生長影響不大。

表2 不同濃度有效氯處理后番茄植株的生長指標Table 2 Growth index of tomato plants treated with different concentrations of available chlorine

2.1.2 不同濃度次氯酸處理對番茄葉片的傷害作用由圖1可知，次氯酸有效氯濃度為20～80mg·L-1的處理，番茄葉片相對電導率與對照差異不顯著；但當次氯酸有效氯濃度達100mg·L-1時，番茄葉片相對電導率比對照升高，差異達顯著水平（圖1）?？梢?，次氯酸有效氯濃度為20～80mg·L-1的處理對番茄葉片無明顯傷害作用，次氯酸有效氯濃度為100mg·L-1時，對番茄葉片開始產(chǎn)生一定的傷害。

圖1 不同濃度有效氯處理番茄葉片的相對電導率Figure 1 Relative electrical of tomato leaves treated with different concentrations of available chlorine

2.2 不同濃度次氯酸處理對2種病原物孢子萌發(fā)的影響

次氯酸對2 種病原物分生孢子萌發(fā)的抑制作用隨著其濃度的增大而增強。20mg·L-1和40mg·L-1次氯酸對2種病原物分生孢子萌發(fā)均有一定的抑制作用，但其抑制率均較低，對灰葡萄孢分生孢子萌發(fā)的抑制率分別為5.0%和12.3%，對茄匍柄霉分生孢子萌發(fā)的抑制率分別為8.3%和17.0%。60～100mg·L-1次氯酸不僅顯著抑制2種病原物的分生孢子萌發(fā)，且其抑制作用顯著高于20mg·L-1和40mg·L-1次氯酸處理；80mg·L-1和100mg·L-1次氯酸處理對2種病原物分生孢子萌發(fā)的抑制作用最強，二者對灰葡萄孢分生孢子萌發(fā)的抑制率分別達到了40.4%和46.2%，對茄匍柄霉分生孢子萌發(fā)的抑制率分別達到了41.6%和44.9%（圖2）。

圖2 不同濃度次氯酸處理對灰葡萄孢（A）和茄匍柄霉（B）孢子萌發(fā)率的影響Figure 2 Spore germination rate of B. cinerea (A) and S. solani (B) after treated with different concentrations available chlorine

2.3 次氯酸對番茄灰霉病和灰葉斑病的防治效果

2.3.1 不同濃度次氯酸對番茄灰霉病和灰葉斑病的防病效果 次氯酸處理可顯著降低番茄灰霉病和灰葉斑病的病情指數(shù)，且隨處理濃度增加病情指數(shù)降低。40mg·L-1次氯酸處理的灰霉病病情指數(shù)為55.0，比CK 降低38.6%，差異達到顯著水平。80mg·L-1和100mg·L-1次氯酸處理病情指數(shù)最低，且二者十分接近，約為CK的1/3。40mg·L-1次氯酸處理的灰葉斑病病情指數(shù)為71.1，比CK降低14.6%，差異達到顯著水平。60，80，100mg·L-1次氯酸處理灰葉斑病的病情指數(shù)在45.6～50.0 之間，顯著低于40mg·L-1處理和CK，且三者間差異不顯著（圖3）。綜上可知，80mg·L-1和100mg·L-1次氯酸對番茄灰霉病和灰葉斑均具有較高的防病效果，且兩個濃度處理間防病效果之間無顯著差異，所以后期以80mg·L-1次氯酸作為防治番茄灰霉病和灰葉斑的安全有效濃度。

2.3.2 不同時期施用次氯酸對番茄灰霉病和灰葉斑病的防病效果 接種前12h 以上施用次氯酸，對2 種病害幾乎均無預防作用；接種前6h至接種后48h施用次氯酸，對番茄灰霉病和灰葉斑病均具較好的預防效果，平均防效分別達56.8%和45.5%；其中，接種前6h施用次氯酸對灰霉病和灰葉斑病防效分別為39.7%和34.1%，接種0～48h后噴施次氯酸，對灰霉病和灰葉斑病防效分別達51.2%～64.5%和40.7%～55.2%；接種后72h噴施次氯酸，對兩種病害的防效則顯著降低，分別為20.7%和21.9%（圖4）?？梢?，應用次氯酸防治番茄灰霉病和灰葉斑病，宜在番茄接種前6h至感病后48h以內(nèi)進行及時處理。

圖3 不同濃度次氯酸處理番茄灰霉病（A）和灰葉斑?。˙）的病情指數(shù)Figure 3 Disease index of tomato gray mold (A) and gray leaf spot (B) after treated with different concentrations available chlorine

圖4 不同時期施用次氯酸處理的番茄病情指數(shù)（A.灰霉病；B.灰葉斑病）Figure 4 Disease indice of tomato after treated with hypochlorous acid at different periods(A.Gray mold;B.Gray leaf spot)

2.3.3 不同間隔時間施用次氯酸對番茄灰霉病和灰葉斑的防病效果 由圖5可知，間隔2，4，6d噴施次氯酸的處理番茄灰霉病和灰葉斑病的病情指數(shù)均顯著低于對照，但不同間隔時間處理間的病情指數(shù)差異較大，間隔2d的處理病情指數(shù)顯著低于間隔6d的處理，間隔2d的處理和間隔4d的處理病情指數(shù)最低，且病情指數(shù)間無顯著差異。可見，隔2～4d噴施次氯酸的處理對番茄灰霉病和灰葉斑病的預防有較好的抑制效果。

3 討論與結(jié)論

3.1 有效氯濃度對次氯酸抑菌和防病效果的影響

次氯酸具很強的殺菌效果，可有效殺滅多種禽畜和人體病原物[10-12]，所以被廣泛應用于養(yǎng)殖和衛(wèi)生等領(lǐng)域。次氯酸溶液中其殺菌作用主要為HClO 分子，其殺菌能力顯著強于ClO-[3，13]，NaClO 溶液在偏酸性條件下（pH 值5～7）有效氯主要為HClO（90%以上），在堿性條件下ClO-所占比例增多，NaClO 溶液在pH 值5.7時對熒光假單胞菌（P.fluorescens）殺滅效果達98%，而在pH值7.6和pH值9.3時殺滅效果達僅為40%和1.3%[14-15]。

圖5 不同間隔時間施用次氯酸處理的番茄病情指數(shù)（A.灰霉??；B.灰葉斑?。〧igure 5 Disease index of tomato after treated with hypochlorous acid at different interval days(A.Gray mold;B.Gray leaf spot)

關(guān)于次氯酸對植物病害防治的研究報道較少，但與之相關(guān)的電解水防治植物病害的研究相對較多，而酸性或微酸性電解水中有效氯主要為HClO，研究發(fā)現(xiàn)，酸性或微酸性電解水在有效氯濃度50mg·L-1和80mg·L-1時，對黃瓜白粉病、番茄白粉病和細菌性葉斑病的防治效果均可達到60%以上[2，4]。另有研究發(fā)現(xiàn)，有效氯濃度為100mg·L-1的次氯酸處理可提高黃瓜種子發(fā)芽率、利于黃瓜植株生長，而200mg·L-1效氯濃度的次氯酸則顯著抑制黃瓜的生長[3]。

本試驗結(jié)果表明，有效氯濃度為80mg·L-1和100mg·L-1的次氯酸對灰霉病和灰葉斑病的孢子萌發(fā)及其所致病害發(fā)生程度均具較強的抑制作用，而80mg·L-1的次氯酸既不抑制番茄植株生長，也不傷害番茄葉片，故80mg·L-1次氯酸處理是本研究較優(yōu)的處理濃度。另一方面，各濃度的次氯酸對病原物的抑制作用與其對相應病害的防治效果表現(xiàn)基本一致，可見次氯酸的防病效果主要在于其對病原物的抑制作用。

3.2 次氯酸施用時期對其防病效果的影響

接種病菌孢子前6h至接種后48h施用次氯酸對番茄灰霉病和灰葉斑病均具較高的防病效果，更早或更晚施用次氯酸對病害的防效顯著降低，甚至無效。次氯酸是一種強氧化劑，即使在常溫下也會分解，而在高溫或強光條件分解更快[16-17]。所以應用次氯酸防治上述病害需要把握好施用時期，施用過早可能由于次氯酸有效氯成分的分解而導致其抑菌效果迅速下降，施用過晚則可能病菌已在施用前已完成侵入和潛育，錯過了最佳防治時期。

但是，由于本研究防病試驗均為人工接種病原物，只有在接種處理時才將病原物人為施加到番茄上，所以提前噴施次氯酸的處理在接種之前不會影響到病原物。而實際生產(chǎn)中的病原物原本就存在于番茄所生長的環(huán)境中，只要對溫室空間或番茄植株施用次氯酸處理，次氯酸所到之處不管病原物是否侵染植物均會對其產(chǎn)生影響。所以，實際生產(chǎn)中應用次氯酸在病害發(fā)生前進行預防，有可能比在植物發(fā)病后進行治療效果更佳，關(guān)于次氯酸在番茄灰霉病和灰葉斑病自然發(fā)病中的作用還需進一步探索。

3.3 間隔時間對次氯酸防病效果的影響

植物病害防治的間隔時間是保證防治效果的重要因素之一，不同類型的病害或不同的藥劑防治間隔時間不同。王紅梅等[18]用氰烯菌酯懸浮劑防治小麥赤霉病發(fā)現(xiàn)，間隔4～10d 防治效果無顯著差異；喬志文等[19]用3種殺菌劑防治甜菜褐斑病發(fā)現(xiàn)，間隔7d和14d之間防治效果無顯著差異，但通常顯著高于間隔21d的防效。

本研究發(fā)現(xiàn)，番茄在接種灰霉病和灰葉斑病后每隔2～4d 噴施1 次次氯酸可有效抑制病害的發(fā)生，說明次氯酸有效防治番茄灰霉病和灰葉斑病的適宜間隔期為2～4d。但是，由于次氯酸防病主要在于其抑菌作用，應用次氯酸處理番茄植株或溫室空間，只要次氯酸施用到的地方，無論病原物是否侵染番茄植株，都必然對其產(chǎn)生抑制作用，減輕這些病原物繼續(xù)侵染植株，從而降低病害的發(fā)生程度，有可能間隔更長時期也可達到有效防病的效果。

3.4 次氯酸防病效果與番茄生長期的關(guān)系

灰霉病和灰葉斑病通常在番茄開花結(jié)果以后易于發(fā)生，特別是灰霉病，在番茄開花期花粉散落在葉片上，容易感染灰霉病[20]，這是因為番茄在開花結(jié)果期營養(yǎng)生長和生殖生長同時進行，導致植株抗病性與單純營養(yǎng)生長相比有所下降。本研究用于防病試驗的番茄植株為5葉1心期秧苗，并經(jīng)過7d緩苗過程，該時期番茄秧苗處于營養(yǎng)生長后期并向花芽分化和開花期過渡階段，其防病試驗結(jié)果對番茄成株期灰霉病和灰葉斑病的防治具有同樣參考價值；同時，該階段也是預防番茄多種病害發(fā)生的關(guān)鍵時期。

綜上，在番茄灰霉病和灰葉斑病發(fā)生初期（2d 之內(nèi)），每2～4d 使用1 次80mg·L-1有效氯濃度的微酸性次氯酸，不僅可有效預防上述兩種病害，而且對番茄植株生長影響不大，對番茄葉片的傷害作用也較小。