二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病的防治效果及黃瓜生長的影響

張明月 李文慶 唐龍翔

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，山東泰安 271018）

枯萎病俗稱蔓割病、萎蔫病，是由半知菌尖孢鐮刀菌屬侵染引起的土傳病害?？菸∈屈S瓜（Cucumis sativusL.）生產(chǎn)的毀滅性病害，在黃瓜幼苗期到成株期均可發(fā)病，開花結(jié)瓜期為發(fā)病盛期（李維煒和趙杰，2006；仇廣燦 等，2008）。尤其在保護(hù)地內(nèi)，黃瓜受到的危害更為嚴(yán)重，一般發(fā)病率為10%～30%，嚴(yán)重時(shí)高達(dá)80%～90%，從而嚴(yán)重影響黃瓜生產(chǎn)（王玲平，2001；許云東，2006）。傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥對(duì)枯萎病的防治效果欠佳，而且會(huì)對(duì)土壤及作物帶來嚴(yán)重的污染，探討一種安全高效的殺菌劑防治該病害極其必要。

二氧化氯是目前國際公認(rèn)的高效、廣譜、安全無污染的殺菌消毒劑，已被世界衛(wèi)生組織列為AI 級(jí)消毒劑（高寶巖 等，2008；李東平和桂芳，2009）。二氧化氯本身是一種黃綠色至桔紅色氣體，具有與氯氣相似的氣味；具有強(qiáng)氧化性能，受熱、光照時(shí)易發(fā)生爆炸，當(dāng)空氣中二氧化氯含量大于10%或水溶液中含量大于30%時(shí)都易發(fā)生爆炸（黃國良，2003）。二氧化氯對(duì)所有的病原微生物都有強(qiáng)烈的殺滅作用，而且其致死濃度低，作用時(shí)間短，不產(chǎn)生任何污染物殘留和“三致”（致癌、致畸、致突變）副產(chǎn)物，具有廣泛的應(yīng)用前景（潘慧云，2002；史建華 等，2006）。研究表明二氧化氯對(duì)多種微生物及病原菌均有很好的殺滅作用（鄭宏海 等，2000；王曉儉 等，2002），還可以抑制煙草黑脛病菌的生長（李梅云 等，2006），防治棉花立枯病和枯萎病，減少死苗率（王化鵬 等，2003）。已有的研究表明二氧化氯在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用潛力，但二氧化氯對(duì)作物生長的影響并未見報(bào)道，目前還沒有對(duì)黃瓜枯萎病影響研究的相關(guān)報(bào)道。為此本試驗(yàn)就二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病的防治效果及其機(jī)理，以及對(duì)黃瓜生長的影響進(jìn)行了探討。

1 材料與方法

1.1 供試材料

二氧化氯由泰安嘉納利環(huán)保科技有限公司提供，商品名為氧氯沙星，白色粉末，凈含量為10%。供試黃瓜種子為新泰密刺，由山東省新泰市新甫山蔬菜研究所提供。供試菌株為尖孢鐮刀菌黃瓜?；途辏‵usarium oxysporumf.sp.cucumerinumOwen），由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)院微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供。供試土壤為棕壤，供試菌土由供試土壤加黃瓜枯萎病菌懸液配制，每千克土加20 mL 1×107cfu·mL-1菌液。

1.2 二氧化氯防治黃瓜枯萎病的試驗(yàn)

試驗(yàn)于2009年5月1日在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院實(shí)驗(yàn)站網(wǎng)室內(nèi)進(jìn)行，設(shè)二氧化氯濃度為0、100、200、300、400、500 mg·L-1的6 個(gè)處理，每個(gè)處理3 次重復(fù)。試驗(yàn)時(shí)先將菌土裝入盆缽，再用不同濃度的二氧化氯澆透，放置7 d 后播種。播種前先對(duì)種子進(jìn)行催芽，首先在50～55 ℃水中浸泡2 min，然后在30 ℃水中浸泡2 h，再用濕潤紗布包好，在28 ℃培養(yǎng)箱中催芽36 h，播種時(shí)取胚根一致的種子播于盆缽中，毎盆5 粒，每個(gè)處理3 次重復(fù)。10 d 后長至一葉一心時(shí)記錄發(fā)病株數(shù)，計(jì)算發(fā)病率和防病效果。

發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%

防病效果（%）=（1-處理發(fā)病率）/對(duì)照平均發(fā)病率×100%

1.3 二氧化氯滅菌試驗(yàn)

1.3.1 二氧化氯對(duì)土壤中微生物的殺滅效果試驗(yàn) 取菌土15 份放于紙杯中，每份100 g，用50 mL濃度為0、100、200、300、400、500 mg·L-1的二氧化氯溶液分別澆透。7 d 后采用平板計(jì)數(shù)法測定土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量。

1.3.2 二氧化氯對(duì)枯萎病病原菌的殺滅效果試驗(yàn) 將枯萎病病原菌接種于 PDA 培養(yǎng)基上，于25 ℃培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)7 d，然后刮取菌絲于無菌水中振蕩均勻，用兩層紗布過濾后配制成濃度為1×104cfu·mL-1的孢子懸液。

將配制好的濃度為10、20、40、80、120、200 mg·L-1的二氧化氯溶液分別與孢子懸液按4∶1 混合，用旋轉(zhuǎn)混勻儀混勻，10、20 min 后各取0.1 mL 注入PDA 培養(yǎng)基中，涂抹均勻，然后取孢子懸液稀釋100～1 000 倍液0.1 mL 于PDA 培養(yǎng)基中作對(duì)照，每個(gè)處理3 次重復(fù)，在27 ℃恒溫箱中培養(yǎng)24 h 后記載菌落數(shù)。

1.4 二氧化氯對(duì)黃瓜種子發(fā)芽與幼苗生長的影響試驗(yàn)

1.4.1 浸種試驗(yàn) 配制濃度分別為0、10、20、30、40、50、80、120、200、300、500 mg·L-1的二氧化氯溶液。然后將種子分為兩份，一份直接用上述二氧化氯溶液浸泡后再轉(zhuǎn)入培養(yǎng)皿培養(yǎng)（直接浸種處理），另一份先經(jīng)過催芽后再用上述二氧化氯溶液浸泡，最后轉(zhuǎn)入培養(yǎng)皿培養(yǎng)（催芽后浸泡處理），以0 mg·L-1二氧化氯的處理為對(duì)照。7 d 后測定黃瓜幼芽質(zhì)量、胚根長度，并計(jì)算發(fā)芽率和種子活力指數(shù)。

1.4.2 土培試驗(yàn) 用二氧化氯處理土壤7 d 后，將種子直播于盆缽中，其他處理步驟同1.2。播種7 d 后開始測定黃瓜株高、鮮質(zhì)量，并計(jì)算發(fā)芽率。

2 結(jié)果與分析

2.1 二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病的防治效果

表1 表明，二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病具有良好的防治效果。隨著二氧化氯濃度的增大，枯萎病發(fā)病率逐漸降低，不同二氧化氯處理的發(fā)病率均顯著低于對(duì)照；當(dāng)二氧化氯濃度小于300 mg·L-1時(shí)，隨著二氧化氯濃度的增加，發(fā)病率迅速降低，濃度為100 mg·L-1的處理與濃度為200 mg·L-1的處理間差異達(dá)顯著水平；當(dāng)濃度超過200 mg·L-1時(shí)，發(fā)病率降低幅度減小，濃度相差100 mg·L-1的處理間發(fā)病率差異均不顯著；防治效果則隨著二氧化氯濃度的增大而逐漸增加，除濃度為300 mg·L-1的處理與200 mg·L-1和400 mg·L-1的處理間差異不顯著外，其他處理間差異均達(dá)顯著水平；濃度高于100 mg·L-1的處理防效均超過50%，濃度為500 mg·L-1的處理防效達(dá)96.4%。

表1 二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病的防治效果

2.2 二氧化氯的滅菌效果

2.2.1 二氧化氯對(duì)土壤中微生物的殺滅效果二氧化氯對(duì)土壤中微生物具有很強(qiáng)的殺滅作用，隨二氧化氯濃度的增加土壤中微生物數(shù)量迅速減少，其中二氧化氯對(duì)真菌滅菌效果最好，細(xì)菌次之，放線菌最差（表2）。當(dāng)二氧化氯濃度達(dá)500 mg·L-1時(shí)，真菌、細(xì)菌和放線菌數(shù)量分別比對(duì)照減少 95.9%、92.8%和67.4%，這對(duì)由真菌和細(xì)菌引起的土傳病害防治具有積極的意義。

表2 二氧化氯對(duì)土壤中微生物的殺滅效果

2.2.2 二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病病原菌的殺滅效果 表3 結(jié)果表明，二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病病原菌具有極強(qiáng)的殺滅作用。在低濃度（10 mg·L-1）下僅作用10 min 即可完全殺死水中的黃瓜枯萎病病原菌，滅菌率可達(dá)100%（表3）。這與在X.oryzicola .和X.citri.等病原菌上研究的結(jié)果一致（王玲平，2001；許云東，2006）。說明二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病的防治效果主要是由于其對(duì)致病菌有強(qiáng)力殺滅作用而造成的。

2.3 二氧化氯對(duì)黃瓜種子發(fā)芽與幼苗生長的影響

2.3.1 浸種處理效果 對(duì)黃瓜種子進(jìn)行直接浸種處理，結(jié)果表明隨著二氧化氯濃度的增大，發(fā)芽率呈先升高后降低的趨勢（表4）。濃度小于120 mg·L-1的處理與對(duì)照間差異不顯著，濃度為120 mg·L-1的處理發(fā)芽率顯著低于對(duì)照，說明當(dāng)濃度大于80 mg·L-1時(shí)，種子的發(fā)芽受到顯著地抑制作用。同時(shí)，隨著二氧化氯濃度的增大，種子活力指數(shù)和芽質(zhì)量均呈先增加后減小的趨勢（表4），但抑制種子活力指數(shù)與芽質(zhì)量的二氧化氯濃度降低，濃度為50 mg·L-1時(shí)，種子的活力指數(shù)與芽質(zhì)量受到顯著地抑制作用。

表3 二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病病原菌的殺滅效果

對(duì)黃瓜種子進(jìn)行催芽后浸泡處理結(jié)果表明：隨著二氧化氯濃度的增加，發(fā)芽率、種子活力指數(shù)與芽質(zhì)量均呈逐漸減小的趨勢，當(dāng)濃度小于20 mg·L-1時(shí)，二氧化氯處理與對(duì)照間差異不顯著，但當(dāng)二氧化氯濃度超過20 mg·L-1時(shí)，二氧化氯處理與對(duì)照間差異顯著，當(dāng)濃度達(dá)到120 mg·L-1時(shí)，種子活力指數(shù)降為0，當(dāng)濃度達(dá)到300 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽率降為0（表4），說明當(dāng)濃度小于20 mg·L-1時(shí)，二氧化氯對(duì)種子的發(fā)芽率無不良影響，當(dāng)濃度大于20 mg·L-1時(shí)，種子的發(fā)芽受到顯著地抑制作用。與直接浸種處理相比，催芽后再浸泡處理抑制種子發(fā)芽的二氧化氯濃度降低，即催芽后浸泡處理對(duì)黃瓜的種子發(fā)芽率、活力指數(shù)和芽質(zhì)量有更強(qiáng)的抑制作用。

表4 二氧化氯對(duì)黃瓜種子發(fā)芽的影響

2.3.2 土壤處理效果 用二氧化氯處理土壤后再播種，黃瓜出苗率隨二氧化氯濃度增大呈先升高后降低的趨勢，但所有二氧化氯處理與對(duì)照間差異均不顯著，濃度為100 mg·L-1與200 mg·L-1的處理出苗率顯著高于濃度為500 mg·L-1的處理，但與其他濃度二氧化氯處理間差異不顯著，說明不同濃度二氧化氯處理土壤對(duì)黃瓜出苗率無顯著影響（表5）。

用二氧化氯處理土壤對(duì)黃瓜幼苗生長有明顯促進(jìn)作用，隨二氧化氯濃度增大，黃瓜幼苗株高和單株鮮質(zhì)量均呈先增大后減小的趨勢。所有二氧化氯處理的株高均顯著大于對(duì)照，濃度為200 mg·L-1處理株高除與300 mg·L-1處理差異不顯著外，顯著高于其他處理。就黃瓜幼苗單株鮮質(zhì)量而言，除濃度為500 mg·L-1的處理與對(duì)照差異不顯著外，其他濃度處理均顯著大于對(duì)照。說明促進(jìn)黃瓜幼苗生長的適宜二氧化氯濃度為200 mg·L-1，但當(dāng)濃度為500 mg·L-1時(shí)，黃瓜幼苗生長未受到抑制（表5）。

表5 二氧化氯對(duì)黃瓜幼苗生長的影響

3 結(jié)論與討論

二氧化氯對(duì)黃瓜枯萎病有較好的防治效果，防治效果隨二氧化氯濃度的增大而增加。這主要是由于二氧化氯對(duì)土壤中真菌具有很強(qiáng)的殺滅作用，用二氧化氯處理病土后，土壤中黃瓜枯萎病病原菌（真菌）的數(shù)量會(huì)明顯減少，從而能減輕對(duì)黃瓜的侵染。隨二氧化氯濃度的增大，所含有的自由電子越多，氧化能力越強(qiáng)，對(duì)黃瓜枯萎病病原菌的殺滅能力就越強(qiáng)，因此其防治效果就越好。當(dāng)二氧化氯的濃度達(dá)到500 mg·L-1時(shí)，枯萎病發(fā)病率僅為2.2%，防治效果達(dá)到90%以上，此濃度對(duì)黃瓜幼苗生長有一定的促進(jìn)作用，因此二氧化氯防治黃瓜枯萎病的適宜濃度為500 mg·L-1，此時(shí)二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，是能使其發(fā)生爆炸的濃度下限（黃國良，2003），所以當(dāng)二氧化氯濃度不超過500 mg·L-1時(shí)，可有效地防治黃瓜枯萎病且不至發(fā)生危險(xiǎn)。

當(dāng)二氧化氯濃度小于50 mg·L-1時(shí)，直接浸種對(duì)黃瓜種子發(fā)芽率、種子活力指數(shù)和芽質(zhì)量均無不良影響，甚至還有促進(jìn)作用，因此在此濃度以下可以將其作為種子消毒劑使用，既可殺死種子表面所帶的病原微生物，減少病害的發(fā)生，又可促進(jìn)種子萌發(fā)。與直接浸種處理相比，催芽后浸泡處理抑制幼苗生長的臨界濃度降低，原因可能是催芽后幼芽比較脆弱，用二氧化氯溶液浸泡，可使細(xì)胞失水或使細(xì)胞壁上的蛋白質(zhì)失活，從而抑制了幼苗生長。

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