劉蘋，李慶凱，李燕，張玉鳳，趙海軍，林海濤，沈玉文，宋效宗，劉開昌

（1．山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃淮海平原農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/山東省環(huán)保肥料工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250100；2．山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250100；3．山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 濟(jì)南 250100）

小麥根腐病是在小麥整個(gè)生育期間均可發(fā)生的一種重要病害，由鐮孢菌屬（Fusarium spp．）、麥根腐離蠕孢菌（Bipolaris sorokiniana）、禾頂囊殼菌（Gaeumannomyces graminis）等多種土壤病原菌單獨(dú)或復(fù)合侵染引起，可侵染小麥根系、莖稈基部，加速葉片衰老，引起植株倒伏，嚴(yán)重時(shí)造成枯白穗，一般可導(dǎo)致小麥減產(chǎn)20% ～30%，有時(shí)甚至達(dá)50%以上，嚴(yán)重影響小麥產(chǎn)量［1，2］。近年來，受耕種模式、不合理施肥和氣候等因素的影響，小麥根腐病的發(fā)生越來越普遍，給我國小麥生產(chǎn)造成巨大損失?；瘜W(xué)防治該病雖然效果較為明顯，但是也帶來許多負(fù)面影響，如超量使用會破壞土壤中有益微生物種群、所含重金屬可污染環(huán)境、影響糧食質(zhì)量安全等［3，4］。因此，安全無污染的生防產(chǎn)品和抗病肥料產(chǎn)品的研制越來越受到關(guān)注［5-9］。

木醋液是將木材及木材加工剩余物碳化或干餾過程中產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)冷凝回收分離獲得的有機(jī)混合物。木醋液成分復(fù)雜，含有酸、醇、酚、酯、羰基類及呋喃類等多種有機(jī)成分，還有胺類、甲胺、吡啶等少量堿類物質(zhì)及Ca、Mg、Na、Fe等微量元素，具有促進(jìn)植物生長、抑菌、水質(zhì)凈化、防腐等多種作用，是一種潛在的新型植物肥料［10］。前期研究結(jié)果表明，0．6%木醋液對小麥根腐病3種主要致病菌具有顯著抑制作用，抑制率在80%以上，且不影響小麥生長［11］。由于單獨(dú)木醋溶液很難獲得肥料登記證，不能以肥料產(chǎn)品的形式進(jìn)入市場，所以本試驗(yàn)將木醋液制作成符合含腐植酸（大量元素）水溶肥標(biāo)準(zhǔn)的肥料，與具有抗病功能的市售水溶肥產(chǎn)品和純木醋液進(jìn)行比較，研究含木醋液水溶肥的小麥根腐病防效及對土壤酶活性、土壤養(yǎng)分含量、小麥生長和產(chǎn)量的影響，以期為其田間應(yīng)用提供理論依據(jù)，并提供有效防控小麥根腐病的肥料產(chǎn)品。

1 材料與方法

1．1 供試材料

供試小麥品種為濟(jì)麥22號。供試水溶肥為含腐植酸水溶肥（北京禾瑞豐源生物科技有限公司）、小麥專用水溶肥（河南省強(qiáng)生農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司）、濃縮木醋精華液（東營潤益生物科技有限公司）、含木醋液水溶肥（自制）。供試病原菌禾谷鐮孢菌（Fusarium graminearum）由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。

1．2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用盆栽試驗(yàn)方法，共設(shè)5個(gè)處理，分別為CK：不施肥；處理1：含腐植酸水溶肥；處理2：小麥專用水溶肥；處理3：木醋液；處理4：含木醋液水溶肥。每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。具體如表1。

表1 施肥處理

取小麥-花生輪作大田表層土壤，過2 mm篩，按照甲醛∶土＝1∶500（體積/質(zhì)量）的比例將甲醛加入到土壤中，翻勻后用塑料薄膜蓋好，滅菌5 d。將底肥與滅菌土混勻后，裝盆，每盆14 kg。底肥施用量為尿素6．4 g/盆，重過磷酸鈣3．9 g/盆，硫酸鉀2．5 g/盆。每盆澆水約2 L，待表層土壤略干后播種，20粒/盆，麥粒均勻分布，然后覆一層干土。

用小麥粒擴(kuò)繁禾谷鐮孢菌，于孕穗期按照3%（w/w）的比例接種到小麥根部土壤中。具體方法為：控制土壤相對含水量為60% ～70%，將小麥根部周圍深度5 cm的土壤小心挖出（使小麥根毛露出），與長滿根腐病病原菌的小麥粒充分混勻后，回填到盆中。為避免陽光直射影響病原菌生長，用黑色塑料袋遮住接菌土壤。7 d后進(jìn)行施肥處理，再過7 d進(jìn)行第二次施肥。小麥播種時(shí)間為2017年10月9日，接菌時(shí)間為2018年4月16日。

1．3 測定項(xiàng)目及方法

于小麥成熟期，分別調(diào)查各處理小麥根腐病的發(fā)病情況，計(jì)算病情指數(shù)和相對防效［7］。同時(shí)測定小麥植株地上部干重、根干重、株高、穗粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量等指標(biāo)。用土鉆取各處理小麥根部（0 ～10 cm）土壤，測定脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶活性和堿解氮、有效磷、有效鉀含量。

病情分級標(biāo)準(zhǔn)［7］：0級，根部無病斑；1級，根部有褐色斑點(diǎn)，占根部的1%～10%；3級，少數(shù)根部變褐色，暈斑占根部的11% ～25%；5級，多數(shù)根部變灰黃色，暈斑占根部的26% ～50%；7級，全部根變灰黃色且腐爛，暈斑占根部的50%以上。

病情指數(shù) ＝Σ（各級發(fā)病數(shù)×各級代表值）/（調(diào)查總株數(shù)×最高級別代表值）×100；

相對防效（%）＝（對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)）/對照病情指數(shù)×100。

土壤酶活性的測定參照關(guān)松蔭［12］的方法：采用苯酚鈉比色法測定脲酶活性，磷酸苯二鈉比色法測定中性磷酸酶活性，水楊酸比色法測定蔗糖酶活性。土壤速效養(yǎng)分含量測定參照鮑士旦［13］的方法：堿解擴(kuò)散法測定堿解氮含量，鉬酸銨顯色法測定有效磷含量，火焰光度法測定有效鉀含量。

1．4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和SPSS 17．0軟件進(jìn)行處理，用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P＜0．05）。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同施肥處理的小麥根腐病防效

由表2可以看出，4個(gè)施肥處理均降低小麥根腐病的發(fā)病程度，病情指數(shù)均顯著低于CK，含木醋液水溶肥處理的病情指數(shù)最低，顯著低于兩個(gè)市售水溶肥和木醋液處理。不同處理對小麥根腐病均有一定的防治效果，含木醋液水溶肥對病原菌的抑制效果最好，相對防效達(dá)51．62%，其次為木醋液處理，兩個(gè)市售水溶肥產(chǎn)品對病原菌的抑制效果相近，相對防效在29．00%左右。

表2 不同處理下小麥根腐病的發(fā)病情況

2．2 不同施肥處理對小麥根部土壤酶活性和速效養(yǎng)分的影響

由表3可以看出，與CK相比，不同施肥處理均顯著提高小麥根部土壤脲酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性，以含木醋液水溶肥的效果最好，分別增加9．24%、51．03%、5．44%，對中性磷酸酶活性的促進(jìn)作用最為明顯，顯著高于含腐植酸水溶肥和小麥專用水溶肥處理。脲酶和蔗糖酶活性在4個(gè)施肥處理之間的差異沒有達(dá)到顯著水平。

表3 不同處理下小麥根部土壤酶活性和速效養(yǎng)分含量

不同施肥處理均顯著增加小麥根部土壤堿解氮、有效磷和有效鉀含量，以含木醋液水溶肥的效果最好，分別比對照增加20．95%、55．72%、29．69%，有效磷和有效鉀含量均顯著高于小麥專用水溶肥處理。

2．3 不同施肥處理對小麥生長及產(chǎn)量的影響

從表4可以看出，不同施肥處理均在一定程度上促進(jìn)小麥生長。各處理株高和穗粒數(shù)與CK處理均差異不顯著。含木醋液水溶肥處理地上部干重、根干重、千粒重和產(chǎn)量均顯著高于CK，分別增加28．43%、35．00%、16．38%和28．83%；木醋液處理的根干重顯著高于CK。含腐植酸水溶肥處理比CK增產(chǎn)19．61%，小麥專用水溶肥處理比CK增產(chǎn)11．00%。含木醋液水溶肥與兩種市售產(chǎn)品相比較，比含腐植酸水溶肥增產(chǎn)7．71%，比小麥專用水溶肥增產(chǎn)16．06%，產(chǎn)量顯著高于后者。

表4 不同處理下小麥農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量指標(biāo)

3 討論與結(jié)論

含腐植酸水溶肥是一種含有腐植酸類物質(zhì)的新型肥料，也是一種多功能肥料?，F(xiàn)有研究表明，含腐植酸水溶肥可大幅提高土壤中溶磷、溶鉀、固氮菌的生物活性及數(shù)量，改良土壤結(jié)構(gòu)、培肥地力、促進(jìn)根系發(fā)達(dá)，使作物生長迅速、長勢健壯，還可以提高作物品質(zhì)、減少作物的生理病害［14-16］。本研究采用的兩種市售產(chǎn)品均為含腐植酸水溶肥，在小麥孕穗期連續(xù)灌根施用兩次均顯著提高了土壤中蔗糖酶、中性磷酸酶和脲酶活性，顯著增加土壤堿解氮、有效磷和有效鉀含量，對小麥根腐病有一定的防治效果，同時(shí)提高了小麥地上部和根系生物量、千粒重，對小麥有一定的增產(chǎn)作用。

適宜濃度的木醋液單獨(dú)或與有機(jī)肥料或其他改良劑配合使用，明顯提高土壤中養(yǎng)分轉(zhuǎn)化相關(guān)酶的活性，增加土壤速效養(yǎng)分含量，增強(qiáng)植物對病害的抗性，提高作物產(chǎn)量［17-20］。關(guān)于木醋液在小麥上的應(yīng)用效果報(bào)道較少［21，22］。本研究結(jié)果表明自制含木醋液水溶肥在小麥上具有良好的應(yīng)用前景，對小麥根腐病有較好的防治效果，綜合效應(yīng)優(yōu)于兩種市售水溶肥和純木醋液。其原因可能為：首先，成分復(fù)雜的木醋液改變了病原菌細(xì)胞膜的通透性，抑制禾谷鐮孢菌分裂的速度或蛋白質(zhì)的合成，導(dǎo)致蛋白質(zhì)、碳水化合物、Na+和K+的滲出或者新陳代謝紊亂，從而表現(xiàn)出對小麥根腐病害一定的抑制作用［23］；第二，顯著提高土壤蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性，土壤酶活性的提高促使土壤中大分子有機(jī)化合物降解為糖類、氨基酸、可溶性有機(jī)碳、氮等小分子化合物，為微生物發(fā)育提供載體或基質(zhì)，從而促進(jìn)了微生物的數(shù)量和活性的增加［24］；第三，施肥后由于木醋液的調(diào)節(jié)作用及土壤速效養(yǎng)分含量的增加促進(jìn)了小麥根系生長和生物量、千粒重的提高。

自制含木醋液水溶肥與兩種市售產(chǎn)品及純木醋液相比，對小麥根腐病的防治效果、改良土壤和增產(chǎn)作用最為明顯，對小麥根腐病的防效可達(dá)50%以上，產(chǎn)量顯著增加。本研究結(jié)果為通過施肥防治小麥根腐病提供了新的途徑和產(chǎn)品支撐。含木醋液水溶肥的田間具體應(yīng)用方法和效果，如施肥量、施肥方式、施肥時(shí)期、施用次數(shù)、對小麥根腐病的田間防效和增產(chǎn)率等還有待進(jìn)一步研究。