連作對甜瓜化感作用的模擬試驗

莊敬華　楊長成　高增貴　唐樹戈　鄭雅楠　魏漢蓮

摘要：通過溫室盆栽試驗，進行了連作對甜瓜化感作用的模擬試驗，結果表明，甜瓜根茬腐解物降低了甜瓜的抗性，使其在接種甜瓜枯萎病菌后，隨著根茬腐解物含量的增加甜瓜長勢逐漸衰退，枯萎病逐漸加重。100％重茬土壤的甜瓜株高比生茬土降低33.50％，葉面積降低76.21％，植株地上部重和地下部重分別降低139.47％和309.6％，發病率提高79.24％。

關鍵詞：甜瓜；根茬腐解物；化感作用

中圖分類號：S 436.42

瓜類作物連作后造成土傳病害加重，產量降低，其發生不僅與土壤病原菌積累和土壤理化性狀惡化有關，也與連續種植后大量的殘茬分解物遺留在土壤中引起的化感作用有關，作物根系分泌物、殘體分解產物在土壤中積累過多，對下茬作物種子萌發、幼苗生長均有明顯抑制作用，連作草莓、大豆亦有同樣的結果。本研究采用甜瓜根茬腐解物進行連作甜瓜的模擬試驗，以不同含量甜瓜根茬腐解物為基質種植甜瓜，并通過接種病原菌，研究連作條件下甜瓜自身代謝產物對甜瓜幼苗生長枯萎病的影響，旨在從實踐上進一步證實連作與甜瓜枯萎病的連鎖關系。

1材料與方法

1.1供試材料

供試甜瓜(Cucumis melo)為懶王金帥。所用種子均經過精選，采用55℃高溫30 min消毒處理，經28℃下催芽后播種，以保證播種后全部出苗。

供試甜瓜枯萎病菌[Fusarium oxysporum f.sp.melonis(Leach)Snyder et tansen]由本實驗室從錦州市太和區甜瓜枯萎病株上分離獲得，經繁殖培養后制成孢子懸浮液用于侵染接種，孢子濃度2×10⁸cfu／mL，供盆栽侵染接種試驗用。

模擬重茬土壤的準備：供試園田土土壤有機質16.9 g／kg、全氮0.97 g／kg、有效磷16.4 mg／kg、速效鉀96.7 mg／kg，pH6.5，塑料花盆每盆裝土1 000 g，每盆播種催芽甜瓜種子5～8粒，子葉展平后每盆留5株，置于溫室內正常管理，至花盆內長滿健康甜瓜的根系，地上部植株自然枯萎后經過2個月的腐解期，待甜瓜根茬基本腐解后，進行土壤合并，供模擬重茬種植土用。

1.2試驗設計

試驗共設如下處理：A.全部采用種過甜瓜的土壤即100％重茬土；B.70％重茬土；C.50％重茬土；以未種過甜瓜的土壤即生茬土為對照。每處理20盆，播種3粒，3次重復，隨機排列。分別于子葉展平期和2片真葉展平期調查甜瓜幼苗株高和葉面積等生長性狀。而后進行接菌試驗，方法是分別在每盆3株甜瓜幼苗中央的土壤劃開一個大小1 cm左右的溝，劃傷須根，以有助于病原菌通過傷口進入植株引起發病。用注射器向其劃開的土壤里注射甜瓜枯萎病菌孢子懸浮液5 mL。而后定量澆水，20 d后調查幼苗生長性狀，植株生物量、甜瓜枯萎病病情指數及發病率。

2結果與分析

2.1重茬土壤對甜瓜幼苗株高生長的影響

通過甜瓜殘茬土壤的不同比例，模擬重茬種植對甜瓜生長的影響結果表明，無論是全部種過甜瓜的土壤，種過甜瓜的土壤與未種過甜瓜的土壤以不同比例混合，以及未種過甜瓜的生茬土壤，播種的甜瓜全部出苗，在甜瓜生長初期即子葉展平期進行第1次調查結果表明：4個處理的甜瓜幼苗的株高為1.94～1.96 cm，差異不顯著；第2次調查在2片真葉展平期，4處理的平均株高為4.15～4.30 cm，仍然沒有顯著差異；第2次調查后進行傷根接菌，接菌后20 d調查結果顯示，甜瓜株高隨著重茬土含量的增加，呈現明顯的生長受抑制狀態，100％重茬土壤的甜瓜株高只有9.73 cm，而生茬土的為12.99 cm(圖1)。

2.2重茬土壤對甜瓜幼苗葉面積的影響

甜瓜生長初期第1次調查結果表明：4個處理的甜瓜幼苗子葉面積為1.79～1.86 cm²，差異不顯著；第2次調查2片真葉面積在13.05、13.25、13.81 cm²和14.07 cm²，其差異仍然不明顯；在接種甜瓜枯萎病菌后，甜瓜體內的生長狀況變化明顯：未種過甜瓜的生茬土壤甜瓜幼苗長勢正常，重茬土的比例越高，葉面積生長受抑制狀態越明顯，生茬土的甜瓜幼苗葉面積為24.21 cm²，而100％重茬土壤的葉面積僅有12.99 cm²，可能是由于接菌后土壤中大量甜瓜根茬腐解物降低了甜瓜幼苗的抗病能力，病原菌的侵入影響了甜瓜的正常生長，從而導致甜瓜生長受抑制(圖2)。

2.3重茬土壤對甜瓜生長量和枯萎病的影響

甜瓜重茬土壤含量對甜瓜生物量有明顯影響，添加的重茬土壤含量越多對甜瓜生長抑制作用越強，生物量減少越明顯，表明土壤中含有的大量甜瓜根茬腐解物影響了甜瓜生物量的正常積累；接種甜瓜枯萎病病菌后，重茬土壤含量越多植株體內的抗病性下降越明顯，表現在除了生長勢的變化外枯萎病的發病程度增加，隨著土壤中甜瓜根茬腐解物的增加甜瓜枯萎病病情指數明顯增大，發病率增加。100％重茬土壤的病情指數達66.67，是生茬土壤的5.54倍，發病率為98.13％，是生茬土壤的4.82倍(表1)。

3結論與討論

引起作物連作病害的因素很復雜，但土壤中病原菌和自毒物質積累兩大主要原因已經得到廣泛的認同。胡元森等研究表明黃瓜根系分泌物中含有苯甲酸、對羥基苯甲酸，香草酸，阿魏酸，苯丙酸等化感物質，可抑制黃瓜胚根伸長，刺激枯萎病菌菌絲生長。Yu等對黃瓜根系分泌物中的化感物質進行了研究，分離鑒定出苯丙烯酸對羥基苯甲酸等多種酚酸類物質，并認為這些物質累積到一定程度時可抑制黃瓜生長。吳鳳芝等研究結果也表明，連作抑制了某些真菌的生長，造成了鐮刀菌等有害真菌在土壤中的相對積累，使黃瓜真菌病害逐年加重，黃瓜根系生長，根系活力等均有所下降。本研究利用未發病甜瓜殘茬腐解物做為重茬土進行重茬種植模擬試驗，發現甜瓜根茬腐解物對甜瓜具有明顯的化感作用，甜瓜幼苗生長隨著根茬腐解物含量的增加，化感作用增強。甜瓜根茬腐解物明顯降低了甜瓜植株的抗性，使其在接種甜瓜枯萎病菌后，隨著根茬腐解物含量的增加枯萎病病情加重。因此，連作年限越長，土壤中累積的根茬腐解物越多，對甜瓜的化感作用越強，甜瓜枯萎病發生也越重。表明甜瓜自身產生的化感物質對甜瓜枯萎病有助長作用。其機理待進一步研究。