二氧化氯對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)大學資源與環(huán)境學院，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。枯萎病是黃瓜（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）。尤其在保護地內(nèi)，黃瓜受到的危害更為嚴重，一般發(fā)病率為10%～30%，嚴重時高達80%～90%，從而嚴重影響黃瓜生產(chǎn)（王玲平，2001；許云東，2006）。傳統(tǒng)的化學農(nóng)藥對枯萎病的防治效果欠佳，而且會對土壤及作物帶來嚴重的污染，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；具有強氧化性能，受熱、光照時易發(fā)生爆炸，當空氣中二氧化氯含量大于10%或水溶液中含量大于30%時都易發(fā)生爆炸（黃國良，2003）。二氧化氯對所有的病原微生物都有強烈的殺滅作用，而且其致死濃度低，作用時間短，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，具有廣泛的應用前景（潘慧云，2002；史建華 等，2006）。研究表明二氧化氯對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)上的應用潛力，但二氧化氯對作物生長的影響并未見報道，目前還沒有對黃瓜枯萎病影響研究的相關報道。為此本試驗就二氧化氯對黃瓜枯萎病的防治效果及其機理，以及對黃瓜生長的影響進行了探討。

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專化型菌株（Fusarium oxysporumf.sp.cucumerinumOwen），由山東農(nóng)業(yè)大學生命科學院微生物學實驗室提供。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

試驗于2009年5月1日在山東農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院實驗站網(wǎng)室內(nèi)進行，設二氧化氯濃度為0、100、200、300、400、500 mg·L-1的6 個處理，每個處理3 次重復。試驗時先將菌土裝入盆缽，再用不同濃度的二氧化氯澆透，放置7 d 后播種。播種前先對種子進行催芽，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，播種時取胚根一致的種子播于盆缽中，毎盆5 粒，每個處理3 次重復。10 d 后長至一葉一心時記錄發(fā)病株數(shù)，計算發(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）/對照平均發(fā)病率×100%

1.3 二氧化氯滅菌試驗

1.3.1 二氧化氯對土壤中微生物的殺滅效果試驗 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 后采用平板計數(shù)法測定土壤中細菌、真菌、放線菌數(shù)量。

1.3.2 二氧化氯對枯萎病病原菌的殺滅效果試驗 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)基中作對照，每個處理3 次重復，在27 ℃恒溫箱中培養(yǎng)24 h 后記載菌落數(shù)。

1.4 二氧化氯對黃瓜種子發(fā)芽與幼苗生長的影響試驗

1.4.1 浸種試驗 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照。7 d 后測定黃瓜幼芽質(zhì)量、胚根長度，并計算發(fā)芽率和種子活力指數(shù)。

1.4.2 土培試驗 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，并計算發(fā)芽率。

2 結果與分析

2.1 二氧化氯對黃瓜枯萎病的防治效果

表1 表明，二氧化氯對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)病率均顯著低于對照；當二氧化氯濃度小于300 mg·L-1時，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的處理間差異達顯著水平；當濃度超過200 mg·L-1時，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96.4%。

表1 二氧化氯對黃瓜枯萎病的防治效果

2.2 二氧化氯的滅菌效果

2.2.1 二氧化氯對土壤中微生物的殺滅效果二氧化氯對土壤中微生物具有很強的殺滅作用，隨二氧化氯濃度的增加土壤中微生物數(shù)量迅速減少，其中二氧化氯對真菌滅菌效果最好，細菌次之，放線菌最差（表2）。當二氧化氯濃度達500 mg·L-1時，真菌、細菌和放線菌數(shù)量分別比對照減少 95.9%、92.8%和67.4%，這對由真菌和細菌引起的土傳病害防治具有積極的意義。

表2 二氧化氯對土壤中微生物的殺滅效果

2.2.2 二氧化氯對黃瓜枯萎病病原菌的殺滅效果 表3 結果表明，二氧化氯對黃瓜枯萎病病原菌具有極強的殺滅作用。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100%（表3）。這與在X.oryzicola .和X.citri.等病原菌上研究的結果一致（王玲平，2001；許云東，2006）。說明二氧化氯對黃瓜枯萎病的防治效果主要是由于其對致病菌有強力殺滅作用而造成的。

2.3 二氧化氯對黃瓜種子發(fā)芽與幼苗生長的影響

2.3.1 浸種處理效果 對黃瓜種子進行直接浸種處理，結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)芽率顯著低于對照，說明當濃度大于80 mg·L-1時，種子的發(fā)芽受到顯著地抑制作用。同時，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，種子的活力指數(shù)與芽質(zhì)量受到顯著地抑制作用。

表3 二氧化氯對黃瓜枯萎病病原菌的殺滅效果

對黃瓜種子進行催芽后浸泡處理結果表明：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，當濃度小于20 mg·L-1時，二氧化氯處理與對照間差異不顯著，但當二氧化氯濃度超過20 mg·L-1時，二氧化氯處理與對照間差異顯著，當濃度達到120 mg·L-1時，種子活力指數(shù)降為0，當濃度達到300 mg·L-1時，發(fā)芽率降為0（表4），說明當濃度小于20 mg·L-1時，二氧化氯對種子的發(fā)芽率無不良影響，當濃度大于20 mg·L-1時，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黃瓜的種子發(fā)芽率、活力指數(shù)和芽質(zhì)量有更強的抑制作用。

表4 二氧化氯對黃瓜種子發(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黃瓜出苗率無顯著影響（表5）。

用二氧化氯處理土壤對黃瓜幼苗生長有明顯促進作用，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的處理與對照差異不顯著外，其他濃度處理均顯著大于對照。說明促進黃瓜幼苗生長的適宜二氧化氯濃度為200 mg·L-1，但當濃度為500 mg·L-1時，黃瓜幼苗生長未受到抑制（表5）。

表5 二氧化氯對黃瓜幼苗生長的影響

3 結論與討論

二氧化氯對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土壤中真菌具有很強的殺滅作用，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)量會明顯減少，從而能減輕對黃瓜的侵染。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，對黃瓜枯萎病病原菌的殺滅能力就越強，因此其防治效果就越好。當二氧化氯的濃度達到500 mg·L-1時，枯萎病發(fā)病率僅為2.2%，防治效果達到90%以上，此濃度對黃瓜幼苗生長有一定的促進作用，因此二氧化氯防治黃瓜枯萎病的適宜濃度為500 mg·L-1，此時二氧化氯質(zhì)量分數(shù)為30%，是能使其發(fā)生爆炸的濃度下限（黃國良，2003），所以當二氧化氯濃度不超過500 mg·L-1時，可有效地防治黃瓜枯萎病且不至發(fā)生危險。

當二氧化氯濃度小于50 mg·L-1時，直接浸種對黃瓜種子發(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，可使細胞失水或使細胞壁上的蛋白質(zhì)失活，從而抑制了幼苗生長。

高寶巖，隋華，宿曉東，何宗鈞，李明月．2008．新型消毒劑 —— 二氧化氯在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用．天津農(nóng)業(yè)科技，（3）：16-17．

黃國良．2003．二氧化氯的理化性質(zhì)及其應用．化學教學，（5）：46-47．

李東平，桂芳．2009．固態(tài)二氧化氯研究進展．甘肅科技，25（13）：87-89．

李梅云，高家合，劉勇，范忠梅，李永定，邵巖．2006．不同消毒劑對煙草黑脛病菌生長的抑制．中國農(nóng)學通報，8（8）：427-430．

李維煒，趙杰．2006．黃瓜枯萎病及綜合防治技術．上海蔬菜，（1）：54-55．

潘慧云．2002．有機穩(wěn)定性二氧化氯的初步研究〔碩士論文〕．南京：南京理工大學．

仇廣燦，成曉松，胡健，吳彩全．2008．福美雙·甲基硫菌靈WP 防治黃瓜枯萎病試驗．上海蔬菜，（2）：66-67．

史建華，王韓信，徐琴英，李建忠，朱選才．2006．穩(wěn)定性二氧化氯制劑及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應用．水產(chǎn)科技情報，33（6）：257．

王化鵬，王衛(wèi)國，劉志林．2003．二氧化氯防治棉花枯萎病探討．周口師范學院學報，20（5）：42-43．

王玲平．2001．黃瓜感染枯萎病菌后生理生化變化及其與抗病性關系的研究〔碩士論文〕．太谷：山西農(nóng)業(yè)大學．

王曉儉，尚洪濤，任志盛．2002．菌毒凈防治農(nóng)業(yè)病害的探討．現(xiàn)代預防醫(yī)學，29（3）：381-384．

許云東．2006．黃瓜不同抗性品種根分泌物對枯萎病發(fā)生的影響及其機理初探〔碩士論文〕．揚州：揚州大學．

鄭宏海，劉志龍，歐佐梁，賴朝暉，應正定，韓承祥．2000．二氧化氯對作物害菌抑制作用的初步研究．浙江農(nóng)業(yè)學報，12（5）：281-284．