基質高溫熱水消毒戈壁日光溫室番茄生長及對青枯病的防治效果

張彩虹，于秀針，姜魯艷，馬艷，馬彩雯

(1. 新疆農業科學院農業機械化研究所， 烏魯木齊 830091；2. 農業部林果棉與設施農業裝備技術科學觀測實驗站，烏魯木齊 830091)

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基質高溫熱水消毒戈壁日光溫室番茄生長及對青枯病的防治效果

張彩虹1，于秀針1，姜魯艷2，馬艷2，馬彩雯1

(1. 新疆農業科學院農業機械化研究所， 烏魯木齊 830091；2. 農業部林果棉與設施農業裝備技術科學觀測實驗站，烏魯木齊 830091)

【目的】研究燃煤式基質(土壤)熱水消毒機的基質高溫熱水消毒，對戈壁日光溫室番茄生長的影響及青枯病的防治效果?！痉椒ā繙y定高溫熱水消毒處理后戈壁溫室基質理化性質，對比分析各生育期番茄生長特性、產量性狀、果實品質，生育期調查番茄青枯病病情指數。【結果】通過高溫熱水消毒使基質20 cm處溫度持續高于50℃達4～6 h，可恢復基質功能，減輕青枯病的危害，促進番茄植株生長，提高產量?！窘Y論】基質高溫熱水消毒處理可有效防治蔬菜青枯病的發生，且促進番茄生長發育。

高溫熱水消毒；基質；戈壁日光溫室；番茄生長；青枯病防治

0 引 言

【研究意義】番茄青枯病(Pseudomonassolanacearum)是一種細菌性枯萎病[1]，番茄植株維管束被破壞[2-3]，造成發病植株莖葉枯萎，是番茄栽培中普遍發生和危害嚴重的病害之一[4-6]。近年來，隨著設施農業的不斷發展，在設施栽培條件中，為了達到種植效益最大化，復種指數連年提高，造成青枯病等土傳病害危害逐年加重，與連作障礙成為影響設施蔬菜可持續發展的最重要因素。植株一旦發現青枯病輕者減產50%左右，重者顆粒無收。生產上對青枯病的防治主要采取化學藥劑防治、生物防治(生物藥劑、輪作、嫁接和抗病品種防治)、機械防治等方法。雖然以上防治方法在一定程度上對番茄青枯病起到防治作用，但存在一些問題[7]?；瘜W防治對環境產生污染, 致使土壤生物退化，青枯病等土傳病害更加嚴重[8]。農藥的過量使用對蔬菜安全生產和人體健康構成危害[9]；生物防治如嫁接和抗病品種的應用，一方面費時費工增加種植成本，另一方面會影響生產效益。機械防治對于溫室生產成本投入較大?！笆晃濉币詠硇陆O施蔬菜面積發展迅速，各種設施面積已達6.186×104hm2(92.8萬畝),近年來戈壁日光溫室產業發展成效顯著。但是，由于設施蔬菜生長周期短，茬口轉換多，連年種植造成基質(土壤)中殘留大量病原菌，尤其是戈壁溫室，主要蔬菜品種番茄青枯病的危害影響了戈壁設施番茄的產量和品質。因此，防治土傳病害對新疆設施蔬菜可持續發展具有重要意義。【前人研究進展】番茄青枯病是重要的病害之一，青枯菌分布廣泛，存活和傳播能力強，重病田的發病率高達80%以上[10]。對于植物青枯病的防治研究，國內外一直是以綜合防治為主,包括：抗病品種，輪作與嫁接，化學防治，土壤添加劑等，但成本高，不易推廣，效果不穩定。此外，化學藥劑的過量使用，帶來嚴重的土壤生態破壞和食品安全問題[11]?！颈狙芯壳腥朦c】研究環境友好型防治措施，采用研發的燃煤式基質(土壤)熱水消毒機，對戈壁日光溫室栽培基質進行高溫熱水消毒，實現對番茄青枯病的防治，具有無污染、無殘留、成本低、易推廣的特點?！緮M解決的關鍵問題】青枯菌最適生長溫度為27、40和4℃均不能生長。該試驗借助熱水消毒機產生的90～95℃的高溫熱水灌注基質進行消毒，分析消毒方法對番茄青枯病的防治效果及番茄生長發育的影響，為日光溫室作物青枯病防治提供新的技術途徑，也為利用高溫熱水消毒防治番茄青枯病提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試番茄品種為棚優8號(購于新疆金田園種業)。消毒設備為燃煤式基質(土壤)熱水消毒機(新疆農業科學院農業工程公司)，消毒機設備包括：換熱爐體、耐熱滴灌管、熱水分配器、風機。表1

表1 熱水消毒機主要技術參數
Table 1 Main technical Para meters of hot water disinfection machine

NO名 稱Thenamesays單 位Unit技術參數Technicalparameters1機組型號HI-550B2額定功率KW/h6003熱效率96%4出熱水量T/h625出水溫度℃986耗煤量kg/667m24007工作壓力負壓8總耗電量KW/h319自重kg95010運輸重量kg110011外型尺寸(L×W×H)mm1450×1050×1600

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗于2015年1～7月在西山農牧場新疆農科院農機化所設施農業試驗基地戈壁日光溫室內進行。栽培基質為(體積比)棉秸稈：蛭石：堆肥發酵羊糞：3∶2∶1，基質已經連續使用3年，前岔番茄青枯病發病嚴重，發病率為100%，發病寄主病株均在4級。試驗地共計32個基質栽培槽，面積為168 m2，其中熱水消毒處理基質栽培槽24個，面積126 m2，未處理(對照)基質栽培槽8個，面積42 m2。土壤熱水消毒在1月17日進行。

1.2.2 高溫熱水處理

深翻平整基質后，在處理基質槽表面鋪設耐高溫熱水滴管，加蓋保溫塑料布，用燃煤將消毒機內冷水加熱到98℃后，打開閥門持續將熱水從消毒機爐體內注入熱水分配器，調節流量后經耐高溫熱水滴管灌入栽培槽內，滴管出口溫度76℃。用溫度傳感器檢測基質槽內30 cm處基質溫度，保持30 cm處基質溫度在50～60℃并持續3 h，停止供水。

1.2.3 番茄種植和管理

熱水消毒3 d后揭開基質槽表面的塑料布，待基質可進行種植時，于1月20日將事先準備好的番茄苗(4葉1心)按照株行距70 cm +35 cm的設置進行定植，熱水消毒分3個重復，每個重復8行(每行長7 m，寄主作物34株)，以相鄰未消毒的8行作為對照處理。整個生育期內消毒處理和對照均按照統一的栽培管理制度進行田間管理。

1.2.4 基質理化性質測定

在定植期、開花期、結果期、拉秧期，用土鉆在每個處理中重復取等量基質混勻，經風干后，剔除植物根莖等雜質，研磨分別過10、60目和100目篩，用于基質的pH值、EC 值和有機質等基本理化性質分析。

pH值、EC 值采用玻璃電極法測定：稱取過10 目篩的風干土樣10 g，加25 mL 除CO2的蒸餾水，攪拌1 min 后靜置30 min，用PHS-3C 型酸度計進行測定。

有機質含量測定：風干樣品在馬弗爐中550℃灼燒8 h 測定其燒失量[12]。

1.2.5 青枯病病情指數調查

定植后第10 d，每日中午調查番茄植株變化，連續30 d記錄番茄植株發病情況，調查期間正常管理。計算病情指數及防治效果。青枯病病情分級標準采用下列標準法: 0 級為無癥狀；1級為l 張葉片半萎蔫；3 級有2～3 片葉片萎蔫；5級除頂端1～2 片葉片外，其余葉片均萎蔫；7 級所有葉片均萎蔫；9 級為葉片和植株枯死[12]。

病情指數= (病級株數×代表分級數值)/(調查株數總和×發病最重級的代表數值)×100%.

防治效果=[1-(熱水消毒處理病情指數/對照病情指數)]×100%.

1.2.6 番茄生長及產量測定

植株生長指標測定：分別于定植后第10、20、30、40、50和60 d用卷尺測定地上部分番茄植株高度，用游標卡尺測量子葉以下莖稈直徑(莖粗)，用葉綠素測定儀測定葉綠素含量，統計產量。

1.3 數據統計

試驗數據統計分析采用SPSS17.0軟件及Excel 2010進行。

2 結果與分析

2.1 高溫熱水消毒對基質理化性質的影響

研究表明，高溫熱水處理對基質理化性質有一定程度的影響，其中高溫熱水處理的基質pH值在定植期略低于對照CK，pH值位6.1，而在開花期、結果期、拉秧期熱水處理的基質pH值顯著高于對照CK，pH值在7.5～7.7。高溫熱水處理對基質EC值 的影響也較大，在番茄生長不同時期熱水處理基質EC值較對照CK均有所減小。對基質中有機質含量的測試結果顯示，熱水處理顯著提高了土壤有機質含量，與對照CK相比提高了42.1%。這說明高溫熱水處理對于基質功能的恢復具有明顯的促進作用。圖1～3

圖1 熱水處理基質pH值變化

Fig.1 Effects of hot water treatments on PH values of substrates

圖2 熱水處理基質EC值變化

Fig.2 Effects of hot water treatments on E C values of substrates

圖3 熱水處理基質有機質含量變化

Fig.3 Effects of hot water treatments on matter content of substrates

2.2 基質高溫熱水消毒對番茄青枯病發病情況的影響

研究表明，在定植10 d 時，對照( CK)的番茄最先出現青枯病癥狀，即寄主上部葉片萎蔫、色澤變淡等，生長受到抑制，并且病情發展迅速。在定植22 d時對照( CK)的病情指數達到64%。而高溫熱水處理栽培的番茄在前期發病具有明顯的控制左營，發病較對照晚6～8 d，病情相對較輕，定植22 d時病情指數僅約為13% ，病情指數最高也僅為25%，防治效果達到72.7% 。在一定的基質酸性范圍內(pH值5.0～6.5)番茄青枯病發病時間與基質pH值呈負相關，病情指數與基質pH值和有機質含量呈正相關，在酸性條件下發病時間早，隨著pH 的升高病情減輕。病情指數則隨著基質有機質含量的升高，有下降的趨勢。圖4

圖4 高溫熱水處理番茄青枯病病情指數變化

Fig.4 Effects of hot water treatments on the disease severity index of tomato wilt

2.3 基質高溫熱水消毒對番茄植株生長的影響

研究表明，高溫熱水處理的株高、莖粗、葉綠素含量在不同時期明顯大于對照CK，平均提高 34.37%、84.03%、26.43%。結果表明高溫熱水消毒處理基質可以明顯促進番茄植株的生長，提高寄主作物葉片葉綠素含量，從而提升光合效率，，番茄植株莖稈明顯比對照粗壯，有助于提高寄主抗病能力，降低番茄植株青枯病發病率。表2

表2 高溫熱水處理番茄生長變化
Table 2 Effect of hot water treatments on plant growth

定植天數Engraftmentofdays10d20d30d40d50d60d70d80d90d熱水處理Hotwatertreatment株高(cm)101223844158270819813316251685莖粗(cm)0421048908609614215718198219葉綠素228296331345388426458482464對照CK株高(cm)7312435650357669995310861254莖粗(cm)015032049065077093105100119葉綠素229249256253276286314352367

2.4 基質高溫熱水消毒對基質栽培番茄產量性狀的影響

研究表明，基質青枯病對番茄產量具有很大的影響，熱水處理過的基質種植番茄不論是單株產量、單位面積產量、單株果數還是單果重均顯著高于對照處理，其中單株果數增加23.1%，單果重增加46.2%。綜合產量熱水處理過的基質增產78.4%。對照區域沒有經過熱水處理，其青枯病作用加劇了番茄植株養分的消耗,造成番茄減產。而熱水處理過的基質能顯著增產，熱水處理能有效殺滅基質中的青枯菌，減輕青枯病的危害，熱水處理對基質地力恢復具有明顯的效果。表3

表3 高溫熱水處理番茄產量性狀變化
Table 3 Effect of hot water treatments on on tomato yield characters

處理Treatment單株產量(kg)Yieldperplant產量(kg/667m2)Yield單株果數(個)Fruitsperplant單果重(kg)Volumeweight產量增減(%)Yieldincreaseordecrease熱水處理Hotwatertreatment182c5460c96b019b784CK102a3060a78a013a———

2.5 高溫熱水消毒對基質栽培番茄果實營養品質的影響

研究表明，熱水處理和未經熱水處理的對照在可溶性糖含量、可溶性固形物含量、VC含量以及番茄紅素等無顯著差異，這可能是因為在相同的管理條件下，光照、水肥等條件均勻一致，導致果實營養品質差異不明顯。但未經熱水處理的基質其番茄可溶性固形物含量和VC含量略高于熱水處理基質的番茄，這可能是由于未經熱水處理的基質番茄果實較少、產量較低導致光照較充足所致。表4

表4 基質高溫熱水消毒番茄營養品質變化
Table 4 Effect of hot water treatments on on tomato nutritional quality

處理Treatment可溶性糖含量(%)Solublesugarcontent可溶性固形物含量(%)ThesolublesolidscontentVC含量(mg/kg)VCcontent番茄紅素(mg/kg)Lycopene熱水處理Hotwatertreatment29a476a177a142aCK287a48a179a142a

3 討 論

3.1 鑒于以上番茄青枯病的嚴重性及防治方法的局限性，實驗采用高溫熱水對連續種植的溫室基質進行消毒，達到對青枯病的防治，不失為一種有效且無污染的物理防治措施。研究的高溫熱水消毒處理前期pH值低于對照，在此酸性范圍內，基質pH 越高病害越嚴重，這與有關研究表明番茄青枯病發病的最佳pH 為6.4[14]結論相似。基質中的有機質是基質質量的重要組成部分，影響基質許多物理、化學及生物特性，因此生產中常采用各種方法改善土壤質量，高溫熱水消毒可提高基質中的有機質含量，有效防治青枯病的發生，顯著促進番茄植株生長，提高產量效益。

3.2 對于病蟲害嚴重的溫室，采用高溫熱水消毒技術是改善基質(土壤)理化性質，實現地力恢復和基質(土地)可持續利用的有效措施。采用高溫熱水消毒法除了對基質中的青枯菌有很強的滅殺性，同時還可加速基質中的有機物分解，并釋放出氨氣、二氧化碳和有機產物[13]，從而恢復基質功能，提高生產力。

3.3 試驗是在1月即早春茬番茄定植前對戈壁溫室基質進行消毒的，此時地溫較低導致高溫熱水處理效果未達最佳，致使熱水消毒的區域仍有青枯病的發生，這與冬季溫室氣溫低，基質保溫性能差，熱水高溫持續時間短有關。如果將該實驗在夏季作物拉秧后立即進行，處理效果會更佳。因為作物拉秧后許多病菌處于越夏期而且都處于基質表層，此時對基質進行高溫熱水消毒，同時再結合高溫悶棚使基質高溫持續時間更長，消毒效果會更好。土壤消毒是防治土傳病害的有效措施之一，其中土壤高溫熱水消毒無污染、無殘留，是一種環境友好型的土壤消毒技術。在試驗基礎上進一步深入研究高溫熱水消毒后土壤(基質)微生物多樣性變化，優化高溫熱水消毒機各項工藝參數，降低消毒成本。

4 結 論

基質高溫熱水消毒處理提高基質pH值(定植期略低pH值為6.1，開花期、結果期、拉秧期pH值均在7.5～7.7)，降低EC值(較對照降低20%)，提高了土壤有機質含量，與對照CK相比提高了42.1%，熱水處理可顯著改變基質理化性質，恢復基質功能。對基質進行高溫熱水消毒處理對番茄青枯病的發病具有明顯的控制作用，發病較對照晚6～8 d，定植22 d時病情指數僅約為13% ，防治效果達到72.7%，因此，高溫熱水處理能顯著地降低番茄青枯病的發生，延緩發病時間，達到防治番茄青枯病效果。在一定的基質酸性范圍內(pH值5.0～6.5)番茄青枯病發病時間與基質pH值呈負相關，病情指數與基質pH值和有機質含量呈正相關，在酸性條件下發病時間早，隨著pH 的升高病情減輕。病情指數則隨著基質有機質含量的升高，有下降的趨勢。

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Fund project:Supported by "12th Five-Year" major projects of Xinjiang Uygur Autonomous Region (201130104) and earmark funds for public welfare industry in China (agriculture) (201203002)

Effects of Matrix High Temperature Hot Water Disinfection on the Growth and Control and Treatment of Bacterial wilt of Tomato in Greenhouses

ZHANG Cai-hong1, YU Xiu-zhen1, JIANG Lu-yan2, MA Yan2, MA Cai-wen1

(1. Research Institute of Agricultural Mechanization, Xinjiang Academy of Agricultural Sicences, Urumqi,830091,China2.ScientificObservingandExperimentalStationofForestFruit,CottonandFacilityAgriculturalEquipmentinXinjiang,MinistryofAgriculture,Urumqi, 830091,China)

【Objective】 This experiment aims to study the effect of matrix high temperature hot water disinfection on the tomato growth and bacterial wilt control and treatment in greenhouses based on the matrix (soil) hot water disinfection machine (coal type). 【Method】Determination of the matrix physical and chemical properties, the disease indexes of bacterial wilt, the characteristics of tomato growth in different periods, yield and fruit quality in each treatment after the disinfection of high temperature hot water. And all related factors went through comparative analysis.【Result】The disinfection of high temperature hot water made the substrate temperature at 20 cm over 50 ℃ for 4 to 6 hours continuously could restore the function of the matrix, reduce bacterial wilt harm, promote tomato growth, thus increasing the yield.【Conclusion】The matrix of high temperature hot water disinfection can effectively prevent and control the occurrence of vege
Table bacterial wilt and promote the growth of tomato.

high temperature hot water; disinfection; matrix; gobi solar greenhouse; tomato growth；bacterial wilt control

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.08.016

2016-

新疆維吾爾自治區“十二五”重大專項(201130104)，公益性行業(農業)科研專項經費項目(201203002)

張彩虹(1981-)，女，甘肅張掖人，助理研究員，碩士，研究方向為蔬菜栽培與生理，(E-mail)rainbowking1125@sina.com

馬彩雯(1965-)，女，天津人，研究員，碩士，研究方向為設施農業綜合技術，(E-mail)xjmcw2010@sina.com

S436.41

A

1001-4330(2016)08-1481-06