腐殖酸類營養型改良液對番茄幼苗生長的影響及防控根結線蟲效果評價

吳小芳 吳彬 龍海波 趙敏 鄧愛妮

摘 ? ?要：為了探索番茄根結線蟲病綠色防治的新途徑，通過盆栽試驗探討不同稀釋倍數的腐殖酸類營養型改良液對番茄植株生長及根結線蟲病的影響。結果表明，腐殖酸類營養型改良液對番茄植株根結線蟲的防治效果顯著，防效依次為稀釋200倍改良液（T5）>稀釋800倍改良液（T2）>稀釋400倍改良液（T4）>稀釋600倍改良液（T3）>稀釋1 000倍改良液（T1）>對照組（CK）。施用了稀釋200～800倍的改良液的植株比對照組株高、莖粗、葉片養分含量、干物質量和葉色都明顯有所提高和改善，其中稀釋800倍的改良液植株長勢最佳，與CK相比，株高增加了4.5 cm，莖粗增加了1.4 mm，葉綠素值增加了12.1，根結線蟲防治效果為27.34%。因此，施用腐殖酸類營養型改良液可以促進番茄生長，且對番茄的根結線蟲病有一定的防治效果，是番茄可持續農業生產的一項有效策略。

關鍵詞：番茄;腐殖酸類營養型改良液;根結線蟲;生長

中圖分類號：S641.2 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2020）11-043-05

Abstract： In order to explore a new way of green control of tomato root knot nematode disease， this study investigated the effects of humic acid nutrient liquid amendment （HANLA） with different dilution ratios on the plant growth and root-knot nematodes of tomato seedling in pot experiment. The results showed that HANLA had significant control effect on tomato root knot nematode disease . The application of HANLA diluted by 200 to 800 times significantly increased tomato plant growth compared with the untreated control （CK）. Moreover， compared with CK， plant height， stem diameter， and chlorophyll value of tomato treated with 800 times diluted HANLA increased by 4.5cm， 1.4mm， and 12.1， respectively. The leaves of tomato treated with 800 times diluted HANLA were thicker and greener than other groups， and its control effect on root knot nematode was 27.34%. In conclusion， HANLA can not only promote the growth of tomato plants， especially the above ground parts， but also show effect on controlling the root nematode disease. The application of HANLA could be a strategy for tomato production under sustainable agriculture.

Key words： Tomato; Humic acid nutrient liquid amendment; Root-knot nematodes; Growth

番茄（Solanum lycopersicum）是我國主要的設施蔬菜，土壤酸化和根結線蟲病害都是設施生產中土壤日趨惡化的結果[1-2]。番茄根結線蟲（Meloidogyne spp.）在農業生產實踐中多以化學防治為主，但易導致病蟲抗藥性增加、農產品安全隱患和進一步破壞土壤微生態環境等一系列突出問題[3-6]。除了噴施殺線蟲劑外，化學防治措施還有定植前土壤熏蒸，高毒熏蒸化學劑的大量使用容易造成土壤嚴重酸化[7]，土壤酸化破壞了土壤理化性質，易滋生病菌并加重農作物根線蟲病的滋生與蔓延，并且控制困難。2015年農業部制定并頒布實施了《到2020年化肥使用改變量零增長行動方案》和《到2020年農藥使用量零增長行動方案》[8]，2020年是我國打好農業污染防治攻堅戰的重要轉折點，方案中大力推行化肥減量提效和農藥減量控害，鼓勵采用綠色高效的病蟲害防控技術。根結線蟲病是最難防治的土傳病害之一，又被稱為植物的“癌癥”，如何減少化學農藥的使用，如何改良酸化土壤，如何在抗根結線蟲病的同時提供作物養分并促進作物生長，尋找新的、綠色高效和環境友好型的根結線蟲病防控方法是當前農戶的迫切需求。

根結線蟲對土壤環境變化敏感，土壤酸堿度的改變可引起線蟲群落結構發生相應變化，線蟲對植株根系的感染也會隨之改變[9]。魏祥圣等[10]研制了一種防治根結線蟲的微生物肥料，通過添加蒙脫石改變土壤pH值，陳威等[9，11]采用生物炭和石灰氮改良土壤酸堿度，可有效防治根結線蟲，但農戶連年施用石灰氮會導致土壤板結和營養元素失衡從而導致作物減產[12]，生物炭和蒙脫石等堿性固體物質的長期應用可能存在危害環境的風險，仍有待評估[13]。因此，針對番茄根結線蟲危害嚴重的問題，中國熱帶農業科學院分析測試中心組配了一種腐殖酸類營養型改良液（以下簡稱改良液），其屬性為強堿性，可以調節土壤pH，改良土壤酸化情況，pH升高就可以減少植株病害，腐殖酸可以提高土壤肥力，促進作物生長，并含有作物生長所需的其他營養元素和活性物質，施用改良液不會造成土壤碳酸鈣和硫酸鈣沉淀，具有調節土壤pH、高效提供作物養分等功能[14-15]。然而，目前還沒有關于該改良液防控番茄根結線蟲效果的研究。筆者通過盆栽試驗，探究本課題組自主研制的堿性含腐殖酸改良液對番茄幼苗生長情況的影響及對根結線蟲的防治效果，以期為番茄優質生產和根結線蟲的綠色防治提供新途徑和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的番茄品種為‘金鉆豐田2號，由農友種苗股份有限公司生產。防治番茄南方根結線蟲病，用于接種的南方根結線蟲由中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所提供。供試土壤取自中國熱帶農業科學院文昌基地根結線蟲病土（紅色沙壤土）。供試酸性土壤改良營養液為中國熱帶農業科學院分析測試中心下屬企業海南地大地科技有限公司研制的含腐殖酸水溶肥料，pH（1∶250）為10，N-P2O5-K2O=15%-5%-10%，腐殖酸含量大于30 g·L-1;供試所用常規肥為挪威雅苒國際有限公司生產的硫酸鉀型復合肥料，N-P2O5-K2O=15%-15%-15%;供試有機肥為儋州綠寶豐農資有限公司生產的商品有機肥。

1.2 方法

1.2.1 盆栽試驗 盆栽試驗于2018年9月18日至12月3日在中國熱帶農業科學院分析測試中心頂樓網棚進行。盆栽基質是供試土壤與椰糠按照體積比1∶1比例摻勻后，再按照3∶1比例與商品有機肥混勻，每個盆缽分別裝入2.5 kg混勻后的基質，每個處理設置15個重復，隨機區組排列。

2018年9月5日育苗，供試番茄種子經浸種催芽后播入育苗盤，9月18日番茄幼苗長出3片真葉后移入盆缽中，每盆種植1株幼苗，9月25日在每盆基質中接種南方根結線蟲500頭，基質內澆入適量清水，保持基質濕潤。

以農用復合肥為對照，番茄幼苗追肥共設6個處理，分別是復合肥稀釋600倍追肥（CK），改良液稀釋1 000倍追肥（T1），改良液稀釋800倍追肥（T2），改良液稀釋600倍追肥（T3），改良液稀釋400倍追肥（T4），改良液稀釋200倍追肥（T5）。接種根結線蟲14 d后，施用改良液追肥第1次，采用灌根法，每隔10 d 追肥1次，每株施肥量200 mL，共計4次。其間每間隔3 d澆等量水，按照常規盆栽管理并觀察記錄。

1.2.2 測定項目及方法 采用卷尺測定番茄株高，測量位置為從地上部離土面1 cm處到生長點的實際高度;用游標卡尺測定番茄莖粗，測量位置為地上部離土面1 cm處植株直徑。采用SPAD-502葉綠素含量測定儀測定番茄的葉綠素相對含量（葉綠素值）。植物養分測定的具體方法參照《土壤農化分析》[16]，植株樣品粉碎后經 H2SO4-H2O2消煮，再分別采用凱氏定氮法、釩鉬黃比色法和火焰光度計法測定番茄幼苗葉片中全氮、全磷和全鉀含量。所用主要儀器：MK II M6 原子吸收光譜儀，ThermoElectron 公司;Kjeltec 8420 凱氏定氮儀，FOSS 公司;日立 UV-3900 紫外可見分光光度計，日本日立公司。

試驗結束時采集番茄植株根部和地上部鮮樣，將每個處理組所有植株的根莖葉樣品分別混合，不同處理組的根莖葉樣品分別用烘箱在105 ℃下殺青30 min，最后在75 ℃下烘干至恒重，分別稱量不同處理組番茄植株的根部和地上部（莖和葉）干質量，并計算根冠比、干物質總積累量、地上部分干物質積累量和根莖葉干物質分配率。計算公式如下。

根冠比=根部干質量/地上部干質量;

地上部分干物質積累量=葉片干質量+莖部干質量;

干物質總積累量=根部干質量+莖部干質量+葉片干質量;

根部（或莖或葉）干物質分配率=根部（或莖或葉）干質量/干物質總積累量。

移栽后75 d（12月3日）收獲時，將所有盆栽苗拔出，盡量保證根系完整，用清水將根部泥土沖洗干凈，統計不同處理的番茄根結線蟲病情指數及防治效果，根結線蟲危害分級指標如下[17]，0級：根系無根結;1級：0～10%根系有根結;2級：11%～30%根系有根結;3級：31%～50%根系有根結;4級：51%～75%根系有根結;5級：75%以上根系有根結。按以下公式計算病情指數和防治效果。

病情指數=

[∑（各級病株數×相對級數值）調查總株數× 7]×100; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

防治效果/%=

[對照區病情指數-處理區病情指數對照區病情指數]×100。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

1.3 數據處理

采用 Excel 2016進行數據處理和作圖，用SPSS 16.0統計分析軟件進行數據比較和差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 改良液對番茄幼苗植株生長的影響

番茄依靠根系吸收水分和營養物質，通過光合作用合成碳水化合物，積累的物質直接反映在植株的株高和莖粗等生長指標上。由圖1可知，株高呈現先升高后降低的趨勢，不同稀釋倍數的改良液處理的番茄幼苗株高均高于農用復合肥對照組（CK），T2、T3和T4處理組株高分別比CK組顯著增加了21.4%、20.5%和15.2%。改良液稀釋800倍，即T2處理組株高達到最高，之后降低，T1和T5組與CK組差異不明顯。圖2顯示施用不同稀釋倍數改良液處理組的莖粗均顯著高于CK組，T1～T5處理組莖粗分別比CK組顯著增加13.4%、22.8%、22.6%、19.1%和20.7%，其中T2處理組的效果最佳，說明改良液對番茄的莖粗有顯著促進作用。綜上所述，改良液提高了番茄地上部的株高和莖粗，促進了番茄幼苗的生長，經稀釋800倍改良液（T2）處理的番茄植株最高且莖最粗，與對照組相比，株高增加了4.5 cm，莖粗增加了1.4 mm。

2.2 改良液對番茄幼苗葉片葉綠素含量的影響

由圖3可知，與CK組相比，不同改良液處理的番茄葉綠素含量均有顯著性提高，T1、T2、T3、T4和T5處理組較CK組顯著增加15.5%、31.8%、29.2%、28.9%和23.2%。以T2組（稀釋800倍改良液）效果最佳，與對照組相比，葉綠素值增加了12.1。這說明施用改良液有利于葉綠素的合成，有利于提高植株的光合能力。

2.3 改良液對番茄幼苗葉片養分積累的影響

由圖4可知，不同用量改良液處理的番茄葉片氮含量分別高于CK，施用改良液有利于促進氮素向葉片輸送，增加氮素在葉片中的積累和分配，葉片氮積累量隨著改良液用量的增加呈現先增加后減少的趨勢，T2、T3、T4和T5處理組較CK組顯著增加38.1%、36.3%、34.5%和27.5%。其中，以稀釋800倍的改良液處理的葉片氮含量最高。由圖5可知，與CK組相比，T2～T5 處理的葉片磷含量均有提高，施用改良肥有利于促進磷元素向葉片輸送，增加磷在葉片中的積累和分配，其中以經稀釋200倍的改良液T5處理的葉片磷元素含量最高，T5處理組葉片磷含量較CK組顯著增加14.1%，其次是T2處理組，較CK組顯著增加10.8%。由圖6可知，T2～T5處理組葉片鉀含量較CK組分別顯著增加了27.0%、24.6%、26.8%和28.9%，以T5處理組效果最佳，其次是T2處理組。說明施用一定濃度的改良液維持了番茄根系的正常生長活動，提高了根系吸收養分的能力。

2.4 改良液對番茄幼苗干物質積累量、分配率及根冠比的影響

不同處理對番茄干物質積累量、根冠比及分配率的影響見表1。由表1可知，與 CK相比，T1～T5處理組均提高了番茄干物質積累總量，分別提高 17.2%、26.9%、44.7%、42.44%和40.3%，T3處理組效果最佳。與 CK相比，T1～T5處理組均提高了番茄根部干物質積累量，分別提高34.2%、38.2%、48.5%、29.3%、30.0%，T3處理組效果最佳。與 CK相比，T1～T5處理組均提高了番茄莖部干物質積累量，分別提高21.8%、38.9%、50.3%、50.8%、49.6%，T4處理組效果最佳，T3次之。與 CK相比，T1～T5處理組均提高了番茄葉片干物質積累量，分別提高6.27%、8.91%、36.8%、36.5%、32.5%，T3處理組效果最佳。隨著改良液濃度的增加，T1、T2、T3和T4的地上部分總干物質分配率逐漸增加，根部干物質分配率逐漸降低。說明增施一定量的改良液可以促進番茄根部和地上部分干物質的積累量，有利于番茄幼苗生長。

根冠比是反映番茄幼苗地上與地下生長量的重要衡量指標，采用不同濃度改良液處理對番茄幼苗根冠比的影響很大，本試驗中，以T1的番茄幼苗根冠比最高，較對照組高出17.0%，T2次之。當改良液濃度進一步升高，T3的番茄幼苗根冠比與對照組比較差異不明顯，T4和T5根冠比均低于對照組。說明改良液超過一定的濃度范圍，對番茄幼苗的根冠比的增加效果不明顯，甚至在幼苗的生長后期會降低根冠比。綜上所述，稀釋800～1 000倍的改良液能增加番茄幼苗的根冠比。

2.5 改良液對番茄幼苗根結線蟲病害的防治效果

根結線蟲主要危害番茄根部，造成根系發育不良、地上部植株生長緩慢、葉片萎蔫枯黃。采用盆栽試驗研究了改良液對番茄幼苗根結線蟲病害的防治效果，試驗結果顯示（表2），5個不同稀釋倍數的改良液番茄植株根結線蟲的防治效果均顯著高于對照組CK，依次為T5>T2>T4>T3>T1>CK。不同稀釋倍數間的改良液防治效果差異達顯著水平，其中T5處理組（200倍稀釋液的改良液）相對其他4個濃度處理組的根結線蟲病情指數最低，為44.90，防治效果高達45.81%;其次是T2處理組（800倍稀釋倍數的改良液）根結線蟲病情指數60.20，根結線蟲防效為27.34%;1 000倍稀釋改良液處理組對根結線蟲的防效降低。試驗表明，在改良液稀釋倍數在200倍時用于防治番茄根結線蟲病效果最佳。

3 討論與結論

本試驗結果表明，施用了改良液的植株比對照植株長勢明顯，株高和莖粗均高于農用復合肥對照組，且葉片葉綠素值明顯升高，說明施用改良液有利于葉綠素的合成，有利于提高植株的光合能力，促進光合產物積累和植物的生長;施用稀釋200～800倍改良液的番茄葉片養分含量均高于對照組，說明施用改良液提高了根系吸收養分的能力;隨著改良液濃度的增加，番茄地上部分總干物質分配率逐漸增加，根部干物質分配率逐漸降低，增施改良液均可以促進番茄根部和地上部分干物質的積累量，有利于番茄幼苗生長。

筆者以農用復合肥為對照，采用盆栽試驗證實了5個不同稀釋倍數腐殖酸類營養型改良液對番茄植株根結線蟲的防治效果顯著，依次為T5>T2>T4>T3>T1>CK。有研究表明，南方根結線蟲浸染植株后，侵染的根系分泌物中含有多種有機酸[18]，會導致土壤的pH降低，土壤pH降低后增加土壤根系病害。本試驗在施用腐殖酸類營養型改良液后因其自身為堿性，改變根系病害土壤酸堿度，可能引起線蟲群落結構發生相應變化，并含有腐殖酸，能與土壤中的金屬離子螯合，有利于營養元素向作物傳送，維持了番茄根系的正常生長活動，增強了植物自身抗病性，補充土壤營養物質，平衡番茄營養吸收，進而增強對根結線蟲的抵抗能力。在5個稀釋濃度中，經800倍稀釋濃度改良液處理的番茄植株葉片顏色較其他4個濃度處理的植株濃綠，同時具有27.34%防治效果。200倍稀釋倍數的改良液用于防治番茄根結線蟲病效果最佳，防效最高達45.81%，考慮可能是稀釋倍數低的高堿性改良液對番茄根結線蟲有一定的抑制作用，但此濃度下番茄植株生長情況不是最佳。

本試驗結果表明，施用一定濃度范圍的改良液不僅能促進番茄植株生長發育，同時對根結線蟲病有一定的控制作用，有效地緩解根結線蟲侵染所造成的危害。結合植株的長勢和病情指數，腐殖酸類營養型改良液稀釋800倍噴施有利于促進番茄的地上部生長，同時對防治根結線蟲有一定的效果。施用腐殖酸類營養型改良液是防治番茄南方根線蟲的一項有效措施，可以減少化學藥劑的使用，促進植株健壯生長，可以部分實現對農藥和純化肥的替代，適宜作為綠色蔬菜安全生產方法推廣。

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