日光消毒配合棉隆、威百畝熏蒸對溫室草莓連作障礙及產(chǎn)量情況的影響

李 燕，侯大山，王子凡，張慶銀，周渭軍，齊連芬，牛瑞生，王丹丹，師建華*

（1.石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北 石家莊 050021；2.石家莊市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，河北 石家莊 050051）

草莓屬于薔薇科、草莓屬、多年生宿根草本植物，因其營養(yǎng)價值豐富，深受市場歡迎[1]。隨著設(shè)施栽培技術(shù)的發(fā)展，草莓在河北省種植面積超過1萬hm2，已成為關(guān)乎當(dāng)?shù)胤N植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收及農(nóng)村發(fā)展的重要經(jīng)濟作物[2]。近年來，因草莓設(shè)施連作及水、肥、藥投入不合理等問題，導(dǎo)致土壤元素失衡、病原物累積，土傳性病害問題尤為突出[3-4]，連作障礙愈發(fā)嚴重[5]；而土傳病害不易被殺滅，而且最先在草莓根系發(fā)生，具有隱秘性而不易被察覺，因此爆發(fā)后會導(dǎo)致大面積絕收[6]。

當(dāng)前防治土傳病害最主要的方法是采用棉隆、威百畝進行土壤熏蒸，二者均為廣譜性土壤熏蒸劑，對土壤中多種非目標(biāo)微生物的生長和生物活性物質(zhì)負面影響較小，應(yīng)用范圍廣泛[7-8]。目前，對棉隆、威百畝土壤消毒研究多集中在消殺原理和使用效果方面[8-9]，而對2種土壤消毒劑使用效果比較研究還略顯不足，特別是日光消毒措施結(jié)合土壤消毒劑在設(shè)施草莓生產(chǎn)上的應(yīng)用研究未見報道。

本研究以河北省石家莊市草莓連作3年以上的土壤為研究對象，單獨施加棉隆、威百畝及其分別配合日光消毒對土壤進行處理，通過分析處理后土壤真菌抑制率，調(diào)查草莓開花期植物學(xué)性狀，測定草莓產(chǎn)量，比較不同土壤消毒處理對草莓生長的影響，以期為河北省草莓生產(chǎn)中防治連作障礙提供科學(xué)參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗藥劑：98%棉隆微粒劑，由南通施壯化工有限公司生產(chǎn)；42%威百畝水劑，由沈陽豐收農(nóng)藥有限公司生產(chǎn)。草莓供試品種為當(dāng)?shù)刂饕N植品種紅顏。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2021年7月—2022年4月在石家莊市鹿泉區(qū)毛驢車果蔬種植基地的日光溫室中進行，試驗地為連續(xù)3年以上種植草莓的土壤。整地前667 m2施生物有機肥200 kg，東西向起高壟，壟高40 cm，壟寬50 cm，壟距40 cm。每壟定植草莓苗2行，株距18 cm，667 m2種植8 000株。設(shè)置棉隆、日光＋棉隆、威百畝、日光＋威百畝4個土壤消毒處理。

棉隆處理：將上茬草莓殘株清理干凈，施入作物秸稈（玉米秸稈等）、有機肥（牛糞、羊糞）等底肥，旋耕土壤25～30 cm，整平耙細，澆水濕潤土壤，使土壤含水量達到60%，將棉隆（每667 m2施20 kg）均勻撒施于地面，再次旋耕土壤25～30 cm，使藥物與土壤混勻，立即用厚度0.08 mm以上的聚乙烯原生膜覆蓋土壤，采用反壓法（開溝壓邊法）將薄膜四周壓實，密閉溫室消毒30 d。消毒結(jié)束后，先打開溫室的通風(fēng)口，次日揭去薄膜，再次旋耕土壤通風(fēng)晾曬10 d。

日光＋棉隆處理：將上茬草莓殘株清理干凈，土壤表面覆蓋黑色地膜，密閉棚室進行高溫悶棚10 d，除去黑色地膜，后續(xù)管理與棉隆處理相同。

威百畝處理：前期整地等管理與棉隆處理相同，后將威百畝（每667 m2施40 kg）滴灌施入，再次旋耕土壤25～30 cm，使藥物與土壤混勻，施藥后覆膜等管理步驟與棉隆處理相同。

日光＋威百畝處理：將上茬草莓殘株清理干凈，土壤表面覆蓋黑色地膜，密閉棚室進行高溫悶棚10 d，除去黑色地膜，后續(xù)管理與威百畝處理相同。

1.3 調(diào)查項目及方法

1.3.1 土壤真菌含量檢測

溫室土壤處理前后，各處理均采取5點取樣法，分別取0～25 cm土層土壤，并充分混勻，分成均等3份，低溫（干冰）保存并運送至實驗室，于－80 ℃條件下保存，用于土壤真菌熒光定量PCR——絕對定量檢測。真菌抑制率＝[（處理前土壤真菌總數(shù)－處理后土壤真菌總數(shù)）/處理前土壤真菌總數(shù)]×100%。

1.3.2 死苗率情況調(diào)查

各處理隨機選取一點，連續(xù)調(diào)查100株，調(diào)查根腐病、枯萎病發(fā)生株數(shù)，取平均值，計算死苗率，死苗率＝死亡株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%。

1.3.3 植物學(xué)性狀調(diào)查

草莓開花前期，采取3點取樣法，每點連續(xù)取10株，對株高、莖粗、葉面積、葉片數(shù)、葉綠素含量等指標(biāo)進行測定。株高：采用米尺測量，測量高度以地面至草莓植株生長點的高度為準(zhǔn)。葉片SPAD值：利用SPAD-502葉綠素儀測定。

1.3.4 草莓產(chǎn)量測定

測產(chǎn)采取3點取樣法，每點連續(xù)取30株，統(tǒng)計單株果數(shù)，計算平均單株結(jié)果數(shù)，測定單果質(zhì)量。測產(chǎn)株數(shù)＝定植株數(shù)－定植株數(shù)×發(fā)病率；理論產(chǎn)量＝單株果數(shù)×單果質(zhì)量×測產(chǎn)株數(shù)×0.85（考慮損耗，故乘以經(jīng)驗值0.85）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2007軟件處理試驗數(shù)據(jù)，SPSS20.0軟件采用單因素方差分析（ANOVA）和Duncan氏新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對土壤真菌抑制率的影響

由表1可知，各處理土壤真菌抑制率有差異，其中，日光＋棉隆處理土壤真菌抑制率最高，均值為87.00%，威百畝處理土壤真菌抑制率最低，均值為73.00%，這2個處理間存在顯著性差異。棉隆、日光＋威百畝處理土壤真菌抑制率均值相同，均為78.00%，與另外2個處理均差異不顯著。

表1 不同處理土壤真菌實時熒光定量檢測結(jié)果

2.2 不同處理對草莓死苗率的影響

由表2可知，各處理間死苗率有差異，其中，日光＋棉隆處理死苗率最低，平均為6.67%，威百畝處理死苗率最高，平均為12.33%，這2個處理間存在顯著性差異。棉隆、日光＋威百畝處理死苗率均值分別為9.00%和10.33%，與日光＋棉隆和威百畝處理均差異不顯著。

表2 不同處理對草莓死苗率的影響

2.3 不同處理對草莓植物學(xué)性狀的影響

由表3可知，各處理在株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積、SPAD值5個指標(biāo)上均無顯著性差異，其中，日光＋棉隆處理在株高、莖粗、葉面積、SPAD值4個指標(biāo)的各均值最高，分別為18.10 cm、25.28 mm、53.30 cm2、51.10，棉隆、日光＋棉隆、日光＋威百畝處理的葉片數(shù)并列最高，均為8.70片；威百畝處理在株高、莖粗、葉片數(shù)、SPAD值4個指標(biāo)的各均值最低，分別為17.70 cm、23.96 mm、8.03片、49.70；其他2個處理（棉隆、日光＋威百畝）在株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積、SPAD值5個指標(biāo)的各均值處在中游水平。

表3 不同處理對草莓植物學(xué)性狀的影響

2.4 不同處理對草莓產(chǎn)量的影響

由表4可知，各處理單株果數(shù)無顯著性差異，其中，棉隆、日光＋棉隆處理較高，均為7.40個，威百畝最低，為7.33個。各處理單果質(zhì)量無顯著性差異，其中，日光＋棉隆處理最高，為24.53 g；棉隆處理最低，為24.40 g。從各處理間草莓產(chǎn)量來看，日光＋棉隆與威百畝處理間存在顯著性差異，日光＋棉隆處理平均667 m2產(chǎn)量最高，為1 352.43 kg，威百畝處理平均667 m2產(chǎn)量最低，為1 258.00 kg；棉隆與日光＋威百畝處理的667 m2產(chǎn)量無顯著差異，分別為1 314.48、1 291.60 kg，處于中游。

表4 不同處理對草莓產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，各處理對土壤真菌滅殺效果差異性不同，棉隆、威百畝單獨使用時無顯著差異，都可以殺滅土壤中大部分真菌，真菌抑制率均在73.00%及以上，而在藥劑處理前配合日光處理可以進一步加強土壤真菌滅殺效果，其中棉隆配合日光處理比單獨棉隆藥劑處理真菌抑制率提高了9.00個百分點，威百畝配合日光處理比單獨威百畝藥劑處理真菌抑制率提高了5.00個百分點，這與戚嘉琦等[10]研究草莓日光高溫悶棚對真菌的抑制結(jié)果相一致。

各處理在株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積、葉綠素含量5個植物學(xué)性狀指標(biāo)和單株果數(shù)、單果質(zhì)量2個產(chǎn)量指標(biāo)上均無顯著性差異。土壤消毒效果直接體現(xiàn)在植株死苗及生長情況上，試驗中日光＋棉隆處理的死苗率最低，為6.67%，較威百畝處理顯著降低了死苗率，真菌抑制率提高了14.00個百分點，在各處理中真菌抑制率最高。日光＋棉隆處理平均667 m2產(chǎn)量最高，為1 352.43 kg；棉隆處理667 m2產(chǎn)量次之，為1 314.48 kg；日光＋威百畝處理667 m2產(chǎn)量再次之，為1 291.60 kg；威百畝處理667 m2產(chǎn)量最低，為1 258.00 kg。綜合分析4個處理，日光＋棉隆處理在增加土壤真菌抑制率、降低草莓死苗率、提高產(chǎn)量水平上表現(xiàn)最好，是最佳的土壤處理方式。

3.2 討論

設(shè)施草莓連作障礙是主產(chǎn)區(qū)普遍存在的問題，連作條件下植株根系數(shù)量減少、功能減弱，生長勢減弱[11]。研究認為草莓連作障礙主要原因為土壤中微生物群落組成發(fā)生變化、有害真菌數(shù)量增加，土壤中微生物群落會發(fā)生改變，由“細菌型”轉(zhuǎn)向“真菌型”，采用棉隆、威百畝等消毒劑進行土壤熏蒸，抑制真菌，是克服草莓連作障礙的有效方法之一[12]。

草莓生產(chǎn)上通常采用棉隆、威百畝熏蒸進行土壤病蟲害熏蒸消殺[13]，土壤熏蒸可殺死絕大多數(shù)的病原菌，對土壤中的有益菌群也有一定的影響。相關(guān)研究指出，土壤經(jīng)過熏蒸處理后，土壤中微生物的數(shù)量會大幅度降低，但到種植作物的后期可恢復(fù)或超過熏蒸前的水平[14]。趙鵬宇等[15]的研究指出采用威百畝消毒后，土壤微生物多樣性、結(jié)構(gòu)、種間關(guān)系和功能都表現(xiàn)出抑制—激活—恢復(fù)的特征；張慶華等[16]采用棉隆消毒后施用生物菌肥處理土壤，降低了微生物真菌群落的多樣性, 滅殺了絕大多數(shù)的致病菌，使用生物菌肥后增加了有益菌。陳利達等[17]比較了棉隆、威百畝土壤熏蒸劑的消毒效果，棉隆對生菜根腐病的抑制率顯著高于威百畝。

棉隆聯(lián)合微生物菌劑使用可促進作物生長，提高作物品質(zhì)[18-19]，王廣印等[20]的研究表明棉隆單一處理大棚土壤抑制了番茄的生長，對莖基腐病和根結(jié)線蟲無降低作用，而棉隆配合有機肥顯著降低了莖基腐病和根結(jié)線蟲的發(fā)病率，且可以提高番茄產(chǎn)量。陳丹丹等[21]研究結(jié)果表明棉隆與生物有機肥結(jié)合使用可以有效防治苦瓜枯萎病，并促進苦瓜生長。聶海珍等[19]采用棉隆和淡紫擬青霉菌劑聯(lián)合使用以防治番茄根結(jié)線蟲，結(jié)果表明棉隆和淡紫擬青霉菌劑聯(lián)合使用不僅能有效防治番茄根結(jié)線蟲病，還能夠促進植株生長并提高產(chǎn)量。解決設(shè)施栽培連作障礙是一個極其復(fù)雜的問題，除了前人采用棉隆等藥劑配合生物菌劑、有機肥、淡紫擬青霉菌劑和本試驗采用的藥劑或日光＋藥劑的栽培措施，與不同作物間的輪作也可有效改善草莓連作土壤理化性質(zhì)、土壤酶活性及土壤中微生物種群等，是克服土壤連作障礙的有效農(nóng)業(yè)措施。因此，克服土壤連作障礙，需不斷探索更加行之有效的方法和措施。