CN106134962A - 一种北方温室冬季雾霾天石斛白绢病防治方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种北方温室冬季雾霾天石斛白绢病防治方法。本发明提供了一种优化的石斛栽培和病虫害防治方法,包括控制石斛栽培光照强度、空气湿度和培养基质湿度,从而着眼于病害发生的根源,亦即从病害发生的环境条件及其宿主生理状态入手,从根本上消除病菌滋生条件,强化石斛健康生长环境因子,有效防治白绢病的危害。本发明的方法,简单易控,人力物力成本非常低,有助于石斛光合作用碳同化物质积累,降低北方温室栽培铁皮石斛冬季营养物质消耗,促进植株正常生长发育,提高和改善了石斛的品质,同时对环境不会造成负面影响。
Description
技术领域
本发明涉及植物保护技术领域,具体地涉及植物病虫害防治技术领域,更具体来说,涉及珍稀中草药石斛室内栽培时病害防治的方法。
背景技术
铁皮石斛为兰科石斛属多年生草本植物,是我国传统名贵中药。因其种子没有胚乳、萌发条件较为苛刻,自然成苗率极低,通过植物组织培养大量繁育种苗是人工栽培铁皮石斛主要途径。
但铁皮石斛组培苗在炼苗驯化期间常出现白绢病,基质偏酸时尤其易发病。白绢病(Souther blight)是规模化人工集约栽培金钗石斛(Dendrobium nobile)、铁皮石斛(Dendrobium officinale)的主要病害之一,引起该病害的病源是齐整小核菌(Sclerotiumrolfssi Sacc.),全世界有超过500种以上的寄主能被该病原菌侵染,植株受侵染后,以病腐叶中的葡萄糖和淀粉为碳源,通过乙醛酸氧化酶氧化乙醛酸产生大量乙二酸,乙二酸作为细胞毒素破坏植物细胞膜系统,增加膜透性,导致胞内电解质渗漏,这些渗透调节物质便可作为菌丝繁殖的营养物质;同时,病原菌还分泌细胞壁降解酶类,破坏细胞之间的联系和细胞的膨胀状态,造成大量有机物分子流失,常引起植物根及根茎腐烂和大量死苗,造成巨大损失。
该病发生时,在基质表面可见白色绢状菌丝,并且中心部位形成褐色菜籽状菌核,开始危害植株根部及近地面的茎段,植株近基质的茎上会出现黄色或淡褐色的水渍状病斑,叶片受害从叶尖或叶缘开始,初呈褐色水渍状病斑,病斑不规则,略凹陷;丝状物可在基质表面及茎叶部位蔓延,后期病斑变成褐色或黑褐色,受害部位腐烂变软、植株倒伏,并产生白色丝状物。该病可导致植株基部腐烂并向茎上部及叶扩展,感染部位腐烂变软,植株很快腐烂和死亡,造成大量死苗, 一般死亡率在30%左右,严重者可达70%以上。对于兰科石斛属植物来说白绢病发病条件包括:黑暗、高湿、酸性环境、病菌养分充足、菌核刺激物。
石斛白绢病的防治,主要有以下三个途径:一是严格灭菌消毒。种植石斛时用2%福尔马林溶液对基质、场地、用具和种苗进行严格消毒,杜绝侵染原。二是调整基质酸碱度。可以用3%的石灰水浇施基质。三是药物防治。
目前对于石斛而言,如前所述,大多数不通过种子繁殖,而是通过组培等技术,通过炼苗,进而进行栽培;在此过程中,可以对基质等进行消毒处理,通常控制消毒间隔为3~5日一次,由于石斛属于名贵植物,其本身生长栽培也尚有待进一步摸索,过于频繁的消毒,对于石斛的生长也存在较大不利影响,且消毒后的副产物可能会残留在最终的中药石斛产品中,导致后期品质下降。同时,基质酸碱度调整虽然可以一定程度控制白绢病的进程,但对石斛的自然生长存在不利影响。多数石斛由于并非种子繁殖,因而只能在组培过程中控制灭菌消毒,但是,现有的防治方法主要是药物防治(化学防治),使用的药物包括:苯甲·嘧菌酯、氯霉素、甲基立枯灵乳油、灭普灵可湿性粉剂、甲霜·恶霉灵、多利维生、乙蒜素、百菌清、甲基托布津可湿性粉剂、多菌灵可湿性粉剂等。例如,发病的石斛植株,可选用氯霉素针剂500~1000倍液浇施,每日1次,连续2~3次,有望控制病情。用“菌虫净”、“达克宁”、20%的甲基立枯灵乳油800倍液、50%富多宁300倍液、75%灭普灵可显性粉剂1000倍液可有望防治该病。
然而,化学防治方法存在诸多弊端:第一,污染环境、降低药材品质;第二,虽然取得抑菌效果,但同时对于罹病植物形成了新的胁迫,客观上不利于植物迅速恢复健康生长;第三,很难根除病害复发。
发明内容
本发明着眼于石斛栽培时白绢病病害发生的根源,亦即从病害发 生的环境条件及其宿主生理状态入手,从根本上消除病菌滋生条件,强化石斛健康生长环境因子。从而,本发明提供了一种优化的石斛栽培和病虫害防治方法。
本发明的石斛栽培和病虫害防治方法包括:
(1)在石斛培育时整个白天使用LED单色光谱灯在植株顶端进行照射,从而有效控制石斛每日接受的光量子数量;并同时
(2)控制空气湿度在50%-60%之间;且
(3)控制石斛的培养基质湿度;保持上述条件一定时间,从而有效防治白绢病的病害。
经过发明人的大量研究和实验发现,白绢病病菌发育的过程中,其影响或者说关键控制因素包括温度、pH值等;值得注意的是,光线能够促进白绢病产生菌核,在不良条件下菌核可以休眠,在适宜条件下菌核即会萌发。
另外,在前期研究中,发明人发现高温高湿是石斛白绢病发病的重要条件;环境湿度大非常有利于病害发生,促进菌核萌发,增加对寄主侵染的机会。
在北方地区冬季石斛栽培温室为了保温,密封性能必须保证,这就导致了很难通风换气,温室内空气湿度大,空气不流通,客观上为病菌滋生造成有利条件。同时,由于冬季日照时间短,加之近年雾霾严重,2015年发生雾霾27次,近半数集中在冬季的11、12、1月,其中2015年11月前20天,北京日照时数总共只有35小时,这就加重了温室的阴暗状态。
据发明人研究,当100μmolphoton·m-2·s-1以上光照时数少于3小时、温室内全天空气湿度高于86%时,持续72小时天以上,则栽培石斛基部则会出现白绢状菌丝,如图1。
因此,本发明着眼于病害发生的根源,亦即从病害发生的环境条件及其宿主生理状态入手,从根本上消除病菌滋生条件,强化石斛健康生长环境因子。
综上,本发明通过控制光照强度、环境湿度来综合防治,从而从白绢病病害发生的根源入手,调控环境因子使之偏离白绢病发病的外在条件,并改善宿主健康状况、增强其抵御白绢病菌核侵染的能力,从而从根本上消除病菌滋生条件,强化石斛健康生长环境因子。这就为北方地区提供了一种优化的石斛栽培和病虫害防治方法。
本发明的石斛栽培和病虫害防治方法如下:
(1)在石斛培育时整个白天使用LED单色光谱灯在植株顶端进行照射,从而有效控制石斛每日接受的光量子数量;且
(2)控制空气湿度在在50%-60%之间;且
(3)控制石斛的培养基质湿度;保持上述条件一定时间,从而有效防治白绢病的病害。
其中,条件(1)中,在石斛培育时整个白天使用LED单色光谱灯在植株顶端进行照射,从而有效控制石斛每日接受的光量子数量。
优选地,所述光源采用超亮LED单色光谱灯;每颗灯珠2~5W,红光波长660±20nm,蓝光波长450±20nm。
更优选地,所述光源采用超亮LED单色光谱灯;每颗灯珠3W,红光波长660nm,蓝光波长450nm。
优选地,所述光源设置于距离植株叶幕顶端50~70cm处。更优选地,所述光源设置于距离植株叶幕顶端60cm处。
优选地,所述光源的光照强度180~220μmolm-2s-1,光周期10~14h/d。更优选地,所述光源的光照强度200μmolm-2s-1,光周期12h/d。优选地,所述光源照射时间为早晨7:00-晚上19:00。
优选地,所述光源的红蓝光数量比例为1.78~1.85:1。优选地,所述光源的红蓝光数量比例为1.82:1。
优选地,所述LED灯为长方形,每灯含130~150颗2~5W的灯珠,红蓝色灯珠相间排列。更优选地,所述LED灯为长方形,每灯含141颗3W的灯珠,红蓝色灯珠相间排列。
最优化的栽培条件防治方法中,步骤(1)如下:
在石斛培育时于早晨7:00-晚上19:00使用超亮LED单色光谱灯在植株顶端进行照射,从而有效控制石斛每日接受的光量子数量。所述超亮LED单色光谱灯为:每颗灯珠3W,红光波长660±20nm,蓝光波长450±20nm,距离植株叶幕顶端60cm,光照强度200μmolm-2s-1,光周期12h/d,早晨7:00-晚上19:00,红蓝光比例为1.82:1=R/B。LED灯为长方形,每灯含141颗3W的灯珠,红蓝色灯珠相间排列,如图2的LED单色光灯配置模式。
优选地,采用美国LICOR公司生产的Li-250A光照计对光量子通量密度进行监测。光量子通量密度是单位时间内在单位面积叶片上入射波长在400-700nm的光量子photon数。
其中,条件(2)中,在栽培过程中,控制空气湿度在50-60%之间。优选地,控制空气湿度为52~59%。更优选地,控制空气湿度为53~58%。更优选地,控制空气湿度为54~56%。最优选地,控制空气湿度为55%。
其中,条件(3)中,在栽培过程中,控制石斛的培养基质湿度。优选地,将基质的湿度控制在26%以下。基质湿度过高,则不利于石斛的生长发育。虽然石斛本身是喜湿、喜阴的植物,但是由于肉质根,水多易腐烂,故基质湿度不宜过高。所谓喜湿,是指石斛的适生环境的空气湿度较高,作为典型附生植物的石斛,其根系不是唯一吸收水分的器官。因此,调控湿度的关键是在基质相对干燥的同时,确保空气湿度在不会引起各种霉菌危害的前提下相对较高。通过大量实验,发明人发现26%是一个有效的阈值,在此湿度以下,配合前述的特定光照条件和空气湿度,则可非常有效地防治白绢病的发生。湿度高于此数值,则将有利于白绢病的发生。但湿度过低,则石斛的生长、发育亦会受到不利影响。
优选地,所述的基质是松树皮基质。
优选地,所述的光照、空气湿度和基质湿度条件应至少保持一周以上。
在保持上述条件的基础上,连续一周,则可以防治病害,效果达到92%。计算方法:(对照染病株数-处理染病株数)/对照染病株数。
石斛白绢病是一个一直以来困扰行业界的难题,尤其是在北方冬季,石斛必须于温室内越冬,温室内白绢病是高度易发病害,特别是在雾霾天气下。发现在光照不足时,温室培育石斛白绢病发病率非常高,目前,即使使用化学方法,温室石斛冬季白绢病的发病也越来越难以控制。冬季连续雾霾天导致的温室栽培石斛白绢病表观见图1。
本发明的方法适用于石斛栽培,尤其是炼苗和培育期间病虫害的防治,尤其是高湿易发病病种的防治,更具体来说,适宜于石斛白绢病的防治,尤其是值得在北方地区温室培养冬季病害防治的有效方法。
本发明的有益技术效果:本发明克服了现有技术的缺陷,着眼于病害发生的根源,亦即从病害发生的环境条件及其宿主生理状态入手,从根本上消除病菌滋生条件,强化石斛健康生长环境因子。本发明的方法,简单易控,人力物力成本非常低,对环境的危害亦非常小,石斛栽培和病虫害防治期间不引入有害物质,客观上提高和改善了石斛的品质。同时,本发明方法的条件对石斛的生长较为有利,有助于石斛光合作用碳同化物质积累,在有效防治病害,尤其是白绢病的同时,对石斛本身的发育没有造成负面影响,石斛的生长较好,假鳞茎组织更加充实,有效成分含量升高,其中石斛多糖可以增加4.24%。本发明方法降低北方温室栽培铁皮石斛冬季营养物质消耗,促进植株正常生长发育,提高和改善了石斛的品质,同时对环境不会造成负面影响,在北方温室冬季雾霾天中对石斛白绢病的发生具有较好的防治作用。
附图说明
图1为冬季连续雾霾天导致的温室栽培石斛白绢病表观图。
图2为本发明实施例1在冬季连续雾霾天温室利用LED单色红蓝光防治白绢病的现场灯源配置图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中使用的水稻(Oryza sativa)品种圣稻808(SD808),籼稻品种Dualr,Shiokari为标准品种,水稻窄叶突变体sd110来自中国农业科学院作物科学研究所。
实施例1 优化栽培条件防治方法
时间:2015年冬季12月,地点:北京林业大学温室
超亮LED单色光谱灯,每颗灯珠3W;
红光波长660nm,蓝光波长450nm;
距离植株叶幕顶端60cm;
光照强度200μmolm-2s-1,光周期12h/d,早晨7:00-晚上19:00;红蓝光比例为1.82:1=R/B。
LED灯为长方形,每灯含141颗3W的灯珠,红蓝色灯珠相间排列
采用美国LICOR公司生产的Li-250A光照计对光量子通量密度进行监测。
控制湿度:空气湿度控制在55±2%,松树皮基质湿度控制在26%以下。连续一周。
结果:对白绢病的防治效果达到94%。
计算方法:(对照染病株数-处理染病株数)/对照染病株数。
实施例2 优化栽培条件防治方法
时间:2015年冬季12月,地点:北京林业大学温室
超亮LED单色光谱灯,每颗灯珠3W;
红光波长680nm,蓝光波长460nm;
距离植株叶幕顶端70cm;
光照强度180μmolm-2s-1,光周期13h/d,早晨7:00-晚上20:00;红蓝光比例为1.78:1=R/B。
LED灯为长方形,每灯含135颗3W的灯珠,红蓝色灯珠相间排 列
采用美国LICOR公司生产的Li-250A光照计对光量子通量密度进行监测。控制湿度:空气湿度控制在54±2%,松树皮基质湿度控制在26%以下。连续一周。
结果:对白绢病的效果达到92%。
计算方法:(对照染病株数-处理染病株数)/对照染病株数。
实施例3 不同栽培条件下处理铁皮石斛的效果
T1、T2、T3、T4、T5、T6分别代表环境条件处理方式。其中T1是采用本发明实施例1记载的方法;
T2是除了将T1的LED灯用相同强度的高压钠灯替换外,其他条件参数与T1相同;
T3是在铁皮石斛栽培过程中,仅采用LED灯照射(参数条件同实施例1的LED灯照射),未做其他处理;
T4是在铁皮石斛栽培过程中,仅采用高压钠灯照射(光照强度、时间同实施例1的LED灯照射),未做其他处理;
T5是在铁皮石斛栽培过程中,仅控制基质湿度在26%以下(参数条件同实施例1的基质控湿),未做其他处理;
T6是在铁皮石斛栽培过程中,仅控制空气湿度在53%-57%(参数条件同实施例1的空气控湿53%-57%),未做其他处理。
对多糖、甘露糖、粗纤维这三类铁皮石斛茎段中的有效成分测定,采用下列方法:
多糖测定采用《中国药典》(2015年版一部)苯酚—硫酸比色法,提取和测定各种质茎的多糖含量。每个处理的测定设计6次平行试验。
甘露糖测定采用《中国药典》(2015年版一部)高效液相色谱法,提取和测定各种质茎的甘露糖含量。每个处理的测定设计6次平行试验。色谱条件:C18色谱柱,以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以乙腈(D)-0.02mol/L的乙酸铵溶液(B)(20:80)为流动相;梯度 洗脱:0~18min,18.5~20%D;18~35min,20%D;检测波长为250nm,柱温30℃,流速1mL/min,进样量10μL。
粗纤维测定采用国家标准(GB/T 5009.10-2003)植物类食品中粗纤维的测定方法,提取和测定各种质茎的粗纤维含量。每个处理的测定设计6次平行试验。
本实施例采用六种处理方式栽培铁片石斛,处理方式见表1。从表1中可以看到,处理T1效果最佳,茎段石斛多糖含量达到30.41%,比平均值26.17%高出4.24%。说明本发明实施例1的处理方法既能够有效防治铁皮石斛白绢病,还能够显著提高石斛的多糖含量。
表1不同环境处理铁皮石斛茎中有效成分的含量
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种石斛栽培和病虫害防治方法,其特征在于,控制并保持如下条件:
(1)在石斛培育时整个白天使用LED单色光谱灯在植株顶端进行照射,从而有效控制石斛每日接受的光量子数量;且
(2)控制空气湿度在在50-60%之间;且
(3)控制石斛的培养基质湿度;且
保持上述条件一定时间,从而有效防治白绢病的病害。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,条件(1)中,所述光源采用LED单色光谱灯;每颗灯珠2~5W,红光波长660±20nm,蓝光波长450±20nm。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,条件(1)中,所述光源采用LED单色光谱灯;每颗灯珠3W,红光波长660nm,蓝光波长450nm。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,条件(1)中,所述光源设置于距离植株叶幕顶端50~70cm处。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,条件(1)中,所述光源的光照强度180~220μmolm-2s-1,光周期10~14h/d。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,条件(1)中,所述光源的红蓝光数量为1.78~1.85:1。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,条件(1)中,所述LED灯为长方形,每灯含130~150颗2~5W的灯珠,红蓝色灯珠相间排列。
8.如权利要求1-7任一所述的方法,其特征在于,条件(2)中,控制空气湿度为52%~59%。
9.如权利要求1-7任一所述的方法,其特征在于,条件(3)中,将所述基质为松树皮基质,湿度控制在26%以下。
10.权利要求1-9任一所述的方法在防治石斛白绢病中的应用。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161123 |