CN108424182A - 一种沼液浓缩液在防治番茄根结线虫病上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用沼液浓缩液作为防治根结线虫病药剂在番茄上的应用。在番茄生长过程中施入5倍‑25倍沼液浓缩液显著抑制根结线虫卵的孵化，减少根结线虫病的发生，最高防效可达72.7％，是一种操作简便且环保安全的根结线虫病防治方法。沼液浓缩液在番茄种植上防治根结线虫病的使用方法为：在番茄的根结线虫发生期，用沼液浓缩液对番茄直接灌根处理，使用次数视具体天气和农事操作情况而定，一般10‑15d使用1次，使用浓度为稀释5‑25倍，使用量为每株番茄250‑300ml。本发明的沼液浓缩液，可以对番茄根结线虫病的发生进行很好的防治，是一种操作简便且环保安全的根结线虫病防治新方法。

Description

一种沼液浓缩液在防治番茄根结线虫病上的应用

技术领域

本发明涉及一种沼液浓缩液的新用途，特别是一种利用沼液浓缩液作为防治根结线虫病药剂在番茄上的应用。

背景技术

根结线虫(Meloidogyne)可寄生于多种农作物的根系，分布范围广，是严重危害农业生产的一种土传病害。该病害发生后，植物受害严重，一般减产10％左右，严重的高达75％以上，甚至绝产。目前根结线虫的防治方法很多，主要包括物理方法、化学方法、生物方法以及将这些方法联合起来的综合防治策略。鉴于化学方法见效快，生产中历来以化学杀线剂为主，但其对环境污染严重，破坏生态平衡，且农药的残留极大的降低了蔬菜品质，不利于农业的可持续发展。故研制开发环保安全型防治根结线虫病的方法具有重要意义。

由于对蔬菜品质、土壤生态系统及环境保护的日益重视，根结线虫病的防治逐步趋向于应用非化学方法进行治理。拮抗菌生物有机肥较无机肥的施入能显著降低植物根结线虫病的发病率。不同配比的交枝顶孢霉、木霉、淡紫拟青霉、芽孢杆菌通过菌株间的协同作用，能显著减退根结线虫的发生，减少根结的生成，促进植株生长。但生防菌均存在防治效果不稳定，成本价格较高等问题，并且外源微生物及菌种的引入存在破坏土壤生态的危险。近年农业防治方法被大量应用，与禾本科植物及分蘖洋葱套作可降低植株根结线虫病的病情指数，改善土壤微环境，提高产量。植物残体如大蒜秸秆、小麦秸秆及绿肥紫堇科植物的施入在一定程度上优化了温室连作土壤微生物环境，提高了微生物的数量及多样性，从而控制了根结线虫的繁殖。以水稻秸秆、香蕉茎叶、平菇培养肥料等为试材，研究发现其堆肥提取液和发酵液对番茄根结线虫均有一定的防治作用，最高防效达74.19％。

鸡粪作为排泄废弃物进行发酵重复利用，为禽粪的无害化应用提供了依据。因鸡粪较其他畜禽粪便养分含量更丰富，生产中常用做有机肥。鸡粪可以明显降低根结数，并随鸡粪处理时间的延长，抑制效果相应提高。但不合理施用鸡粪肥会直接影响植株的生长，包括植株心叶发黄、矮化、根系蜷缩畸形或无花无果，以及烧根、烧苗、熏棵、死株等现象，同时还会引起病毒病、疫病、茎基腐病、根腐病、青枯病等病害的发生。鸡粪经无害化处理和腐熟发酵等过程后，可杀死了大部分病原菌和虫卵，减轻烧根、烂苗等情况的发生。然目前有关沼液浓缩液防治根结线虫病的研究鲜见报道。

山东民和生物科技股份有限公司生产一种商品名为“新壮态植物生长促进液”的沼液浓缩液，是将鸡粪经生物发酵工艺并通过U-NRO多级透析提纯而获得的稳定发酵液。该沼液浓缩液在市场上作为一种肥料销售。

发明内容

本发明利用鸡粪经生物发酵工艺，通过U-NRO多级透析提纯获得稳定的发酵液，研究其对番茄的生长及根结线虫病的防治效果，并探讨其作用方式，旨在为科学利用鸡粪防治根结线虫病的发生探索出一条安全高效的防治途径。

本发明通过大量的研究及试验，多维度探索了沼液浓缩液对番茄根结线虫的抑制和防治作用。结果表明，在番茄生长过程中施入5倍-25倍沼液浓缩液能促进番茄植株生长，显著抑制根结线虫卵的孵化，杀死二龄线虫，减少根结线虫病的发生，最高防效可达72.7％，是一种操作简便且环保安全的根结线虫病防治方法。

本发明的沼液浓缩液采购自山东民和生物科技股份有限公司，是一种将鸡粪经生物发酵工艺并通过U-NRO多级透析提纯而获得的稳定发酵液，其商品名为新壮态植物生长促进液；所述沼液浓缩液包括以下组份：总氮含量40-60g/L、总磷含量20-30g/L、总钾含量100-130g/L、有机质含量 20-30g/L、腐殖酸含量5-10g/L。优选的，该沼液浓缩液总氮(N)含量60g/L、总磷(P₂O₅)含量24g/L、总钾(K₂O)含量121g/L、有机质含量22.1g/L、腐殖酸含量7.8g/L。

沼液浓缩液在番茄种植上防治根结线虫病的使用方法为：

在番茄的根结线虫发生期，用沼液浓缩液对番茄直接灌根处理，使用次数视具体天气和农事操作情况而定，一般10-15d使用1次，使用浓度为稀释5-25倍，使用量为每株番茄250-300ml。

本发明的沼液浓缩液，可以对番茄根结线虫病的发生进行很好的防治，是一种操作简便且环保安全的根结线虫病防治新方法。

附图说明

图1：不同浓度沼液浓缩液处理30d、60d后番茄植株生长情况；

图2：不同浓度沼液浓缩液处理60d后番茄根系根结线虫发病情况；

图3：不同稀释倍数沼液浓缩液对根结线虫卵孵化的影响；

图4：不同稀释倍数沼液浓缩液对根结线虫致死的影响。

1材料与方法

1.1试验材料

供试番茄(Solanum lycopersicum)品种为烟台农科院蔬菜所选育品种‘烟粉207’。

供试根结线虫的获得：温室大棚中根结线虫危害严重的番茄植株，取发病重的根系，用自来水洗净，用镊子挑取根系上附着的卵块，用1％NaClO 表面消解1min，无菌水冲洗5-6次，置于铺有纱网的培养皿中，加水放置 25℃培养箱，7d左右取下层水中的线虫约6000条/mL，经鉴定为南方根结线虫，用于接种实验。

供试根结线虫卵的获取：卵块的获取同上，经1％NaClO消解1min，轻轻研磨后，湿筛法收集虫卵。具体方法为将研磨物倒入组合筛上，从上至下分别为40目、200目、325目、500目，用喷壶形成薄雾喷洒40目筛上的混合物约0.5h，无菌水收集500目筛上的卵，约5000个/mL，用于卵孵化实验。

沼液浓缩液由山东民和生物科技股份有限公司提供，是一种将鸡粪经生物发酵工艺并通过U-NRO多级透析提纯而获得的稳定发酵液。该沼液浓缩液总氮(N)含量60g/L、总磷(P₂O₅)含量24g/L、总钾(K₂O)含量121g/L、有机质含量22.1g/L、腐殖酸含量7.8g/L。

1.2盆栽试验

试验在烟台农科院蔬菜大棚中进行。番茄种子正常催芽育苗，待长至三叶一心时移入装有草炭土的实验盆中(高15cm×直径18cm)，缓苗5天后接种根结线虫。接种前要保证试验用番茄生长的土壤湿润，以便于打洞和线虫的存活和移动。用玻璃棒在距离番茄茎3cm处均匀打4个深2cm 的洞，将混匀的J2悬浮液均匀注入洞中，接种量为3000条/株，表面以基质掩埋。对照组以同样的方式注入同体积的清水。接种完成后往土壤表面适量喷洒一些水，保持土壤湿润。

接种线虫3天后进行以下10个试验处理，每个处理5株，3次重复。沼液浓缩液稀释倍数分别为5、10、25、50、100、300、500、1000，设双对照，以接种线虫、不施沼液浓缩液为CK；无线虫、不施沼液浓缩液为空白对照。适情况每两天浇一次水，每十天浇一次不同稀释倍数的沼液浓缩液，每次300mL。

1.3相关生长指标测定方法

常规方法测定株高、茎粗、根长、根鲜重和地上部鲜重；气孔导度(G_s)、净光合速率(P_n)、胞间CO2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)的测定采用LI-6400XT 便携式光合仪(美国LI-COR公司生产)在晴天上午10：00左右选取番茄从生长点向下的第3片功能叶进行测定。

1.4根结线虫病害调查方法

根据病害症状描述，对10个处理的根部发病情况进行调查，记录病情级别。根结等级采用GARABEDIAN等(1983)的分级标准，0级：根系健康，无根结；1级：有极少量根结，占全根系1％-20％；2级：有少量根结，占全根系21％-40％；3级：根结数量中等，占全根系41％-60％； 4级：根结数量很多，占全根系61％—80％；5级：根结数量极其多且大，占全根系81％-100％。计算出根结指数，确定防治效果。计算公式如下：

1.5根结次氯酸钠-酸性品红染色

参照Byrd等(1983)方法，略有改动。将洗净的根系放在1.5％的次氯酸钠溶液中浸泡4min后，用自来水冲洗30s并转入蒸馏水中浸泡15min 以去除残留的次氯酸钠。将根系转入3％的酸性品红溶液，煮沸1min，冷却后用自来水冲洗根系表面的残留的品红，转移酸性甘油(甘油中加几滴 5mol/L HCl)的烧杯中加热褪色0.5-1h，最后将根转入甘油:乳酸:蒸馏水 (1:1:1)中，过夜后根褪色即可见根结和卵块处红色较深，此时便可对根上的根结数和卵块数进行统计。

1.6沼液浓缩液对根结线虫卵孵化率的影响

利用96孔板，每孔分别加入根结线虫卵40μL(约200个)及不同体积沼液浓缩液原液，用无菌水补充至总体积300μL，使沼液浓缩液稀释倍数分别为5、10、25、50、100、300、500、1000。以无菌水为对照，每处理5个重复，置于25℃培养箱中培养，每隔2-3d观察虫卵孵化状况，记录根结线虫孵化数，计算虫卵孵化率。由于高浓度发酵液(稀释5倍、 10倍及25倍)为灰黑色影响观察，我们取各孔内15μL混合物于载玻片上进行显微观察，各孔重复3次。

1.7沼液浓缩液对根结线虫二龄幼虫存活的影响

利用96孔板，每孔分别加入根结线虫20μL(100条左右)，及不同体积沼液浓缩液原液，用无菌水补充至总体积300μL，使沼液浓缩液稀释倍数分别为5、10、25、50、100、300、500、1000。以无菌水为对照，每处理5个重复，置于25℃培养箱中培养，培养后8h、24h、48h分别观察线虫存活情况。高浓度观察方法同上。记录线虫死亡数目(线虫僵直，针刺不动视为死亡)，计算二龄幼虫死亡率。

1.8数据分析

数据整理采用Excel 2003。数据分析，差异显著性测验使用DPS 7.05。

2结果与分析

2.1沼液浓缩液对番茄长势及光合作用的影响

经不同稀释倍数沼液浓缩液对番茄幼苗处理30d后发现(图1，表1)： 5倍、10倍稀释提取液处理植株叶片浓密深绿，株高、茎粗显著低于对照，根鲜质量显著高于对照，地上部鲜质量较对照组差异不显著，根冠比明显高于其他处理，说明该稀释倍数能显著促进地下部根系生长；25倍、50倍、 100倍、300倍处理，株高、茎粗与对照差异不显著，地上部及根鲜质量显著高于对照，植株长势壮；500倍、1000倍处理株高高于其他处理，其他生长指标与对照组相比差异不显著。处理60d后，各处理植株株高差异不显著，但5倍、10倍、25倍处理植株长势强，叶大、深绿，地上部鲜质量显著高于其他处理，根鲜质量高于对照，根冠比减小，说明前期根系的良好生长促进后期地上部茎叶的生长。

不同稀释倍数沼液浓缩液对番茄光合作用的影响见表2，处理30d， 50倍、100倍、300倍稀释液处理的番茄净光合速率、气孔导度及蒸腾速率均高于对照及其他各处理，而5倍、10倍、25倍处理光合速率、气孔导度及蒸腾速率均低于对照组处理，但差异均不显著；处理60d，5倍、10 倍、25倍处理光合速率增强，显著高于其他各处理，25倍处理气孔导度、蒸腾速率显著高于对照，其他处理各指标与对照差异不显著。以上结果说明50倍至300倍稀释液更有利于番茄植株前期的生长，随植株营养需求量变大，后期5倍至25倍稀释液更有利于番茄植株的生长。

表1：不同浓度沼液浓缩液对番茄植株生长的影响

注:同列数值后不同字母表示在5％水平差异显著(P≤0.05)

表2：不同浓度沼液浓缩液对番茄植株光合作用的影响

注:同列数值后不同字母表示在5％水平差异显著(P≤0.05)

2.2沼液浓缩液对番茄根结线虫病的防治效果

处理30d和60d后，将各处理番茄根系用清水冲洗干净，对根部发病情况进行调查，记录病情级别及根结数(表3)。分析发现5倍-300倍稀释液在一定程度上均能减轻番茄植株根结线虫病的发生，且随沼液浓缩液浓度的增加，防治效果增强。其中5倍和10倍沼液浓缩液能显著降低根结线虫的危害，前期30d较对照根结抑制率分别为90.9％和71.1％，防治效果均为57％，病情指数为20％；60d后根结抑制率为89.7％和81.7％，防治效果为72.7％和63.6％，病情指数降低至30％以下，有效减少了根结线虫对番茄根系的侵染。25倍稀释液在一定程度上也能减轻根结线虫的发生，30d 根结抑制率为14.4％，防治效果为42.8％；60d根结抑制率为33.1％，防治效果为36.4％。50倍-300倍处理根结抑制率较低，防治效果不是很显著。另外，不管是处理30d还是60d，500倍及1000倍稀释液处理植株线虫的发病指数均高于对照植株。

由图2可以看出，较对照组株系，5倍-300倍沼液浓缩液处理能显著促进根系的生长，须根明显增多，根系发达。对根结的观察发现，对照及低浓度沼液浓缩液处理的植株根系根结大且多成串状，高浓度5倍及10倍处理的根系则恰恰相反，根结小而少。

表3：不同浓度沼液浓缩液对根结线虫病的影响及防效

注:同列数值后不同字母表示在5％水平差异显著(P≤0.05)

2.3沼液浓缩液对根结线虫及其卵孵化的影响

通过以上研究，我们发现沼液浓缩液在一定程度上能减轻根结线虫的危害，为此我们进一步研究了其对根结线虫卵孵化的影响及是否对线虫有致死作用。结果发现(图3)与对照相比，沼液浓缩液稀释5倍、10倍、25倍能显著抑制根结线虫卵的孵化，抑制率达70％以上；稀释50倍、100 倍、300倍在处理前期能明显抑制根结线虫的孵化，且稀释倍数越小，抑制效果越明显，但这种抑制只是推迟了孵化时间，对最终线虫的孵化率影响不是很大；对照根结线虫孵化的倍数增长期出现在4-15d，300倍、100 倍和50倍处理根结线虫卵孵化的倍数增长期出现了延迟，推迟至7d之后；稀释500倍、1000倍对根结线虫卵孵化的影响不显著。

不同稀释倍数沼液浓缩液对根结线虫致死效果的研究结果表明(图 4)：5倍、10倍沼液浓缩液对根结线虫致死作用明显，24h均达到百分之百的致死效果；25倍稀释液在处理48h致死效果也能达到70％以上，50 倍稀释液48h致死效果为20％左右。

3讨论

施用5倍-300倍沼液浓缩液后均能够促进番茄植株生长，其中50倍、 100倍、300倍稀释液能显著提高番茄株高和光合速率，促进了番茄植株前期生长；5倍、10倍、25倍稀释液对番茄植株前期地上部生长促进效果不是很明显，但能显著促进根系生长，使须根发生量增多，在番茄生长中后期作用效果开始显现，植株光合速率显著提高，生长势增强，与沼液浓缩液施用后促进了根系生长，从而为中后期旺盛生长奠定了基础有关，这与甘丽红(2016)等人的研究结论一致。

沼液浓缩液对根结线虫病的抑制效果具有明显的浓度效应，稀释倍数越小，效果越明显。5倍、10倍稀释液的施入能显著降低番茄根结线虫病的发生。同时在培养实验中发现5倍、10倍和25倍沼液浓缩液对根结线虫均有一定的致死作用，且能显著抑制根结线虫卵的孵化，说明沼液浓缩液中含有导致根结线虫死亡及抑制卵孵化的物质。

4结论

综上，在番茄生长过程中施入5倍-25倍沼液浓缩液能促进番茄植株生长，显著抑制根结线虫卵的孵化，杀死二龄线虫，减少根结线虫病的发生，最高防效可达72.7％，可以对番茄根结线虫病的发生进行很好的防治，是一种操作简便且环保安全的根结线虫病防治新方法。

Claims (8)

1.沼液浓缩液在抑制番茄根结线虫卵孵化中的应用。

2.沼液浓缩液在防治番茄根结线虫病上的应用。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：

所述沼液浓缩液包括以下组份：总氮含量40-60g/L、总磷含量20-30g/L、总钾含量100-130g/L、有机质含量20-30g/L、腐殖酸含量5-10g/L。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于：

所述沼液浓缩液包括以下组份：总氮含量60g/L、总磷含量24g/L、总钾含量121g/L、有机质含量22.1g/L、腐殖酸含量7.8g/L。

5.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于：

所述沼液浓缩液是将鸡粪经生物发酵工艺并通过U-NRO多级透析提纯而获得的稳定发酵液。

6.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于：

在番茄的根结线虫发生期，灌根5-25倍稀释的沼液浓缩液。

7.一种防治番茄根结线虫病的方法，其特征在于：

所述方法包括对番茄施用沼液浓缩液的步骤。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：

在番茄的根结线虫发生期，用沼液浓缩液对番茄直接灌根处理，视具体天气和农事操作情况，10-15d使用1次，使用浓度为稀释5-25倍，使用量为每株番茄250-300ml。