CN108947685A - 防治辣椒疫病的营养元素组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及辣椒疫病防治物领域，尤其是防治辣椒疫病的营养元素组合物。该组合物各种原料的重量份数为：硼砂20～150份、氯化钙200～1200份、硫酸镁60～800份、硫酸亚铁14～250份、硅酸钾5～160份。本发明通过将该组合物添加到土壤中，能够显著抑制辣椒疫霉菌的生长，有效利用矿质养分增强植物的抗病能力、减少农药用量和环境污染、提高辣椒产量。

Description

防治辣椒疫病的营养元素组合物

技术领域

本发明涉及辣椒疫病防治物领域，尤其是防治辣椒疫病的营养元素组合 物。

背景技术

辣椒疫病是由辣椒疫霉菌(Phytophora capsici)引起的一种土传病害，在 世界各地均有发生，严重影响我国及世界各国的辣椒生产，一旦条件适宜极易 爆发成灾，一般田块减产20％～30％，重者可减产90％以上，给生产带来严重损 失。我国辣椒产业发展速度快，栽培面积大，多年重复在同一地块连作种植就 成为辣椒生产的一个普遍现象，结果造成了土壤理化性质劣变，土壤结构不合 理等方面的连作障碍问题，其中导致辣椒疫病发生日益严重。加上Phytophora capsici有多种生理小种，由于辣椒疫霉菌的小种多样性及其与寄主、环境之 间复染的互作关系，使各个地方优势的生理小种不同，导致很多辣椒品种在某 些地方是抗性品种，但在其它地方可能就是感病品种，使得辣椒抗疫病的育种 工作十分困难。迄今为止，虽然己从辣椒抗病品种的选育、农业防治、生物防 治、化学防治等方面进行了大量研究，且已取得了较大的进展，但对其仍无特 效的防控措施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有的辣椒抗疫病的育种工作困难 的不足，本发明提供了一种防治辣椒疫病的营养元素组合物，通过将该组合物 添加到土壤中，能够显著抑制辣椒疫霉菌的生长，有效利用矿质养分增强植物 的抗病能力、减少农药用量和环境污染、提高辣椒产量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种防治辣椒疫病的营养元素组合物，该组合物各种原料的重量份数为： 硼砂20～150份、氯化钙200～1200份、硫酸镁60～800份、硫酸亚铁14～250 份、硅酸钾5～160份。

具体地，该组合物各种原料的重量份数为：硼砂20份、氯化钙200份、硫 酸镁60份、硫酸亚铁14份、硅酸钾5份。

具体地，该组合物各种原料的重量份数为：硼砂30份、氯化钙300份、硫 酸镁120份、硫酸亚铁28份、硅酸钾10份。

具体地，该组合物各种原料的重量份数为：硼砂60份、氯化钙450份、硫 酸镁240份、硫酸亚铁56份、硅酸钾20份。

具体地，该组合物各种原料的重量份数为：硼砂90份、氯化钙700份、硫 酸镁360份、硫酸亚铁112份、硅酸钾40份。

具体地，该组合物各种原料的重量份数为：硼砂120份、氯化钙1050份、 硫酸镁480份、硫酸亚铁224份、硅酸钾80份。

具体地，该组合物各种原料的重量份数为：硼砂150份、氯化钙1200份、 硫酸镁800份、硫酸亚铁250份、硅酸钾160份。

具体地，该组合物各种原料的重量份数为：硼砂120份、氯化钙200份、硫 酸亚铁112份、硅酸钾80份。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种防治辣椒疫病的营养元素组合物， 通过将该组合物添加到土壤中，能够显著抑制辣椒疫霉菌的生长，有效利用矿 质养分增强植物的抗病能力、减少农药用量和环境污染、提高辣椒产量。

具体实施方式

一种防治辣椒疫病的营养元素组合物，该组合物各种原料的重量份数为： 硼砂20～150份、氯化钙200～1200份、硫酸镁60～800份、硫酸亚铁14～250 份、硅酸钾5～160份。

该组合物各种原料的重量份数为：硼砂20份、氯化钙200份、硫酸镁60 份、硫酸亚铁14份、硅酸钾5份。

该组合物各种原料的重量份数为：硼砂30份、氯化钙300份、硫酸镁120 份、硫酸亚铁28份、硅酸钾10份。

该组合物各种原料的重量份数为：硼砂60份、氯化钙450份、硫酸镁240 份、硫酸亚铁56份、硅酸钾20份。

该组合物各种原料的重量份数为：硼砂90份、氯化钙700份、硫酸镁360 份、硫酸亚铁112份、硅酸钾40份。

该组合物各种原料的重量份数为：硼砂120份、氯化钙1050份、硫酸镁480 份、硫酸亚铁224份、硅酸钾80份。

该组合物各种原料的重量份数为：硼砂150份、氯化钙1200份、硫酸镁800 份、硫酸亚铁250份、硅酸钾160份。

该组合物各种原料的重量份数为：硼砂120份、氯化钙200份、硫酸亚铁 112份、硅酸钾80份。

矿质营养元素在病害防控中的应用

作物健康可持续发展一直是大家关心的主题，但近年来，在我们生活的很 多方面，特别是农业生产中一些管理栽培方法对我们的土壤环境造成了严重的 不良影响，造成土壤盐渍化、酸化，连作障碍等问题。疫病是辣椒的一种毁灭 性土传病害，严重威胁我国辣椒的生产，寻找无公害防治辣椒疫病的方法迫在 眉睫。病害的控制不仅仅涉及植物、病原菌还需要营养的调节。植物的营 养地位决定了它的组织学或形态学结构和性能，决定了组织具有加速或降低病 原物渗入和致病力的功能。病原物的致病力和生存能力也受多种营养的限制。 大多数营养影响病害的潜力超过了接种体的潜力。植物营养和病原物错综复杂的关系，在环境中的非生物因子和微生物是动态的，通过恰当的营养管理，可 降低大多数病害的严重度。

矿质营养不仅影响植物的正常生长发育，而且还能以多种方式直接或间接 地影响植物的感病或者抗病性，因此研究矿质营养与植物病害的关系及其机理， 对于我们找寻安全的防治辣椒疫病的措施很有帮助，既减少农药用量、环境污 染，又提高作物的产量，作为其他一些防治措施的补充，具有十分重要的意义。

矿质养分是植物生长所必须的，主要包括大量元素氮(N)、磷(P)、钾(K)， 中量元素钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)和微量元素铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、 硼(B)、钼(Mo)、氯(Cl)等。这些元素，一方面可以作为植物组织的构成成分直 接参与新陈代谢外，还可以改变植物的生长方式、形态和解剖学特性等，从而 増强或减弱植物对病虫害的抵抗力，影响植物的生长和产量。

1)氮素在植物抗病性中的作用

氮(N)素是植物生长所必需的营养元素，在调节植物抗病性方面有着十分重 要的作用。植物素营养不仅为植物和病原菌生长发育提供营养，还能影响植物 和病原菌中互作关系的建立，从而影响病害的发生。一般而言，过量施用肥将 会导致植株发病率的增加。大量研宄表明，番茄白粉病和细菌性叶斑病 (Hoffland等，2000)，随施氮量的增加发病率显著增加。髙氮量下植株生长加 快，幼嫩组织增加，另外，质外体中氨基酸浓度显著増加，从而促进了孢子的 萌发和生长，更有利于病原菌的侵染和传播，从而增加了感病的机会。然而， 随植株种类、病原菌类型(如专性寄生或兼性寄生)、氮素形态、施肥时期及施 肥量等因素的影响，氮素在病害中发挥着不同的作用。对铵态氮的代谢主要是 发生在植物根系中，从而由于根系分泌物的分泌使得根际营养较为丰富；而硝 态氮的代谢主要是由植物转运到地上部分合成氨基酸或者蛋白质等物质，使得 叶片营养较为丰富。硝态氮(NO3-)能够抑制由镰刀菌引起的番茄和豌豆的根腐 病，由立枯丝核菌引起的甜菜冠腐病等；铵态氮(NH4+)则能抑制烟草黑根腐病 和草莓黑根腐病地发生。不同形态的氮素营养能够调节植株的代谢过程，影响 病原菌的生长发育及其毒素分泌，改变根际环境，最终影响病害的发生。

2)钙在植物抗病性中的作用

钙(Ca)能有效抑制灰霉菌和青霉菌的孢子萌发和菌丝生长；还能减少立枯 丝核菌对豇豆的侵染，从而减少豇豆立枯病的发生。钙能从多方面影响植株病 害的抗病性；首先，钙是维持细胞膜功能和稳定的重要营养元素，在缺情况下， 植株细胞膜透性增加，导致小分子化合物如可溶性碳水化合物和氧基酸等的外 渗，从而刺激病原菌的侵染。其次，钙参与细胞壁的形成，在胞间层可以形成 多聚半乳糖酸酸钙，从而提高细胞壁的稳固性，抵御病原菌的侵染。此外，许 多寄生真菌和细菌通过产生多聚半乳糖醛酸酶等胞外果胶酶来溶解胞间层，从 而侵染植株组织；钙能够有效抑制此酶的活性，从而有效抵御病原菌的入侵。

3)硼在植物抗病性中作用的研究进展

硼是辣椒正常生长所必需的微量元素之一。近几十年来，人们对硼的吸收、 运输、转移及其营养机理进行了大量研究。在碳水化合物的运输、细胞壁的组 成和细胞膜稳定，细胞的伸长和细胞分裂、酶活性等方面起着重要的作用。此 外，硼一旦被细胞壁结合，就很难被释放出来转移再利用，为了作物的正常生 长，就必需持续不断地供应硼营养。而当硼营养缺乏或过剩时，都会引起辣椒 生理功能的失调，以及生长发育不良，根系生长欠发达，产量和品质都会明显 降低。

硼以硼酸(H3PO4)的形式被植物吸收，能与游离状态的糖结合，使得糖带 有极性，从而使糖容易通过质膜，促进其运输。硼与核酸及蛋白质的合成、激 素反应、膜的功能、细胞分裂、根系发育等生理过程有一定的关系。硼能够抑 制植物体内咖啡酸、绿原酸的形成。硼在病害中的应用是因为其与酚类物质代 谢密切相关。硼的施用増强了植物对病害的抗性可能是由于：(1)硼能增强细胞 壁的稳定性；(2)硼能増强细胞膜的渗透性、稳定性，维持其功能；(3)参与植 物酚类或者木质素合成等代谢过程。硼増强细胞壁的韧性和稳定，从而对维持 细胞完整结构有利，研究表明，硼能降低由十字花科蔬菜根肿病菌、茄病镰刀 菌和黄萎病菌在番茄和棉花中的病害，并且还可降低烟草花叶病毒在大豆中病 害，还可从降低番茄卷曲病毒、小麦全蚀病菌和白粉病菌病害的发病率。

4)硅在植物抗病性中作用的研究进展

硅虽不是植物所必需的元素，但作为有益元素已被广泛认可。硅对增加寄 主的结构强度是必不可少的。应用电子显微镜观察的结果表明，施硅水稻的硅 质化程度高，表皮层可分为角质层、硅层及填满硅质的细胞膜角质双硅层，它 的结构紧实，透性差，病菌难以侵入。叶片表层中硅的淀积，还特别有利于植 物组织抗真菌侵染(如白粉病、稻瘟病等)。这主要是硅在病原菌侵染点周围的 寄主细胞积累，增强寄主细胞壁的机械强度，从而限制真菌吸器的形成及芽管 和菌丝的生长。

5)铁在植物抗病性中作用的研究进展

铁是最早发现的动植物必需的微量元素之一。植物体内铁与叶绿素的含量 呈正相关。铁是许多酶的组成成分和活化剂，故铁与光合作用、呼吸作用、硝 酸还原作用、固N作用有关，因此植物体的碳、氮代谢都与铁有关。铁在植物 体内形成各种具有生理活性的铁蛋白，在电子传递与氧化还原作用中起着极其 重要的作用；铁是细胞色素的组成成份，在呼吸作用中起着重要作用；接触酶 和过氧化酶是铁叶琳与蛋白质的结合物，它可能和氨代谢有关，还可能参与木 质素的生物合成。植物在缺铁时除上述含铁化合物含量和酶活性有变化外，叶 绿素、胡萝卜素、核酸等均含量减少，而有机酸、氨基酸则增加，细胞分裂停 止。铁不仅影响光合作用中的氧化还原系统，而且还参与光合磷酸化作用，直 接参与还原过程。同时，铁还可以促进核酸和蛋白质的合成。另外，铁的主要 功能还表现在参与植物细胞内的氧化还原反应和电子传递上，即三价的铁离子 和二价的铁离子之间的转化。铁氧化还原蛋白是植物光合作用中电子传递链上 的成员，是植物生命活动中的重要物质。

微量元素通过调节植物生理过程或对病原物的直接毒杀作用而增强植物 的抗病性。保证作物铁的营养也有利于增强作物对真菌病的抗性。高浓度铁可 以降低小麦叶锈病、黑粉病、香蕉炭疽病的危害程度，叶面喷施铁肥，以提高 苹果对黑腐病侵染的抗性，但施铁肥对大麦全蚀病并没有效果。草酸和硫酸亚 铁能够诱导苹果产生抗病性铁是植物生理代谢中某些氧化酶以及光合作用系统 中铁氧还原蛋白的组成成份。可见铁能影响植株的生理代谢并间接影响植株的 抗病能力，如缺铁时，某些病菌果胶甲醋酶、外源葡聚糖酶合成受阻。

6)镁在植物抗病性中作用的研究进展

镁是作物的必需营养元素。植物缺镁会引起叶片叶绿素含量下降，光合作 用强度和速率降低。镁是许多酶的活化剂，能促进作物对磷、硅的吸收，提高 作物抗病能力。大部分作物正常生长需要的含镁质量分数临界值为 0.15％～0.20％，豆科植物、油料作物、块根块茎作物、水果和蔬菜通常比禾本科 作物需要更多的镁。我国土壤速效镁含量差异很大，总体上是南方土壤速效镁 含量较北方土壤低，酸性土壤和砂质土壤更容易缺镁，土壤中钙和钾的含量也 会影响镁的吸收。

当植物被病原菌侵染之后，其生理生化过程会被破坏，尤其是对养分的吸 收、同化以及从地下部向地上部的转运会受到严重的影响。由于病原菌能侵染 植物维管束系统、破坏细胞膜渗透性和移动性等，这些都能引起植物养分缺失 或者毒性。

矿质养分是植物生长所必需的，这些元素一方面能够作为植物组织的构成成 分或直接参与植物代谢过程，另外还可以改变植物的生长方式、形态和解剖学 特性，如使表皮细胞加厚、细胞壁高度木质化或木栓化，从而形成机械屏障増 强植株抗病性。矿质养分也可以通过改变植物的生理生化过程，如产生大量的 抑制剂或抗性物质，増强或减弱植株对病害的抵抗力，影响植株的生长和产量。 植物抗病可分为两个阶段，一是抗侵染阶段，若植物细胞壁及角质层厚、木质 化或硅质化程度高，病原菌就难以侵染；二是抗繁殖阶段，作物体内病原菌生 长繁殖所需养分及对生长有抑制作用的生化物质的多少会显著影响病原菌的繁 殖。因此，研究植物营养与病害互作关系，可为降低病害严重度和改善作物生 产系统提供理论依据。

一、材料与方法

供试菌株为辣椒疫霉菌，由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 蔬菜研究室分离鉴定。

PDA培养基：土豆200g，葡萄糖20g，琼脂20g，1L蒸馏水。

营养元素：硼砂、氯化钙、七水硫酸镁、硫酸亚铁、硅酸钾。

二、试验方法

2.1硼、钙、镁、铁、硅对辣椒疫霉菌在培养基上生长量的影响

本试验选择硼、钙、镁、铁、硅5种矿质营养元素，每种元素设6个浓度 处理水平(表1)，将不同浓度水平的硼、钙、镁、铁、硅添加到PDA培养基中， 以不添加矿质营养元素的PDA培养基为对照，接入直径5mm的菌饼，每处理设 3次重复，在25℃生化培养箱中培养，5天后用采用十字交叉法测量菌落直径， 以平均值代表菌落大小，然后置于生化培养箱光照环境下继续培养，7天后用无 菌水洗刷孢子囊置于显微镜下观察3个视野里孢子囊数，从而筛选出可抑制辣 椒疫霉菌菌丝生长和产生孢子囊的矿质元素适宜浓度水平。

试验一

表1不同矿质元素硼、钙、镁、铁、硅的浓度水平对辣椒疫霉的抑制

表2硼、钙、镁、铁、硅的不同浓度水平对辣椒疫霉菌丝生长抑制效果

从表1可以看出，矿质元素钙、铁、硼、镁、硅对辣椒疫霉菌菌丝在PDA培 养基上的生长抑制作用差异较大。

钙对辣椒疫霉菌丝生长的抑制作用随着钙浓度的增大而增强，但总体抑制 效果不明显。钙浓度为1200mg/kg时对辣椒疫霉生长量的抑制率仅为14.31％。

铁对辣椒疫霉菌丝生长的抑制作用随着钙浓度的增大而增强，当铁浓度为250mg/kg时对辣椒疫霉生长量的抑制率仅为60.31。

硼对辣椒疫霉的抑制作用不明显，硼的浓度20～150mg/kg时，其对辣椒疫 霉菌丝生长的抑制率没有变化；镁对辣椒疫霉的抑制作用不明显，镁的浓度 60～800mg/kg时，其对辣椒疫霉菌丝生长的抑制率变化不明显。

硅对辣椒疫霉菌菌丝生长的抑制率也随浓度的增大而增大。硅浓度在 160mg/kg时，对辣椒疫霉的抑制作用好，抑制率达25.95％。

表3硼、钙、镁、铁、硅的不同浓度水平对辣椒疫霉孢子囊抑制效果

从表2可以看出，矿质元素钙、铁、硼、镁、硅对辣椒疫霉菌在PDA培养基 上的孢子囊的产生有显著的抑制作用。

钙对辣椒疫霉孢子囊的产生抑制作用随着钙浓度的增大而增强，抑制效果 明显。当钙浓度达到450mg/kg时明显抑制孢子囊的产生，孢子囊平均数为24.3 个，CK平均数为43.3个，当浓度达到1200mg/kg时，不产生孢子囊。

铁对辣椒疫霉孢子囊的产生抑制作用随着铁浓度的增大而增强，抑制效果 明显。当铁浓度达到56mg/kg时明显抑制孢子囊的产生，孢子囊平均数为19.3 个，当浓度达到1250mg/kg时，不产生孢子囊。

硼对辣椒疫霉孢子囊的产生抑制作用随着硼浓度的增大而增强，抑制效果 明显。低浓度硼(20,30mg/kg)有促进孢子囊的产生，但当硼浓度达到60mg/kg 时明显抑制孢子囊的产生，孢子囊平均数为14.3个，当浓度达到150mg/kg时， 孢子囊平均数仅为4个。

硅对辣椒疫霉孢子囊的产生抑制作用随着硅浓度的增大而增强，抑制效果 明显。低浓度的硅，5mg/kg时，孢子囊平均数为40.3个，低于CK，浓度为20mg/kg 时，孢子囊平均数为9.3个，浓度达到160mg/kg时不产生孢子囊。

试验二

复合矿质元素组合对土壤中疫霉菌生长的影响

根据“试验一”的试验结果，选取硼、钙、硅、铁4种矿质元素中对辣椒 疫霉菌丝和孢子囊抑制效果较好的几个水平(表4)，进行正交试验。将矿质元 素硅、钙、硼、铁根据正交表L9(34)进行组合(表5)，逐次添加到500g土 壤中，混匀后置于1L三角瓶中灭菌，设空白对照。然后接种疫霉菌使土壤的 含菌量约为106/g，搅拌均匀保持土壤水分相对湿度为60％，置于30℃条件下培 养。分别在10d、20d、40d称取样品50.0g，采用稀释平板法，在选择性培养 基上进行平板接种，土壤悬液接种量为0.1mL，每个稀释度设3次重复，接种 后的平板于30℃条件下恒温培养，待菌落长出后用菌落计数仪进行计数，再根 据稀释浓度推算浓度。

选择性培养基制备

燕麦片30g、琼脂20g、水1 000mL，煮沸30min，分装三角瓶,灭菌, 待冷却至45℃，将制霉菌素(Nystatin)21mg、氨苄青霉素(Ampicillin)250 mg、利福平(Rifampicin)25mg、恶霉灵50mg分别用少量灭菌水溶解，加入 培养基中，混合均匀后倒入灭菌培养皿中，冷却待用。

表4矿质元素硼、钙、硅、铁的不同浓度水平

表5矿质元素硼、钙、硅、铁组合抑菌效果L9(34)正交试验方案

试验号	A	B	C	D
					1	1	1	1	1
2	1	2	2	2
					3	1	3	3	3
4	2	1	2	3
					5	2	2	3	1
6	2	3	1	2
					7	3	1	3	2
8	3	2	1	1
					9	3	3	2	3

试验结果

表6矿质元素硼、钙、硅、铁组合抑菌效果L9(34)正交试验方案

据表6可知，将辣椒疫霉菌添加到土壤中后，辣椒疫霉菌的数量随着时间呈现 先增后减少的趋势。在培养20d时，各处理辣椒疫霉菌的数量较之前都有明显 的增长，其中组合1、2、4、6对辣椒疫霉菌的生长有显著地促进作用，但是 在40d时，辣椒疫霉菌的数量均呈现递减趋势，并且每种组合对辣椒疫霉菌 的生长都有显著的抑制作用，其中组合7的抑制作用最明显。

组合7：硅酸钾：氯化钙：硼砂：硫酸亚铁＝(80:200:120:112)(mg/kg)。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作 人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。 本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围 来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种防治辣椒疫病的营养元素组合物，其特征在于，该组合物各种原料的重量份数为：硼砂20～150份、氯化钙200～1200份、硫酸镁60～800份、硫酸亚铁14～250份、硅酸钾5～160份。

2.根据权利要求1所述的防治辣椒疫病的营养元素组合物，其特征在于：该组合物各种原料的重量份数为：硼砂20份、氯化钙200份、硫酸镁60份、硫酸亚铁14份、硅酸钾5份。

3.根据权利要求1所述的防治辣椒疫病的营养元素组合物，其特征在于：该组合物各种原料的重量份数为：硼砂30份、氯化钙300份、硫酸镁120份、硫酸亚铁28份、硅酸钾10份。

4.根据权利要求1所述的防治辣椒疫病的营养元素组合物，其特征在于：该组合物各种原料的重量份数为：硼砂60份、氯化钙450份、硫酸镁240份、硫酸亚铁56份、硅酸钾20份。

5.根据权利要求1所述的防治辣椒疫病的营养元素组合物，其特征在于：该组合物各种原料的重量份数为：硼砂90份、氯化钙700份、硫酸镁360份、硫酸亚铁112份、硅酸钾40份。

6.根据权利要求1所述的防治辣椒疫病的营养元素组合物，其特征在于：该组合物各种原料的重量份数为：硼砂120份、氯化钙1050份、硫酸镁480份、硫酸亚铁224份、硅酸钾80份。

7.根据权利要求1所述的防治辣椒疫病的营养元素组合物，其特征在于：该组合物各种原料的重量份数为：硼砂150份、氯化钙1200份、硫酸镁800份、硫酸亚铁250份、硅酸钾160份。

8.根据权利要求1所述的防治辣椒疫病的营养元素组合物，其特征在于：该组合物各种原料的重量份数为：硼砂120份、氯化钙200份、硫酸亚铁112份、硅酸钾80份。