CN110915339B - 一种利用植物熏蒸土壤防治土传病害的方法 - Google Patents

一种利用植物熏蒸土壤防治土传病害的方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种利用植物熏蒸土壤防治土传病害的方法，包括：将两种或两种以上的十字花科和/或伞形科植物联合种植，待植物生长设定时间后，将植物置于土壤中，覆盖地膜，待植物分解后，即完成土传病害的防治。本公开经过试验验证，采用此种联合种植特定熏蒸的植物材料的方法，防治病原微生物的效果更加优异。

Description

一种利用植物熏蒸土壤防治土传病害的方法
技术领域
本公开涉及一种利用植物熏蒸土壤防治土传病害的方法，具体涉及一种利用两种及以上十字花科和/或伞形科植物熏蒸土壤防治土传病害的方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
土壤处理是防治土传病害的重要途径。化学熏蒸是土壤处理的重要办法之一。溴甲烷(MBr)在过去数十年是国际上广泛使用的高效土壤熏蒸剂。但由于MBr的大量使用明显破坏大气臭氧层,造成地球表面紫外线辐射大幅增加,严重影响地球环境和人类健康，生物熏蒸是利用植物有机质在分解过程中产生的挥发性杀生气体抑制或杀死土壤中的有害菌群(镰刀菌等)的方法，另外植物分解后产生的N、P、K留在了土壤中，提高了土壤肥力。
目前大棚内的生物熏蒸技术，大多采用是的单一作物，均只是在比较短时间内具有一定抑制病原微生物效果，而且防治的病原微生物种类比较单一，综上，现有的植物材料的生物熏蒸效果普遍不是很理想。
发明内容
针对以上背景技术，本公开提出一种利用两种及以上十字花科和/或伞形科植物熏蒸土壤防治土传病害的方法，该方法能够有效抑制病原微生物的生长，防治土传病害效果明显。
具体的，本公开采用以下技术方案：
本公开提供一种防治土传病害的方法，该方法包括以下步骤：
将两种或两种以上的十字花科和/或伞形科植物联合种植，待植物生长设定时间后，将植物置于土壤中，覆盖地膜，待植物分解后，即完成土传病害的防治。
与本发明人知晓的相关技术相比，本公开其中的一个技术方案具有如下有益效果：
本公开利用联合种植熏蒸植物材料的方法，熏蒸的植物材料在生长过程中，具有分泌现象，能够分泌糖类、有机酸、挥发油、生物碱、杀菌素、生长素、维生素及无机盐等多种物质，这些分泌物不仅能够促进植物的生长，还能吸引一定的微生物，构成特殊的根际微生物群，能够抵抗一些病原微生物。本公开经过试验验证，采用此种联合种植特定植物材料的熏蒸方法，防治病原微生物的效果更加持久和防治的种类较多。
本公开直接采用大棚内种植的熏蒸植物材料，有效防止了外来的病原微生物。
本公开的方法绿色环保，不仅使得土传病害的防治效果较好，还能显著提高作物产量和品质。
附图说明
构成本公开一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是不同植物材料对F.graminearum的熏蒸效果。
图2是不同植物材料对B.sorokiniana的熏蒸效果。
图3是不同植物材料对Pythium spinosum的熏蒸效果。
图4是不同植物材料对Pythium myriotylum的熏蒸效果。
图5是不同植物材料对Pythium ultimum的熏蒸效果。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，目前大棚内生物熏蒸大都采用单一的植物，其生物熏蒸效果并不理想，为了解决如上的技术问题，在本公开的一个典型的实施方式中，提供一种防治土传病害的方法，该方法包括以下步骤：
将两种或两种以上的十字花科和/或伞形科植物联合种植，待植物生长设定时间后，将植物置于土壤中，覆盖地膜，待植物分解后，即完成土传病害的防治。
在本公开的一个或多个实施方式中，十字花科植物包括但不限于芸薹属、萝卜属、芝麻菜属等；所述芸薹属植物包括但不限于白菜、甘蓝、芥菜、芜菁等植物；所述萝卜属包括但不限于萝卜等植物；芝麻菜包括但不限于芝麻菜等植物；伞形科植物包括但不限于芹菜、胡萝卜等植物。之所以选择十字花科植物和伞形科植物作为生物熏蒸材料，是因为发明人在长期实践和研究中发现，他们防治土传病害的效果比其他种类的更加优异，而且成本低廉，适合大规模推广应用。
经过试验验证，上述特定的植物材料联合在一起进行生物熏蒸，均具有良好的防治土传病害的效果。但是随着时间的延长，抑制病原菌的效果会不断的减弱，甚至没有，为了尽可能的延长抑制效率，本发明人发现不仅需要采用复合植物材料进行熏蒸，还需要将两种植物材料联合种植，种植之后直接就地进行分解，不仅防治的病原微生物种类多，而且防治时间长，防治效果十分优异，因而发明人经过多年的实验室研究和田间试验，提出一种两种或两种以上植物材料联合种植的生物熏蒸方法。
不同植物组织分解后防治土传病害的效果不同，所述十字花科植物为萝卜，例如白萝卜，所述伞形科植物为芹菜，例如西芹，采用这两种植物联合种植，待植株分解后种植所需要的作物，对土壤病传害的控制效果非常好，显著优于其他单一植物或其他符复合植物材料。两种及两种以上的植物材料所含的硫代葡萄糖酸酯的种类会比较多，而且，不同种类的硫代葡萄糖酸酯协同发挥作用会产生意想不到的防治效果，这一点在本公开实施例1中已经得到验证。
进一步的，萝卜和芹菜联合种植生物熏蒸的方法具体包括：
在大棚内播种萝卜和芹菜，当采用的种植模式为间作，同一行的芹菜株距8～12cm，同一行的萝卜的株距为18～22cm，芹菜和萝卜的行距为18～22cm；当采用的种植模式为混作时，植物的株距、行距均为10～20cm；
对播种后的萝卜和芹菜进行培养；
培养60～70天后，对萝卜和芹菜全株进行采收，粉碎成块，混合均匀，混入至耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜，膜内的温度控制在30～50℃，适合植株的快速分解，并有利于充分发挥熏蒸效果；
10～20d后进行揭膜，对土壤进行旋耕，充分透气散湿；即完成生物熏蒸，完成后，即可种植所需要的作物。
经过发明人的多年实践，当萝卜和芹菜全植株的总生物量达到3～4kg/m2时即可停止培养，培养时间约60～70天，此时间段熏蒸效果较为优异；为了使得萝卜和芹菜全植株充分分解，覆膜时间设置为10～20天，能够使得熏蒸效果较为优异，同时，为土壤提供了大量的腐殖质，营养元素充沛。
在本公开的一个或多个实施方式中，所述联合种植的方式为间作和/或混作。间作，将两种或两种以上的植物在同一块田地上同一时间段内成行或成带地相间种植方法，例如一行A一行B。混作，在同一块田地上，同一时间段内在田间缺乏规则排列地种植两种或两种以上植物的种植方式。
本公开的方法能够防治多种土传病害，其中在本公开的一个或多个实施方式中，所述土传病害微生物包括但不限于F.graminearum(禾谷镰刀菌)、B.sorokiniana(离蠕孢菌)、Pythium spinosum(刺腐霉)、Pythium myriotylum(群结腐霉)、Pythium ultimum(终极腐霉)等。
F.graminearum不仅仅能侵染禾谷类植物，也能侵染其他植物，引起穗腐、茎腐、茎基腐和根腐病等病害，危害严重。
B.sorokiniana是一种不仅能侵染小麦、大麦、燕麦等禾谷类作物、还能侵染其他植物的土传真菌，除了侵染作物的根引起根腐病外，还能侵染作物的叶，引起叶斑病，造成作物的地上部分枯死等症状。
Pythiumspinosum寄主范围广，可寄生葱、金鱼草、马尾松、日本柳杉、荸荠、大麦、甘薯、蕹菜、莴苣、银合欢、番茄、水稻、绿豆、柏、茄、蚕豆、草莓等近百种植物，引起猝倒或根腐病。Pythium myriotylum同样可引起多种作物的根腐病。
Pythium ultimum它不仅栖息在土壤中，还广泛侵染大豆、菜豆、豌豆、松苗、咖啡、苹果、草莓、柑橘、桃、棉花、菊花、南瓜、西瓜、甘蔗、苜蓿、番茄等150余种经济植物，引起苗枯，猝倒、根腐、脚腐、枯萎等多种病害。
在本公开的一个或多个实施方式中，所述方法可以防治多种植物土传疾病，比如枯萎病、根腐病、黄萎病等。
在本公开的一个或多个实施方式中，所需要的作物可以是水果(例如草莓等)、蔬菜(例如番茄、黄瓜等)或其他经济作物。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。
病原菌菌株：由本申请人实验室保存的F.graminearum(禾谷镰刀菌)、B.sorokiniana(离蠕孢菌)、Pythium spinosum(刺腐霉)、Pythium myriotylum(群结腐霉)、Pythium ultimum(终极腐霉)；
植物材料：西芹(ApiumgraveolensLinn)、绿甘蓝(Brassica oleraceaL.)、白萝卜(Raphanussativus)。
实施例1
将实验室保存的病原菌菌株进行活化，其中，Pythium spinosum、Pythiummyriotylum和Pythium ultimum在玉米粉琼脂培养基，25℃培养2天，F.graminearum和B.sorokiniana在PDA培养基，28℃培养5天，活化结束后用直径为0.5cm的打孔器在菌落边缘打孔，取生长能力相同的菌饼，接种于PDA或玉米粉琼脂培养基中。
取大棚耕作层土壤400g装入800mL的棉纱缸(半径6cm)内，121℃，灭菌2h。将植物材料置于5％的NaClO溶液中消毒3min，用无菌水漂洗后切成较小的碎末，施用量为100g，加入棉纱缸内。与土壤混合均匀后，加入200mL无菌水，再次混合均匀预处理7d，待植物充分分解后将接种病原菌菌株的培养皿倒扣在棉纱缸内的土壤上。Pythium spinosum、Pythiummyriotylum和Pythium ultimum置于25℃恒温培养箱内黑暗培养，2天后观察生长情况，F.graminearum和B.sorokiniana 28℃的恒温培养箱内黑暗培养，7d后观察生长情况。
本实验采用上述方法进行如下处理：
处理1(西芹50g、绿甘蓝50g)、处理2(西芹100g)、处理3(绿甘蓝100g)、处理4(白萝卜100g)、处理5(西芹50g、白萝卜50g)、处理6(空白对照，不加植物材料)。
实验结果如图1～5所示。
图1和图2是不同植物材料对F.graminearum、B.sorokiniana的熏蒸效果，由图1和图2可得，不同植物材料对F.graminearum、B.sorokiniana的熏蒸效果不同，单一植物材料(西芹、绿甘蓝和白萝卜)对F.graminearum、B.sorokiniana的防治效果非常弱，而复合植物材料对F.graminearum、B.sorokiniana的有着较好的抑制效果，其中尤其以西芹和白萝卜复合对F.graminearum、B.sorokiniana有着显著的抑制效果。
图3是不同植物材料对Pythium spinosum的熏蒸效果。从图3可得，单一植物材料-绿甘蓝的防治效果非但没有，而且还具有促进Pythium spinosum的作用，而单一植物材料-西芹的防治效果优于白萝卜，复合植物材料的防治效果均较优异。
图4是不同植物材料对Pythium myriotylum的熏蒸效果。由图4可得，单一植物材料和复合植物材料对Pythium myriotylum熏蒸效果均较优异。
图5是不同植物材料对Pythium ultimum的熏蒸效果。由图5的空白对照可得，Pythium ultimum在该条件下生长较慢，单一植物材料-西芹比绿甘蓝和白萝卜的抑制效果好一些；复合植物材料(西芹和白萝卜)的防治效果优于西芹和绿甘蓝。
综上可以得到，针对大多数的真菌和细菌，复合植物材料的防治效果优于单一植物材料，而且，复合植物材料(西芹和白萝卜)的防治效果优于复合植物材料(西芹和绿甘蓝)。
实施例2
白萝卜和西芹联合种植生物熏蒸的方法，包括以下步骤：
在大棚内播种白萝卜和西芹，当采用的种植模式为间作，同一行的西芹株距10cm，同一行的白萝卜的株距为20cm，西芹和白萝卜的行距为20cm；
对播种后的白萝卜和西芹进行常规管理和培养；
培养60～65天后，对白萝卜和西芹全株进行采收，粉碎成块，混合均匀，混入至耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜，膜内温度为30℃左右；
15d后进行揭膜，对土壤进行旋耕，充分透气散湿；即完成生物熏蒸，完成后，即可种植所需要的作物。
实施例3
绿甘蓝和西芹联合种植生物熏蒸的方法，包括以下步骤：
在大棚内播种绿甘蓝和西芹，当采用的种植模式为间作，同一行的西芹株距10cm，同一行的绿甘蓝的株距为30cm，西芹和绿甘蓝的行距为25cm；
对播种后的绿甘蓝和西芹进行常规管理和培养；
培养60天后，对绿甘蓝和西芹全株进行采收，粉碎成块，混合均匀，混入至耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜，膜内温度为30℃左右；
15d后进行揭膜，对土壤进行旋耕，充分透气散湿；即完成生物熏蒸，完成后，即可种植所需要的作物。
实施例4
田间防治试验：
在山东省临沂莒南草莓种植区，选择连作5年地块，枯萎病、黄萎病和根腐病发生的比较严重。
选择三个病害情况类似的大棚作为试验基地，分别设置处理区和空白对照区，大棚内设置畦的尺寸为2×6m。
处理一：2014年8月5日在试验田进行西芹和白萝卜播种，采用的种植模式为间作，即一行西芹一行白萝卜，同一行的西芹株距10cm，同一行的白萝卜的株距为20cm，西芹和白萝卜的行距为20cm。按照常规的、满足基本需求的培育方法进行植株培养。
2014年11月21～22日在大棚内进行收获白萝卜和西芹全植株，称重，收获白萝卜全植株约2kg/m2，收获芹菜全植株约1.8kg/m2；称重后，将白萝卜和芹菜全植株进行切块，混合均匀，混入至耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜。
处理二：同一时间段，直接采用与试验田同等质量粉碎的白萝卜进行混入耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜。
处理三：同一时间段，直接采用与试验田同等质量粉碎的芹菜进行混入耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜。
空白对照：同一时间段，直接进行旋耕，浇足水分后覆盖地膜。
覆盖地膜15天后进行揭膜，并进行旋耕，透气散湿2～3d。
2014年12月移栽草莓，采用窄畦宽垄双行种植，种植密度14株/m2，按照常规的培育方法进行草莓苗培育，按照常规的培育方法进行草莓苗培育，分别在开花期(2015年3月)和座果期(2015年4月)调查不同处理的枯萎病、黄萎病和根腐病发病情况，计算病情指数和防治效果。试验结果见表1。
以上全过程均在大棚内进行，所使用的器具等仪器均进行消毒处理，避免交叉传染。
表1 不同处理土壤对草莓病害的的防治效果
Figure BDA0002258103860000101
从表1可以得出，处理一采用的是联合种植的复合植物材料进行熏蒸，防治效果显著高于其他处理，持效期比较稳定；处理二和处理三采用单一植物材料进行生物熏蒸，防治效果优于空白对照，但持效期不稳定，防治效果随时间逐渐减弱，两个处理间差异不显著，在开花期处理三防效高于处理二；结果表明：联合种植的复合植物材料的防治效果非常优异。经过后续的试验验证，草莓连续种植3～5年，其依然具有优异的防治效果，并且还能显著提高草莓的产量和品质。
上述实施例为本公开较佳的实施方式，但本公开的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本公开的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本公开的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种利用植物熏蒸土壤防治土传病害的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将萝卜和芹菜进行联合种植，对播种后的萝卜和芹菜进行培养，培养60～70天后，对萝卜和芹菜全株进行采收，粉碎成块，混合均匀，混入至耕层土壤中，浇足水分后覆盖地膜，膜内的温度控制在30～50℃；10～20d后进行揭膜，对土壤进行旋耕，充分透气散湿，完成生物熏蒸，即完成土传病害的防治；完成后，即可种植所需要的作物；
其中，所述萝卜的种类为白萝卜；所述芹菜的种类为西芹；
所述土传病害的微生物包括禾谷镰刀菌、离蠕孢菌、刺腐霉、群结腐霉、终极腐霉；
所述防治土传病害的方法可以防治枯萎病、根腐病和黄萎病；
所述联合种植的方式为间作或混作，当采用的种植方式为间作时，同一行的芹菜株距8～12cm，同一行的萝卜的株距为18～22cm，芹菜和萝卜的行距为18～22cm；当采用的种植方式为混作时，植物的株距、行距均为10～20cm。
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