CN115136828A - 一种通过阻断土壤中多主棒孢菌向上传播来防控黄瓜棒孢叶斑病的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过阻断土壤中多主棒孢菌向上传播来防控黄瓜棒孢叶斑病的方法，包括在将秸秆粉碎后还田的情况下，以A1和/或A2的方法阻断土壤中多主棒孢菌向上传播：所述A1包括在秸秆还田时向土壤中施入氰氨化钙，覆盖地膜密封消毒后，揭膜翻晒后种植作物；所述A2包括在秸秆还田后覆盖地膜，播种或移栽作物后将定植作物时开孔处的地膜与作物基部封闭。本发明的方法以氰氨化钙和地膜处理有效阻断了土壤中棒孢叶斑病残体传播叶部病害的途径，可应用于田间实际生产中的黄瓜棒孢叶斑病的防控。

Description

一种通过阻断土壤中多主棒孢菌向上传播来防控黄瓜棒孢叶 斑病的方法
技术领域
本发明涉及植保领域中一种通过阻断土壤中多主棒孢菌向上传播来防控黄瓜棒孢叶斑病的方法。
背景技术
蔬菜秸秆是丰富的农业资源，将秸秆粉碎后还田，通过土壤中微生物活动腐烂分解，增加土壤肥力。许多研究发现设施蔬菜秸秆具有大量的有机质，可改善土壤表层碳源和肥力，分解秸秆释放养分，使得土壤在作物生长期有较高的肥力供给。然而，随着蔬菜连作年限的增加，蔬菜病害日益严重，带病蔬菜秸秆还田可能将大量的病菌传入土壤，成为来年传播植物叶片的初侵染源。据研究报道，在农作物收获期，田间花生褐斑病、马铃薯早疫病、亚麻叶斑病以及葱属叶斑病等病残体会残留在田间土壤或土表，在土壤中存活形成初侵染源，来年通过空气传播到植株叶片导致发病。
近年来，由多主棒孢菌(Corynespora cassiicola)引起的黄瓜棒孢叶斑病，在设施黄瓜栽培中危害十分严重，病情发展非常迅速，且呈日益严重趋势。据报道，黄瓜棒孢叶斑病是种传、土传和气传等多方位传播的真菌性病害。其中，多主棒孢菌在土壤内存活时长高达2年以上。近年来，蔬菜秸秆还田在各设施蔬菜主产区得到大面积推广，因黄瓜生产后期，受植株长势及市场行情影响，多数不进行病害的防控，植株上各类病害发生严重，尤其是棒孢叶斑病在许多地区更是取代霜霉病、白粉病而成为黄瓜上的头号病害。多主棒孢菌可以通过菌丝体、分生孢子及厚垣孢子的形态附着在植株表面、病残体及土壤中，下茬种植黄瓜后，土壤中的多主棒孢菌可以通过水滴迸溅、扬尘等方式传播到下层黄瓜叶片，随后大量产孢进入空气传播，导致病害大面积危害。如何阻断这一传播途径成为防控温室黄瓜棒孢叶斑病的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何阻断土壤中多主棒孢菌向上传播以防控黄瓜棒孢叶斑病。
为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种通过阻断土壤中多主棒孢菌向上传播来防控黄瓜棒孢叶斑病的方法，所述方法包括在将秸秆粉碎后还田的情况下，以A1和/或A2的方法阻断土壤中多主棒孢菌向上传播：
所述A1为土壤消毒后栽培，包括在秸秆还田时向土壤中施入氰氨化钙，覆盖地膜密封消毒后，揭膜翻晒后种植作物；
所述A2为地膜覆盖栽培：包括在秸秆还田后覆盖地膜，移栽作物后将定植作物时开孔处的地膜与作物基部封闭严实。
上述方法中，所述秸秆粉碎，粉碎后的直径≤3cm。
上述方法中，所述秸秆的还田量根据田间自然种植密度而定，进行秸秆原位还田处理。本发明的一个大田实施例中秸秆还田量为1.2-1.8kg/m2。
上述方法中，所述A1包括在施入氰氨化钙后对土壤进行耕深为30cm～40cm的深耕。
上述方法中，所述A2包括在所述秸秆还田后覆盖地膜前对土壤进行耕深为30cm～40cm的深耕。
上述方法中，所述A1和A2包括在覆盖地膜前调整土壤相对湿度为60％～80％。
上述方法中，A1中所述氰氨化钙的施用量为60～80kg/亩。
上述方法中，A1中所述密封消毒包括在地块边缘开沟进行反压膜，并连接地膜之间的缝隙以确保密封性。
上述方法中，A1中所述密封消毒包括密封15-20天。
上述方法中，所述A1中，所述揭膜翻晒的时间为5-7天。
本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：
(1)土壤消毒和地膜覆盖技术均能有效切断土壤中病残体通过空气传播上部植物的途径。
(2)作物病残秸秆还田，代替了人工清棚，焚烧等方法，不仅变废为宝，改良土壤，还能减少环境污染。
(3)与常规土壤消毒剂相比，氰氨化钙即能对土壤进行消毒杀菌，还是一种有效的土壤肥料，改善土壤结构，具有高效、低毒、绿色环保的优点。
(4)此外，本发明提供的方法能够有效杀灭土壤内多主棒孢菌，具有良好的设施黄瓜土壤防病保育效果。
附图说明
图1为本发明实施例1中不同土壤消毒处理方式对黄瓜棒孢叶斑病的防治效果照片。
图2为本发明实施例2中黄瓜移栽15天调查棒孢叶斑病发病情况。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、氰氨化钙抑制地下部棒孢叶斑病残体传播上部叶片室内试验
本试验于2022年在北京市海淀区中国农业科学院试验温室进行。
设定3种土壤处理方式(见图1)：
T1为棒孢叶斑病残秸秆(含有黄瓜棒孢叶斑病残体)还田处理：将田间自发的黄瓜棒孢叶斑病秸秆用消毒剪刀切碎至≤3cm大小，随后与自然田园土壤进行充分混匀，秸秆还田量1.50kg/m2，无菌水调至土壤湿度为60％～80％，之后装9个栽培钵，定植黄瓜幼苗。
T2为棒孢叶斑病残秸秆还田配施氰氨化钙消毒处理：将田间自发的黄瓜棒孢叶斑病秸秆用消毒剪刀切碎至≤3cm大小，随后与自然田园土壤进行充分混匀，秸秆还田量1.50kg/m2，同时配施氰氨化钙，氰氨化钙施用量120g/m2，无菌水调至土壤湿度为60％～80％，覆地膜消毒15天，揭膜翻晒敞气7天，室内平均温度25℃，相对湿度60％之后装9个栽培钵，定植黄瓜幼苗。
CK：自然田园土壤(即自然土)，无菌水调至土壤湿度为60％～80％，之后装9个栽培钵，定植黄瓜幼苗。
定植黄瓜幼苗方法具体如下：将育苗室2-3片真叶的黄瓜幼苗移栽至不同处理栽培钵内，每栽培钵定植1株。植株生长期间正常管理。
1、黄瓜棒孢叶斑病分级
定期观察黄瓜棒孢叶斑病的发病情况，黄瓜棒孢叶斑病分级标准如下：
0级：无病症；
1级：病斑面积占叶面积5％以下；
2级：病斑面积占叶盘面积5％～25％；
3级：病斑面积占叶盘面积25％～50％；
4级：病斑面积占叶盘面积50％以上。
病情指数＝∑(各级病叶数×相对级数值)/(调查总叶数×最高病级值)×100；
防治效果＝(CK-处理)/CK×100％。
本研究通过对黄瓜棒孢叶斑病残体进行不同还田方式处理后定植黄瓜幼苗，定植30天后黄瓜棒孢叶斑病的发病情况见表1和图1：病残秸秆直接还田后病情指数为48.27，黄瓜病残秸秆配施氰氨化钙消毒土壤后对黄瓜棒孢叶斑病的防效高达100％。因此，氰氨化钙可有效防治土壤中病残体通过空气传播叶片。
表1土壤消毒处理对黄瓜棒孢叶斑病的防效测定
处理 病情指数 防治效果(％)
病残秸秆直接还田处理(T1) 48.27 —
病残秸秆+氰氨化钙消毒处理(T2) 0.00 100.00
对照(CK) 0.00 —
2、土壤带菌量测定
分别在T2处理的氰氨化钙消毒0天、消毒揭膜后0天、10天、15天、20天对各处理的土壤进行取样，以PMA-qPCR方法参考谢学文等2021的专利申请文件《基于PMA染色结合荧光定量PCR法快速检测黄瓜棒孢叶斑病菌的方法及应用》，公开号CN113337634A)检测土壤中多主棒孢菌含量。
结果见表2：土壤消毒0天时，秸秆还田处理(T1和T2)的土壤初始带菌量高达7.10×107个孢子/克。黄瓜病残秸秆配施氰氨化钙消毒揭膜0天可有效杀灭土壤内多主棒孢菌，T2处理未检测到病菌，Ct值＞35；其中消毒揭膜25天后棒孢残体直接还田处理(T1)中含菌量较高，为1.02×105个孢子/克。黄瓜病残秸秆配施氰氨化钙消毒揭膜后25天棒孢病菌含量151个孢子/克，对照中未检测到病菌存在。
表2土壤消毒对土壤内多主棒孢菌的抑制效果(个孢子/克)
处理 土壤消毒0天 消毒揭膜0天 揭膜10天 揭膜15天 揭膜25天
T1 7.10×10<sup>7</sup> 3.72×10<sup>6</sup> 1.36×10<sup>6</sup> 2.24×10<sup>5</sup> 1.02×10<sup>5</sup>
T2 7.10×10<sup>7</sup> 0 0 0 151
CK 0 0 0 0 0
3、空气带菌量测定
分别在T2处理的氰氨化钙消毒0天、消毒揭膜后0天、10天、15天、20天对各处理的空气病菌进行收集及检测，多主棒孢菌病菌收集方式参照文献(Chai et al.，2020)(Aerosol transmission of Pseudomonas amygdali pv.lachrymans ingreenhouses.Science of the Total Environment)，PMA-qPCR检测方法参考谢学文等2021的专利申请文件《基于PMA染色结合荧光定量PCR法快速检测黄瓜棒孢叶斑病菌的方法及应用》，公开号CN113337634A)。
结果见表3，表明对照处理、黄瓜病残秸秆配施氰氨化钙消毒处理在整个作物生长期间未检测到空气中棒孢菌含量，病残秸秆直接还田处理随时间延长，空气中病菌数量逐渐增多，揭膜25天时高达3366个孢子/m3。由此可见，黄瓜棒孢叶斑病残秸秆直接还田可以传播地上部叶片引致感染发病，而氰氨化钙可有效切断土壤中病残体传播叶部病害的新途径。
表3土壤消毒对空气多主棒孢菌的抑制效果(个孢子/m3)
处理 土壤消毒0天 消毒揭膜0天 揭膜10天 揭膜15天 揭膜25天
T1 0 224 2623 2753 3366
T2 0 0 0 0 0
CK 0 0 0 0 0
实施例2、不同土壤处理有效切断土壤病残体传播叶部病害新途径的田间试验
2021年12月在山东省寿光市洛城街道寨里村的日光温室进行。
拱棚面积为9m×3m，每个拱棚一个处理，试验设定4个处理：
M1直接还田：黄瓜病残秸秆直接还田；将发病充分的黄瓜病残，用剪刀剪成3cm左右的碎段，按照1.50kg/m2的量均匀撒到地表，使用STWG小型柴油微耕机将棒孢叶斑病残秸秆翻入土中，调节土壤相对湿度为60％～80％，翻耕深度15cm～20cm。
M2土壤消毒：将发病充分的黄瓜病残，用剪刀剪成3cm左右的碎段，按照1.50kg/m2的量均匀撒到地表，同时撒施氰氨化钙120g/m2后使用STWG小型柴油微耕机将棒孢叶斑病残秸秆和氰氨化钙一同翻入土中，翻耕深度15cm～20cm。之后覆膜消毒15天(拱棚地块边缘开沟进行反压膜，连接塑料膜之间的缝隙)，揭膜翻晒敞气5天。
M3地膜覆盖：将发病充分的黄瓜病残，用剪刀剪成3cm左右的碎段，按照1.50kg/m2的量均匀撒到地表，使用STWG小型柴油微耕机将棒孢叶斑病残秸秆翻入土中，调节土壤相对湿度为60％～80％，翻耕深度15cm～20cm，之后覆地膜，拱棚地块边缘开沟进行反压膜，连接地膜之间的缝隙，整个栽培过程中一直覆盖地膜并保证地膜的密封性。
CK：未还田处理。
M2揭膜翻晒敞气第5天，所有处理定植黄瓜幼苗。黄瓜种子和幼苗的处理如下：
选取籽粒饱满、均匀一致的黄瓜种子在无菌水中浸种3h促进其萌发。将黄瓜种子播种于无菌基质中，待生长20d后，移栽至各处理拱棚。其中M3地膜覆盖处理中，将栽种作物时开孔处的地膜与作物基部封闭严实。
不同处理整个生育期统一水肥管理，将温度控制在白天20℃-30℃，夜间10℃以上。
1、土壤带菌量测定
土壤采样时间：消毒0天、消毒1天、消毒5天，揭膜0天、揭膜5天(即移0天)、揭膜20天(即移栽15天)、揭膜45天(即移栽40天)、揭膜55天(即移栽50天)。
采取5点取样法，3次重复，将3次重复的土样充分混匀为第一次重复，共5次重复。使用取土器采集10cm土壤，新鲜土壤过1mm筛，剔除瓦砾和植物残根等杂物(50g)，用于PMA-qPCR检测病菌含量。
多主棒孢菌的测定采用PMA-qPCR法(参考谢学文等2021的专利申请文件《基于PMA染色结合荧光定量PCR法快速检测黄瓜棒孢叶斑病菌的方法及应用》，公开号CN113337634A)。
结果见表4，表明含棒孢病残体的秸秆还田处理在整个处理期间土壤病菌含量处于105～107个孢子/克较高水平。棒孢叶斑病残体结合氰氨化钙处理在消毒期间～揭膜后5天病菌含量持续降低，在揭膜后20～55天缓慢恢复，在102～103个孢子/克较低水平。棒孢病残体结合地膜方技术在处理前至黄瓜移栽40天，仍处于104个孢子/克较高水平，而在移栽40天～50天，土壤病菌含量从2.26×104个孢子/克下降到1.68×103个孢子/克。可能是地膜处理处于长期封闭环境，多主棒孢菌为需氧型真菌，导致后期含量下降。自然土壤未还田处理在整个生长期间未检测病菌。因此，氰氨化钙可有效抑制土壤内多主棒孢菌含量，将病菌含量控制在较低水平。
表4不同处理下土壤多主棒孢菌数量测定结果(个孢子/克)
Figure BDA0003760899240000061
2、空气带菌量测定
空气中多主棒孢菌采集时间：消毒第0天、消毒第1天、消毒第5天，揭膜第0天、揭膜第5天(移栽第0天)、揭膜第20天(移栽第15天)、揭膜第45天(移栽第40天)、揭膜第55天(移栽第50天)。
空气中多主棒孢菌病菌收集方式参照文献(Chai et al.，2020)(Aerosoltransmission of Pseudomonas amygdali pv.lachrymans in greenhouses.Science ofthe Total Environment)，PMA-qPCR检测方法参考谢学文等2021的专利申请文件《基于PMA染色结合荧光定量PCR法快速检测黄瓜棒孢叶斑病菌的方法及应用》，公开号CN113337634A)。
结果见表5，棒孢叶斑病残体结合地膜处理(M3)和自然对照处理(CK)在整个黄瓜生长期未检测到空气中多主棒孢菌；棒孢病残体直接还田处理(M1)在还田5天后～移栽40天检测到空气病菌含量约103个孢子/m3，而移栽45天～50天期间含量约104～105个孢子/m3；棒孢叶斑病残体还田配施氰氨化钙(M2)在揭膜20天内未检到空气病菌，在移栽45～50天期间检测到102个孢子/m3。因此，土壤中棒孢叶斑病残体可以从地下部传播到空气中，而氰氨化钙处理可在短期内减少土壤中病残体传播到空气病菌的基数，且控制在稳定的水平；地膜覆盖技术可以有效切断土壤病菌传播到空气中，但地膜下部土壤中多主棒孢菌始终残存，未全部杀灭。
表5不同处理下空气病菌数量测定结果(个孢子/m3)
Figure BDA0003760899240000071
3、黄瓜棒孢叶斑病的调查
黄瓜棒孢叶斑病病情指数调查：0级：无病斑；1级：病斑面积占比5％以下；3级：病斑面积占比5％-25％；5级：病斑面积占比25％-50％；7级：病斑面积占比50％-75％；9级：病斑面积占比75％以上。
病情指数＝∑(各级病叶数×相对级数值)/(调查总叶数×最高病级值)×100；
防治效果＝(CK-处理)/CK×100％。
结果见表6，通过对黄瓜植株进行棒孢叶斑病调查，发现棒孢病残体还田处理在黄瓜移栽15天开始发病(DI＝5.62)(图2)，直到移栽50天(DI＝36.88)期间病指呈现递增趋势，病害发生逐渐加重；棒孢病残提配施氰氨化钙处理(M2)在黄瓜移栽40天开始发病，到移栽50天病指为2.46；棒孢病残结合地膜处理(M3)和自然未还田处理(CK)在这个处理期间均未发病(表6)，说明氰氨化钙和地膜处理有效阻断了土壤中棒孢叶斑病残体传播叶部病害的新途径，可应用于田间实际生产中病害防控技术研究。
表6不同土壤处理后黄瓜棒孢叶斑病的病指调查分析
处理 移栽0天 移栽15天 移栽40天 移栽45天 移栽50天
M1 0.00 5.62 22.44 25.15 36.88
M2 0.00 0.00 1.13 1.16 2.46
M3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
CK 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。

Claims (9)

1.一种通过阻断土壤中多主棒孢菌向上传播来防控黄瓜棒孢叶斑病的方法，其特征在于，所述方法包括在将秸秆粉碎后还田的情况下，以A1和/或A2的方法阻断土壤中多主棒孢菌向上传播：
所述A1包括在秸秆还田时向土壤中施入氰氨化钙，覆盖地膜密封消毒后，揭膜翻晒后种植作物；
所述A2包括在秸秆还田后覆盖地膜，播种或移栽作物后将定植作物时开孔处的地膜与作物基部封闭。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述秸秆粉碎，粉碎后的直径≤3cm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述A1包括在施入氰氨化钙后对土壤进行耕深为30cm～40cm的深耕。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于：所述A2包括在所述秸秆还田后覆盖地膜前对土壤进行耕深为30cm～40cm的深耕。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：所述A1和A2包括在覆盖地膜前调整土壤相对湿度为60％～80％。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于：A1中所述氰氨化钙的施用量为60～80kg/亩。
7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于：A1中所述密封消毒包括在地块边缘开沟进行反压膜，并连接地膜之间的缝隙。
8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于：A1中所述密封消毒包括密封15-20天。
9.根据权利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于：所述A1中，所述揭膜翻晒的时间为5-7天。
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