不同覆水深度對蓮藕腐敗病菌越冬種群動態(tài)的影響

魏林，梁志懷，成燕清，陳玉榮，張屹，王獻慧

（1.湖南省植物保護研究所，長沙，410125；2.湖南省西瓜甜瓜研究所；3.中南大學(xué)研究生院隆平分院）

不同覆水深度對蓮藕腐敗病菌越冬種群動態(tài)的影響

魏林1，梁志懷2，成燕清1，陳玉榮1，張屹3，王獻慧3

（1.湖南省植物保護研究所，長沙，410125；2.湖南省西瓜甜瓜研究所；3.中南大學(xué)研究生院隆平分院）

蓮藕腐敗病菌所引起的腐敗病是制約蓮藕生產(chǎn)的重要因子，土壤帶菌是該病害主要初侵染源。為探明該病菌在土壤中越冬數(shù)量的變化動態(tài)，研究了不同覆水深度下，病原菌在土壤中越冬存活數(shù)量。研究結(jié)果表明，不同水層下蓮藕腐敗病菌的存活數(shù)量存在差異，但種群變化動態(tài)趨勢較為相似，6 cm覆水深度下的病菌數(shù)量大于2 cm覆水深度的；此外，溫度、降水量等氣候因子對該菌的種群變化也有一定的影響。

尖孢鐮刀菌；越冬；種群動態(tài)；覆水深度

蓮藕是近年來大田種植的主要水生蔬菜之一，是農(nóng)民增收的重要來源。蓮藕腐敗病[Fusarium oxysporumSchl.f.sp.nelumbicola（Nis.&Wat.）Booth]為蓮藕生產(chǎn)上的主要病害，常給蓮藕生產(chǎn)帶來較大的損失，嚴重時可使蓮藕商品價值減少60%以上，嚴重制約了蓮藕產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展[1～3]。由于藕農(nóng)習(xí)慣連年重茬種植，使翌年栽種的藕種主要留在田間越冬，從而導(dǎo)致腐敗病菌也在種植田中隨病土和病殘體一并越冬，成為該病主要的初侵染源。已有研究表明，冬浸對該病原菌菌絲體生長影響顯著，在冬季浸水的藕田里病原菌的分生孢子很難越冬，且難以形成厚垣孢子[4]。就此，我們初步研究了盆栽條件下不同覆水深度對土壤中尖孢鐮刀菌種群越冬數(shù)量變化的影響，以期為留種藕田的冬季浸水管理和蓮藕腐敗病的防治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 帶菌的土壤和病殘體的獲得

在腐敗病普遍發(fā)生的藕田，選取腐敗病發(fā)病嚴重的病株，盡可能完整地將病株的藕節(jié)取出，同時將植株周邊的土壤一并挖出，作為帶菌病殘體和病土用于試驗。

1.2 不同覆水深度的帶菌土壤中病原菌越冬種群數(shù)量的變化動態(tài)

將采集的病土及蓮藕病殘體置于1.5 m×0.8 m× 0.5 m的培養(yǎng)盆中，覆蓋0，2，6 cm不同深度的水，每種水深重復(fù)4個栽培盆。其中覆水0 cm的處理，即為從試驗開始，栽培盆完全敞開在自然環(huán)境下，整個試驗期都不人為注水，在自然狀態(tài)下保持盆內(nèi)的含水量。2，6 cm覆水層的栽培盆，是在高于栽培盆0.5 m處搭一塑料薄膜擋雨面，完全避免雨雪天降水落入，并盡量減少薄膜直接覆蓋于盆面所造成的盆內(nèi)溫度的差異。經(jīng)常測量2 cm和6 cm盆內(nèi)的水位，及時添加水，以保證水位的恒定。裝盆后第2天（1月4日）開始對不同覆水層的栽培盆進行腐敗病菌數(shù)量的測定，以后每7 d采集1次土樣，直至4月26日。對所采集的土壤采用即采即測的方式，進行腐敗病原菌（Fusarium.spp）的分離、計數(shù)，分離用培養(yǎng)基為篩選出的適宜鐮刀菌分離的PEA培養(yǎng)基。采集分離土樣時，用小鏟取盆中5～10 cm處的土壤約2 g，每盆隨機取3點，用吸水紙吸取土壤表面的水分，在室內(nèi)陰干，再將相同水深處理的4個重復(fù)的土樣混合均勻。應(yīng)用土壤稀釋倍數(shù)法，進行涂板分離，稀釋的倍數(shù)以所分離的菌落不重疊為準，分離的鐮刀菌數(shù)量以每1 g土壤所含菌落數(shù)表示。

通過1～4月所測定的土壤樣本中鐮刀菌的菌落數(shù)，初步分析不同覆水深度下，蓮藕腐敗病菌越冬的種群動態(tài)變化。

1.3 不同覆水深度土壤中尖孢鐮刀菌侵染蓮藕情況調(diào)查

4月27日最后1次采集土樣后，將健康藕種埋入不同覆水層的各個栽培盆內(nèi)，每盆栽2支，再將盆內(nèi)水灌注至相同水平。觀察盆中蓮藕的生長、發(fā)病情況，當藕種長出新嫩枝時，隨機選取蓮藕樣品，對其根、立葉柄和小新葉等各組織進行腐敗病菌的分離，分離所用培養(yǎng)基同1.2。

1.4 氣候因子對土壤含菌量的影響

再將1.1中的病土和病殘體埋入盆后 （1月3日），開始記載當?shù)孛咳赵敿殮夂蛸Y料，包括溫度、降雨量、降雨天數(shù)等，分析天氣狀況（主要是溫度和降水量）與土壤含菌量之間的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 蓮藕腐敗病菌在不同覆水深度土壤中越冬動態(tài)

1月4日至4月26日，3種覆水深度下，土壤中腐敗病菌的菌落數(shù)見圖1。因測定時間從1月4日至4月26日，涵蓋了冬季主要時期，所以所得數(shù)據(jù)可視為腐敗病菌在土壤中越冬動態(tài)的大體反映。

從圖1中可看出，3種覆水狀態(tài)下，腐敗病菌在土壤中的種群數(shù)量變化動態(tài)較為一致。所采集的病土中最初分離的鐮刀菌數(shù)量較少，每1 g土壤為5.5×103～8.0×103個。此后菌落數(shù)急劇上升，至1月底前后達到最高，是最初數(shù)量的近10倍，每1 g土壤含1.0×104～1.37×104個。之后，土壤中病原菌的數(shù)量又呈快速下降的趨勢，每1 g土壤中菌落數(shù)最少的甚至只有0.1×103個。此后，隨著氣溫的回升，土壤中的菌落數(shù)又呈現(xiàn)出緩慢增長的趨勢，基本上為每1 g土壤2.0×103～4.5×103個。

圖1 不同覆水層土壤中腐敗病菌菌落數(shù)

圖2 土壤中鐮刀菌菌落數(shù)與溫度的關(guān)系

雖然，不同覆水深度下腐敗病菌種群變化趨勢較為相似，但比較試驗數(shù)據(jù)可以看出，2 cm的淺覆水層處理的菌量數(shù)總體低于另2個處理。6 cm和自然狀態(tài)的菌落數(shù)4月底作為侵染源的數(shù)量為2 cm的近1.5倍，而兩者之間的差異則不大。但是該年1～4月雨雪量充沛，自然狀態(tài)下栽培盆內(nèi)的儲水量一般也達到了6～8 cm的深度。這表明，在試驗的3種狀態(tài)下，薄水層（水深2 cm）腐敗病菌的數(shù)量最少，水層較厚時（6 cm左右）菌量較多。

2.2 氣象條件對蓮藕腐敗病菌越冬動態(tài)的影響

①溫度對土壤中腐敗病菌存活數(shù)量的影響根據(jù)每日記載的當?shù)兀ㄩL沙）日平均氣溫、日降雨量，繪制溫度變化、降雨量曲線圖，比較在本試驗自然狀態(tài)下，帶菌土壤中蓮藕腐敗病菌種群數(shù)量變化的趨勢與溫度、土壤濕度變化間的關(guān)系（圖2）。

從圖2可以看出，自然狀態(tài)下，溫度是土壤中蓮藕腐敗病菌存活數(shù)量的重要影響因子。當土壤、病殘體中有該病原菌存在時，隨著氣溫的上升，土壤中菌落數(shù)也快速增加，當日平均氣溫穩(wěn)定在15℃及以上時，土壤中病原菌的種群數(shù)量也漸趨穩(wěn)定。這表明一定溫度的積溫是該病原菌菌絲生長、孢子萌發(fā)等快速繁殖的重要條件。

②降水量對土壤中病原菌的數(shù)量的影響 圖3顯示，降雨量與腐敗病菌菌落數(shù)量變化也存在明顯的、直接的影響關(guān)系。同樣，在本試驗自然狀態(tài)下病原菌的種群數(shù)量變化起伏較其他2種固定覆水深度的變化要大。比較其種群變化的曲線與降雨量的曲線，可發(fā)現(xiàn)降雨量變化的大小直接影響著病原種群數(shù)量，當強降雨過后，菌落種群數(shù)量勢必有個回落的過程，這說明，土壤含水量的多少與菌落種群存活密切相關(guān)，也進一步表明，越冬藕種田覆水的深度對土壤中病原菌的數(shù)量有著直接的影響。

圖3 土壤中鐮刀菌菌落數(shù)與降雨量的關(guān)系

2.3 不同覆水深度下蓮藕發(fā)病程度

對不同覆水深度下，帶病殘體的病土土壤中所栽的健康藕種的發(fā)病情況進行觀察，可看出所栽健康藕的藕節(jié)上均有典型的腐敗病病斑。6月中旬，各覆水層下越冬的病土所栽蓮藕中，大的荷葉均表現(xiàn)出典型的腐敗病病斑。對不同覆水處理的藕種枯萎葉的葉柄、藕節(jié)、對應(yīng)的新須根、第1片正常葉下藕節(jié)，進行腐敗病菌的分離，分離結(jié)果見表1。

表1 不同覆水深度下蓮藕腐敗病菌分離結(jié)果

表1結(jié)果表明，在供試的覆水深度下，腐敗病病原菌的菌絲體都能存活，分生孢子均能萌發(fā)，且具有侵染活性，導(dǎo)致健康種藕發(fā)病。

3 小結(jié)與討論

本試驗通過人工控制蓮藕栽培盆中的覆水深度，研究了病殘體、帶菌病土的狀況下，蓮藕腐敗病菌在土壤中越冬的種群變化動態(tài)。試驗結(jié)果表明，不同的覆水深度下，腐敗病菌種群數(shù)量存在一定的差異，該差異性受土壤濕度（覆水深度、降雨量）、溫度影響較大。在供試的自然狀態(tài)下、2 cm和6 cm覆水深度下，越冬后存活的蓮藕腐敗病菌均具有侵染活性，可引起健康藕種發(fā)病，這進一步證實了帶菌土壤與土壤中的病殘體，即使經(jīng)過長達120 d的冬季低溫，仍是蓮藕腐敗病的初始侵染源。

本試驗中3種供試狀態(tài)下，前期所測的腐敗病菌種群數(shù)量均較多，這也許是因為腐敗病菌隨著蓮藕病殘體及根際土壤的移置、人為加水等改變生態(tài)小環(huán)境的行為，打破了病原菌的休眠，使孢子萌發(fā)，菌絲生長，因而，分離得到的菌落數(shù)較多。其后，隨著環(huán)境條件逐漸惡劣 （主要是長久的低溫天氣，土壤水分的過飽和），病原菌活性降低，萌發(fā)的菌絲退化，重新發(fā)育成為厚垣孢子或小菌核，因而，分離獲得的菌落數(shù)也急劇下降。有研究表明，每1 g土壤中尖孢鐮刀菌數(shù)量達1 000個時，就可以造成作物枯萎病的發(fā)生與流行，本研究結(jié)果證明，這一結(jié)論同樣適于蓮藕這一水生植物。

劉安國等[4]的研究表明，冬浸對腐敗病菌菌絲體影響顯著，菌絲體在砂粘土和純水中幾乎不能生長，而不冬浸的菌絲體都能生長，并產(chǎn)生新的分生孢子。本試驗結(jié)果顯示，6 cm水層覆蓋和自然狀態(tài)（盆內(nèi)積水也高于2 cm）下的病原菌菌落數(shù)比2 cm水層的菌落數(shù)要多，翌年作為初侵染源的菌落數(shù)也較2 cm多，可能是因為在此浸水狀態(tài)既能更好地保土壤的溫度，又能造成不完全厭氧而不利于病原菌生長的環(huán)境條件。

但這只是盆栽、試驗條件較為均一的狀態(tài)下的調(diào)查數(shù)據(jù)，對于較深水層（高于6 cm）狀態(tài)下，腐敗病菌的存活數(shù)量及其孢子萌發(fā)與侵染乃尚不清楚，且本文也只是1 a的試驗數(shù)據(jù)，因此要準確掌握蓮藕腐敗病菌在不同深度浸水田的種群動態(tài)及其侵染為害程度，還需進行大田多點、多年試驗測定。

[1]王興蘭．蓮藕腐敗病的發(fā)生特點與無公害防治技術(shù)[J]．中國植保導(dǎo)刊，2007（8）：23-24．

[2]梁志懷，魏林，安哲宇.蓮藕腐敗病病原菌致病性及遺傳差異性的研究[J].長江蔬菜，2010（14）：103-105.

[3]周國林，柯衛(wèi)東，傅新發(fā).蓮藕腐敗病發(fā)生規(guī)律研究[J].長江蔬菜，2001（B08）：72-74.

[4]劉安國，汪金蓮，劉光亮，等.白蓮腐敗病發(fā)生規(guī)律的研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1995，17（1）：5-12.

Study on Population Dynamics ofFusarium oxysporumOverwinter in the Soil in Different Depth of Overlying Water

WEI Lin1,LIANG Zhihuai1,2,CHEN Yanqing1,CHEN Yurong1,ZHANG Yi3,WANG Xianhui3
(1.Hunan Plant Protection Institute,Changsha 410125;2.Hunan Watermelon and Muskmelon Institute; 3.Longping school,Zhongnan University)

Lotus root corruption is an important restricting factor of the production of lotus root,soil contaminated pathogens is the primary infection source of the disease.To investigate the population dynamics of pathogens overwinter in the soil,we studied the survival of pathogens in the soil with the different depth of overlying water overwinter.The results showed that the number of pathogens survival differences under different water level,but the trends of population dynamics were similar.Temperature,precipitation and other climatic factors also had an impact on changes of population dynamics.

Fusarium oxysporum;Overwinter;Population dynamics;Depth of overlying water

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.16.024

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項經(jīng)費項目“水生蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研究與示范”（200903017）

魏林（1970-），女，博士，副研究員，主要從事植物病害綜合防治的研究

2011-07-10