土壤環境因子對十字花科根腫病發生的影響

陳小均， 何海永， 王莉爽， 安星宇， 吳石平， 鄭曉紅， 高祥洪

(1.貴州省農業科學院 植物保護研究所，貴州 貴陽 550006；2.安順市平壩區植保植檢站，貴州 平壩 561100；3.貴州省金沙縣平壩鎮農業服務中心，貴州 金沙 551800)

十字花科根腫病是十字花科蔬菜最嚴重的土傳病害之一，主要由PlasmodiophorabrassicaeWor.侵染引起，是一種世界性病害。該病最早于1737年發現于地中海西岸，1872年在歐洲南部前蘇聯列寧格勒有相關報道[1]，后傳入許多國家發生危害[2]。中國臺灣于1936年報道該病害[3]，現在云南、四川、山東和貴州等省已有發生[4-7]。目前，在貴州的金沙、七星關、威寧、平壩、修文及安龍等縣(區)均有發生且呈不斷上升趨勢。該病原致病性強，不僅可侵染十字花科蔬菜，而且對野生雜草和一些花卉植物均可造成危害，嚴重威脅十字花科蔬菜產業的可持續發展[8]。針對根腫病病原的生物學特性[5]、快速檢測[9-10]、抗病性育種[11]、抗病性遺傳[12]和防控藥劑的篩選等方面已進行了深入研究，且都取得了一定進展。針對根腫病發生影響因子的研究也有文獻報道，涉及作物生長的土壤溫度、含水量、pH及Ca2+濃度等[13-16]，但前人均以白菜為試驗材料，所得結果存在一定差異。土壤黏性程度與土傳病害的發生程度關系密切，但目前尚無土壤黏性對十字花科根腫病病原致病性影響的相關研究報道。鑒于此，在前人研究基礎上，以油菜為供試材料，采用盆栽試驗研究土壤溫度、含水量、pH和黏性等不同土壤環境因子對十字花科根腫病發生的影響，以期為十字花科根腫病防控提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 油菜品種 黔油18號，貴州省農業科學院油料研究所選育。

1.1.2 病害標樣 于2016年3月采自金沙縣平壩鄉油菜根腫病發生田塊。

1.2 方法

1.2.1 材料預處理

1) 病原分離與純化。將油菜根腫病標樣采回洗凈，用無菌水清洗3次后，將油菜根腫組織切碎，加50 mL無菌水，用榨果汁機研碎，然后用4層紗布過濾，收集濾液。參照文獻[17]的方法對休眠孢子進行純化，備用。

2) 菌土制備。把已分離純化的根腫菌休眠孢子液用血球計數板計孢子數為1×1010個/mL，然后與無菌土混合，調至菌土孢子含量達2×108個/g；在試驗土壤中挖1小穴，在其中放入25～30 g菌土備用。

1.2.2 土壤環境因子對油菜根腫病的影響

1) 土壤溫度。根據試驗要求設置人工智能氣候箱培養溫度分別為10℃、15℃、25℃和30℃，基質濕度控制在50%。試驗時在每盆菌土上直播油菜種30粒，出苗后進行間苗，每盆保留20株；生長期用透明塑料袋套于花盆上方封口保濕；每處理4次重復(下同)。培養40 d后進行根腫病發病率及病情指數調查。

2) 土壤濕度。在干的育苗基質珍珠巖中加入0.2%的保水劑聚丙烯酰胺，將基質的含水量分別調至10%、20%、30%、40%、50%和60%等6個梯度，人工氣候箱培養溫度25℃。播種量與其他操作同上，4次重復。

3) 土壤pH。播種前將育苗盆中基質的pH調至4.5、5.5、6.5、7.5和8.0等5個梯度，土壤含水量控制在50%，育苗溫度為25℃。播種量與其他操作同上，4次重復。

4) 土壤黏性。按珍珠巖︰白泥土為100︰0、10︰90、20︰80、40︰60、80︰20及0︰100的比例在基質珍珠巖中加入粘性較強的白泥土，以調和土壤黏度。將病原加入試驗土壤中并調至休眠孢子的含量為2×108個/g；控制各處理的pH為6.0、含水量為50%和育苗溫度為25℃。播種量與其他操作同上，4次重復。

1.2.3 調查與分級 參照文獻[18]的方法進行調查及分級，并計算病情指數和發病率。分級標準：0級，無病害癥狀；1級，僅須根上有腫瘤；3級，側根上有腫瘤；5級，側根腫瘤大且主根末梢有小的腫瘤；7級，主根全部腫大，但植株生長正常；9級，根上腫大部分開始龜裂腐爛、植株萎焉或已死亡。

發病率=(發病株數/總株數)×100%

病情指數=〔∑(病級×相應病株數)/(最高病情級數×調查總株數)〕×100

1.3 數據統計分析

采用DPS 9.04對數據進行統計和新復極差顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同土壤溫度油菜根腫病的發病率和病情指數

從表1看出，土壤環境溫度為10～30℃時盆栽油菜均能發生根腫病，隨著溫度的升高，發病率和病情指數均呈先升后降趨勢，溫度過低和過高對病害發生有抑制作用。其中，最適發病溫度為25℃，此時發病率和病情指數均最高，分別為71.25%和38.75；其次是20℃，發病率和病情指數分別為67.50%和30.83。25℃與20℃處理根腫病的平均發病率相當，二者間無顯著差異，但均顯著高于10℃、15℃及30℃處理的發病率；10℃、15℃和30℃處理間無顯著差異。25℃處理的病情指數顯著大于其他處理，20℃處理的病情指數顯著大于除25℃處理外的其他處理，10℃與15℃處理間差異顯著，10℃與30℃、15℃與30℃處理間無顯著差異。

表1不同土壤溫度油菜根腫病的發病率和病情指數

Table 1 Clubroot morbidity and disease index of rape seedlings at different soil temperature

土壤溫度/℃Soil temperature發病率/%Morbidity病情指數Disease index1033.75±3.23 b12.36±1.35 d1541.25±3.02 b19.86±2.27 c2067.50±4.28 a30.83±2.96 b2571.25±1.50 a38.75±1.39 a3038.75±1.40 b17.08±1.16 cd

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note：Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.

2.2 不同土壤濕度油菜根腫病的發病率和病情指數

從表2看出，土壤含水量對油菜根腫病發生有明顯影響，其發病率和病情指數均隨土壤含水量的增加而增加。當土壤含水量大于30%時即可導致50%的植株發病；當土壤含水量增至60%時，油菜根腫病的發病率和病情指數上升至80.00%和46.67。土壤含水量60%處理(80.00%和46.67)與50%處理(70.00%和37.22)的發病率和病情指數無顯著差異，但顯著高于10%～40%處理；土壤含水量50%處理與10%～30%處理差異顯著；土壤含水量40%處理(62.50%和31.94)和30%處理(51.25%和24.31)差異不顯著，但均與10%處理(20.00%和6.67)和20%處理(30.00%和13.33)差異顯著；土壤含水量10%和20%處理間差異不顯著。

表2不同土壤含水量油菜根腫病的發病率和病情指數

Table 2 Clubroot morbidity and disease index of rape seedlings under different soil water content

土壤含水量/%Soil water content發病率/%Morbidity病情指數Disease index1020.00±2.08 d6.67±0.72 d 2030.00±2.29 d13.33±1.26 d 3051.25±4.21 c24.31±3.50 c4062.50±4.07 bc31.94±4.61 bc5070.00±5.00 ab37.22±4.94 ab6080.00±2.73 a46.67±3.84 a

2.3 不同土壤pH油菜根腫病的發病率和病情指數

從表3看出，土壤pH對油菜根腫病的發生程度有明顯的影響，隨著土壤pH增大，該病的發病率和病情指數均呈先升后降趨勢；酸性(pH 5.5～6.5)土壤中油菜根腫病發生較重。其中，土壤pH 6.0時油菜根腫病的發病率和病情指數均最高，分別為78.75%和37.64；其次是pH 5.5和pH 6.5，其發病率及病情指數分別為53.75%、68.75%和30.69、29.58。pH 6.0和pH 6.5的發病率與其余處理差異顯著，pH 5.5的發病率與除pH 7.0外的

表3不同土壤pH油菜根腫病的發病率和病情指數

Table 3 Clubroot morbidity and disease index of rape seedlings at different soil pH

土壤pHSoil pH發病率/%Morbidity病情指數Disease index5.553.75±5.01 b30.69±2.92 b6.078.75±2.44 a37.64±2.65 a6.568.75±3.05 a29.58±2.87 b7.042.50±2.82 b14.72±1.53 c7.523.75±0.86 c 9.58±0.47 cd8.012.50±2.93 d 4.44±1.45 d

其余處理差異顯著；pH 6.0的病情指數顯著高于其余處理，pH 5.5和pH 6.5與其余處理差異顯著。總體看，土壤pH 7.0～8.0該病的發病率和病情指數顯著低于pH 5.5～6.5，表明，酸性(pH 5.5～6.5)土壤更有利于病害的發生。

2.4 不同土壤黏性油菜根腫病的發病率和病情指數

從表4看出，土壤黏性對根腫病發生程度有影響，隨土壤黏性增大，即在珍珠巖中添加的白化泥增多，油菜根腫病的發病率及病情指數呈上升趨勢。當白化泥含量為40%以上時，病害發病率和病情指數上升較緩，變化隨之穩定，但顯著高于白化泥含量20%以下的處理。純白化泥處理，油菜根腫病的發病率和病情指數最高，分別為67.50%和35.00，顯著高于其他處理(80%白化泥的發病率除外)。

表4不同土壤粘度油菜根腫病的發病率和病情指數

Table 4 Clubroot morbidity and disease index of rape seedlings under different soil viscosity

珍珠巖︰白化泥Perlite∶clay soil發病率/%Morbidity病情指數Disease index100∶015.00±2.35 c3.33±1.01 e90∶1018.75±1.73 c6.81±0.95 de80∶2020.00±2.08 c9.17±1.84 d60∶4051.25±2.99 b23.19±1.96 c 20∶8058.75±1.83 ab29.03±1.48 b0∶10067.50±0.88 a35.00±1.26 a

3 結論與討論

研究結果表明，土壤的溫度、濕度、pH和黏性等均對油菜根腫病的發生具有不同程度的影響。最適發病的土壤溫度為25℃，此時發病率和病情指數均最高，分別為71.25%和38.75；25℃與20℃處理(67.50%和30.83)的發病率和病情指數無顯著差異，但均顯著高于10℃、15℃及30℃處理。土壤含水量60%(80.00%和46.67)與50%處理(70.00%和37.22)的發病率和病情指數無顯著差異，但顯著高于10%～40%處理。土壤pH 6.0時油菜根腫病的發病率和病情指數均最高，分別為78.75%和37.64；pH 6.0(78.75%)和pH 6.5(68.75%)的發病率與其余處理差異顯著。純白化泥處理油菜根腫病的發病率和病情指數最高，分別為67.50%和35.00，顯著高于其他處理(80%白化泥的發病率除外)；與楊明英[13-16]的研究結果相近。影響根腫菌發病的因素還有很多，土壤光照、微生物及其他抑菌物質等因素均能影響根腫病病菌致病性。土傳性病害的防控相對困難，然而，摸清病害發生的主要影響因子，通過人為調控技術手段可在一定程度上緩解和降低病原的侵染。可適當減少灌溉次數或采取高墑栽培，在田間撒施生石灰、草木灰、增施有機肥和減少化學肥料等以提高土壤pH，改變土壤微生態；也可在黏性強濾水性差的土壤中適當添加沙質土壤等，以創造不利于根腫病菌侵染的條件，從而減輕十字花科根腫病的危害。