大蒜秸稈還田防治甜瓜根結(jié)線蟲的研究

摘 要：隨著設(shè)施蔬菜的不斷發(fā)展，根結(jié)線蟲的發(fā)病率也呈上升趨勢(shì)，為探究甜瓜根結(jié)線蟲的生物防治方法，以‘綠寶石’甜瓜為材料，對(duì)比施入腐熟大蒜秸稈對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲發(fā)生率和甜瓜產(chǎn)量的影響，研究腐熟大蒜秸稈還田對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲的作用。結(jié)果表明，腐熟的大蒜秸稈以300 kg/667 m2還田，能夠顯著降低甜瓜根結(jié)線蟲的病情指數(shù)，防治效果達(dá)到43.02%，并且能夠有效延緩發(fā)病時(shí)間10 d，增加甜瓜產(chǎn)量（512.8 kg/667 m2），提升生產(chǎn)效益，為大蒜秸稈生態(tài)化利用和生物防治設(shè)施瓜菜根結(jié)線蟲提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：甜瓜；大蒜秸稈；根結(jié)線蟲；生態(tài)防治

中圖分類號(hào)：S652.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-1038（2024）11-0067-05

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.11.013

Research on the Control of Muskmelon Root-knot Nematodes"by Returning Garlic Straw to the Field

WANG Xindi1， CUI Yanqiu1*， CHANG Lei2， YANG Sen1， SHANG Zeyu3， SONG Chunfeng1， TAN Changzheng2

（1. Agricultural Technology Extension Center of Jining City， Jining 272100， China; 2. Bureau of Agriculture and Rural Affairs of Rencheng District， Jining City， Jining 272100， China; 3. Agricultural Technology Extension Center of Jinxiang County， Jining City， Jining 272100， China）

Abstract： As the development of greenhouse vegetables， the incidence of root-knot nematodes is also on the rise. Therefore， it is necessary to explore the biological control of sweet potato root-knot nematodes. Utilizing ‘Lvbaoshi’ muskmelon as the experimental material， this study investigated the suppressive effects of incorporating fermented garlic stalks into the soil on the incidence of root-knot nematodes and muskmelon yield. By comparing the impacts of garlic stalk application， the research aimd to provide technical support for the eco-friendly utilization of garlic stalks and the biological control of root-knot nematodes in greenhouse vegetables. The results indicated that applying fermented garlic stalks at a rate of 300 kg/667 m2 significantly reduced the disease index of root-knot nematodes in melons， achieving a control efficacy of 43.02%. Moreover， this treatment effectively delayed the onset of the disease（10 d）， increased melon yield（512.8 kg/667 m2）， and enhanced production efficiency， providing technical support for the ecological utilization of garlic straw and the biological control of root knot nematodes in melons and vegetables.

Keywords： Muskmelon; garlic straw; root-knot nematode; ecological control

近年來(lái)，隨著保護(hù)地蔬菜種植面積的擴(kuò)大和種植茬口的增多，蔬菜根結(jié)線蟲病的發(fā)生及危害日趨嚴(yán)重，目前已發(fā)展成為一種毀滅性病害，危害葫蘆科、茄科、十字花科等多種蔬菜。尤其是對(duì)4—5月播種或定植的西瓜、甜瓜、冬瓜、黃瓜等，其生長(zhǎng)期正值5—8月線蟲繁殖危害的高峰期[1]，產(chǎn)量降低30%～50%，嚴(yán)重的達(dá)70%以上[2-3]。根結(jié)線蟲病又會(huì)加劇枯萎病、根腐病等其他土傳病害的發(fā)生和危害，因此，對(duì)蔬菜根結(jié)線蟲病的防治，顯得尤為重要。

研究表明，將植物秸稈或秸稈浸提液施入土壤對(duì)作物根結(jié)線蟲病有明顯的防控作用。鞏彪等[4]研究發(fā)現(xiàn)，添加大蒜秸稈能顯著降低根結(jié)線蟲二齡幼蟲向雌蟲分化的比例，并降低其卵塊數(shù)、卵粒指數(shù)和繁殖系數(shù)，達(dá)到防控根結(jié)線蟲的目的。徐金強(qiáng)等[5]研究表明，大蒜秸稈還田可提高溫室番茄連作土壤溫度，降低土層容重，增加孔隙度，提高土壤pH值，降低土壤電導(dǎo)率，減輕溫室土壤酸化，遏制土壤次生鹽漬化和延緩番茄根系衰老。趙婭紅等[6]比較了4個(gè)大蒜秸稈量處理對(duì)煙草根結(jié)線蟲病的控制效果，發(fā)現(xiàn)大蒜秸稈以4 500 kg/hm2還田，可以有效控制根結(jié)線蟲，并促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育。也有研究表明，在土壤中施用大蒜秸稈對(duì)蘋果、番茄、雜交水稻等作物根結(jié)線蟲病有明顯的防控作用，能有效改善根際土壤環(huán)境，緩解連作障礙[7-11]。目前，關(guān)于大蒜秸稈施入防治根結(jié)線蟲的研究大多集中在番茄、煙草等作物上[6，12]，缺少大蒜秸稈對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲病影響的深入研究。鑒于此，本試驗(yàn)通過對(duì)比大蒜秸稈施入對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲發(fā)生率和產(chǎn)量的影響，探究了適宜的用量和方法為大蒜秸稈生態(tài)化利用和生物防治設(shè)施瓜菜根結(jié)線蟲提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)對(duì)象

試驗(yàn)對(duì)象為甜瓜根結(jié)線蟲；試驗(yàn)作物為‘綠寶石’甜瓜，試驗(yàn)地位于金鄉(xiāng)縣胡集鎮(zhèn)小張莊白梨瓜合作社（35°3′59″N、116°18′43″E）。

1.2 大蒜秸稈預(yù)處理

準(zhǔn)備干大蒜秸稈300 kg，干畜禽糞（使用含氮量較高的雞糞、鴨糞、鵪鶉糞等）100 kg，物料腐熟劑0.75 kg。將干大蒜秸稈用水噴透后疊堆，15～20 cm厚為一層，逐層撒施畜禽糞、適量土（與畜禽糞按1∶1配比）、有機(jī)物料腐熟劑。整堆物料含水量控制在60%～65%之間，堆高0.8～1.0 m、堆寬1.5～2 m，用塑料薄膜進(jìn)行封堆，防止水分散失。對(duì)照組將干畜禽糞100 kg與土壤1∶1混合，用塑料膜封堆腐熟。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

試驗(yàn)甜瓜苗于2024年3月6日定植，采取大小行定植，大行距為170 cm，小行距為90 cm。試驗(yàn)在同一個(gè)大拱棚內(nèi)，設(shè)置1個(gè)對(duì)照組，1個(gè)處理組。其中對(duì)照組為腐熟干畜禽糞與底肥混勻后均勻撒施，不施用大蒜秸稈；試驗(yàn)組為腐熟后的畜禽糞、大蒜秸稈與底肥均勻撒施，還田量按照干大蒜秸稈計(jì)算，為300 kg/667 m2，進(jìn)行翻耕使秸稈、肥料與表層0～20 cm土壤混勻后整平起壟，準(zhǔn)備定植。對(duì)照組和處理組其他田間管理措施一致。

1.4 甜瓜產(chǎn)量的測(cè)定

采用5點(diǎn)取樣法采收甜瓜，以連續(xù)3株瓜為一點(diǎn)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，每點(diǎn)分別計(jì)算單株平均結(jié)瓜數(shù)、單瓜質(zhì)量、單株產(chǎn)量；測(cè)量田間株行距，計(jì)算密度，按每667 m2產(chǎn)量=平均單株結(jié)瓜數(shù)×平均單瓜質(zhì)量×單位株數(shù)計(jì)算產(chǎn)量。

1.5 試驗(yàn)地前期線蟲發(fā)病情況調(diào)查

2023年8月18日，對(duì)金鄉(xiāng)縣胡集鎮(zhèn)小張莊白梨瓜合作社早春茬大拱棚甜瓜拉秧前調(diào)查了根結(jié)線蟲發(fā)生情況，在大棚內(nèi)按梅花樣5點(diǎn)隨機(jī)挖取100株甜瓜根系，觀察根結(jié)線蟲發(fā)生情況。據(jù)調(diào)查，有62株甜瓜根部發(fā)生不同程度的根結(jié)線蟲，發(fā)病率約為62%。甜瓜收獲后，對(duì)甜瓜的莖、葉、根、地膜等徹底撿拾并帶出棚外，對(duì)廢棄物進(jìn)行徹底銷毀。

1.6 根結(jié)線蟲發(fā)病情況的測(cè)定

甜瓜根結(jié)線蟲的調(diào)查方法參考文獻(xiàn)[13]，甜瓜收完后拉秧前分別在處理區(qū)和對(duì)照區(qū)按照隨機(jī)3點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)各取40株甜瓜，共取120株，挖出0～30 cm土層的根系，沖洗干凈后記錄每株的根結(jié)數(shù)，進(jìn)行病情分級(jí)（見表1），并按照公式（1）（2）（3）分別計(jì)算發(fā)病率、病情指數(shù)和防治效果。

發(fā)病率/%=×100" （1）

病情指數(shù)=×100（2）

防治效果/%= ×100（3）

1.7 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施入大蒜秸稈對(duì)根結(jié)線蟲發(fā)生情況的影響

如表2所示，與對(duì)照組相比，根結(jié)線蟲的發(fā)病率降低，病情也明顯減輕，其中未發(fā)病植株增加22株，升高了18.4%，病情指數(shù)為3級(jí)的植株減少29株，降低了24.2%，說(shuō)明施入大蒜秸稈后，對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲的發(fā)生有明顯的抑制作用。

如表3所示，與對(duì)照組相比，處理組發(fā)病率降低18.34%，病情指數(shù)也明顯降低，防治效果達(dá)到43.02%。由此可見，施入大蒜秸稈能有效抑制甜瓜根結(jié)線蟲病的發(fā)生，其防治效果明顯高于單純高溫悶棚。對(duì)照組的發(fā)病率為61.67%，基本與前期調(diào)查時(shí)發(fā)病率相等，說(shuō)明單純高溫悶棚對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲的防治效果不佳，其原因可能是悶棚期間出現(xiàn)的連續(xù)性降水天氣導(dǎo)致光照時(shí)間短，悶棚溫度不夠。

2.2 施入大蒜秸稈對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲發(fā)病時(shí)間的影響

如表4所示，對(duì)照組甜瓜地上部分出現(xiàn)線蟲感染癥狀的時(shí)間為2024年6月7日，出現(xiàn)大面積發(fā)病的時(shí)間為2024年6月29日，出現(xiàn)第一株病死植株的時(shí)間為2024年6月21日，到拉秧期（7月23日）出現(xiàn)大量的病死植株；處理組甜瓜地上部分出現(xiàn)根結(jié)線蟲感染癥狀的時(shí)間為2024年6月17日，比對(duì)照組晚了10 d，出現(xiàn)大面積發(fā)病時(shí)間為2024年7月10日，比對(duì)照組晚了12 d，至拉秧期沒有出現(xiàn)大面積病死植株。由此可見，施用大蒜秸稈后，可以有效地延遲根結(jié)線蟲的發(fā)病時(shí)間，并抑制根結(jié)線蟲病情發(fā)展，延長(zhǎng)商品瓜采收時(shí)間，提高商品瓜的質(zhì)量。

2.3 施入大蒜秸稈對(duì)甜瓜產(chǎn)量的影響

由表5可以看出，施用大蒜秸稈后，甜瓜產(chǎn)量明顯提高，每667 m2增產(chǎn)512.8 kg，增產(chǎn)17.5%，平均單果質(zhì)量增加20 g，提高了7.7%，平均單株結(jié)果數(shù)增加0.5個(gè)，提高9.1%。由此可見，施入大蒜秸稈后，果實(shí)增大，商品瓜的品質(zhì)明顯提高，有效提升了生產(chǎn)效益。

3 結(jié)論與討論

根結(jié)線蟲病是一種靠土壤、灌溉水、農(nóng)事操作及農(nóng)機(jī)農(nóng)具等近距離傳播的典型土傳病害，一旦傳入很難根治[14]。傳統(tǒng)的防治方法一般采用高毒化學(xué)農(nóng)藥直接施入植物根部，不僅易造成土壤板結(jié)，破壞植物根系土壤生態(tài)，還容易產(chǎn)生農(nóng)藥的殘留，影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。因此，尋找既安全高效又環(huán)境友好的防治手段刻不容緩。部分農(nóng)作物秸稈腐熟后還田可以產(chǎn)生有毒的次生代謝物，并提供一個(gè)相對(duì)低氧的環(huán)境，從而導(dǎo)致土壤病原菌死亡[15]。Piedra等[16]向根結(jié)線蟲病嚴(yán)重的土壤中施入辣椒秸稈，提高了微生物的數(shù)量及多樣性，從而抑制了根結(jié)線蟲的繁殖。霍凱麗等[17]探究了辣椒秸稈發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)番茄根結(jié)線蟲的影響，發(fā)現(xiàn)辣椒秸稈-雞糞聯(lián)合堆肥3 d，4%濃度施用量對(duì)植物生長(zhǎng)和根結(jié)線蟲防治效果最好。

本研究表明，施用腐熟后的大蒜秸稈后能夠顯著降低甜瓜根結(jié)線蟲病情指數(shù)，延緩發(fā)病時(shí)間，提高甜瓜產(chǎn)量，提升生產(chǎn)效益。其原因可能是大蒜秸稈腐熟后為根際土壤的微生物提供豐富的碳基，提高了土壤微生物的數(shù)量及多樣性，抑制了病原體的繁殖；同時(shí)大蒜秸稈本身的抑菌作用和腐解過程中可能產(chǎn)生硫醚類物質(zhì)[18-19]，對(duì)根結(jié)線蟲具有一定的殺滅作用，其具體作用機(jī)理有待進(jìn)一步探明。研究表明，大蒜秸稈腐熟過程中會(huì)產(chǎn)生有毒次生代謝物質(zhì)，過量施入對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利的影響。魏玲等[20]以大蒜秸稈浸提液處理番茄幼苗時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)浸提液濃度由0.5%增加至2%時(shí)，其化感作用由促進(jìn)效應(yīng)變?yōu)橐种菩?yīng)。本試驗(yàn)施用大蒜秸稈濃度為300 kg/667 m2，是否為甜瓜生長(zhǎng)的最適濃度還有待進(jìn)一步的研究。

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基金項(xiàng)目：2023年山東省農(nóng)業(yè)重大技術(shù)協(xié)同推廣計(jì)劃-大蒜節(jié)本增效關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)示范與推廣（SDNYXTTG-〔2023〕-39）

第一作者簡(jiǎn)介：王心迪（1991—），女，農(nóng)藝師，碩士，主要從事蔬菜栽培技術(shù)研究工作

*通信作者簡(jiǎn)介：崔艷秋（1970—），女，農(nóng)技推廣研究員，本科，主要從事蔬菜食用菌栽培技術(shù)研究工作