少免耕对豌豆根腐病菌田间分布的影响

少免耕对豌豆根腐病菌田间分布的影响

摘要：2002年7月在定西李家堡乡从经过保护性耕作不覆盖、免耕麦草覆盖等不同方法处理的6块豌豆地块中取24个土样，带回用平板法分离病原菌，然后进行纯培养和菌量的统计。结果表明少耕、免耕地块的病原菌菌量少于保护性耕作的地块，茄镰刀菌（F.solni）的菌量在免耕、覆盖的地块明显少于三耕两耱的地块；尖孢镰刀菌（F.oxysporum）的菌量在少耕地块相应地少,在保护性耕作、秸杆还田的地块明显地多。少免耕覆盖的地块豌豆产量最高，三耕两耱不覆盖的地块产量最低。

关键词：豌豆、根腐病、镰刀菌、少免耕。

Effects of Mini-tillage and No-tillage on the distribution of the pea fusorium

Abstract  July 7th 2002, Gather 24 sample of soil from plastic mulch-tillage and No-tillage fields etc. Separated the pathogen ,Then count the quantity of pathogen,Detemine its pathoginicity. 

The result showed that the quantity of Fusarium would reduce under the condition of Mini-tillage and No-tillage. The quantity of F.solni in No-tillage and Mulch-tillage fields is less than it in Twice-tillage fields .The quantity of F.oxysporum is also little in Mini-tillage fields, The pathogenicity of F.solani、F.oxysporum、F.avenaceum、F.sulphureum and F.tricinctum is stronger than the other separated pathogen . The output of the pea in Mulch-tillage fields is more than it in No-tillage fields.  

Key words  Pea  Fusorium  Mini-tillage and No-tillage

豌豆根腐病是由镰刀菌（Fusarium oxysporum; F.solani）引起的一种土传病害。该病在豌豆的整个生育期均可发生，但以花期发病最多。近年来在甘肃省定西地区发生日益严重，陇中半干旱地区实行的三耕两耱的传统耕作方法，存在着耕层土壤翻动次数多，受外界光热影响大，水分蒸发强烈，有机质分解快，耗能多，成本高等生产实际问题。而且镰刀菌在传统耕作方法的地块繁殖快，菌量多。少免耕保水保墒，抑制有害病原菌的生长，可在陇中干旱山区广泛推广。对于少免耕的研究，温随良研究过定西少免耕覆盖对提高土壤养分的效应，陈垣等研究过早作土壤少免耕对作物生长发育的生态效应研究；而对豌豆镰刀菌的研究，有李敏权的《甘肃省豌豆根腐病发生规律研究》，李乾坤的《甘肃中部干旱山区豌豆根腐病综合防治研究》等；关于少耕、免耕对镰刀菌存活的影响，国内未见报道。作者从2002年6月开始，在指导老师的带领下，对定西李家堡豌豆田块六个不同处理的实验地土壤进行了病原菌分离培养、纯培养。对各处理进行了菌种的鉴定和菌量的测定，并对分离得到的9种病原菌进行了致病性测定，具体实验如下：

⒈材料与方法

1.1 试验各处理的设计。

实验设在陇东黄土高原半干旱地区定西县李家堡乡川台地，土壤为黄绵土，贮水性良好。年降水量412.5mm。蒸发量531mm。年平均气温6.4摄氏度，积温2246摄氏度，无霜期140天，日照时数2476小时。

处理1：保护性耕作，不覆盖。

收割后对试验田进行三耕两耱。8月收割后立即进行第一次耕作，8、9月下旬分别进行第二次、第三次耕作，耕地深度分别为20cm、10cm、5cm。最后一次耕完后进行第一次耱地，十一月份在地冻前进行第二次耱地。

处理2：免耕，麦草覆盖。

试验的整个过程免耕，2001年8月到2003年3月用前茬小麦作物桔干覆盖原生长田块，但由于上茬作物为胡麻，所以按照要求改用麦草进行覆盖。

处理3：免耕，不覆盖。试验整个过程免耕，其余同处理2。

处理4：保护性耕作，桔干还田。

同处理1，对试验进行三耕两耱，但第一次耕作时应桔干还田，在小麦脱粒后，将麦草返回原试验小区耕入土中。

处理5：保护性耕作，地膜覆盖，同处理1，对试验小区进行了三耕两耱，十月耱地后用地膜覆盖，地膜宽度为40cm。

处理6：免耕，地膜覆盖。

每个处理设4个重复，共24个不同小区。

1.2 带菌土壤的采集及病原菌的分离。

    从定西李家堡乡不同处理的实验田块采集土样，采样用五点取样法，带回后进行病原菌的分离，从土壤中分离病原菌的方法如下：

    分离用的培养基为培养镰刀菌的专用培养基，其成分如下：琼脂20.0克，蛋白胨5.0克，KH2PO41.0克，HgSO4.7H2O 0.5克，蒸馏水1000毫升，链霉素300.0毫克，五氯硝基苯1.0克。

称取土样1克，放入灭过菌的培养皿中，待灭好菌的专用培养基冷却到40摄氏度左右后倒成平板；每个土样设三个重复，将做好得平板放入温箱中在25°的温度下进行培养，五天后统计每皿中得菌落数。

1.3病原菌的纯培养

    观察培养皿中的菌落，对形态不同的菌落转皿再进行分离，对分离得到得菌归类整理后，对初步鉴定为同一类型得菌再进行单孢分离。单孢分离的方法用稀释法，用拨针挑取一点菌落，在无菌水中稀释，在显微镜中观察，至每个水滴中只有一个孢子时，用玻璃棒蘸取少许水接在培养基上在25摄氏度的温箱中培养。

1.4病原菌的致病性测定。

    对最后分离纯化得到的病原菌用平皿法进行致病性测定，具体做法是：先将菌种在马铃薯蔗糖培养基（PSA）上培养7天，然后从培养皿中菌落边缘部位切下一块直径为 4mm的菌饼（镰刀菌菌丝和分生孢子），置于事先准备好的水琼脂培养皿中央，在25摄氏度的培养箱中培养3天后，然后将经0.1%升汞消毒1分钟的豌豆种子在无菌水中冲洗三遍后，均匀排列在带菌水琼脂培养基上，在25摄氏度的培养箱中生长7天，计测发病率和病情指数。实验设三重复，以不接菌的水琼脂培养基上同样处理的种子为对照。

⒉结果与分析：

2.1不同处理各小区病原菌菌量对照。

    用平板法对各小区所采土样进行病原菌分离培养，在25度温箱培养4天后统计每皿菌落数，结果见表1：

从表中可以看出，免耕地膜、麦草覆盖的地块病原菌量最少，免耕不覆盖的地块次之；而保护性耕作的地块菌量则较多。对比各小区产量，免耕、麦草覆盖的地块产量最高，不覆盖的处理地块产量则低。计算各处理小区病原菌菌量与产量的相关系数，得相关系数r=0.334415。既病原菌菌量与豌豆产量呈正相关。所以，可以初步确定少耕或免耕对定西豌豆地块中病原菌的存活确实用很大影响，此种地块中病原菌的存活有一定的表1: 不同处理各小区病原菌菌量对照表

		重复1	重复2	重复3	重复4	平均
保护性耕作，不覆盖	菌落数	139	129	123	113	125
	籽粒产量	1875.4	1623.9	1668.5	1446.5	1652.8
免耕，麦草覆盖	菌落数	140	0	69	73	71
	籽粒产量	1856.5	2004.4	1799.9	1497.9	1789.7
免耕，不覆盖	菌落数	110	126	71	96	106
	籽粒产量	1647.6	1384.4	1592.3	1040.8	1416.3
保护性耕作，秸杆还田	菌落数	64	131	174	79	112
	籽粒产量	1627.1	1548.3	1837.8	1093.8	1526.7
保护性耕作，地膜覆盖	菌落数	58	158	163	115	123
	籽粒产量	1764.4	1587.4	1627.8	1476.5	1614.0
免耕，地膜覆盖	菌落数	71	140	68	44	81
	籽粒产量	1563.2	1441.4	1696.8	1413.3	1528.7

（注：籽粒产量为 ：千克/公顷）

难度，覆盖处理能在一定程度上提高豌豆的产量。但少免耕对定西豌豆地块致病性病原菌的影响和产量的影响需进一步研究。 2.2 初步鉴定出的9种病原菌在各处理中的分布。

对分离出的病原菌进行纯培养后，经过观察菌落形态，初步估计病原菌的类型，并进行归类整理。

对上述分离出的病原菌在显微镜下进行仔细鉴定，对于确定为镰刀菌的，通过量小孢子大小、大孢子大小，有无厚垣孢子，单、复瓶梗以及单孢分离第四天的直径，菌落在培养皿中的形态等鉴定其种类。

表2：各菌在试验设计的小区中的菌落数分布

	籽粒产量	尖孢镰刀菌	茄镰刀菌	燕麦镰刀菌	硫色镰刀菌	柱孢属	水生镰刀菌	三线镰刀菌	毛霉属	淡色孢科
保护性耕作，不覆盖	1443	88	245	75	11	55	0	0	0	0
免耕，麦草覆盖	1790	72	118	0	0	32	0	40	0	3
免耕，不覆盖	1416	121	277	48	29	0	59	0	40	0
保护性耕作，秸杆还田	1526	224	92	2	63	0	0	0	0	0
保护性耕作，地膜覆盖	1614	143	60	30	49	64	0	7	0	0
免耕，地膜覆盖	1528	191	88	1	2	1	0	0	1	0
总计	9317	839	880	156	154	152	59	47	41	3

注：表中的数字表示菌落数 通过分析鉴定，确定了9种病原菌，分别为茄镰刀菌（F.solani）、尖孢镰刀菌（F.oxysporum）、燕麦镰刀菌（F.avenaceum）、硫色镰刀菌（F.sulphureum）、三线镰刀菌（F.tricinctum）、水生镰刀菌（F.aquaeducturm）、柱孢属（cylindravarpon.sp）、淡色孢科和毛霉属 等。将鉴定得到的9种病原菌整理观察其在各区的分布，结果见表2： 从表2中可以看出，茄镰刀菌（F.solani）和尖孢镰刀菌（F.oxysporum）在试验地块中的菌量最多。对于F.solani来说，其在保护性耕作不覆盖和免耕不覆盖的地块中的菌量最多；在其余进行地膜或麦草覆盖的地块中的菌量则相对比较少。这说明对地块进行保护性覆盖有利于抑制茄镰刀菌（F.solani）的繁殖。 而对于尖孢镰刀菌（F.oxysporum）来说，其在秸干还田地块中的菌量最多。在免耕地块中的菌量则相对较少。由此可以推断出尖孢镰刀菌（F.oxyporum）与秸干还田有关，秸干还田能使此菌大量繁殖。 其余几种病原菌在各田块中的菌量都相对很少。一般不会给豌豆的产量构成威胁。为了试验这几种病原菌的致病性和对豌豆产量的影响，下一步再对这几种病原菌做进一步的研究。 2.4 几种病原菌致病性的讨论分析 用平皿法对病原菌做致病性测定，对在带菌水琼脂中培养7天的豌豆苗的发病指数做分级调查。发病指数分为6级，分别是：0—健康无病。1—幼苗初生根尖部位出现坏死斑点症状，但不软腐。2—幼苗初生根上出现变软或软腐症状。3—坏死幼苗，萌发种子幼苗胚根腐烂。4—霉烂坏死的种子或不萌发而不腐烂的种子。病害发病率=（发病幼苗数/种子总数）；病情指数=（各级发病株数*病害分级代表值）/4*种子总数。 调查统计结果详见下表3：

表3：各病原菌致病性调查表

由表中可知，致病力最强的前5种菌分别为：茄镰刀菌（F.solani）、尖孢镰刀菌（F.oxysporum）、燕麦镰刀菌（F.avenaceum）、硫色镰刀菌（F.sulphureum）、三线镰刀菌（F.tricinctum）。对照表2，观察其在各小区中的分步得到茄镰刀菌（F.solani）、燕麦镰刀菌（F.avenaceum）在不覆盖的耕作的地块菌量不其他方式处理的地块菌量明显多，所以覆盖的耕作方法有利于抑制这两种镰刀菌的繁殖；而尖孢镰刀菌（F.oxysporum）、硫色镰刀菌（F.sulphureum）在保护性耕作、秸杆还田的处理地块菌量多，说明这中耕作方法有利于此种致病性镰刀菌在土壤中的生长。 ⒊　讨论

在少免耕条件下，地膜和秸干覆盖耕作与传统耕作相比，可促进土壤养分的转化。改善土壤物理性状，协调水、肥、气、热和各肥力因素（温随良），而且能抑制土壤中病原菌的繁殖蔓延，增产效果明显，可因地制宜地在半干旱地区进行推广。 覆盖耕作促进了土壤团粒结构和数量的形成，对土壤中病原菌的存活有一定的抑制 作用。免耕能明显提高夏闲时土壤的贮水量，抑制病原菌在土壤中的存活，对陇中半干旱地区的土壤有极好的保墒功能，是目前各节水保墒措施中最为有效的措施。（徐凤来等） 作者在指导老师的带领下，在经过一年的研究后发现，少免耕耕作与传统耕作相比，不但能节省能源，象前面很多人研究的那样提高土质，保水保墒，而且能抑制病原菌的产生。秸干、地膜覆盖的耕作方法对田块中的致病性镰刀菌茄镰刀菌（F.solani）有很好的抑制作用；秸干还田的耕作方法使田块中的尖孢镰刀菌（F.oxysporum）大量增多。 实验用统计个皿中的菌落数的方法估计各区病原菌的菌量，由于菌落在在生长时间过长时就会变得相当密集，给统计带来了一定的难度，统计结果有一定的误差。实验中对病原菌致病性测定用的是平皿法，接在水琼脂上的豌豆种子在培养箱中培养，其与大田中的环境有一定的差异，所以实验统计也有一定的误差。 实验统计结果表明，各处理田块中致病性病原菌的菌量与豌豆的产量并不是十分相关。这是因为豌豆的产量不仅与致病性病原菌有关，而且与各不同处理的耕作管理方法、土质及偶然条件有关，致病性病原菌的菌量与豌豆的产量不是十分相关。

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