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主题:烟草论文写作 时间:2024-03-02

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摘 要:在常年青枯病发生较为严重的彭水县润溪乡,于烟草移栽期、小培土期、团棵期施外源有机酸,通过平板稀释计数法,测定根际土壤青枯菌数量,并调查烟草青枯病的发病情况和烟株前期的生长情况.试验结果表明,在烟草早期的生长过程中,有机酸能够显著刺激青枯菌的定殖与侵染,并且对烟草生长的作用影响不明显,且能加重烟草青枯病的发生.因此,在实际应用中,应注重田间有机酸的调控,要采取相应的措施避免有机酸的积累.

关键词:有机酸;烟草;青枯菌;发病率

土传病害主要是指生活在土壤中的病原物从作物根部或茎部侵染而引起的病害,是一类重要的植物病害,也是引起连作障碍的重要因子.植物在生长过程中不断向外界分泌次生代谢物质,作物的长期连作导致根际形成单一的土壤环境,促使具有化感性分泌物质长期不断的在土壤中释放.根系分泌物作为土壤中的碳、氮物质,为病原菌生长繁殖提供营养的同时,也抑制了一些根际有益微生物的生长,从而在土壤中形成一种不平衡的微生态环境,导致土传病害的暴发流行[1].

近年来,对于根系分泌物的研究主要侧重在小麦[2]、水稻[3]、西瓜[4]和黄瓜[5]等作物上,而对烟草根系分泌物的相关研究较少,且现有研究主要集中在烟草根系粗提物的极性分离以及不同极性的根系粗提物对烟苗生长、土壤酶活性等的影响[6].高欣欣、于泳会等人在田间与室内收集烟草根系分泌物,证明了烟草主要的根系分泌物有脂肪酸类(月桂酸、肉豆蔻酸等)、芳香族类(肉桂酸、苯甲酸)、酯类等物质,多以有机酸类物质为主.在前期室内试验研究中证明了肉桂酸、肉豆蔻酸、延胡索酸能够显著刺激青枯病菌的运动、趋化活性,并通过室内盆栽试验证明了这些物质能够刺激青枯病菌在根部的定殖,加速青枯病的侵染.为了进一步验证3 种有机酸在田间的效果,特选择常年青枯病发生较为严重地块,通过外源有机酸类物质的施用,分析对青枯病菌早期侵染的影响.

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地安排在彭水县润溪乡白果坪村烟草基地,海拔1 040 m,北纬30°38′61.1″,东经109°12′96.8″;5月5日移栽,烟草种植密度:行距115 cm、株距55~60 cm,平均每667 m2为1 100株左右.试验区面积1 455.3 m2左右,为烟草青枯病常年严重发生地块.土壤为黄壤,pH 5.5左右,有机质1.4%~2.9%,有效氮110~198 mg/kg,有效磷1~19 mg/kg,有效钾127~184 mg/kg,氯离子含量小于40 mg/kg.

1.2 供试烟草品种

供试烟草品种为云烟97,试验所用烟苗采用漂浮育苗法,试验地按相关技术标准,进行统一大田管理.

1.3 供试化合物(有机酸)

肉桂酸,AR 分析纯,纯度≥99% ,分子质量148.16,采购于天津博迪化工股份有限公司;肉豆蔻酸,AR 分析纯,纯度≥99%,分子质量228.37,采购于天津光复精细化工研究所;延胡索酸,AR 分析纯,纯度≥99.5%,分子质量116.07,采购于成都科隆化工试剂厂.化合物的浓度配制与稀释:先用甲醇将各化合物分别配制成10 mmol 浓度的母液,然后用水将母液稀释至1.5 mmol使用.

1.4 试验所用培养基

1.4.1 NA培养基将牛肉膏3.0 g、酵母膏1.0 g、蛋白胨5.0 g、葡萄糖10.0 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1 000 mL于加热条件下均匀混合,并使用2 mol 的NaOH 溶液将pH值调节至7.0,在121 ℃下灭菌20 min.

1.4.2 TTC 培养基用无菌蒸馏水配制成1%溶液,在NA 培养基倒平板前(培养基冷却至45 ℃时,在每100 mL 培养基中加入500 μL TTC 溶液,摇动使与培养基充分混合,即为TTC培养基.

1.5 试验设计

试验共设4个处理:

肉桂酸1.5 mmol灌根,每株100 mL;

肉豆蔻酸1.5 mmol灌根,每株100 mL;

延胡索酸1.5 mmol灌根,每株100 mL;

清水对照(每株喷清水100 mL).

各处理田间随机区组排列,每处理4次重复,共计16 个小区,每个小区约80 株烟,面积约50 m2,四周设保护行.

烟草移栽期(5 月17 日)、伸根期(6 月3 日)、小培土环节(6 月20 日)分别在烟草根部附近添加100 mL 有机酸类物质.

1.6 调查指标与方法

1.6.1 烟草根际土壤青枯病菌含量检测菌悬液的配置:取保存于4 ℃的土样5 g 溶于装有45 mL 无菌水的三角瓶中,在摇床30 ℃,每分钟180 转速下培养30 min,取出后静置20 min,取上清液为菌悬液.

用平板计数法对菌悬液中的青枯雷尔氏菌的数量进行估算,以确定菌悬液中青枯雷尔氏菌的实际活菌数量,具体方法如下:从配置的菌悬液中吸取100 μL移入到装有900 μL无菌水的1.5 mL离心管中(此时的菌悬液浓度已为稀释前的10倍),振荡摇匀后,从此离心管中吸取100 μL菌悬液,再移入到另一装有900 μL无菌水的离心管中,以此方法稀释直至浓度为标准菌悬液的10- 4倍.将稀释所得的为标准菌悬液浓度10- 1、10- 2、10-3、10-4倍的稀释菌液各吸取100 μL至平板中,均匀涂布,于30 ℃的恒温环境下培养4 h,分别计数.

溶液细菌数(mL)等于平板菌落数×稀释倍数/平板上加菌液的量分别于移栽期、伸根期、小培土处理后6 d、10 d、15 d采集土壤进行取样分析.

1.6.2 青枯病发病情况调查采用全株调查法,对整个小区所有的烟株进行调查.在移栽后45 d 进行调查,每隔3 d调查一次.

烟草青枯病调查按GB/23222-2008《烟草病虫害分级及调查方法》国家标准.

1.6.3 烟草前期生长调查烟苗移栽后20 d、30 d,采用挖掘法测定烟株生长情况,包括根长、根重、根体积、烟草鲜重、烟草干重.每个小区选择烟苗4株,带土挖出整个根系,先轻轻抖落土壤,用水浸泡、冲洗干净后,测量最大根长并计算侧根数量,然后用排水法测量根系体积,最后称量根系与烟株的鲜重.在105 ℃条件下杀青30 min,60 ℃烘干至恒重,称取烟株的干重.

1.7 数据统计与分析

试验数据运用SPSS 19.0 软件和Excel 2013 进行统计分析与多重比较,用Origin 9.0作图.

2 结果与分析

2.1 烟草根际土壤青枯病菌含量动态变化对田间烟株根部青枯菌的定殖量进行检测的结果表明,移栽后10 d,肉桂酸处理后根部的青枯菌的定殖量达到2.0×103 CFU/g,但各处理之间不存在差异(见图1);移栽后22 d(6 月1 日),3 种有机酸处理烟草后,根表青枯菌的定殖量呈现迅速增加的趋势,移栽后1个月左右(6月13日)肉桂酸、肉豆蔻酸、延胡索酸处理烟草后,青枯菌的量分别达到6.03×103 CFU/g、5.10×103 CFU/g和4.33×103 CFU/g,显著高于对照的1.33×103 CFU/g;在发病初期(6 月25日),肉桂酸处理烟株根部的菌量达到1.07×104 CFU/g,是对照的2 倍左右,青枯菌在根部大量富集也为后期青枯病的发生提供基础.

2.2 不同有机酸对烟草前期生长的影响肉桂酸、延胡索酸、肉豆蔻酸3种有机酸处理烟株的结果表明,移栽后20 d,3 种有机酸对烟草根重没有显著影响,说明有机酸对早期烟草根重的影响不明显.肉桂酸处理一定程度上降低了根体积与烟株的鲜重,肉豆蔻酸的添加对根体积、鲜重具有显著的抑制作用,而延胡索酸对根长、根体积具有一定的促进作用.方差分析结果表明,烟草的鲜生物量在对照与各处理之间具有统计学意义(p<0.05),且对照高于各处理.烟草的干生物量各处理之间没有统计学意义,有机酸在移栽后20 d 对烟草干物质的积累没有显著影响.

移栽后30 d,有机酸对根部性状的促进效果由强到弱依次为:肉豆蔻酸、对照、肉桂酸、延胡索酸.其中,肉豆蔻酸处理与其余各处理之间具有统计学意义.方差分析结果表明,延胡索酸与对照相比(p<0.05),烟草的鲜重在对照和各处理之间具有统计学意义,且对照高于有机酸处理,有机酸在移栽后30 d对烟草干物质的积累并没有显著影响.

2.3 不同有机酸对烟草青枯病发病的影响3种有机酸对烟草青枯病发病率的影响由强到弱依次为:肉桂酸、延胡索酸、肉豆蔻酸、清水对照,发病率最高时达到28.09%,3 种有机酸对烟草青枯病病情指数的影响由强到弱依次为:肉桂酸、肉豆蔻酸、延胡索酸、清水对照.结合青枯病发病率和病情指数,延胡索酸处理的发病率高于肉豆蔻酸处理,但是病情指数低于肉豆蔻酸处理,说明肉豆蔻酸处理的烟草发病重,不利于烤烟的收成,相反,虽然延胡索酸处理的发病率高,但病情发展速度低于肉豆蔻酸处理,烟草受害程度低于肉豆蔻酸处理.

3 结论与讨论

试验结果表明,田间施用外源有机酸能够刺激青枯病菌对烟草早期的侵染,加重烟草青枯病的发生,但对烟草的生长没有显著影响.有机酸作为信号物质能够刺激青枯病菌在根部的定殖,加大青枯菌在根部的含量并加速青枯病的侵染,其中肉桂酸的作用更加显著.近年来的研究表明,化感物质不但引起作物自毒作用,而且会导致病害的暴发流行.植物赖以生存的土壤中聚集着大量微生物,其中既有有益微生物,也有病原微生物.根系分泌物中丰富的糖类、氨基酸类、有机酸及酚酸等物质,为植物根际土壤微生物的生长和繁殖提供了充足的营养,同时也影响土壤微生物的种类、数量及其在植物根际的分布.研究发现,不同土壤微生物在根际的定殖受根系分泌物的影响而表现出明显的根际效应[7-8].有机酸可改变连作土壤理化特性,使根际土壤pH值降低,也对根际土壤微生物种群结构的变化产生较大影响,因此长期连作导致土传病害的暴发流行[9].

根系分泌物调节并决定着根系与土壤微生物间的生物、化学、物理等相关关系,在根系微生物互作过程中起着至关重要的作用[10-11].在连作条件下,土壤微生物群落多样性降低,有益微生物减少甚至灭亡,病原微生物增加[5].柯文辉[12]认为,在烟草连作障碍土壤中存在化感自毒物质,随着这些自毒物质的逐渐积累,可以显著降低土壤微生物群落多样性,增加病原微生物数量,破坏土壤微生态系统的平衡,降低根系的代谢活动及营养元素的有效性,最终导致烟叶产量和质量下降.因此,在实际应用中,应注重田间土壤有机酸的调控,以避免有机酸的积累.

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