大蒜秸秆对烟草根结线虫病及根际土壤理化性状的影响

摘要：以烤烟红花大金元为材料，研究大蒜秸秆无菌化还田对烟草根结线虫病及根际土壤的影响。结果表明，T3（烟株移栽前，大蒜秸秆一次性施入大田4 500 kg/hm2），根结线虫防治效果较好。各处理土壤养分含量均随生育期推进呈先增加后降低趋势。不同生育期，T3（烟株移栽前，大蒜秸秆一次性施入大田4 500 kg/hm2）过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性均显著高于其他处理。不同处理土壤酚酸物质含量随生育期推进逐步增加，表现出富集效应，对照处理最为显著。T3（烟株移栽前，大蒜秸秆一次性施入大田4 500 kg/hm2）能有效降低烤烟根际土壤中酚酸物质含量，减少土壤化感自毒作用。在各生育期，T3（烟株移栽前，大蒜秸秆一次性施入大田4 500 kg/hm2）根际土壤中真菌数量均较高，细菌数量较低，真菌/细菌较高，这说明烟株移栽前，一次性施入大蒜秸秆4 500 kg/hm2能提高土壤中真菌数量，降低土壤中细菌数量，显著提高土壤肥力及土壤活性。综合考虑，大蒜秸秆对烟草根结线虫病的防治效果，以 T3 处理（烟株移栽前，大蒜秸秆一次性施入大田4 500 kg/hm2）的大蒜秸秆添加量较为适宜；一次性施入大蒜秸秆4 500 kg/hm2能提高土壤中真菌数量，降低土壤中细菌数量，显著提高土壤肥力及土壤活性。

关键词：大蒜秸秆；烟草；根结线虫病；根际土壤

中图分类号S435.72文献标识码A文章编号0517-6611（2023）06-0136-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.033

Effects of Garlic Straw on Tobacco Rootknot Nematode Disease and Physicochemical Properties of Rhizosphere Soil

ZHAO Yahong1， WU Zhixing1， WANG Zhijiang2 et al

（1.Agricultural College of Kunming University/Yunnan Urban Characteristic Agricultural Engineering Technology Research Center，Kunming，Yunnan 650214;2.Kunming Branch of Yunnan Tobacco Company， Kunming， Yunnan 650214 ）

AbstractThe effect of sterile returning of garlic straw on tobacco rootknot nematode disease and rhizosphere soil was studied using fluecured tobacco Honghua Dajinyuan as material. The results showed that T3 （garlic straw was applied to the field at a time of 4 500 kg/hm2 before transplanting tobacco plants） had a good control effect on rootknot nematode. The soil nutrient content of each treatment increased first and then decreased with the advance of growth period. At different growth stages， the activities of catalase， urease， phosphatase and protease in T3 （before transplanting the tobacco plant， applying garlic straw into the field at a time of 4 500 kg/hm2） were significantly higher than those in other treatments. The content of phenolic acid in soil of different treatments increased gradually with the advance of growth period， showing enrichment effect， and the control treatment was the most significant. T3 （before transplanting tobacco plants， garlic stalks were applied to the field at a time of 4 500 kg/hm2） could effectively reduce the content of phenolic acids in the rhizosphere soil of fluecured tobacco and reduce the allelopathic autotoxicity of soil. At each growth stage， T3 （before transplanting tobacco plants， garlic stalks were applied to the field at a time of 4 500 kg/hm2） had a higher number of fungi in the rhizosphere soil， a lower number of bacteria， and a higher ratio of fungi/bacteria， which showed that before transplanting tobacco plants， onetime application of garlic stalks at a time of 4 500 kg/hm2 could increase the number of fungi in the soil， reduce the number of bacteria in the soil， and significantly improve soil fertility and soil activity. In a comprehensive consideration， the control effect of garlic straw on tobacco rootknot nematode disease， the garlic straw added amount of T3 treatment （before transplanting tobacco plants， the garlic straw was applied into the field at a time of 4 500 kg/hm2） was more appropriate;the onetime application of garlic straw 4 500 kg/hm2 could increase the number of fungi in the soil， reduce the number of bacteria in the soil， and significantly improve soil fertility and soil activity.

Key wordsGarlic straw;Tobacco;Root knot nematode disease;Rhizosphere soil

烟草根结线虫病是由根结线虫侵染所引起的土传病害［1］，在全球范围内的农业领域广泛出现，造成的危害极其严重，在防治上很困难［2］，其严重影响了烟叶质量，导致经济的巨大损失［3］。昆明市处于云贵高原中部，属亚热带季风型气候，四季分明、冬温夏热、降水丰沛，是优质烟叶生产区之一，其烟草生产在云南省占有重要地位［4］。近些年，因为大棚种植各种农作物技术的推广，土地的利用率大面积提高，根结线虫发病率也呈不断增加趋势，已经对昆明烟草的各个生长时期构成严重威胁［5］。目前，烟草根结线虫病的防治仍以化学药剂为主，选取质量分数为 0.5%的阿维菌素、质量分数为10%的噻 唑膦或质量分数为20%的丁硫·克百威等，在移栽期穴施或者生长期灌根施用［6］。

化学药剂在使用初期一般有较好的防治效果，但随着使用时间延长，防效呈明显降低趋势，化学药剂的成本相对也较高，在使用过程中，如果不注意施用的用量及用法，很容易对土壤微生态环境造成破坏，还会引起环境污染等问题［7］。用植物残体和植物提取物溶液对病虫害进行防治，符合现代农业生产的病虫害防治理念［5］。研究表明，印楝、万寿菊、薄荷、芥菜等植物的浸提液均具有良好的杀线虫效果［8-10］。但这种类型的研究更多存在果蔬类作物，相关大蒜秸秆对烟草根结线虫病的研究相对较少。为此，笔者通过田间小区试验，综合比较4个大蒜秸秆量处理对烟草根结线虫病的控制效果及对烤烟生长发育、土壤养分、酶活、酚酸类物质、土壤微生物数量的影响，以期为昆明烟区烟草的安全生产提供理论依据与技术指导。

1材料与方法

1.1试验材料

烤烟品种以烤烟红花大金元为材料，烟株生产管理按昆明市优质烤烟栽培生产技术规范进行。供试材料为大蒜秸秆，在烟株移栽前，将粉碎成1～2 cm的大蒜秸秆一次性施入大田，翻耕耙匀。采用田间随机区组排列，每个处理重复3次。大蒜秸秆的氮、磷、钾含量分别是0.62%、0.18%和0.95%。

1.2试验设计

试验于2020年4—10月在安宁市具有严重根结线虫病发病史植烟区开展。设置4个大蒜秸秆还田量处理，分别为3 000 kg/hm2（T1）、3 750 kg/hm2（T2）、4 500 kg/hm2（T3）、5 250 kg/hm2（T4），对照CK不施用大蒜秸秆。在烟株移栽前，将粉碎成1～2 cm的大蒜秸秆一次性施入大田，翻耕耙匀。采用田间随机区组排列，每个处理重复3次。

采用“S”型5点取样法采集土壤样品，分别在移栽期、团棵期（移栽后30 d）、旺长期（移栽后60 d）和成熟期（移栽后90 d）采集不同处理近烟株根部10 cm处，直径3 cm，深度15 cm的根际土壤样品约1 000 g，5个处理4个时期共计20个样品，重复3次。每份土壤样品充分混匀后分为2份，一份200 g装入无菌袋中迅速放入干冰盒中，带回实验室放-80 ℃冰箱保存供下一步高通量测序用，另一份约800 g用于测定土壤养分、土壤酶活性和土壤酚酸类物质。

1.3测定项目与方法

1.3.14个不同处理烟株根结线虫病病害情况调查。

按照GB/T 23222—2008的方法于烟叶采收末期调查不同处理烟株根结线虫病发病率。采取5点取样方法，每点不少于10株，计算发病率、病情指数和相对防治效果。

1.3.2不同处理土壤养分测定。

参考鲍士旦《土壤农化分析》［11］的方法测定土壤pH、有机质、碱解氮、速效钾和速效磷等土壤养分。

1.3.3土壤酶活性测定。

参照关松荫［12］的方法测定土壤蛋白酶、土壤蔗糖酶、淀粉酶、土壤磷酸酶、土壤脲酶、过氧化氢酶等活性。

1.3.4土壤酚酸物质测定。

参照荣思川等［13］的方法测定土壤中酚酸类物质含量，包括土壤肉桂酸、对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、阿魏酸、4-香豆酸、阔马酸等酚酸类物质。

1.3.5土壤微生物数量。

利用实时荧光定量技术（qRT-PCR）的方法检测土壤中真菌和细菌的数量。提取土壤样品宏基因组DNA，采用真菌特异性引物（ITS1F：5′-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3′，ITS2R：5′-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3′）、细菌特异性引物16S（338F：5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′，806R：5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3）进行qPCR扩增，根据标准曲线定量检测出样品中细菌和真菌的数量；定量PCR试剂：ChamQ SYBR Color qPCR Master Mix（2X），定量PCR仪：ABI7500 型荧光定量PCR仪。

2结果与分析

2.1不同处理对烟株根结线虫病的防治效果

不同处理对烟株根结线虫病防治效果见表1。由表1可知，各处理发病率表现为CK>T1>T2>T4>T3，病情指数表现为CK>T1>T2>T4>T3，防治效果表现为T3>T4>T2>T1。总体来看，T3，即大蒜秸秆还田量为4 500 kg/hm2，根结线虫防治效果最好。

2.2不同处理对烤烟农艺性状的影响

不同处理烟株农艺性状见表2。由表2可知，移栽后30 d，T1、T2、T3和T4烟株株高和有效叶片数均显著高于CK，T2和T3节距显著高于T1、T4和CK，T3和T4的茎围以及最大叶长均显著高于T1、T2和CK。移栽后60 d，T3和T4烟株株高、有效叶片数和茎围显著高于T1、T2和CK，T3烟株节距和最大叶长显著大于其他处理，T4烟株最大叶宽显著大于其他处理。移栽后90 d，T3和T4烟株株高、有效叶片数和最大叶宽均显著高于T1、T2和CK，T1、T2、T3和T4烟株节距、茎围和最大叶长均显著高于CK。总体来看，T3和T4烟株在不同生育期农艺性状表现优于CK。