腐殖酸与植物源杀线剂和微量元素配施对烤烟抗线虫病害的影响

摘要 [目的]防治烟草根结线虫病害，减少农药投入，探究改善烟株营养状况和提高抗病能力的措施，推动烟草栽培可持续发展。[方法]采用单因素试验设计，4个处理分别为清水对照、腐殖酸（H）、H+植物源杀线剂、H+微量元素，测定了烤烟生物量、主要农艺指标、根结线虫病级与根结指数、根系和根结形态学参数。[结果]与清水对照相比，所有处理均显著降低了烤烟根结线虫病级和根结指数、根结干重、根结数量和根结体积，显著提高了烟株茎粗、叶面积、SPAD、叶片数和株高，促进了根系生长，进而显著提高了烤烟叶干重和茎干重。[结论]增施腐殖酸营养液及其与植物源杀线剂和微量元素配施，可促进根系生长，进而提高烤烟抗病和抑病能力，是一项具有推广价值的措施，但对其抗病和抑病的机理，还有待进一步研究。

关键词 烤烟;腐殖酸;植物源杀线剂;微量元素;根结线虫病

中图分类号 S 435.72  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）16-0104-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.16.027

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Humus Acid and Its Combination with Phytogenic Nematicide and Trace Elements on Resistance of Tobacco against Root-knot Nematodes

LIU Mei-ju1， YU Ya-lin2， LI Jiang-zhou3 et al

（1.College of Resources and Environment， Yunnan Agricultural University， Kunming，Yunnan 650201;2. College of Resources and Environment， China Agricultural University， Beijing 100193;  3.Yunnan Tobacco Company Yuxi Company Technology Center， Biological Control Engineering Research Center of China Tobacco， Yuxi， Yunnan 653100）

Abstract [Objective]To control tobacco root knot nematode disease， reduce pesticide investment， explore how to control root knot nematodes by improving the nutritional status and disease resistance of tobacco plants to promote sustainable development of tobacco culture. [Method] A field experiment was carried out with one factor randomized design. The four treatments were respectively water control， humus acid （H）， H + phytogenic nematicide and H + trace elements. The biomass of flue-cured tobacco， main agronomic indexes， disease level and root-knot index of nematodes， and morphological parameters of root and root-knot were measured. [Result] Compared with the control of clear water， all three treatments significantly reduced the disease grade and root-knot index， dry weight， number and volume of root-knot， while significantly increased the dry weight of leaf and stem due to the improvement of root growth， stem diameter， leaf area， SPAD， leaf number and plant height. [Conclusion] Therefore， our results highlighted that application of humus acid and its combination of phytogenic nematicide and trace element is a useful measure for sustainable tobacco production in the practice which can enhance the ability of flue-cured tobacco against disease resistance and inhibition of tobacco root nematode. However， the mechanism of its disease resistance and inhibition remain to be further studied.

Key words Flue-cured tobacco;Humus acid;Phytogenic nematicide;Trace elements;Root knot nematode disease

根结线虫病害是严重危害烤烟生长的土传病害之一，据联合国粮农组织统计，线虫病害对全球烟草造成的直接经济损失达每年4亿美元[1]。根结线虫侵染根系，不仅危害烟株对水分和养分的吸收，导致烟叶产量和质量大幅度降低[2];还会增加其他病原体对烟株的侵染[3-4]，加大烟草黑胫病和赤星病等发生的概率[5]。生产中常使用化学药剂来控制烟草根结线虫病害，但因农药残留将降低烟叶品质，并可能造成次生环境污染[6]。农艺防治方法如轮作和选用抗病品种等措施，周期较长，见效甚微[7]。通过施用腐殖酸和微量元素肥料，提高烟株御害抗病能力，并结合使用生物制剂来防治根结线虫，是目前烟草生产中的研究热点。

腐殖酸是进入土壤的有机物料经微生物降解后重新合成的一类非均质黑色或黑褐色的高分子有机聚合物，其中含有多种活性成分和微量元素，对增强植物抗逆性，具有不可替代的积极作用。研究表明，腐殖酸可显著提高烟株生物量[8]，促进烟草根系吸收养分，增加烟草香气物质的形成，提高烟草品质[9]。此外，腐殖酸与生物菌剂配施可以促进烟株生长，提高土壤微生物活性，有效防控烟草青枯病与黑胫病[10]。然而，关于腐殖酸是否能够预防烟草根结线虫病害的研究，则鲜见报道。

植物矿质营养元素，一方面，作为植物组织构成成分直接参与植物新陈代谢;另一方面，通过调节植物抗病的生理生化反应机制[11-12]，影响作物自身的抗病能力[13-14]。叶面喷施中微量元素肥料可以显著提高作物产量，提高烟草品质[15-16]。钼是硝酸还原酶的组成成分，施用钼肥能够提高烤烟光合速率，促进光合产物积累[16-17]。施用镁肥可以降低大豆孢囊线虫病的发病率[12]，添加硼肥则可提高植株表皮细胞膜的稳定性，抑制病原菌侵染与繁殖。钼肥、镁肥和硼肥同时施用，可以促进烟株早生快发，促进根系生长，改善烟株农艺性状[14]。改善植物中微量元素营养状况，进而提升植物自身的抗病能力，以及利用植物提取物来防治作物病害，一直是植物营养与植物病害学者关注的热点。

植物源生物制剂防治烟草花叶病的研究相对较多，如马蓝醇提取物和中草药材料混合提取物可有效防治烟草花叶病[18]。然而，关于腐殖酸与微量元素和植物源提取物配合施用防治烟草根结线虫病害的研究，则相对较少。笔者通过大田试验，评价腐殖酸、腐殖酸与植物源杀线剂和微量元素配施对烟草根结线虫病害的综合防治效果。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年在云南省玉溪市通海县四街镇四寨村小新庄进行，该地属于亚热带半湿润高原季风气候，多年平均降雨量900 mm，多年平均气温 15.7 ℃，年日照时间2 300 h。试验设置在烟菜轮作多年、常年发生烟草根结线虫病害的烟田，其根结线虫病害程度为中等，地块坐标为102°41′18″E，24°12′10″N，海拔1 960 m。

1.2 试验材料

供试烤烟品种为K326。腐殖酸制剂购自上海田应农业科技有限公司，用量为18 mL/株，基础性状：腐殖酸含量30 g/L，有机质含量100 g/L，pH 7.18，密度1.0 g/mL。植物源杀线剂由中国农业大学资源与环境学院植物抗逆实验室研制，有效成分为植物源酚酸;根据前期盆栽试验结果，确定大田条件下植物源杀线剂用量为20 mL/株。依据盆栽试验和文献相关报道，中微量元素处理设计为镁、硼和钼3种元素混合物，其添加量分别为 200 mgMg/株、15 mgB/株和 5 mgMo/株。镁肥使用无水硫酸镁（阿拉丁试剂），硼肥和钼肥分别使用硼酸和四水钼酸铵（国药集团化学试剂有限公司）。

1.3 试验方法

试验设置4个处理：①清水对照;②腐殖酸（H）;③腐殖酸+植物源杀线剂（H+PGE）;④腐殖酸+微量元素（H+TE）。试验小区面积为58.8 m2，小区长8.4 m，宽7.0 m;设3个区组（重复），区组内各处理完全随机排列。每个小区植烟98株，烟株行距1.2 m，株距0.5 m。4个处理均施用玉溪烤烟专用复合肥（N∶P 2O 5∶K 2O =12∶6∶24）和硫酸钾，用量分别为375和345 kg/hm2。所有肥料采用水溶后灌根施用方式，分2次施用。其中，基肥和团棵肥各施50%，定植时每株灌根量为2 L，团棵期灌根量为1 L，浓度加倍。按照玉溪市烟草公司制定的《优质烤烟K326生产指南》进行田间管理。

1.4 样品采集与分析

烤烟移栽14 d后，在每个小区选取6株长势均一的烟苗，编号挂牌，每14 d测定一次农艺性状。进入打顶期后，进行样品采集和分析，用花枝剪贴土面将烟株地上部剪断，装入尼龙网袋中带回实验室，依据国家烟草专卖局制定的《烟草农艺性状调查测量方法》（YC/T 142—2010）[19]，分别进行农艺参数和烤烟鲜干重测定。应用叶片叶绿素快速测定仪SPAD（SPAD502，Konica Minolta，Japan）测定烟株SPAD值，选取烟株自上而下4～6片完全展开叶，每片叶分别测定两侧叶尖下 1/3 处、叶片中部、叶基上 1/3 处共 6 个点，记录18个点SPAD值的平均值。记录自茎基部至打顶处烟株叶片数，选取最大2片叶进行长宽测定，计算烤烟最大叶叶面积。用钢卷尺测定并记录烤烟株高，用游标卡尺测量烟株茎基5 cm 处直径为茎粗。分别称量烟株叶片与茎秆鲜重，装入网袋中放入烘箱，于 105 ℃杀青 30 min，75 ℃下烘干至恒重，并部分测定烟叶与茎秆干重。

用根管（直径30 cm，高30 cm）将烟株根系完整取出，装入尼龙网袋中带回烟站，进行洗根和根系分析。参照国家标准烟草病虫害分级及调查方法[20]，测定根结线虫病级;参照国际分级标准[21]，测定根结指数。根结线虫病级和根结指数观测完成后，将整个根系分为主根（连接茎与根部的部位）、粗根（≥2 mm除主根外的根系）、细根（<2 mm的根系）和根结4部分，称量并记录各部分根系鲜重，利用排水法测量主根、粗根和根结体积。将细根剪为1 cm 小段，混合均匀后，将根系放入盛有去离子水的透明塑料托盘中，用镊子调整根系位置，使之无交叉，用扫描仪（Epson Perfection V700）进行扫描，用根系分析系统软件（WinRHIZO，Canada）分析细根长度及体积。用扫描仪将根结部分扫描成像，计数和记录根结数量。最后，将所有根系装入信封后放入烘箱，75 ℃下烘干至恒重，测定并记录根干重。