CN106857113A - 一种缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农作物土传病害防治领域，特别是一种缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法：即在春茬西瓜收获后，清理植株残体，施肥，旋耕土壤、撒施棉隆、旋耕土壤，浇水；然后覆盖塑料薄膜保持10‑15天，再揭膜晾晒，完成土壤消毒；秋季，在消毒后的土壤中种植根系能分泌刺激性、具有杀菌物质的百合科作物；再次种植西瓜，即完成一轮西瓜轮作周期；本发明采用棉隆在夏季高温季节对春茬种植过西瓜的土壤进行消毒处理，最大程度杀灭土壤中西瓜枯萎病菌，再通过秋茬种植对西瓜枯萎病菌具有杀灭作用的百合科作物，进一步降低病原菌数量，同时大棚秋季继续种植蔬菜作物，增加收入，整个防控方法过程简单、易于操作，符合农业生产实际需求。

Description

一种缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法

技术领域

本发明涉及农作物土传病害防治领域，特别是一种缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法。

背景技术

西瓜是一种深受人们欢迎的水果，我国每年西瓜种植面积平均在1700万亩，居世界首位。随着种植面积不断扩大和重茬连作，西瓜枯萎病的发生也越来越普遍而严重，已经成为世界范围内毁灭性的土传真菌病害之一。该病害的病原菌为尖孢镰刀菌西瓜专化型（Fusarium oxysporumf. sp. niveum FON），病原菌以菌丝、分生孢子、厚垣孢子和菌核等多种形式能够在未腐熟的肥料、病残株、种子和土壤中越冬，在离开寄主的情况下也能存活5－6年，少部分病菌甚至可以存活10年以上，一般分布在0-25cm土层内，是来年发病的初侵染源，已成为导致西瓜枯萎病普遍发生、防控难度大而减产的主要因素。

水稻-西瓜轮作是有效防控西瓜枯萎病的方法之一，但种植户追求高的经济效益目标和许多种植区水稻灌溉水的缺乏，使得这一方法在许多西瓜种植区很难大面积推广。因此，为了实现设施大棚种植西瓜的高产高效，许多学者开展了将西瓜与能分泌刺激性、辛辣物质的百合科作物（如葱蒜类作物）进行轮作的研究，以期通过西瓜与这些作物的轮作实现周年当中西瓜种植茬次的最大化。已有的研究结果表明，在盆栽条件下将西瓜与葱蒜类作物轮作对西瓜枯萎病的防控效果几乎可以达到100%；而在大田条件下，由于土壤条件的复杂性和环境多变性，种植一茬西瓜后即使与2-3茬葱蒜类作物轮作对西瓜枯萎病的防效仍然较低而且效果不稳定。因此，在设施条件下，种植一茬西瓜后，若想通过旱旱轮作后再种植西瓜，一般要经过至少3-5年甚至更长的时间种植其他作物，而对于以专业种植西瓜为主要收入的农户来说，3-5年的等待是难以施行的，因此，在我国耕地资源非常紧张的情况下，就出现了“游击队式”的西瓜种植户，即在一个地方种一茬大棚西瓜后就换地方，不仅耗费人力、物力拆、建大棚，而且带来许多的生产和社会稳定性问题。

土壤消毒是一种通过杀灭或抑制土壤中有害生物进而达到防控土传病害的方法，在西瓜枯萎病的防控上也具有较好的效果，具体包括物理消毒、化学消毒和生物消毒方法，其中以化学熏蒸剂棉隆对土壤的消毒使用最为广泛。棉隆（dazomet）,又名必速灭，二甲噻二嗪，是一种安全、高效、无残留的新型化学消毒剂，其遇水分解生成异硫氰酸甲酯气体，可迅速扩散至物料中，杀灭各种病原物和杂草种子，其可有效杀灭枯萎病菌、根腐病菌、立枯丝核病菌、菌核病菌、炭疽病菌、灰霉病菌、早晚疫病菌、黄萎病菌、根结线虫和常见杂草种子等多种有害生物（但对环境中大部分细菌没有抑制作用）。目前棉隆已经在草莓、西瓜、番茄、黄瓜等多种作物土传病害防控上广泛应用，但多点多年的应用均暴露出了一个相同的难题，那就是在土壤温度低于15℃时，棉隆的土壤消毒效果很差（“棉隆土壤消毒使用要点”，吴仁峰，湖北植保，2012，）不但对病原菌的杀灭率低，而且部分没有分解残留的杀菌物质容易对作物造成药害。这种情况在西瓜上表现最明显，因为有了设施大棚和日光温室后中， 为了提前上市获得较高经济收入，现在的西瓜已经提前到1、2月份种植， 而在这个时间，除了华南地区，大部分土壤温度低于10℃，在这个季节如果使用棉隆不仅对土壤中病原菌几乎没有杀灭效果，而且后期土温升高后残余的杀菌物质还会对西瓜植株造成药害。

目前虽有应用棉隆对土壤消毒防控西瓜枯萎病的报道，但防效不高且不稳定；有报道采用大蒜-西瓜-晚稻耕作栽培模式（刘善臣，1996），即是种完西瓜后接着种水稻和大蒜，第三茬再种西瓜，这种模式的适用区域非常小，解决不了大部分西瓜种植区的问题。

鉴于以上问题，如果能将土壤消毒和西瓜与葱蒜类蔬菜旱旱轮作结合起来，不仅能缩短轮作周期，实现同一个设施大棚每年春季都能种植西瓜而不发生枯萎病，同时还能为西瓜种植户带来巨大的经济效益，对西瓜产业发展具有重大的推动作用。

发明内容

针对上述问题，提供一种用棉隆对土壤进行消毒后种植一茬可以继续削减土壤中西瓜枯萎病菌的蔬菜作物，用来防控第二年春季种植西瓜时枯萎病的发生，本发明是这样实现的：

一种缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法，其具体步骤如下：

A）第一年，在春茬西瓜收获后（5月底至6月中旬期间），清理西瓜植株残体，施入化肥和有机肥，一般有机肥（商品有机肥）使用量为600-800kg/亩，化肥用量为常规复合肥(其中N、P₂O₅、K₂O的质量百分数均为15%；)50-60kg/亩；将土壤旋耕20-25厘米深， 每亩均匀撒施25-30公斤药剂含量为98%的棉隆粉剂，再将土壤旋耕，迅速浇水至土壤20厘米耕层内水分饱和；

B）覆盖厚度不低于0.04毫米的塑料薄膜，并且塑料薄膜边缘采用反埋法，埋入土壤的深度不低于30厘米，覆膜保持10-15天后，揭膜晾晒2-3天，即完成土壤消毒；

C）第一年秋季，在消毒后的土壤中种植根系能分泌刺激性、具有杀菌物质的百合科作物，第二年1月底-2月中下旬左右收获这些具有杀菌物质的百合科作物；D）第二年的2月底-3月初种植春茬西瓜，即完成一轮西瓜轮作周期。

本发明中，步骤c）在消毒后的土壤中种植一茬可以继续削减土壤中西瓜枯萎病菌的蔬菜作物，是指根系能分泌刺激性、具有杀菌物质的百合科作物，一般指葱、姜或者蒜中等，这些作物的种植方式均为常规种植和管理。

本发明是在春茬在西瓜收获后，即通常是每年的5-6月份以后，在大棚休闲期间对土壤进行棉隆消毒处理，在棉隆药剂和高温的双重作用下，几乎可以将土壤中的病原菌完全杀灭；然后秋季再接着种植葱蒜类蔬菜，不仅可以通过葱蒜等作物分泌的杀菌物质进一步将残留的极少量西瓜枯萎病杀灭，以保证来年春季西瓜的正常种植，而且可以实现大棚常年种植蔬菜、效益较高的目标（与种植水稻相比）。

与现有技术相比，本发明采用新型环保、无残留、已被广泛接受的化学熏蒸剂棉隆在夏季高温季节对春茬种植过西瓜的土壤进行消毒处理，最大程度杀灭土壤中西瓜枯萎病菌；其次，通过秋茬种植对西瓜枯萎病菌具有杀灭作用的百合科作物，在将病原菌数量进一步降低的同时，实现了设施大棚秋季继续种植蔬菜作物，增加收入的同时也不会造成来年春季西瓜种植时枯萎病的发生，整个防控方法过程简单、易于操作，复合农业生产实际需求，为西瓜枯萎病及其他土传病害防控开辟新的途径和提供新的思路。

附图说明

图1为不同棉隆用量对西瓜枯萎病菌（尖孢镰刀菌）的生长抑制作用图片。

具体实施方式

实施例中涉及的培养基：

PDA平板：马铃薯100克，葡萄糖或蔗糖10克，琼脂10克，水500毫升，pH自然。马铃薯去皮，切成块煮沸半小时，然后用2层纱布过滤，再加糖及琼脂，加热煮沸至琼脂溶化，补足体积至500毫升，平均分装到2个1000毫升三角瓶中，121℃高压灭菌15min，高压锅取出后冷却到50℃左右在超净工作台中倒入直径9厘米的无菌培养皿中，每个培养皿倒20毫升，待培养基冷却后备用；

PDB培养基：马铃薯100克，葡萄糖或蔗糖10克，水500毫升，pH自然。马铃薯去皮，切成块煮沸半小时，然后用2层纱布过滤，再加入葡萄糖，加热煮沸，补足体积至500毫升，适当冷却后分装到三角瓶中，装液量为80 ml /250 ml 三角瓶，用棉塞塞好瓶口，121℃高压灭菌15min，冷却后备用；

西瓜枯萎病菌（尖孢镰刀菌）选择性培养基：所用选择性培养基参照Komada H的方法，其具体配制方法为：将1.0g K₂HPO₄、0.5g MgSO₄·7H₂O、0.5g KCl、0.01gFe-Na-EDTA、2.0gL-天门冬酰胺(L-asparagine)、20gD-半乳糖(D-galactose)溶于约300ml水中，定容至1000ml，加入20g琼脂装瓶灭菌；等培养基冷却至60℃以下，迅速加入1.0g五氯硝基苯(每1000ml培养基加入量，下同)、0.5g牛胆汁、1g Na₂B₄O₇·10H₂O、0.3g硫酸链霉素，再用浓度为10%磷酸将pH调至3.8-4.0，然后倒平板备用；

实施例中涉及的试剂、菌种：

棉隆：购买于南通施壮化工有限公司，剂型为98-100%的微粒剂；

西瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f.sp.niveum FON）：由中科院微生物菌种保藏中心提供；

实施例1 棉隆对西瓜枯萎病菌菌丝生长的抑制作用测试

将西瓜枯萎病菌接种到PDA平板中，28-30℃培养5天后用打孔器打孔获得直径4毫米的菌丝块备用。

在PDA 平板培养基中间接种直径为5 mm的菌丝块，往培养皿（直径8.5厘米）皿盖中央分别加入 0.01克，0.015克,0.02克,0.025克,0.03克 的棉隆，与无菌水以质量比1:1快速混合，每处理3个重复，同时设立对照组（不加棉隆）；然后将接种了菌丝块的那一半培养皿倒扣在培养皿盖子上，用封口膜密封，28℃恒温培养，72h后培养结果如图1所示，测量病原菌的菌落直径，计算棉隆对菌丝生长的抑制率：

抑制率 (% ) = [ (对照菌落增长直径-处理菌落增长直径 ) / (对照菌落增长直径) ] × 100%。

图1中，A为表示对照（没有棉隆），B-F表示棉隆用量依次为0.01克，0.015克,0.02克,0.025克,0.03克；由图1可见，棉隆分解产物对枯萎病菌菌丝生长具有显著的抑制作用，且随着棉隆用量的增加，抑制作用增强，当棉隆用量为0.025-0.03克时，对菌丝生长的抑制作用达到95%以上 。

实施例2 棉隆在设施大棚中对土壤中西瓜枯萎病菌的杀灭作用

实验在淮安市西瓜连作大棚进行，该大棚连作西瓜多年，枯萎病发生严重。大棚面积为8米（宽）*40米（长）, 实验分两组：

1、对照组，不做任何处理；

2、棉隆处理组，棉隆熏蒸；

每组有3个小区，每小区面积22平方米（宽2.2米，长10米）。

试验操作如下：第一年的在5月底至6月中旬，将大棚中春茬种植的西瓜残体清除干净，每小区撒施20公斤商品有机肥和2公斤NPK复合肥(15-15-15),将土壤旋耕20-25厘米深；

棉隆处理组均匀撒施0.99公斤棉隆（对照组不撒施棉隆，其余操作相同），再将土壤旋耕，迅速浇水至土壤20厘米耕层内水分含量为30-35%，覆盖厚度不低于0.04毫米的塑料薄膜，并且塑料薄膜边缘采用反埋法埋入土壤深度不低于30厘米，覆膜保持15天后，揭开晾置土壤3-4天，每个小区按照S型取土方法采集土样，采用选择性培养基对进行西瓜枯萎病菌计数。结果如表1 所示：

表1 大棚条件下不同处理土壤中西瓜枯萎病菌（尖孢镰刀菌）的数量

	对照组	棉隆处理组
			试验开始前数量（CFU/克土壤）	100000	100000
棉隆熏蒸结束时数量(CFU/克土壤）	40000-50000	500-700

由表1可见，土壤处理15天后， 棉隆处理组中病原菌数量在500-700个CFU/克土壤，而对照组土壤中病原菌数量为40000—50000CFU/克土壤，表明在设施大棚条件下，棉隆熏蒸土壤虽然已经具有很好的杀菌效果（接近100%），但仍有一定的病原菌存在，仍然具有潜在的病害发生风险。

实施例3 土壤消毒后秋季种植大蒜对土壤中西瓜枯萎病菌数量的削减作用以及对春茬西瓜枯萎病发生的防控效果

试验在实施例2对照组和棉隆处理组的大棚中进行。

在9月中下旬，分别在对照组和棉隆消毒处理后晾晒3-4天的小区中，常规方法栽种和管理大蒜（具体管理方法可以参考文献“大蒜的种植管理”，李春梅，农民致富之友，2016）。

第二年1月底-2月中下旬左右收获大蒜苗，大蒜收获结束，每个小区按照S型取土方法采集土样，采用选择性培养基对进行西瓜枯萎病菌计数，然后在2月底-3月初，每个小区移栽60棵西瓜，采用常规田间管理（常规管理方法参考文献“西瓜种植技术）”，王兴国等，吉林蔬菜，2016）。

于5-6月份收获西瓜并统计西瓜枯萎病的发病率和西瓜产量，具体数据见表2。

表2 不同处理尖孢镰刀菌的数量、西瓜枯萎病发病率和西瓜产量

由表2可见，大蒜种植结束，对照组中西瓜枯萎病菌数量由种植前的40000-50000 CFU/克土壤（表1）降低到6000-7000 CFU/克土壤，而棉隆处理组中西瓜枯萎病菌的数量则由种植前的500-700 CFU/克土壤（表1）减少到平板培养未检测到，可见，种植大蒜可以显著减少西瓜枯萎病菌的数量，而将土壤经棉隆消毒后再种植大蒜则可以完全消除病原菌。西瓜收获时，对照中发病率为60%，而棉隆熏蒸处理中发病率为0%，西瓜产量是对照组的2倍。

Claims (4)

1.一种缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法，其特在于，具体步骤如下：

A）5月底至6月中旬，在大棚春茬西瓜收获后，清理西瓜植株残体，施入化肥和有机肥，将土壤旋耕20-25厘米深，撒施棉隆，25-30kg/亩；然后旋耕土壤，浇水至土壤20厘米耕层内水分饱和；

B）覆盖厚度不低于0.04毫米的塑料薄膜，塑料薄膜边缘采用反埋法，埋入土壤的深度不低于30厘米，覆膜保持10-15天后，揭膜晾晒2-3天，即完成土壤消毒；

C）秋季，在消毒后的土壤中种植根系能分泌刺激性、具有杀菌物质的百合科作物；

D）来年2月底到3月初种植春茬西瓜，即完成一轮西瓜轮作周期。

2.根据权利要求1所述缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法，其特在于，步骤C）所述根系能分泌刺激性、具有杀菌物质的百合科作物是指，葱、姜或者蒜中的一种。

3.根据权利要求2所述缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法，其特在于，步骤A）所述施入化肥和有机肥，具体是指：化肥用量为50-60kg/亩，有机肥使用量为600-800kg/亩。

4.根据权利要求3所述缩短西瓜轮作周期防控西瓜枯萎病的方法，其特在于，所述化肥为常规复合肥，其中N、P₂O₅、K₂O的质量百分数均为15%。