1,3-D防治蔬菜根結(jié)線蟲病及其對(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響.pdf

1、我國是重要的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)國，因長期連作種植導(dǎo)致以根結(jié)線蟲為代表的土傳病蟲害發(fā)生嚴(yán)重，制約了設(shè)施蔬菜的發(fā)展。實(shí)踐證明，使用甲基溴熏蒸處理土壤是防治土傳病蟲害最有效的方法。但因其破壞臭氧層，亟須尋找新的替代藥劑。近年來，國內(nèi)外都在大力研究甲基溴的替代品，并發(fā)現(xiàn)1，3-D(1，3-二氯丙烯)不僅具有良好的殺線蟲活力，而且對(duì)某些土傳病原菌和雜草也具有一定的防效,同時(shí)對(duì)蔬菜還有一定的增產(chǎn)作用，是一種很有開發(fā)潛力的甲基溴替代品。目前1，3-D已在國

2、外推廣應(yīng)用，但該化合物作為農(nóng)藥在我國尚未獲得登記。針對(duì)我國農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)水平、農(nóng)藥的使用和管理等要求，1，3-D可否作為甲基溴替代品在國內(nèi)獲得登記并應(yīng)用，仍需進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本研究擬通過室內(nèi)毒力測(cè)定、溫室盆栽試驗(yàn)和大田驗(yàn)證試驗(yàn)，評(píng)價(jià)1，3-D對(duì)南方根結(jié)線蟲、土傳病原菌和雜草的生物活性，明確其在我國保護(hù)地蔬菜上實(shí)際應(yīng)用的效果和價(jià)值。同時(shí)，通過傳統(tǒng)分析方法研究1，3-D對(duì)可培養(yǎng)微生物數(shù)量及土壤酶活的影響，結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)（T-RFLP）

3、和最新的高通量測(cè)序技術(shù)(Roche454GSFLX+)探討1，3-D對(duì)細(xì)菌微生物多樣性的影響，為支撐其在我國作為甲基溴替代藥劑獲得農(nóng)藥登記，并為其在設(shè)施蔬菜上的安全合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，也為克服土壤連作障礙和保障設(shè)施蔬菜可持續(xù)生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.采用觸殺法測(cè)定了1，3-D對(duì)南方根結(jié)線蟲的毒力，表明1，3-D對(duì)南方根結(jié)線蟲的LC50和LC90分別為1.20和3.74mg/L。采用美國農(nóng)業(yè)部雜草種子處理方法研

4、究了1，3-D對(duì)多種雜草種子的劑量-響應(yīng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)雜草種子對(duì)1，3-D敏感性由大到小順序?yàn)?馬唐＞牛筋＞稗草＞反枝莧，其LC90在14.23-73.59mg/kg之間。采用十字交叉法測(cè)定了1，3-D對(duì)辣椒疫霉病菌、草莓枯萎病菌、棉花立枯病菌、煙草黑脛病菌和番茄灰霉病菌的毒力，明確1，3-D對(duì)辣椒疫霉病菌和草莓枯萎病菌的LC50分別為0.24和1.55g/m2，辣椒疫霉病菌對(duì)1，3-D最為敏感，草莓枯萎病菌對(duì)1，3-D最不敏感，其他種類病

5、原菌對(duì)1，3-D則表現(xiàn)出中等程度的敏感性。
　　2.通過分別在溫室大棚番茄和黃瓜上進(jìn)行田間藥效試驗(yàn)，證明1，3-D(90、120和180L/ha)對(duì)南方根結(jié)線蟲、雜草和土傳病害病原菌均有較高的防治效果。1，3-D施用后能夠有效抑制根結(jié)線蟲侵染和種群數(shù)量，降低根結(jié)指數(shù)，減少土傳病害發(fā)生率，還有顯著地促進(jìn)作物生長、增強(qiáng)植株活力和增加作物產(chǎn)量的作用，并且1，3-D中、高劑量熏蒸處理小區(qū)在除雜草防治以外的其他各種防治指標(biāo)上均達(dá)到甚至超過甲

6、基溴處理小區(qū)，尤其在作物產(chǎn)量上1，3-D處理與甲基溴處理之間無顯著性差異。
　　3.采用傳統(tǒng)方法研究1，3-D對(duì)土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量和土壤酶的影響。結(jié)果表明，1，3-D熏蒸土壤后，各處理濃度對(duì)土壤可培養(yǎng)真菌、細(xì)菌和放線菌的影響表現(xiàn)為抑制-激活再逐漸恢復(fù)作用，最后各處理與對(duì)照無顯著性差異。1，3-D熏蒸土壤后，各濃度處理對(duì)土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶、脫氫酶、酸性磷酸酶與FDA水解酶等6種主要土壤酶的影響，在處理開始時(shí)均表現(xiàn)為激活或

7、抑制作用，然后逐漸恢復(fù)，最后各處理與對(duì)照無顯著性差異。
　　4.T-RFLP分析結(jié)果表明，1，3-D熏蒸土壤后，在不同采樣時(shí)期存在23個(gè)主要的長度片段，1，3-D施用之后不同時(shí)間對(duì)不同細(xì)菌種群影響存在顯著差異。從3個(gè)不同取樣時(shí)期可以看出，一開始5WAT，1，3-D對(duì)各種細(xì)菌種群主要呈現(xiàn)抑制作用;隨著時(shí)間推移，在10WAT各種細(xì)菌種群開始慢慢恢復(fù)，并且對(duì)有些種群刺激作用比較明顯;而在15WAT，處理組菌群與對(duì)照組菌群之間并無顯著性差

8、異。T-RFLP結(jié)果證明了1，3-D與其他甲基溴替代藥劑相比，其對(duì)細(xì)菌微生物群落的影響相對(duì)比較短暫。
　　5.本研究首次將第二代高通量測(cè)序技術(shù)應(yīng)用于熏蒸土壤的研究，明確了1，3-D熏蒸處理設(shè)施蔬菜連作土壤后對(duì)土壤細(xì)菌微生物多樣性的影響，全面揭示了熏蒸土樣中的微生物組成及豐度。高通量測(cè)序結(jié)果發(fā)現(xiàn)變形菌門、擬桿菌門、放線菌門、酸桿菌門和厚壁菌門是樣品中主要門類。細(xì)菌種群多樣性在施藥前期受到一定抑制，然而在熏蒸中后期各處理逐漸恢復(fù)至對(duì)照