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番茄臍腐病的發(fā)病機(jī)理及其預(yù)防措施 |
來源:好農(nóng)資招商網(wǎng) 2016-10-19 15:27:00 |
雖然早在19世紀(jì)末期番茄臍腐病就被認(rèn)為是一種生理性病害,但目前研究人員及生產(chǎn)者仍未能完全掌握這種病害的發(fā)病機(jī)理及其預(yù)防措施,難以避免番茄生產(chǎn)中因臍腐病發(fā)生而造成的損失。筆者種植番茄達(dá)十多年,發(fā)現(xiàn)不同品種在多種栽培方式下,均有不同程度發(fā)病,尤其在無土栽培時(shí),措施不當(dāng)會(huì)造成非常大的損失。關(guān)于番茄臍腐病及其預(yù)防方面的文獻(xiàn)非常多,但是,經(jīng)筆者多年反復(fù)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)其中所記載的一些預(yù)防對(duì)策在實(shí)踐中沒有效果或者效果甚微,不足以指導(dǎo)生產(chǎn),同時(shí),也發(fā)現(xiàn)了許多與實(shí)踐相吻合的觀點(diǎn)和預(yù)防對(duì)策。因此,筆者以積累的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),將番茄臍腐病的發(fā)病機(jī)理及其有效的預(yù)防措施進(jìn)行摘錄、歸納,以供交流探討。 1 番茄臍腐病的癥狀 發(fā)生臍腐病的番茄果實(shí)先端,即生長(zhǎng)過柱頭的地方,也就是通常所說的臍部,其周圍組織呈現(xiàn)水浸狀斑點(diǎn),后斑點(diǎn)逐漸擴(kuò)大,病斑部失水、干燥、凹陷,顏色逐漸變?yōu)楹稚詈蠼M織壞死、變黑。壞死的植株又會(huì)腐爛并著生霉層,其實(shí),果實(shí)發(fā)病后看到的腐爛是病變組織被感染后的次生癥狀,而非臍腐病的直接癥狀。 2 番茄臍腐病的發(fā)病機(jī)理及誘發(fā)條件 早在1942年,Lyon等[1]指出,番茄臍腐病的發(fā)生與Ca的施用量之間存在相關(guān)性,而現(xiàn)在,更多的學(xué)者認(rèn)為,果實(shí)內(nèi)Ca2+濃度低下是造成臍腐病發(fā)生的起因[2,3],而且,研究還發(fā)現(xiàn),果實(shí)內(nèi)Ca2+的含量低于0.08%(干物質(zhì)量)時(shí),發(fā)病率會(huì)明顯升高,Ca2+含量高于0.12%時(shí),則基本不會(huì)發(fā)病。 在Ca2+含量不足的分裂組織的細(xì)胞內(nèi),觀察到原生質(zhì)和一些細(xì)胞器官被破壞、液泡和液泡膜的形成受阻、膜的透光性增大等現(xiàn)象,由此推斷,Ca2+在細(xì)胞的構(gòu)成,尤其是在細(xì)胞膜的構(gòu)成和機(jī)能維持上起著非常重要的作用。Ca2+缺乏可使許多植物的組織壞死,但引起壞死的原因,到目前為止仍未完全研究清楚,而一般認(rèn)為Ca2+不足損害了細(xì)胞膜的構(gòu)成或引起細(xì)胞膜機(jī)能紊亂,從而造成組織壞死。 土壤養(yǎng)分過剩或不足、缺乏水分等根圈環(huán)境惡化,可導(dǎo)致番茄臍腐病的發(fā)生。能促進(jìn)植株快速生長(zhǎng)或促進(jìn)果實(shí)迅速膨大的環(huán)境條件、增強(qiáng)葉片蒸騰作用的環(huán)境條件以及環(huán)境條件的急劇變化,也會(huì)使得Ca2+的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生混亂,引起果實(shí)內(nèi)Ca2+缺乏,增加了番茄臍腐病的發(fā)病幾率。另外,相對(duì)于K+和Mg2+,果實(shí)內(nèi)Ca2+的含量偏低時(shí),有機(jī)酸濃度增加,也易導(dǎo)致番茄臍腐病發(fā)生。 3 番茄吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+的基本特點(diǎn) 番茄根系在吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí),各元素間存在拮抗作用和協(xié)同作用。一般,陽離子和陽離子之間、陰離子和陰離子之間存在拮抗作用,特別是低價(jià)位離子(NH4+、K+)對(duì)高價(jià)位離子(Ca2+、Mg2+)具有非常明顯的拮抗作用,而且Ca2+和Mg2+之間也存在非常明顯的拮抗作用。相對(duì)而言,番茄根系對(duì)K+的吸收能力很強(qiáng),但對(duì)Ca2+的吸收能力卻比較弱,而且,即使增加根系周圍Ca2+的濃度,根系對(duì)Ca2+的吸收速度也基本不會(huì)增加。 在實(shí)際生產(chǎn)中,番茄根系周圍的土壤、無土基質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)液中,出現(xiàn)Ca2+缺乏或不足的情況非常少見,造成Ca2+吸收困難的原因無外乎兩點(diǎn),一是各元素間濃度不平衡,尤其是NH4+、K+、Ca2+、Mg2+之間出現(xiàn)了嚴(yán)重的拮抗作用,抑制了Ca2+的吸收;二是根圈環(huán)境惡化、根系活力下降,進(jìn)而降低了根系的吸收能力,影響了Ca2+的吸收。 另外,在根系周圍的土壤或無土基質(zhì)中,帶有負(fù)電荷離子的腐殖質(zhì)可以先吸附再釋放正電荷離子(CEC),其吸附能力為H+ 番茄根系吸收的Ca2+,在蒸騰作用下通過導(dǎo)管隨著液流輸送到地上部的莖、葉及果實(shí)。作為蒸騰器官的葉片,最容易大量獲得并儲(chǔ)存Ca2+,甚至浪費(fèi)來之不易的Ca2+;而番茄果實(shí)的表面覆蓋著角質(zhì)層,蒸騰作用非常弱,流入的液流很少,自然獲得的Ca2+也非常有限,而且,Ca2+在番茄植株體內(nèi)的移動(dòng)性非常差,葉片中的Ca2+幾乎不會(huì)移動(dòng)到果實(shí)中,這也是果實(shí)易出現(xiàn)Ca2+缺乏的重要原因。 4 臍腐病的預(yù)防對(duì)策 經(jīng)以上分析得出,所有抑制Ca2+吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)的因素,都有可能加劇番茄臍腐病的發(fā)生,反之,促進(jìn)Ca2+吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)的因素,則可預(yù)防番茄臍腐病的發(fā)生。所以,在生產(chǎn)實(shí)踐中,可從以下方面著手預(yù)防。 4.1 創(chuàng)建良好的根圈環(huán)境,強(qiáng)化根系活力,增強(qiáng)Ca2+的吸收能力 ①提供良好的土壤條件 土壤栽培時(shí),良好的土質(zhì)結(jié)構(gòu)和灌排系統(tǒng)以及適中的酸堿度(pH值為5.8~6.5)是基本條件。在以固形物為基質(zhì)的無土栽培中,要求基質(zhì)具有良好的“三相”平衡(氣相率為18%~23%)、良好的持水率(pF值<2.0)、高C/N比、不易分解、較低的養(yǎng)分吸附及釋放量、無鹽分脅迫(EC值<0.5 dS/m)[11]等特征。避免土壤或基質(zhì)過度干燥和嚴(yán)重積水、避免溫度急劇變化(適宜溫度范圍18~23℃)。 ②增施有機(jī)肥 增施有機(jī)肥,可改良土質(zhì)、提高CEC濃度;在一定程度上,可抑制NH4+、K+的吸收,促進(jìn)Ca2+的吸收。但有研究顯示[12],在可溶性Ca2+含量為300~500 mg/100 g的土壤中,施入47 kg/100 m2的發(fā)酵雞糞(C/N比為10.7)或施入19 kg/100 m2的油餅(C/N比為7.5)后,反而促進(jìn)了番茄臍腐病的發(fā)生,而施入264 kg/100 m2的牛糞堆肥(C/N比為21.0)后,則可抑制番茄臍腐病的發(fā)生。所以,應(yīng)以高C/N比的有機(jī)肥料為主。 ③適量施肥 在土壤栽培的生產(chǎn)實(shí)踐中,經(jīng)常出現(xiàn)過度重施基肥的傾向。在設(shè)定平均每株番茄施入NH4NO3 21.8 g、過磷酸鈣21.5g、K2SO4 12 g作為基肥區(qū)和平均每株每天追施140 mg養(yǎng)分作為追肥區(qū)的對(duì)比試驗(yàn)中(全生育期總供給養(yǎng)分相當(dāng))發(fā)現(xiàn),前者的番茄臍腐病病果率達(dá)到11%,而后者則沒有發(fā)病,相應(yīng)的,前者的出液速度(mL?h-1?株-1,出液速度=根量×根系活力)僅為后者的2%,前者流出液中Ca2+濃度僅為后者的4.9%;通過對(duì)各自的土壤抽出液進(jìn)行理化分析后發(fā)現(xiàn),前者的EC值(2.9 dS/m)是后者的3倍、可溶性Ca2+的濃度也明顯高于后者,由此可認(rèn)為,根系周圍過高的鹽分脅迫增加了滲透壓,導(dǎo)致根系對(duì)水分及Ca2+的吸收受阻,進(jìn)而導(dǎo)致番茄臍腐病的發(fā)生。生產(chǎn)實(shí)踐也表明,減少基肥中無機(jī)肥的施用量,依據(jù)需求強(qiáng)化追肥可有效抑制番茄臍腐病的發(fā)生。 ④追施N肥以NO3-N為主 N是番茄生長(zhǎng)所必需的大量元素之一,其中NO3-N和NH4-N都是非常高效的N肥,而且混合施用效果更好。但是,隨著NH4-N施用量的增加,番茄臍腐病的發(fā)病率也會(huì)明顯增加[15]。所以,園試處方的成分濃度中NO3-N為16.0 mmol/L、NH4-N為1.3 mmol/L;山崎處方的成分濃度中NO3-N為7.0 mmol/L、NH4-N為0.67 mmol/L。另外,在不易發(fā)生番茄臍腐病的秋冬季生產(chǎn)中,兩者并用,在提高產(chǎn)量和抑制發(fā)病方面都有很好的效果,而在易發(fā)生番茄臍腐病的春夏季生產(chǎn)中,綜合考慮,完全不用NH4-N,可能更為經(jīng)濟(jì)、高效。 ⑤無土栽培中提高營(yíng)養(yǎng)液中的Ca2+濃度 在無土栽培生產(chǎn)實(shí)踐中,營(yíng)養(yǎng)液中Ca2+濃度為2,4 mmol/L時(shí),番茄會(huì)出現(xiàn)明顯的Ca缺乏癥狀,臍腐病病果也大量發(fā)生,而且,Ca2+濃度為2 mmol/L時(shí),3穗果以上果實(shí)全部發(fā)生臍腐病,癥狀出現(xiàn)的時(shí)間也非常短[16]。所以,建議營(yíng)養(yǎng)液中Ca2+濃度應(yīng)高于8 mmol/L(園試處方中為8 mmol/L,Hoagland處方中為10 mmol/L,但山崎處方中僅為3 mmol/L)。 4.2 抑制葉片過度蒸騰,促進(jìn)Ca2+向果實(shí)轉(zhuǎn)運(yùn) 隨著葉片的蒸騰作用,根系吸收的Ca2+會(huì)被優(yōu)先輸送到葉片,并在葉片內(nèi)堆積,之后便很難再被果實(shí)利用。所以,適度抑制葉片蒸騰作用,可有效促進(jìn)Ca2+向果實(shí)轉(zhuǎn)運(yùn),達(dá)到預(yù)防番茄臍腐病的目的。 通常所采用的抑制葉片蒸騰作用的方法是摘葉(摘除50%的葉片對(duì)產(chǎn)量無明顯影響[17])、午間遮光、向葉片噴水、噴霧、降低白天溫度(≤27℃)、提高夜間溫度(≥16℃)等。 4.3 其他預(yù)防番茄臍腐病發(fā)生的對(duì)策 不同番茄品種在臍腐病感受性上存在非常明顯的差異,所以,可優(yōu)先使用抗病性強(qiáng)的品種。 單純?nèi)~面噴施CaCl2、Ca(NO3)2溶液,對(duì)預(yù)防番茄臍腐病無直接效果。而在Ca2+濃度為8%的有機(jī)酸中加入0.1%的Zn或3%的木糖醇酯,并于花期后連續(xù)進(jìn)行葉面噴施,可有效預(yù)防番茄臍腐病的發(fā)生。 5 結(jié)論與討論 番茄臍腐病看似是一種簡(jiǎn)單的生理性病害,但其發(fā)病機(jī)理和預(yù)防對(duì)策則是很復(fù)雜、很龐大的系統(tǒng)問題。截至當(dāng)前,雖然還不能完全證明番茄臍腐病的發(fā)生與Ca2+之間有必然的因果關(guān)系,但眾多的試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,促進(jìn)番茄對(duì)Ca2+的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)措施確實(shí)可有效抑制病果的出現(xiàn)。從另一個(gè)角度考慮,這些措施不僅限于促進(jìn)Ca2+的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn),而且對(duì)調(diào)節(jié)整個(gè)植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng)都有積極的作用,所以,仔細(xì)分析、研究臍腐病,對(duì)提高整體番茄栽培技術(shù)有很大的幫助。 依據(jù)筆者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),土壤或營(yíng)養(yǎng)液中缺乏Ca2+的可能性很小;單純?nèi)~面噴施CaCl2、Ca(NO3)2溶液沒有明顯效果,建議放棄幻想;在易發(fā)生番茄臍腐病的春夏季,從生產(chǎn)之初就應(yīng)將預(yù)防臍腐病作為管理的重點(diǎn)之一,通過以調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)關(guān)系為主的栽培管理措施預(yù)防臍腐病的發(fā)生。 |
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