摘要：为探讨土壤管理措施对烟草青枯病发生的影响及其机制，通过田间试验研究了土壤翻耕深度、土壤改良剂类型和施用方式对烟草青枯病发病率和病情指数的影响及其与土壤性质变化的关系。结果表明，土壤深翻不能有效抑制烟草青枯病害的发生，且随翻耕深度的增加，烟草青枯病发病反而呈现加重的趋势;土壤翻耕配合改良剂的施用对烟草青枯病害的发生有重要影响：配施石灰无抑制作用，而配施生物质炭或堆肥，以及石灰、生物质炭和堆肥两两配合均能降低青枯病害的发病率，其中以配施生物质炭的效果最明显;翻耕结合施用改良剂对青枯病发生的作用效果与对土壤性质的影响有关，烟草青枯病的发病率与土壤有机质、碱解氮、有效铁、有效锰和交换性镁含量(质量分数)显著负相关，而与土壤pH正相关。因此，烟区土壤翻耕深度不宜过深，且在翻耕过程中应增施有机肥及中微量元素，配合施用生物质炭、堆肥等改良剂，这些措施有助于缓解根茎病害易发区内烟草青枯病害的发生。
关键词：烟草;青枯病;土壤;改良剂
烟草青枯病是一种由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的主要由根部侵入的土传病害，是烟草生产中的主要病害之一[1]。烟草青枯病害的发生不仅与烟草品种的抗性、气候条件等因子有关，还受到土壤理化性质和生物学性质等因素的影响[2]。改变土壤理化性质及生物学性质的措施如土壤施用石灰[3-5]、生物有机肥[6]、堆肥[7]和土壤添加剂[8]均可能影响烟草青枯病害的发生。土壤深翻是重庆烟区现行土地整理的主要方式之一，针对烟区土壤酸化现象，大多数烟区在土壤深翻过程中同时还施用石灰等土壤改良剂。上述措施必然改变土壤的物理、化学及生物学性质[9-10]，从而影响烟草生长和对病害的抵抗能力。有关土地深翻和土壤改良剂对烟草生长的影响已有相关报道，但关于根茎病易发区土地整理是否会影响烟草青枯病害的发生，以及发病情况与土地整理导致的土壤性质变化间的关联性方面却报道较少。为此，采用田间试验研究了翻耕深度、翻耕配合施用不同类型和用量的土壤改良剂对烟草青枯病的影响及其与土壤性质的关系，以期为烟草青枯病易发区土地的优化整理和土壤改良提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点
田间试验于2012年进行，设置在重庆市彭水县润溪乡白果坪村 1 组，海拔 1 080 m，为重庆渝东南典型植烟区，且为青枯病易发区。土壤类型为石灰岩母质发育的矿质黄泥，土壤的基本理化性质：pH 4.56，有机质14.26 g/kg，碱解氮106.7 mg/kg，有效磷10.19 mg/kg，速效钾90.36 mg/kg，交换性镁 199.67 mg/kg，有效铁 58.11 mg/kg，有效锰 66.14 mg/kg，有效铜 0.92 mg/kg 和有效锌 2.44 mg/kg。
1.2 试验材料
供试改良剂包括石灰、秸秆堆肥、生物质炭。其中，石灰主要成分Ca(OH)2，pH 12.7，购于重庆市彭水县润溪乡石灰厂;堆肥为玉米秸秆，购于彭水县当地堆肥厂，含水率77 %，有机碳为35.76 g/kg，干基养分：N 12.47 g/kg，P2O5 4.0 g/kg和K2O 16.45 g/kg;生物质炭购于重庆市力宏精细化工有限公司(炭化原料为小麦秸秆，350～550 ℃缺氧热裂解炭化制得，粒径为 1～2 mm)，其理化性质为 pH 9.9，有 机 碳 239.70 g/kg，全 磷 1.33 g/kg，全 钾 42.64 g/kg，有效钙2.63 g/kg和有效镁0.38 g/kg。
1.3 试验设计与方法
1.3.1 土壤翻耕深度试验
设置不深翻CK(常规翻耕，翻耕深度为一般耕作层厚度 20 cm)，以及翻耕深度 30 cm、60 cm (重庆烟区土壤现行的翻耕深度)和80 cm共4个处理，翻耕方式为人工翻耕，即将设计深度内的土壤全部翻耕、全层混合。翻耕后将石灰与表层土壤(20 cm)混合均匀以调整土壤酸度，石灰用量按当地现行土地翻耕时的推荐用量0.30 t/hm2 ，于烟草移栽前20 d施入。
试验选择平整地块，小区面积21.6 m(2 6.0 m× 3.6 m)，重复3次，随机区组排列。烟苗于5月16 日移栽，除翻耕深度不同外，各处理栽培、施肥等田间管理措施一致，且按照当地优质烟叶生产技术规范进行管理。
1.3.2 改良剂类型试验
土壤耕作层厚度一般在 20 cm 左右，设置在翻耕深度为30 cm条件下比较不同改良剂的作用效果。设置不加改良剂(CK)、石灰(LM)、生物质炭(BC)、堆肥(DF)、秸秆堆肥+石灰(DF+LM)、秸秆堆肥+生物质炭(DF+BC)、秸秆堆肥+1/2石灰+1/2 生物质炭(DF+1/2LM +1/2BC)和石灰+ 生物质炭(LM+BC)共8个处理。石灰、秸秆堆肥和生物质炭用量见表 1。改良剂在烟草栽培前 20 d施入，与土层(0～30 cm)混合均匀。试验小区面积、重复设置、移栽时间以及田间管理措施同 1.3.1节。
1.3.3 改良剂施用方式试验
试验在翻耕深度为60 cm条件下进行。施用方式设置全层施用(T)和表层施用(S)共两种，改良剂类型包含石灰、堆肥+石灰两种类型，共 4 个处理，重复3次，具体方案见表2。其中，改良剂全层施用的混合深度为60 cm，表层施用的混合深度为30 cm。试验小区面积、改良剂施用时间、重复设置、移栽时间以及田间管理措施同1.3.2节。
1.4 土壤样品采集与分析
分别在试验前(2012年4月20日)和烟叶收获后(9 月 2 日)按不同处理采集耕层土壤混合样品。采集方法为每小区10个采样点，每个采样点采集同等质量的土壤，混合均匀后按四分法取1 kg 左右土壤风干、磨细，参照文献[11]的方法测定 pH以及有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌和交换性镁等含量(质量分数)。
1.5 烟草青枯病的调查方法
于2012年7月18日、8月10日和8月27日对试验小区进行了烟株青枯病发病率的逐区调查并计算病情指数。青枯病分级方法：0级为叶面无症状;1级为植株上1/4以下的叶面表现萎蔫症状;2 级为植株上1/4～1/2叶面表现萎蔫症状;3级为植株上1/2以上叶面表现萎蔫症状;4级为全株萎蔫死亡[12]。发病率=(发病的烟株数/调查的烟株数)×100% 病情指数=∑(各级病株数×各级代表值)(/ 调查总株数×最高级代表值)×100
2 结果与分析
2.1 土壤翻耕深度对烟草青枯病发生的影响
从图1看出，随着时间的推移，烟株青枯病发病率和病情指数加重。土壤深翻使烟株青枯病害的发病率和病情指数显著上升。与CK相比，翻耕深度为30 cm，60 cm和80 cm时，烟株青枯病的发病率在7月18日时分别提高2.68，5.34和6.34倍， 8月10日分别提高0.69，1.78和2.18倍，8月27日分别提高0.23，0.74和0.85倍;烟株青枯病的病情指数在7月18日时分别提高0.29，2.17和2.29倍， 8月10日分别提高0.22，2.61和2.84倍，8月27日分别提高 0.61，2.28 和 2.56 倍。表明土壤深翻并不能抑制烟草青枯病害的发生，相反土壤深翻增加了该病发生的严重程度。因此，从烟草根茎病控制角度出发，土壤整理深度不宜过深。
2.2 改良剂类型对烟草青枯病害发生的影响
土壤改良剂可以改善土壤理化性质和土壤肥力，创造一个更适合各种生物生长的土壤环境，增加土壤微生物种类，从而达到抑制病害发生的效果[13]。从图2可见，除DF+BC处理外，所有改良剂处理烟株青枯病的发病程度均随着时间的推移而加重;与CK相比，在7月18日观测中，施用LM及 DF+BC处理加重了青枯病的发生，其余各处理均抑制了青枯病的发生，发病率及病情指数降低幅度大小依次为 BC >DF ≈ DF+LM > LM+BC > DF+LM+BC;在8月10日观测中，单施LM处理青枯病发病程度仍然高于对照，而其余处理显示出一定的抑制作用，作用大小依次为 BC > DF + LM > DF ≈ LM+BC > DF+LM+BC > DF+BC;在8月27日观测中，上述处理亦显示抑制作用，作用大小依次为 DF+LM ≈ DF+BC > BC > LM+ BC > DF+LM+BC ≈ DF。可见，3次观测结果显示的土壤改良剂对烟草青枯病的抑制效果并不完全一致，其中：①单施石灰始终表现为加重烟草青枯病的发生，这与有关报道结果不尽相同[14];②单独施用生物质炭在整个观察期内均表现出抑制青枯病害的良好效果;③其余改良剂及不同组合处理均对青枯病的发生具有一定抑制作用，但其相对作用强弱在不同观测时期有所变化，可能与不同改良剂组合对土壤性质影响的程度有关。本研究中，施用生物质炭较好地抑制了青枯病害发生，可能与其不仅具有固炭作用，还具有降低土壤容重、补充土壤有效养分和改善土壤肥力的作用有关[15]。
2.3 改良剂施用方式对烟草青枯病害发生的影响
从图 3 看出，施用改良剂的作用效果与施用方式有关。对石灰而言，烟草青枯病发病率及病情指数在7月18日为LM(T)LM(S)，表明石灰全层施用可以减轻烟草前期青枯病的发生，但加重了后期病害的发生及危害程度。对于堆肥+石灰处理，3次调查烟草青枯病的发病率及病情指数均表现为 DF+LM(T)>DF+LM(S)。总体看来，改良剂表层施用有助于更好地发挥其对青枯病害发生的控制作用。目前改良酸性土壤、抑制根茎类病害发生最常见的方法是施用石灰，但长期或大量使用石灰会引起土壤板结，还会引起土壤中钙、镁、钾等元素的平衡失调而导致作物的减产[16]。本研究表明，石灰全层施用还会破坏土壤耕作层，导致养分供应失调，破坏土壤微生态系统平衡，使病情加重。因此，建议在该地区用石灰作为改良剂时，宜表层施用。
2.4 烟草根茎病害发生与土壤理化性质的关系
土壤翻耕改善了土壤物理性质，使土壤容重下降，孔隙度增加，但降低了土壤的有机质、碱解氮、有效磷、有效铁、有效锰、有效铜等含量，且随土壤翻耕深度增加，降低幅度增大[16]。烟草青枯病发病率与土壤理化性质间的相关分析结果(图 4)表明，土壤pH、有机质、碱解氮、交换性镁、有效锰及有效铁与青枯病发病率间关系密切。其中，烟草青枯病发病率与土壤pH呈显著正相关关系[r(14，0.05)=0.497，r(14，0.01)=0.624]。魏国胜等[17]提出，土壤 pH 对烟株根茎类病害有显著影响，强酸性(pH<4.4)、中性和碱性土壤(pH>6.5)有利于抑制根茎部病害的发生。本研究中，植烟土壤在未添加石灰等改良剂时土壤pH为4.38，添加石灰后土壤pH提高至5.97，正处于根茎病害易发生的土壤 pH(4.4～6.5)范围内，这可能是施用石灰使青枯病害加重的原因。从图 4 还可以看出，烟草青枯病发病率与土壤有机质、碱解氮、交换性镁、有效铁和有效锰含量呈显著负相关关系，其中有效铁和锰的相关系数达到极显著水平。表明土地翻耕后可通过施用生物质炭和秸秆堆肥以改善土壤肥力，协调大中微量养分平衡而缓解烟草青枯病害的发生。
3 结论
(1)土壤深翻并不能有效抑制烟草青枯病害的发生，反而使该病发生的严重程度增加。从病害防治的角度看，不宜对土壤过度深翻。
(2)土壤翻耕过程中，石灰、生物质炭和堆肥单施及配合施用对烟草青枯病发生的影响程度不同。生物质炭、堆肥单施及改良剂组合施用均能降低青枯病害的发生，其中以施用生物质炭的效果最明显，单独施用石灰使烟草青枯病害加重。改良剂表层施用对烟草青枯病的控制效果优于全层施用。
(3)烟草青枯病的发病率与土壤有机质、碱解氮、有效铁、有效锰和交换性镁含量呈显著负相关关系，土壤深翻或仅配合石灰施用，降低了土壤有机质含量及铁、锰、镁等中微量元素的有效性，使得发病率增加。因此，烟区土地整理应注重土壤有机质及中微量元素的补充，以缓解烟草青枯病害的发生。——论文作者：万 川1 ，蒋珍茂1 ，赵秀兰1 ，魏世强*1 ，李 玲1 ，马冠华2 ，徐 畅3 ，陈益银4
参考文献
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