[亮文解讀]“日曬高溫覆膜法”防治韭菜遲眼蕈蚊對(duì)韭菜生長和土壤微生物多樣性的影響.pdf

亮文解讀 日曬高溫覆膜法 防治韭菜遲眼蕈蚊對(duì)韭菜生長和土壤微生物多樣性的影響發(fā)布人 唐靜月有 害 生 物 綠 色 防 控Sustainable and Environment Friendly AgriculturalPestManagement專 輯 文 章 介 紹 第四篇 論 文 IDEffect of solarization to kill Bradysia cellarum on Chinese chivegrowth and soil microbial diversity 日 曬 高 溫 覆 膜 法 防 治 韭 菜 遲 眼 蕈 蚊 對(duì) 韭 菜 生 長 和 土 壤 微 生 物 多 樣 性 的 影 響發(fā) 表 年 份 2022年第 一 作 者 史 彩 華 石 琳 琳通 訊 作 者 張 友 軍 zhangyoujun 作 者 單 位 1 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 蔬 菜 花 卉 研 究 所 2 長 江 大 學(xué) 農(nóng) 學(xué) 院 3 西 南 大 學(xué)植 物 保 護(hù) 學(xué) 院 昆 蟲 學(xué) 與 害 蟲 防 治 工 程 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室Cite this article Caihua SHI Linlin SHI Qingjun WU Shaoli WANG Baoyun XU Youjun ZHANG EFFECT OF SOLARIZATION TO KILL BRADYSIA CELLARUM ON CHINESE CHIVEGROWTH AND SOIL MICROBIAL DIVERSITY Front Agr Sci Eng 2022 9 1 52 62 文 章 亮 點(diǎn) 1 日曬高溫覆膜法 可以徹底殺死韭菜遲眼蕈蚊 2 日曬高溫覆膜法 處理抑制韭菜前期的生長 但韭菜后期生長逐漸恢復(fù) 不影響產(chǎn)量 3 日曬高溫覆膜法 處理后土壤微生物多樣性先下降再逐漸恢復(fù) 甚至?xí)岣哂幸嫖⑸镓S度 Graphical abstract 摘 要 本 文 探 究 了 日 曬 高 溫 覆 膜 法 防 治 韭 菜 遲 眼 蕈 蚊 俗 稱 韭 蛆 后 對(duì) 韭 菜生 長 和 土 壤 微 生 物 多 樣 性 的 影 響 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 表 明 通 過 日 曬 高 溫 覆 膜 法 徹 底殺 死 韭 蛆 后 韭 菜 前 10天 的 生 長 受 到 抑 制 但 第 20天 韭 菜 的 生 長 完 全 恢 復(fù) 正 常 并 不 影 響 其 產(chǎn) 量 同 時(shí) 在 日 曬 高 溫 覆 膜 法 徹 底 殺 死 韭 蛆 的 基 礎(chǔ) 上 土 壤 微生 物 的 多 樣 性 先 降 低 后 逐 漸 恢 復(fù) 甚 至 會(huì) 提 高 部 分 有 益 微 生 物 的 豐 度 該 研 究 表明 日 曬 高 溫 覆 膜 法 防 治 韭 蛆 并 不 破 壞 土 壤 微 生 態(tài) 是 一 項(xiàng) 值 得 廣 泛 推 廣 的 綠色 防 控 技 術(shù) 研 究 內(nèi) 容 引 言 韭 菜 Allium tuberosum Rottler ex Sprengel 是 一 種 具 有 藥 食 兩 用 價(jià) 值 的 多 年 生 草 本 植 物 它 的 生 長 受 到 地 下 害 蟲 韭 菜 遲 眼 蕈 蚊 Bradysiacellarum 俗 稱 韭 蛆 嚴(yán) 重 危 害 韭 蛆 號(hào) 稱 韭 菜 的 癌 癥 主 要 生 活 在 土 表以 下 5 cm的 地 方 危 害 韭 菜 根 莖 鱗 莖 等 部 位 雖 然 防 治 韭 蛆 有 許 多 方 法 但 是由 于 成 本 高 防 效 差 污 染 環(huán) 境 等 問 題 導(dǎo) 致 韭 蛆 危 害 依 然 猖 獗 日 曬 高 溫 覆 膜法 是 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 蔬 菜 花 卉 研 究 所 張 友 軍 研 究 員 團(tuán) 隊(duì) 發(fā) 明 的 一 種 新 型 防 治韭 蛆 的 物 理 方 法 兼 治 其 它 不 耐 高 溫 的 病 蟲 草 害 該 實(shí) 驗(yàn) 室 前 期 已 表 明 日 曬 高溫 覆 膜 法 可 以 有 效 地 防 治 韭 蛆 但 是 對(duì) 土 壤 微 生 物 多 樣 性 的 影 響 尚 未 明 確 因此 本 文 將 探 究 日 曬 高 溫 覆 膜 法 在 徹 底 殺 死 韭 蛆 的 基 礎(chǔ) 上 對(duì) 韭 菜 生 長 和 土壤 微 生 物 多 樣 性 的 影 響 為 深 入 理 解 日 曬 高 溫 覆 膜 法 對(duì) 土 壤 微 生 態(tài) 的 影 響 以 及 為 該 方 法 防 治 其 他 作 物 的 土 壤 病 蟲 害 提 供 參 考 依 據(jù) 材料和方法 本 實(shí) 驗(yàn) 于 2018年 5月 7月 在 北 京 市 順 義 區(qū) 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 蔬 菜 花卉 研 究 所 農(nóng) 場 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) 分 對(duì) 照 組 和 處 理 組 選 擇 太 陽 光 照 強(qiáng) 烈 的 天 氣 進(jìn) 行 對(duì)照 組 只 割 除 韭 菜 處 理 組 割 除 韭 菜 后 再 使 用 無 滴 膜 覆 蓋 地 表 1天 對(duì) 照 組 和 處 理組 均 分 別 取 0 天 試 驗(yàn) 前 1 天 5天 10天 15天 和 20天 的 土 壤 樣 品 進(jìn) 行微 生 物 多 樣 性 分 析 而 且 處 理 后 每 隔 5天 記 錄 植 株 高 度 20天 后 測 量 韭 菜 產(chǎn) 量 研究結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 日曬高溫覆膜法 處理 1 天后對(duì)韭蛆的防效可達(dá) 100 對(duì)韭菜株高和產(chǎn)量的影響如表 1 所示 處理后 前 10 天會(huì)不同程度地抑制韭菜的生長 直到 20 天后韭菜生長完全恢復(fù)正常 并且不會(huì)影響韭菜的產(chǎn)量 表 1 日曬高溫覆膜法 處理 1 天后土壤微生物辛普森多樣性指數(shù)隨著時(shí)間的推移先下降后逐漸升高 表 2 處理組與對(duì)照組土壤細(xì)菌群落在處理第 1 天和 5 天存在顯著差異 但其他時(shí)間段差異不顯著 圖 1 日曬高溫覆膜法 處理 1 天后 厚壁菌門 23 8 梭菌綱 14 9 梭菌目 14 81 和桿菌目 8 23 的豐度顯著高于對(duì)照組土壤樣品 而丙型變形菌綱 11 0 假單胞菌目 5 14 梭菌科 12 25 和假單胞菌科 6 13 在處理 5 天后的豐度顯著高于對(duì)照組土壤樣品 另外 對(duì)處理組 與和對(duì)照組的土壤細(xì)菌進(jìn)行 LDA LEFSE 分析結(jié)果表明 日曬高溫覆膜法 處理前有 1 個(gè)富集類群 處理后第 1 5 10 15 20 天分別有 12 9 2 1 2 個(gè)富集類群 圖 2 表 1 土 壤 日 曬 處 理 后 不 同 階 段 對(duì) 韭 菜 株 高 和 產(chǎn) 量 的 影 響表 2 土 壤 微 生 物 辛 普 森 多 樣 性 指 數(shù) 圖 1 細(xì) 菌 群 落 組 成 分 析 圖 2 細(xì) 菌 線 性 判 別 分 析 LDA 效 應(yīng) 量 分 析 討論韭蛆的成蟲 卵 幼蟲和蛹在 40 持續(xù) 3 h 的死亡率分別為100 100 100 和 81 并且成蟲在 37 持續(xù) 2 h 產(chǎn)卵不孵化 這些數(shù)據(jù)表明韭蛆不耐高溫 由于韭蛆的生存空間主要在土表以下 5 cm 因此 只要將該空間的溫度提升至韭蛆的至死溫度則可將其徹底殺死 日曬高溫覆膜法 正是建立在此基礎(chǔ)上發(fā)明的 本次實(shí)驗(yàn)土表以下 5 cm 的最高溫度可達(dá) 48 7 而且超過 40 的時(shí)間為 8 5 h 因此 無論從理論上還是實(shí)際中 均能徹底殺死韭蛆 為后續(xù)進(jìn)一步研究 日曬高溫覆膜法 對(duì)土壤微生物種群多樣性的影響提供了實(shí)驗(yàn)條件 本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 日曬高溫覆膜法 處理后 韭菜前期生長受到抑制 后期逐漸恢復(fù) 到第 20 天后與對(duì)照組差異不顯著 甚至后續(xù)還有超越對(duì)照組的生長趨勢 前人研究表明 升高土壤溫度可以刺激植物生長 分解有機(jī)物增加土壤中營養(yǎng)元素 殺死病原菌提高有益微生物的活性 雖然前人的研究并不能完全解釋 日曬高溫覆膜法 處理后韭菜的動(dòng)態(tài)生長過程 但是這一動(dòng)態(tài)過程可能與植物潛在 的生長機(jī)制或微生物功能等多種因素有關(guān) 雖然前人研究表明土壤日曬影響微生物種類和土壤結(jié)構(gòu) 但是本文通過 日曬高溫覆膜法 處理后 土壤微生物的種群先降低后逐漸恢復(fù) 甚至還增加了部分有益微生物的豐度 關(guān)于 日曬高溫覆膜法 防治韭蛆后韭菜生長的動(dòng)態(tài)過程 其機(jī)理需要從土壤宏基因組等多角度進(jìn)一步深入研究 結(jié) 論 日曬高溫覆膜法 不僅操作簡單實(shí)用 而且無需使用任何化學(xué)農(nóng)藥 也不會(huì)破壞土壤微生態(tài) 甚至還能提高部分有益微生物的豐度 是一種綠色防治韭蛆的好方法 值得廣泛推廣應(yīng)用 文 章 鏈 接 原文鏈接