[亮文解读]“日晒高温覆膜法”防治韭菜迟眼蕈蚊对韭菜生长和土壤微生物多样性的影响.pdf

亮文解读 日晒高温覆膜法 防治韭菜迟眼蕈蚊对韭菜生长和土壤微生物多样性的影响发布人 唐静月有 害 生 物 绿 色 防 控Sustainable and Environment Friendly AgriculturalPestManagement专 辑 文 章 介 绍 第四篇 论 文 IDEffect of solarization to kill Bradysia cellarum on Chinese chivegrowth and soil microbial diversity 日 晒 高 温 覆 膜 法 防 治 韭 菜 迟 眼 蕈 蚊 对 韭 菜 生 长 和 土 壤 微 生 物 多 样 性 的 影 响发 表 年 份 2022年第 一 作 者 史 彩 华 石 琳 琳通 讯 作 者 张 友 军 zhangyoujun 作 者 单 位 1 中 国 农 业 科 学 院 蔬 菜 花 卉 研 究 所 2 长 江 大 学 农 学 院 3 西 南 大 学植 物 保 护 学 院 昆 虫 学 与 害 虫 防 治 工 程 重 点 实 验 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 点 1 日晒高温覆膜法 可以彻底杀死韭菜迟眼蕈蚊 2 日晒高温覆膜法 处理抑制韭菜前期的生长 但韭菜后期生长逐渐恢复 不影响产量 3 日晒高温覆膜法 处理后土壤微生物多样性先下降再逐渐恢复 甚至会提高有益微生物丰度 Graphical abstract 摘 要 本 文 探 究 了 日 晒 高 温 覆 膜 法 防 治 韭 菜 迟 眼 蕈 蚊 俗 称 韭 蛆 后 对 韭 菜生 长 和 土 壤 微 生 物 多 样 性 的 影 响 实 验 结 果 表 明 通 过 日 晒 高 温 覆 膜 法 彻 底杀 死 韭 蛆 后 韭 菜 前 10天 的 生 长 受 到 抑 制 但 第 20天 韭 菜 的 生 长 完 全 恢 复 正 常 并 不 影 响 其 产 量 同 时 在 日 晒 高 温 覆 膜 法 彻 底 杀 死 韭 蛆 的 基 础 上 土 壤 微生 物 的 多 样 性 先 降 低 后 逐 渐 恢 复 甚 至 会 提 高 部 分 有 益 微 生 物 的 丰 度 该 研 究 表明 日 晒 高 温 覆 膜 法 防 治 韭 蛆 并 不 破 坏 土 壤 微 生 态 是 一 项 值 得 广 泛 推 广 的 绿色 防 控 技 术 研 究 内 容 引 言 韭 菜 Allium tuberosum Rottler ex Sprengel 是 一 种 具 有 药 食 两 用 价 值 的 多 年 生 草 本 植 物 它 的 生 长 受 到 地 下 害 虫 韭 菜 迟 眼 蕈 蚊 Bradysiacellarum 俗 称 韭 蛆 严 重 危 害 韭 蛆 号 称 韭 菜 的 癌 症 主 要 生 活 在 土 表以 下 5 cm的 地 方 危 害 韭 菜 根 茎 鳞 茎 等 部 位 虽 然 防 治 韭 蛆 有 许 多 方 法 但 是由 于 成 本 高 防 效 差 污 染 环 境 等 问 题 导 致 韭 蛆 危 害 依 然 猖 獗 日 晒 高 温 覆 膜法 是 中 国 农 业 科 学 院 蔬 菜 花 卉 研 究 所 张 友 军 研 究 员 团 队 发 明 的 一 种 新 型 防 治韭 蛆 的 物 理 方 法 兼 治 其 它 不 耐 高 温 的 病 虫 草 害 该 实 验 室 前 期 已 表 明 日 晒 高温 覆 膜 法 可 以 有 效 地 防 治 韭 蛆 但 是 对 土 壤 微 生 物 多 样 性 的 影 响 尚 未 明 确 因此 本 文 将 探 究 日 晒 高 温 覆 膜 法 在 彻 底 杀 死 韭 蛆 的 基 础 上 对 韭 菜 生 长 和 土壤 微 生 物 多 样 性 的 影 响 为 深 入 理 解 日 晒 高 温 覆 膜 法 对 土 壤 微 生 态 的 影 响 以 及 为 该 方 法 防 治 其 他 作 物 的 土 壤 病 虫 害 提 供 参 考 依 据 材料和方法 本 实 验 于 2018年 5月 7月 在 北 京 市 顺 义 区 中 国 农 业 科 学 院 蔬 菜 花卉 研 究 所 农 场 进 行 实 验 分 对 照 组 和 处 理 组 选 择 太 阳 光 照 强 烈 的 天 气 进 行 对照 组 只 割 除 韭 菜 处 理 组 割 除 韭 菜 后 再 使 用 无 滴 膜 覆 盖 地 表 1天 对 照 组 和 处 理组 均 分 别 取 0 天 试 验 前 1 天 5天 10天 15天 和 20天 的 土 壤 样 品 进 行微 生 物 多 样 性 分 析 而 且 处 理 后 每 隔 5天 记 录 植 株 高 度 20天 后 测 量 韭 菜 产 量 研究结果实验结果表明 日晒高温覆膜法 处理 1 天后对韭蛆的防效可达 100 对韭菜株高和产量的影响如表 1 所示 处理后 前 10 天会不同程度地抑制韭菜的生长 直到 20 天后韭菜生长完全恢复正常 并且不会影响韭菜的产量 表 1 日晒高温覆膜法 处理 1 天后土壤微生物辛普森多样性指数随着时间的推移先下降后逐渐升高 表 2 处理组与对照组土壤细菌群落在处理第 1 天和 5 天存在显著差异 但其他时间段差异不显著 图 1 日晒高温覆膜法 处理 1 天后 厚壁菌门 23 8 梭菌纲 14 9 梭菌目 14 81 和杆菌目 8 23 的丰度显著高于对照组土壤样品 而丙型变形菌纲 11 0 假单胞菌目 5 14 梭菌科 12 25 和假单胞菌科 6 13 在处理 5 天后的丰度显著高于对照组土壤样品 另外 对处理组 与和对照组的土壤细菌进行 LDA LEFSE 分析结果表明 日晒高温覆膜法 处理前有 1 个富集类群 处理后第 1 5 10 15 20 天分别有 12 9 2 1 2 个富集类群 图 2 表 1 土 壤 日 晒 处 理 后 不 同 阶 段 对 韭 菜 株 高 和 产 量 的 影 响表 2 土 壤 微 生 物 辛 普 森 多 样 性 指 数 图 1 细 菌 群 落 组 成 分 析 图 2 细 菌 线 性 判 别 分 析 LDA 效 应 量 分 析 讨论韭蛆的成虫 卵 幼虫和蛹在 40 持续 3 h 的死亡率分别为100 100 100 和 81 并且成虫在 37 持续 2 h 产卵不孵化 这些数据表明韭蛆不耐高温 由于韭蛆的生存空间主要在土表以下 5 cm 因此 只要将该空间的温度提升至韭蛆的至死温度则可将其彻底杀死 日晒高温覆膜法 正是建立在此基础上发明的 本次实验土表以下 5 cm 的最高温度可达 48 7 而且超过 40 的时间为 8 5 h 因此 无论从理论上还是实际中 均能彻底杀死韭蛆 为后续进一步研究 日晒高温覆膜法 对土壤微生物种群多样性的影响提供了实验条件 本实验发现 日晒高温覆膜法 处理后 韭菜前期生长受到抑制 后期逐渐恢复 到第 20 天后与对照组差异不显著 甚至后续还有超越对照组的生长趋势 前人研究表明 升高土壤温度可以刺激植物生长 分解有机物增加土壤中营养元素 杀死病原菌提高有益微生物的活性 虽然前人的研究并不能完全解释 日晒高温覆膜法 处理后韭菜的动态生长过程 但是这一动态过程可能与植物潜在 的生长机制或微生物功能等多种因素有关 虽然前人研究表明土壤日晒影响微生物种类和土壤结构 但是本文通过 日晒高温覆膜法 处理后 土壤微生物的种群先降低后逐渐恢复 甚至还增加了部分有益微生物的丰度 关于 日晒高温覆膜法 防治韭蛆后韭菜生长的动态过程 其机理需要从土壤宏基因组等多角度进一步深入研究 结 论 日晒高温覆膜法 不仅操作简单实用 而且无需使用任何化学农药 也不会破坏土壤微生态 甚至还能提高部分有益微生物的丰度 是一种绿色防治韭蛆的好方法 值得广泛推广应用 文 章 链 接 原文链接