农作物土传病害调查及芹菜病害防控实验开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

近年来我国农作物的土传病害日趋严重，对农作物的产量和品质造成了严重的影响。土传病害是指由存在于土壤中的病原物在条件适宜时侵染植物根部或茎部而造成的病害。土传病害的致病菌栖息于土壤中，难以根治，甚至被称植物癌症^[1]。土传病原体的类型包括真菌、细菌和线虫等，引发包括纹枯、枯萎、立枯、猝倒、根腐、软腐、根肿和丛根等类型病害^[2]。与细菌、线虫等类型引起的土传病害相比，土传真菌病害更易于传播，涉及作物类型广泛，对作物产量危害极大^[3]。据估计植物病害造成的直接经济损失中的70%～80%是病原真菌的侵染所引起，当前全球范围内每年因真菌引起的作物病害导致粮食减产1.25亿吨，造成上千亿美元的经济损失。对以人口众多、农业为主的发展中国家影响更为严重，不仅导致作物减产、环境破坏、生态失衡和经济损失，还严重影响人类的可持续发展^[4]。

目前，国内外通常采用物理、化学及生物方法防治植物病害。物理防治费时费力，且防治效果有限、受环境条件影响较大，因此应用受到限制;化学防治由于其使用方便、效果明显而被广泛使用，但长期大量使用化学药剂会使病病害产生抗药性，造成环境污染，破坏生态平衡，且存在农药残留，对人畜副作用大^[5];生物防治与其它方法相比，具有安全、有效和持久的特点，特别是避免了化学防治带来的一系列问题，近年来备受关注。因此，更好地利用有益微生物防治植物病害是目前最为切实可行的策略之一。生物防治是利用活体生防菌株及其代谢的活性成分来控制病害发生的一种技术，生防菌株可在作物植株及根际定植生长，形成生物屏障保护作物免受病原菌侵害;其代谢活性物质一方面抑制杀死病原真菌，另一方面诱导植株提高病害抗性，菌株所分解和转化的营养元素又可以被作物加以利用，进而提高作物品质、增加产量^[6]。目前多数研究集中在某单一作物的土传真菌病害的生物防治上如香蕉镰刀菌枯萎病、黄瓜枯萎病、花生根腐病、大白菜软腐病等，针对引起多种作物土传真菌病害的报道较少。

例如，黄瓜土传病害的防治措施有很多种，使用抗病品种是防治黄瓜土传病害最经济有效的方法。 目前抗枯萎病的黄瓜新品种如津春 4号、中农 38 号等，已经在使用并取得了较好的效果；但抗疫病的品种较少，加强这方面的研究较为迫切。 此外，部分瓜类对黄瓜土传病害抗性较强，可用其作砧木嫁接防病。 如利用黑籽南瓜对尖镰孢菌黄瓜专化型免疫以及圆瓠瓜对疫病抗性强的特点，以黑籽南瓜和圆瓠瓜为砧木，以黄瓜品种为接穗，进行嫁接育苗，可有效地防治枯萎病和疫病，嫁接防治是目前生产上防治黄瓜土传病害的常用方法。 采用栽培管理措施包括轮作、地膜覆盖栽培、土壤高温消毒等方法。 黄瓜土传病害有个特点是病菌在土壤中潜伏和越冬，且潜伏期较长，与非瓜类作物实行 5 年以上的轮作，特别是水旱轮作，可减少来自土壤的病原菌。 地膜覆盖利于植株生长健壮，增强其对病害的抵抗力， 并可在暴雨时减少雨水对根系的冲刷损伤，减少病害发生。 土壤高温消毒法，就是在夏季高温时（ 7～9 月），用稻草 500～1 000 kg ，切成 3～5 cm ， 与生石灰 50～100 kg/667 m 2 混合撒于土表，然后深翻作高畦（ 30 cm 以上），灌水至饱和，再盖上透明地膜密封，维持 15～20 天，在高温强光照下，可达到良好杀菌的效果。 化学防治是目前土传病害防治的主要手段，如黄瓜枯萎病的防治可通过对土壤、种子的处理来减少病原菌初侵染源，用多菌灵、甲基硫菌灵和烯肟菌酯对土壤消毒，用温汤浸种或多菌灵等药液浸种有较好效果； 发病初期可用农抗 120 水剂 200 倍液、 50%苯菌灵可湿性粉剂 1 000 倍液、 50% 多菌灵可湿性粉剂 500 倍液、 70% 甲基硫菌灵可湿性粉剂 800 倍液喷洒病株或灌根；也可用 35% 敌克松可湿性粉剂或 50％ 代森铵水剂 1 000～1 500 倍液灌根， 每株0.3～0.5 l ，间隔 10 天左右灌一次，连续灌 2～3 次。疫病的防治也应先从减少病原菌方面入手，播种前进行种子消毒，用 0.1% 多菌灵浸种 1 h ，冲洗后催芽，或用 0.3% 福美双可湿性粉剂拌种后播种。 疫病发展速度快， 防治上应发现病情立即用药，用50% 安克 （烯酰吗啉） 可湿性粉剂 1 500～2 000 倍液， 58％ 瑞毒·锰锌可湿性粉剂500～800 倍液， 40％乙膦铝可湿性粉剂 250～300 倍液， 72.2% 普力克（霜霉威） 水剂 400~600 倍液， 30% 氧氯化铜可湿性粉剂 600～800 倍液， 64% 杀毒矾可湿性粉剂 400～500倍液防治，每 5～10 天喷一次，连续喷 3～4 次。 注意药物的轮换使用和合理混配，减缓病菌抗药性的发生。 早期使用甲霜灵防治疫病效果较好，但因长期单一使用该药造成现在部分地区出现了抗药性 ^[6] ，采用混配，如“甲霜灵 茶皂素”，则有较好的防治效果 。 生物防治主要是使用真菌、细菌、抗生素和植物源抑菌物等来防治土传病害，它能较好地解决化学防治带来的环境污染和病菌抗药性等问题。 目前较有效的有以链霉菌组合菌剂、丛枝菌根真菌与根围促生细菌组合菌剂防治黄瓜枯萎病；以拮抗细菌、放线菌链霉菌属菌株产生的抗生素、西芹醇层物、西芹鲜根浸提液、石香薷挥发油和大蒜素来防治黄瓜疫病。土传病害防治难度大，原因是多方面的，其中病原菌潜伏期长、寄主广泛、发病速度快，是一个重要方面，而抗病品种缺乏，或者品种虽然抗病，但因抗性遗传较为复杂，多为数量遗传，易受环境影响，单靠抗病品种也不能解决问题。 因此应采用综合防治，包括耕作制度、环境监测、品种、配套栽培管理、药物防治等一整套技术，以提高土传病害防治效果

2. 研究的基本内容和问题

本实验目标是（1）通过对周边农田中的农作物进行采样分析后，鉴定出各种作物所感染的病害种类，并根据文献资料选择相应的防治措施，与农民分享种植经验。（2）研究利用在实验室制备的生防制剂对芹菜根腐病的防控效果。

拟解决生防菌剂在农作物种植方面的应用问题。

3. 研究的方法与方案

研究方法：实地观察，筛选出感病植株，通过查阅资料后鉴定出土传病害的品种。

技术路线：观察采样——分析鉴定——选取相应的防治措施。

可行性分析

4. 研究创新点

放线菌是人们最早研究发现具有生防效果的微生物并应用到生产中，其生防作用主要靠菌株产生生物活性物质，这种微生物资源在生物防治上用途广泛，实际应用性好。

其中链霉菌属和其相似类群在植物病害生物防治中是最主要的资源。

而链霉菌是抗生素产生菌的主要来源，其中约80%的活性物质产生的抗生素应用在农业生产上。

5. 研究计划与进展

1.于2019年9月至2019年11月在南京溧水华成蔬菜专业合作社大棚中进行芹菜田间试验，使用放线菌生防菌剂改善芹菜的生长发育情况。

2.计划于2020年2-3月完成调查大棚及大田农作物生长及土传病害发生情况的任务（南京麒麟镇草莓种植情况、南京华成蔬菜专业合作社、徐州市沛县郊区农作物种植情况），及时记录观察到的情况，计算农作物发病率。对感病植株进行鉴定，确定病原菌种类，将病原菌分离纯化后冷藏保存。同时以酵母菌及尖孢镰刀菌作指示菌，采取对峙培养的方法，筛选有拮抗活性的放线菌后冷藏保存。