全 文 ：稀土积累与油菜菌核病发生的关系研究*
章
健* *
承河元
金旺枝
李国良
张自立
(安徽农业大学植保系, 合肥 230036)
摘要
在试验生态小区的土壤中, 模拟长期使用稀土, 以探讨稀土积累与油菜菌核病发生发展的关系.
结果表明, 0. 5%、1%、3%、5%、7%、10%吸附容量和 0
6kg!hm- 2的稀土以及土壤中 30kg!hm- 2和 0
6kg
!hm- 2的稀土复合肥添加剂对油菜菌核病自然发生的病情指数和病株率影响无显著差异; 对人工接种发
病后的病斑绕茎度、病斑扩展速率、单株平均产量和千粒重的影响也无显著差异.
关键词
稀土
油菜菌核病
病情指数
文章编号
1001- 9332( 2002) 05- 0589- 04
中图分类号
S435
654
文献标识码
A
Relationship between rare earth accumulation and rape sclerotiniose. ZHANG Jian, CHENG Heyuan, JIN
Wangzhi, L I Guoliang and ZHANG Zili ( Depar tment of Plant Protection, A nhui Agr icultural University ,
H ef ei 230036) . Chin . J . A pp l . Ecol . , 2002, 13( 5) : 589~ 592.
Field plot experiment w ith longterm application of rare earth fertilizers showed that 0
5~ 10% of adsorption ca
pact iy and 0
6kg!hm- 2 o f rare earth application had no remarkable effect on natural incidence of rape sclerotin
iose, ratio of diseased plants, natur al disease index, expanding r ate of diseased spots, yield of single plant, and
1000seed weight.
Key words
Rareearth, Rape sclerotiniose, Disease index .
* 国家自然科学基金重大资助项目 ( 29890280) .
* * 通讯联系人.
2000- 04- 03收稿, 2000- 05- 30接受.
1
引

言
稀土农用是我国科技工作者经过多年努力获得
的具有中国特色的科研成果, 现已作为我国农业增
产的一项重要措施大力推广. 由于稀土农用向环境
中大量引入一种尚未证明为必要的元素, 特别是稀
土的施用方法由叶面喷施改为土施,加速了稀土在
土壤中积累.由此可能造成的环境和生态效应已引
起人们的广泛关注[ 10, 12] .因此, 从生态毒理学角度
研究长期施用稀土对农业生态系统群落结构的影
响,有着十分重大的科学意义.目前,国内外已进行
了大量稀土元素的植物生理学和土壤学方面的研
究[ 3, 11] ,也报道了稀土对土壤微生物区系和植物病
原细菌以及稀土生态毒理学的研究[ 1~ 4, 5, 7, 13] . 但未
见有关稀土元素对植物病原真菌及真菌病害发生发
展影响的报道. 为此,本文在试验生态小区模拟稀土
在土壤中积累, 以油菜菌核病为代表,研究长期施用
稀土引起的稀土积累对植物病原真菌致病性和植物
抗病性以及对真菌病害发生发展的影响. 从植物病
理学角度, 为稀土农用的风险性和安全性提供科学
的参考依据.
2
材料与方法
2
1
供试材料
2
1
1 试验地自然概况
试验生态小区位于肥东县撮镇东
3km 处, 肥东县农科所用地.试验地土壤为黄褐土,土壤对稀
土的最大吸附量为 Re2O3 7g!kg - 1土.该处远离城区及居民
稠密区, 附近无工矿企业,水质无污染, 采用一般管理方法供
应肥水.
2
1
2 供试材料
油菜菌核病菌( Scler otinia sclerotiorum )
由安徽农业大学植保系病理组提供; 稀土混合物为包钢稀土
三厂生产的 ReCl3! 6H2O( 含 Re2O346. 64% ) , 稀土元素以
Ce、La、P r为主, 其中 CeO2∀La2O 3= 2∀1; 油菜品种为油研 7
号(甘蓝型) .
2
2
研究方法
2
2
1 试验设计
本次试验共设 10 个处理, 3 组重复,分别
用 A~ J 代号表示小区号. 每个小区面积为 7m # 2. 2m =
15. 4m2 ,各处理为 : A ) CK , 即不施稀土; B) 按稀土最大吸附
量的 0. 5% 施入; C)按稀土最大吸附量的 1%施入; D)按稀
土最大吸附量的 3%施入; E)按稀土最大吸附量的 5%施入;
F)按稀土最大吸附量的 7% 施入; G)按稀土最大吸附量的
10%施入; H)用稀土复混添加剂按 Re2O3 30kg!hm- 2施入;
I)用稀土复混添加剂按 Re2O3 0
6g!hm- 2施入; J)用 ReCl3!
6H2O 按 Re2O 30
6g!hm- 2施入.
2
2
2 接种方法
将油菜菌核病菌种移接于 PSA 平板上,
25 ∃ 培养 48~ 60h, 制备成直径约 6mm 菌碟, 贴附于茎、枝
接种点上, 用塑料膜固定保湿 24h. 接种部位分别为: 1)在主
茎中、下部 2 处接种; 2)仅在主茎中下部之间 1 处接种; 3)仅
在主茎下部第一分枝处接种. 每种处理 15个重复.
应 用 生 态 学 报
2002 年 5 月
第 13 卷
第 5 期






























CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, May 2002, 13( 5)∀589~ 592
2
2
3 病情调查
接种区病情自接种后每 7~ 10d 调查一
次,直至病情停止发展. 记载病斑横向长度和茎杆周长, 计算
病斑绕茎度(病斑横向长度和茎杆周长的比值)和病斑扩展
速率. 油菜收获时对接种植株进行考种,记载其单株平均产
量及千粒重.田间自然发病调查: 在油菜成熟期,每个小区随
机抽样调查 55~ 80 株, 记载各病级株数, 茎发病株数, 算出
病情指数( % 各病级株数# 病级/调查总株数# 最高病级)和
茎发病率[ 2] .分级标准为: 0 级: 没有发病 ; 1 级: 1/ 3 以下分
枝数发病或主茎病斑不超过 3cm; 2 级: 1/ 3~ 2/ 3 分枝数发
病或发病分枝数在 1/ 3 以下及主茎病斑超过 3cm; 3 级: 2/ 3
以上分枝数发病或发病分枝数在 2/ 3 以下及主茎中下部病
斑超过 3cm.
3
结果与分析
3
1
稀土对油菜菌核病病情的影响
病情以病情稳定后的绕茎度来分析表示[ 8] . 不
同接种部位的绕茎度与不同浓度稀土的关系见表
1.经方差分析(表 2)表明不同浓度稀土对病斑绕茎
度的影响无显著差异( F< F0. 05) .
表 1
稀土对油菜菌核病绕茎度的影响
Table 1 Effects of rare earth on the ratio of spot cross width to stem
girth of rape sclerotiniose
小区号
Plot No.
中部 M iddle
& ∋ (
下部 Lower
& ∋ (
主茎 Main stem
& ∋ (
A 0. 685 0. 180 0. 456 0. 136 0. 135 0. 112 0. 339 0. 308 0. 129
B 0. 512 0. 142 0. 459 0. 357 0. 157 0. 098 0. 261 0. 191 0. 276
C 0. 635 0. 353 0. 080 0. 192 0. 230 0. 097 0. 199 0. 159 0. 143
D 0. 504 0. 551 0. 157 0. 108 0. 373 0. 114 0. 416 0. 300 0. 142
E 0. 798 0. 435 0. 233 0. 137 0. 093 0. 157 0. 565 0. 109 0. 303
F 0. 349 0. 730 0. 159 0. 110 0. 459 0. 354 0. 720 0. 559 0. 461
G 0. 475 0. 117 0. 162 0. 554 0. 105 0. 147 0. 526 0. 134 0. 163
H 0. 651 0. 191 0. 239 0. 338 0. 109 0. 404 0. 221 0. 236 0. 544
I 0. 204 0. 235 0. 860 0. 236 0. 182 0. 106 0. 855 0. 218 0. 089
J 0. 806 0. 729 0. 517 0. 106 0. 578 0. 262 0. 202 0. 693 0. 322
表 2
稀土对油菜菌核病绕茎度影响的方差分析
Table 2 Statistical analysis of the effects of rare earth on the ratio of
spot cross width to stem girth of rape sclerotiniose
项目
Item
DF SS MS F F0. 05
中部 处理间 9 1351. 843 150. 205 0. 589 2. 93
M iddle T reatment
误差 20 5103. 561 255. 178
Error
总变异 29 6455. 404
T otal var iation
下部 处理间 9 569. 470 63. 274 0. 623 2. 93
L ower T reatment
误差 20 2031. 796 101. 590
Error
总变异 29 2601. 266
T otal var iation
主茎 处理间 9 1317. 019 146. 335 0. 862 2. 93
M ain stem T reatment
误差 20 3372. 92 168. 646
Error
总变异 29 4689. 941
T otal var iation
3
2
稀土对油菜菌核病扩展速率的影响
自接种后每 7~ 10d调查 1次发病情况,至病情
稳定为止.由调查的绕茎度数值和相应时间作图,为
) S∗型曲线关系. 由逻辑斯蒂公式 Y = K / ( 1 +
Ae
- rt
) ( K = 1)变形求得病斑扩展速率, 结果如表
3, 方差分析(表 4)表明, 不同浓度的稀土对病斑扩
展速率的影响无显著差异 F< F0. 05.
表 3
稀土对病斑扩展速率的影响
Table 3 Effects of rare earth on the expanding velocity of disease spots
小区号
Plot N o.
中部 Middle
& ∋ (
下部 Lower
& ∋ (
主茎 M ain stem
& ∋ (
A 0. 090 0. 070 0. 077 0. 014 0. 057 0. 016 0. 036 0. 078 0. 018
B 0. 072 0. 024 0. 065 0. 086 0. 036 0. 015 0. 039 0. 021 0. 037
C 0. 086 0. 055 0. 023 0. 035 0. 050 0. 034 0. 013 0. 033 0. 020
D 0. 065 0. 068 0. 014 0. 017 0. 067 0. 066 0. 043 0. 033 0. 043
E 0. 013 0. 043 0. 010 0. 026 0. 057 0. 025 0. 080 0. 017 0. 052
F 0. 029 0. 093 0. 025 0. 021 0. 071 0. 045 0. 098 0. 074 0. 048
G 0. 068 0. 048 0. 017 0. 070 0. 017 0. 010 0. 065 0. 034 0. 011
H 0. 071 0. 033 0. 037 0. 047 0. 019 0. 065 0. 016 0. 051 0. 062
I 0. 030 0. 018 0. 033 0. 038 0. 013 0. 014 0. 119 0. 022 0. 008
J 0. 113 0. 096 0. 066 0. 016 0. 057 0. 060 0. 029 0. 480 0. 040
表 4
稀土对病斑扩展速率影响的方差分析
Table 4 Statistical analysi s of the effects of rare earth on the expanding
velocity of disease spots
项目
I tem
DF SS MS F F0. 05
中部 处理间 9 0. 009 0. 0003 1. 176 2. 40
Middle Treatment
误差 20 0. 017 0. 0008
Error
总变异 29 0. 026
To tal var iat ion
下部 处理间 9 0. 002 0. 0002 0. 371 2. 93
Lower Tretment
误差 20 0. 012 0. 0006
Error
总变异 29 0. 014
To tal var iat ion
主茎 处理间 9 0. 005 0. 0005 0. 658 2. 93
Main stem Treatment
误差 20 0. 002 0. 0008
Error
总变异 29 0. 002
To tal var iat ion
3
3
稀土对田间自然发病情况的影响
在油菜成熟期调查田间自然发病情况, 计算出
茎发病率,病情指数,结果如表 5.经方差分析(表 6)
表明,不同浓度的稀土对田间自然发病的茎发病率
和病情指数的影响无显著差异 F< F0. 05, 说明稀土
对油菜菌核病发生发展的影响不显著.
3
4
稀土对油菜单株平均产量及千粒重的影响
在油菜成熟时期, 将每个小区接种的植株上所
有果荚全部采回, 测其单产及千粒重(表 7) . 经方差
分析(表 8)表明, 不同浓度的稀土对接种植株平均
单产及千粒重的影响无显著差异 F< F0. 05.
590 应
用
生
态
学
报

















13卷
表 5
稀土对田间自然发病情况的影响
Table 5 Effects of rare earth on the natural disease index and incidence
of rape in fields
小区号
Plot No.
茎发病率 Disease incidence
& ∋ (
病情指数 Disease index
& ∋ (
A 0. 633 0. 483 0. 548 0. 456 0. 383 0. 370
B 0. 567 0. 467 0. 467 0. 322 0. 344 0. 289
C 0. 656 0. 333 0. 500 0. 454 0. 217 0. 317
D 0. 578 0. 650 0. 649 0. 359 0. 444 0. 377
E 0. 583 0. 600 0. 417 0. 411 0. 450 0. 311
F 0. 600 0. 500 0. 623 0. 378 0. 367 0. 386
G 0. 600 0. 500 0. 652 0. 356 0. 323 0. 449
H 0. 557 0. 550 0. 739 0. 410 0. 356 0. 323
I 0. 633 0. 600 0. 694 0. 394 0. 422 0. 440
J 0. 583 0. 436 0. 567 0. 406 0. 667 0. 372
表 6
稀土对田间自然发病情况影响的方差分析
Table 6 Statistical analysis of the effects of rare earth on the natural
disease index and incidence
项目
I tem
DF SS MS F F0. 05
茎发病率 处理间 9 0. 077 0. 0008 1. 032 2. 40
Disease Treatment
incidence 误差 20 0. 155 0. 0077
Error
总变异 29 0. 232
To tal var iation
病情指数 处理间 9 0. 058 0. 0064 1. 085 2. 40
Disease Treatment
index 误差 20 0. 110 0. 0059
Error
总变异 29 0. 176
To tal var iation
表 7
稀土对接种植株平均单产及千粒重的影响
Table 7 Effects of rare earth on the average yield of inoculated individual plant incubated and 1000seed weight( g)
项目
Item
A B C D E F G H I J
中下部 平均单产 & 29. 43 27. 91 12. 90 23. 77 19. 62 16. 62 17. 16 16. 03 20. 14 25. 12
M iddle and Low er Yield per plant ∋ 27. 23 36. 26 17. 65 16. 89 11. 92 5. 95 22. 15 18. 33 14. 97 7. 38
( 20. 74 16. 16 35. 22 32. 11 19. 05 20. 37 18. 86 15. 81 20. 87 24. 93
侧枝 & 32. 88 48. 11 27. 41 25. 31 32. 36 26. 41 24. 60 27. 45 30. 25 26. 78
Branch ∋ 18. 34 45. 90 27. 70 39. 20 32. 49 26. 16 27. 19 32. 23 27. 94 39. 32
( 28. 63 39. 42 32. 14 25. 10 21. 56 32. 88 23. 07 16. 63 29. 98 34. 54
主茎 & 22. 80 31. 62 14. 61 27. 22 17. 25 13. 70 28. 69 43. 42 26. 37 27. 35
Main stem ∋ 20. 92 42. 89 32. 30 29. 26 22. 39 27. 99 25. 77 30. 76 25. 50 27. 81
( 26. 71 28. 40 24. 59 23. 18 21. 12 29. 36 23. 02 20. 58 31. 89 22. 91
中下部 千粒重 & 3. 71 3. 57 3. 48 3. 46 3. 73 3. 24 3. 77 2. 95 3. 21 3. 55
M iddle and Low er 1000 seed weight ∋ 3. 54 3. 68 3. 54 3. 69 3. 42 3. 80 3. 33 3. 58 3. 81 3. 19
( 3. 81 3. 65 3. 85 4. 22 3. 28 3. 55 4. 34 3. 53 3. 69 4. 19
侧枝 & 3. 47 3. 64 3. 51 3. 49 3. 27 3. 53 4. 45 3. 88 3. 79 3. 45
Branch ∋ 3. 52 3. 72 4. 03 3. 73 3. 32 3. 08 3. 35 3. 22 3. 71 3. 51( 3. 45 3. 42 3. 37 3. 34 4. 02 3. 66 3. 44 3. 39 3. 79 3. 63
主茎 & 3. 82 3. 55 3. 07 4. 04 3. 19 3. 09 3. 95 3. 54 3. 84 4. 03
Main stem ∋ 3. 54 3. 63 3. 80 2. 99 4. 21 3. 39 3. 38 3. 52 3. 63 4. 54
( 3. 44 3. 45 3. 23 3. 59 3. 18 3. 91 3. 46 3. 99 3. 81 4. 01
表 8
稀土对接种植株平均单产及千粒重影响的方差分析
Table 8 Statistical analysis of the effects of rare earth on the average yield of inoculated individual plant and 1000seed weight
项目
Item
DF SS MS F F0. 05
中下部 处理间 Treatment 平均单产 9 465. 65 51. 76 1. 00 2. 43
M iddle and Low er Yield per plant
误差 Error 20 1034. 84 51. 74
总变异T otal variat ion 29 1500. 64
侧枝 Branch 处理间 Treatment 9 1093. 19 121. 47 2. 25 2. 43
误差 Error 20 1079. 51 53. 98
总变异T otal variat ion 29 2172. 69
主茎 Main stem 处理间 Treatment 9 1260. 92 140. 10 0. 83 2. 93
误差 Error 20 3361. 75 168. 09
总变异T otal variat ion 29 462. 67
9 0. 379 0. 042 0. 359 2. 93
中下部 处理间 Treatment 千粒重
M iddle and Low er 误差 Error 1000Seed w eight 20 2. 332 0. 117
总变异T otal variat ion 29 2. 711
侧枝 Branch 处理间 Treatment 9 0. 346 0. 038 0. 402 2. 93
误差 Error 20 1. 908 0. 095
总变异T otal variat ion 29 2. 254
主茎 Main stem 处理间 Treatment 9 2. 995 0. 333 0. 094 2. 93
误差 Error 20 9. 607 0. 480
总变异T otal variat ion 29 2. 602
5915 期











章
健等:稀土积累与油菜菌核病发生的关系研究








4
讨

论
稀土能提高根系的活力, 促进根系对 N、P、K
的吸收,提高植物的光合作用强度,改善植株的生理
特性, 增强植株的长势, 提高植物的抗逆性已被公
认[ 9, 12] .但是, 稀土元素是一种重金属元素, 而重金
属污染一直受到广泛关注. 随着稀土农用面积的推
广,研究长期施用稀土在土壤中积累对农业生态系
统群落结构的影响有着十分重大的科学意义. 本文
用不同浓度稀土模拟稀土积累以探讨稀土与油菜菌
核病发生发展的关系.结果表明,不同浓度的稀土对
油菜菌核病病斑绕茎度, 病斑扩展速率,自然发病的
茎病株率,发病指数,接种植株的平均单产及千粒重
的影响均无显著差异. 说明稀土对油菜菌核病发生
发展没有显著影响. 另外, 我们曾在室内研究过
La2O3 对油菜菌核病菌生长的影响, 结果表明,
La2O3浓度在 30~ 450mg!L- 1时对油菜菌核病菌生
长有抑制作用. 稀土积累在室内对病原真菌的直接
影响与在田间对真菌病害发生发展的影响存在差
异,这是由于植物病害的发生发展,不仅与病原菌本
身生长能力有关,还与病原菌的致病性和寄主植物
的抗病性及环境因素有关. 病原真菌生长在寄主体
外,受到稀土的抑制,但是当病原真菌侵入寄主体内
后则不仅仅只受到土壤中稀土的影响, 还受到许多
其它环境因素的影响. 可能是田间其它生态条件抵
消了稀土对病原真菌的抑制作用,从而表现为稀土
积累对油菜菌核病发生发展没有显著影响. 从植物
病理学角度,本试验结果仍为稀土在农业生产上长
期施用的风险性和安全性提供了一定的科学数据.
国外至今尚未将稀土运用于农业生产, 只是单
纯从事植物生理方面的探索, 没有系统开展应用技
术、环境评价、生产工艺等方面综合研究[ 6] . 我国稀
土农用也是一门新兴的科学, 还没有对稀土的污染
生态和生态毒理学进行全面的、系统的、多学科交叉
研究.因此,为了更好地将稀土运用于农业生产, 仅
从植物病理学角度, 还需要进一步在田间做大量研
究工作, 以探讨稀土与不同类型植物病害发生发展
的关系,为稀土农用的安全性作系统的科学评价.
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作者简介
章
健, 女, 1965 年生, 硕士, 副教授, 从事植物
病理学和环境微生物学研究, 发表论文 14篇.
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用
生
态
学
报

















13卷