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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 Agricultural Pest Management 专辑 文 章介绍 第四篇 ▎论文ID Effect of solarization to killBradysia cellarumon Chinese chive growth 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 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 CaihuaSHI, Linlin SHI, Qingjun WU, Shaoli WANG, Baoyun XU, Youjun ZHANG. EFFECT OF SOLARIZATION TO KILLBRADYSIA CELLARUMON CHINESE CHIVE GROWTHAND SOIL MICROBIAL DIVERSITY.Front.Agr. Sci. Eng., 2022, 91 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 tuberosumRottler 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（Bradysia cellarum，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https//