本發(fā)明涉及植物保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及植物病蟲害防治技術(shù)領(lǐng)域，更具體來說，涉及珍稀中草藥石斛室內(nèi)栽培時(shí)病害防治的方法。

背景技術(shù)：

鐵皮石斛為蘭科石斛屬多年生草本植物，是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中藥。因其種子沒有胚乳、萌發(fā)條件較為苛刻，自然成苗率極低，通過植物組織培養(yǎng)大量繁育種苗是人工栽培鐵皮石斛主要途徑。

但鐵皮石斛組培苗在煉苗馴化期間常出現(xiàn)白絹病，基質(zhì)偏酸時(shí)尤其易發(fā)病。白絹病(Souther blight)是規(guī)模化人工集約栽培金釵石斛(Dendrobium nobile)、鐵皮石斛(Dendrobium officinale)的主要病害之一,引起該病害的病源是齊整小核菌(Sclerotium rolfssi Sacc.)，全世界有超過500種以上的寄主能被該病原菌侵染，植株受侵染后，以病腐葉中的葡萄糖和淀粉為碳源，通過乙醛酸氧化酶氧化乙醛酸產(chǎn)生大量乙二酸，乙二酸作為細(xì)胞毒素破壞植物細(xì)胞膜系統(tǒng)，增加膜透性，導(dǎo)致胞內(nèi)電解質(zhì)滲漏，這些滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)便可作為菌絲繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；同時(shí)，病原菌還分泌細(xì)胞壁降解酶類，破壞細(xì)胞之間的聯(lián)系和細(xì)胞的膨脹狀態(tài)，造成大量有機(jī)物分子流失，常引起植物根及根莖腐爛和大量死苗，造成巨大損失。

該病發(fā)生時(shí)，在基質(zhì)表面可見白色絹狀菌絲，并且中心部位形成褐色菜籽狀菌核，開始危害植株根部及近地面的莖段，植株近基質(zhì)的莖上會(huì)出現(xiàn)黃色或淡褐色的水漬狀病斑，葉片受害從葉尖或葉緣開始，初呈褐色水漬狀病斑，病斑不規(guī)則，略凹陷；絲狀物可在基質(zhì)表面及莖葉部位蔓延，后期病斑變成褐色或黑褐色，受害部位腐爛變軟、植株倒伏，并產(chǎn)生白色絲狀物。該病可導(dǎo)致植株基部腐爛并向莖上部及葉擴(kuò)展，感染部位腐爛變軟，植株很快腐爛和死亡，造成大量死苗， 一般死亡率在30％左右，嚴(yán)重者可達(dá)70％以上。對(duì)于蘭科石斛屬植物來說白絹病發(fā)病條件包括：黑暗、高濕、酸性環(huán)境、病菌養(yǎng)分充足、菌核刺激物。

石斛白絹病的防治，主要有以下三個(gè)途徑：一是嚴(yán)格滅菌消毒。種植石斛時(shí)用2％福爾馬林溶液對(duì)基質(zhì)、場(chǎng)地、用具和種苗進(jìn)行嚴(yán)格消毒，杜絕侵染原。二是調(diào)整基質(zhì)酸堿度?？梢杂?％的石灰水澆施基質(zhì)。三是藥物防治。

目前對(duì)于石斛而言，如前所述，大多數(shù)不通過種子繁殖，而是通過組培等技術(shù)，通過煉苗，進(jìn)而進(jìn)行栽培；在此過程中，可以對(duì)基質(zhì)等進(jìn)行消毒處理，通?？刂葡鹃g隔為3～5日一次，由于石斛屬于名貴植物，其本身生長(zhǎng)栽培也尚有待進(jìn)一步摸索，過于頻繁的消毒，對(duì)于石斛的生長(zhǎng)也存在較大不利影響，且消毒后的副產(chǎn)物可能會(huì)殘留在最終的中藥石斛產(chǎn)品中，導(dǎo)致后期品質(zhì)下降。同時(shí)，基質(zhì)酸堿度調(diào)整雖然可以一定程度控制白絹病的進(jìn)程，但對(duì)石斛的自然生長(zhǎng)存在不利影響。多數(shù)石斛由于并非種子繁殖，因而只能在組培過程中控制滅菌消毒，但是，現(xiàn)有的防治方法主要是藥物防治(化學(xué)防治)，使用的藥物包括：苯甲·嘧菌酯、氯霉素、甲基立枯靈乳油、滅普靈可濕性粉劑、甲霜·惡霉靈、多利維生、乙蒜素、百菌清、甲基托布津可濕性粉劑、多菌靈可濕性粉劑等。例如，發(fā)病的石斛植株，可選用氯霉素針劑500～1000倍液澆施，每日1次，連續(xù)2～3次，有望控制病情。用“菌蟲凈”、“達(dá)克寧”、20％的甲基立枯靈乳油800倍液、50％富多寧300倍液、75％滅普靈可顯性粉劑1000倍液可有望防治該病。

然而，化學(xué)防治方法存在諸多弊端：第一，污染環(huán)境、降低藥材品質(zhì)；第二，雖然取得抑菌效果，但同時(shí)對(duì)于罹病植物形成了新的脅迫，客觀上不利于植物迅速恢復(fù)健康生長(zhǎng)；第三，很難根除病害復(fù)發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明著眼于石斛栽培時(shí)白絹病病害發(fā)生的根源，亦即從病害發(fā) 生的環(huán)境條件及其宿主生理狀態(tài)入手，從根本上消除病菌滋生條件，強(qiáng)化石斛健康生長(zhǎng)環(huán)境因子。從而，本發(fā)明提供了一種優(yōu)化的石斛栽培和病蟲害防治方法。

本發(fā)明的石斛栽培和病蟲害防治方法包括：

(1)在石斛培育時(shí)整個(gè)白天使用LED單色光譜燈在植株頂端進(jìn)行照射，從而有效控制石斛每日接受的光量子數(shù)量；并同時(shí)

(2)控制空氣濕度在50％-60％之間；且

(3)控制石斛的培養(yǎng)基質(zhì)濕度；保持上述條件一定時(shí)間，從而有效防治白絹病的病害。

經(jīng)過發(fā)明人的大量研究和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白絹病病菌發(fā)育的過程中，其影響或者說關(guān)鍵控制因素包括溫度、pH值等；值得注意的是，光線能夠促進(jìn)白絹病產(chǎn)生菌核，在不良條件下菌核可以休眠，在適宜條件下菌核即會(huì)萌發(fā)。

另外，在前期研究中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)高溫高濕是石斛白絹病發(fā)病的重要條件；環(huán)境濕度大非常有利于病害發(fā)生，促進(jìn)菌核萌發(fā)，增加對(duì)寄主侵染的機(jī)會(huì)。

在北方地區(qū)冬季石斛栽培溫室為了保溫，密封性能必須保證，這就導(dǎo)致了很難通風(fēng)換氣，溫室內(nèi)空氣濕度大，空氣不流通，客觀上為病菌滋生造成有利條件。同時(shí)，由于冬季日照時(shí)間短，加之近年霧霾嚴(yán)重，2015年發(fā)生霧霾27次，近半數(shù)集中在冬季的11、12、1月，其中2015年11月前20天，北京日照時(shí)數(shù)總共只有35小時(shí)，這就加重了溫室的陰暗狀態(tài)。

據(jù)發(fā)明人研究，當(dāng)100μmolphoton·m^-2·s^-1以上光照時(shí)數(shù)少于3小時(shí)、溫室內(nèi)全天空氣濕度高于86％時(shí)，持續(xù)72小時(shí)天以上，則栽培石斛基部則會(huì)出現(xiàn)白絹狀菌絲，如圖1。

因此，本發(fā)明著眼于病害發(fā)生的根源，亦即從病害發(fā)生的環(huán)境條件及其宿主生理狀態(tài)入手，從根本上消除病菌滋生條件，強(qiáng)化石斛健康生長(zhǎng)環(huán)境因子。

綜上，本發(fā)明通過控制光照強(qiáng)度、環(huán)境濕度來綜合防治，從而從白絹病病害發(fā)生的根源入手，調(diào)控環(huán)境因子使之偏離白絹病發(fā)病的外在條件，并改善宿主健康狀況、增強(qiáng)其抵御白絹病菌核侵染的能力，從而從根本上消除病菌滋生條件，強(qiáng)化石斛健康生長(zhǎng)環(huán)境因子。這就為北方地區(qū)提供了一種優(yōu)化的石斛栽培和病蟲害防治方法。

本發(fā)明的石斛栽培和病蟲害防治方法如下：

(1)在石斛培育時(shí)整個(gè)白天使用LED單色光譜燈在植株頂端進(jìn)行照射，從而有效控制石斛每日接受的光量子數(shù)量；且

(2)控制空氣濕度在在50％-60％之間；且

(3)控制石斛的培養(yǎng)基質(zhì)濕度；保持上述條件一定時(shí)間，從而有效防治白絹病的病害。

其中，條件(1)中，在石斛培育時(shí)整個(gè)白天使用LED單色光譜燈在植株頂端進(jìn)行照射，從而有效控制石斛每日接受的光量子數(shù)量。

優(yōu)選地，所述光源采用超亮LED單色光譜燈；每顆燈珠2～5W，紅光波長(zhǎng)660±20nm,藍(lán)光波長(zhǎng)450±20nm。

更優(yōu)選地，所述光源采用超亮LED單色光譜燈；每顆燈珠3W，紅光波長(zhǎng)660nm,藍(lán)光波長(zhǎng)450nm。

優(yōu)選地，所述光源設(shè)置于距離植株葉幕頂端50～70cm處。更優(yōu)選地，所述光源設(shè)置于距離植株葉幕頂端60cm處。

優(yōu)選地，所述光源的光照強(qiáng)度180～220μmolm^-2s^-1,光周期10～14h/d。更優(yōu)選地，所述光源的光照強(qiáng)度200μmolm^-2s^-1,光周期12h/d。優(yōu)選地，所述光源照射時(shí)間為早晨7:00-晚上19:00。

優(yōu)選地，所述光源的紅藍(lán)光數(shù)量比例為1.78～1.85:1。優(yōu)選地，所述光源的紅藍(lán)光數(shù)量比例為1.82:1。

優(yōu)選地，所述LED燈為長(zhǎng)方形，每燈含130～150顆2～5W的燈珠，紅藍(lán)色燈珠相間排列。更優(yōu)選地，所述LED燈為長(zhǎng)方形，每燈含141顆3W的燈珠，紅藍(lán)色燈珠相間排列。

最優(yōu)化的栽培條件防治方法中，步驟(1)如下：

在石斛培育時(shí)于早晨7:00-晚上19:00使用超亮LED單色光譜燈在植株頂端進(jìn)行照射，從而有效控制石斛每日接受的光量子數(shù)量。所述超亮LED單色光譜燈為：每顆燈珠3W，紅光波長(zhǎng)660±20nm,藍(lán)光波長(zhǎng)450±20nm,距離植株葉幕頂端60cm,光照強(qiáng)度200μmolm^-2s^-1,光周期12h/d,早晨7:00-晚上19:00，紅藍(lán)光比例為1.82:1＝R/B。LED燈為長(zhǎng)方形，每燈含141顆3W的燈珠，紅藍(lán)色燈珠相間排列，如圖2的LED單色光燈配置模式。

優(yōu)選地，采用美國(guó)LICOR公司生產(chǎn)的Li-250A光照計(jì)對(duì)光量子通量密度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。光量子通量密度是單位時(shí)間內(nèi)在單位面積葉片上入射波長(zhǎng)在400-700nm的光量子photon數(shù)。

其中，條件(2)中，在栽培過程中，控制空氣濕度在50-60％之間。優(yōu)選地，控制空氣濕度為52～59％。更優(yōu)選地，控制空氣濕度為53～58％。更優(yōu)選地，控制空氣濕度為54～56％。最優(yōu)選地，控制空氣濕度為55％。

其中，條件(3)中，在栽培過程中，控制石斛的培養(yǎng)基質(zhì)濕度。優(yōu)選地，將基質(zhì)的濕度控制在26％以下?；|(zhì)濕度過高，則不利于石斛的生長(zhǎng)發(fā)育。雖然石斛本身是喜濕、喜陰的植物，但是由于肉質(zhì)根，水多易腐爛，故基質(zhì)濕度不宜過高。所謂喜濕，是指石斛的適生環(huán)境的空氣濕度較高，作為典型附生植物的石斛，其根系不是唯一吸收水分的器官。因此，調(diào)控濕度的關(guān)鍵是在基質(zhì)相對(duì)干燥的同時(shí)，確保空氣濕度在不會(huì)引起各種霉菌危害的前提下相對(duì)較高。通過大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)26％是一個(gè)有效的閾值，在此濕度以下，配合前述的特定光照條件和空氣濕度，則可非常有效地防治白絹病的發(fā)生。濕度高于此數(shù)值，則將有利于白絹病的發(fā)生。但濕度過低，則石斛的生長(zhǎng)、發(fā)育亦會(huì)受到不利影響。

優(yōu)選地，所述的基質(zhì)是松樹皮基質(zhì)。

優(yōu)選地，所述的光照、空氣濕度和基質(zhì)濕度條件應(yīng)至少保持一周以上。

在保持上述條件的基礎(chǔ)上，連續(xù)一周，則可以防治病害，效果達(dá)到92％。計(jì)算方法：(對(duì)照染病株數(shù)-處理染病株數(shù))/對(duì)照染病株數(shù)。

石斛白絹病是一個(gè)一直以來困擾行業(yè)界的難題，尤其是在北方冬季，石斛必須于溫室內(nèi)越冬，溫室內(nèi)白絹病是高度易發(fā)病害，特別是在霧霾天氣下。發(fā)現(xiàn)在光照不足時(shí)，溫室培育石斛白絹病發(fā)病率非常高，目前，即使使用化學(xué)方法，溫室石斛冬季白絹病的發(fā)病也越來越難以控制。冬季連續(xù)霧霾天導(dǎo)致的溫室栽培石斛白絹病表觀見圖1。

本發(fā)明的方法適用于石斛栽培，尤其是煉苗和培育期間病蟲害的防治，尤其是高濕易發(fā)病病種的防治，更具體來說，適宜于石斛白絹病的防治，尤其是值得在北方地區(qū)溫室培養(yǎng)冬季病害防治的有效方法。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，著眼于病害發(fā)生的根源，亦即從病害發(fā)生的環(huán)境條件及其宿主生理狀態(tài)入手，從根本上消除病菌滋生條件，強(qiáng)化石斛健康生長(zhǎng)環(huán)境因子。本發(fā)明的方法，簡(jiǎn)單易控，人力物力成本非常低，對(duì)環(huán)境的危害亦非常小，石斛栽培和病蟲害防治期間不引入有害物質(zhì)，客觀上提高和改善了石斛的品質(zhì)。同時(shí)，本發(fā)明方法的條件對(duì)石斛的生長(zhǎng)較為有利，有助于石斛光合作用碳同化物質(zhì)積累，在有效防治病害，尤其是白絹病的同時(shí)，對(duì)石斛本身的發(fā)育沒有造成負(fù)面影響，石斛的生長(zhǎng)較好，假鱗莖組織更加充實(shí)，有效成分含量升高，其中石斛多糖可以增加4.24％。本發(fā)明方法降低北方溫室栽培鐵皮石斛冬季營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，促進(jìn)植株正常生長(zhǎng)發(fā)育,提高和改善了石斛的品質(zhì)，同時(shí)對(duì)環(huán)境不會(huì)造成負(fù)面影響，在北方溫室冬季霧霾天中對(duì)石斛白絹病的發(fā)生具有較好的防治作用。

附圖說明

圖1為冬季連續(xù)霧霾天導(dǎo)致的溫室栽培石斛白絹病表觀圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1在冬季連續(xù)霧霾天溫室利用LED單色紅藍(lán)光防治白絹病的現(xiàn)場(chǎng)燈源配置圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

以下實(shí)施例中使用的水稻(Oryza sativa)品種圣稻808(SD808)，秈稻品種Dualr，Shiokari為標(biāo)準(zhǔn)品種，水稻窄葉突變體sd110來自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所。

實(shí)施例1 優(yōu)化栽培條件防治方法

時(shí)間：2015年冬季12月，地點(diǎn)：北京林業(yè)大學(xué)溫室

超亮LED單色光譜燈，每顆燈珠3W；

紅光波長(zhǎng)660nm,藍(lán)光波長(zhǎng)450nm；

距離植株葉幕頂端60cm；

光照強(qiáng)度200μmolm^-2s^-1,光周期12h/d,早晨7:00-晚上19:00；紅藍(lán)光比例為1.82:1＝R/B。

LED燈為長(zhǎng)方形，每燈含141顆3W的燈珠，紅藍(lán)色燈珠相間排列

采用美國(guó)LICOR公司生產(chǎn)的Li-250A光照計(jì)對(duì)光量子通量密度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

控制濕度：空氣濕度控制在55±2％，松樹皮基質(zhì)濕度控制在26％以下。連續(xù)一周。

結(jié)果：對(duì)白絹病的防治效果達(dá)到94％。

計(jì)算方法：(對(duì)照染病株數(shù)-處理染病株數(shù))/對(duì)照染病株數(shù)。

實(shí)施例2 優(yōu)化栽培條件防治方法

時(shí)間：2015年冬季12月，地點(diǎn)：北京林業(yè)大學(xué)溫室

超亮LED單色光譜燈，每顆燈珠3W；

紅光波長(zhǎng)680nm，藍(lán)光波長(zhǎng)460nm；

距離植株葉幕頂端70cm；

光照強(qiáng)度180μmolm^-2s^-1，光周期13h/d,早晨7:00-晚上20:00；紅藍(lán)光比例為1.78:1＝R/B。

LED燈為長(zhǎng)方形，每燈含135顆3W的燈珠，紅藍(lán)色燈珠相間排 列

采用美國(guó)LICOR公司生產(chǎn)的Li-250A光照計(jì)對(duì)光量子通量密度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。控制濕度：空氣濕度控制在54±2％，松樹皮基質(zhì)濕度控制在26％以下。連續(xù)一周。

結(jié)果：對(duì)白絹病的效果達(dá)到92％。

計(jì)算方法：(對(duì)照染病株數(shù)-處理染病株數(shù))/對(duì)照染病株數(shù)。

實(shí)施例3 不同栽培條件下處理鐵皮石斛的效果

T1、T2、T3、T4、T5、T6分別代表環(huán)境條件處理方式。其中T1是采用本發(fā)明實(shí)施例1記載的方法；

T2是除了將T1的LED燈用相同強(qiáng)度的高壓鈉燈替換外，其他條件參數(shù)與T1相同；

T3是在鐵皮石斛栽培過程中，僅采用LED燈照射(參數(shù)條件同實(shí)施例1的LED燈照射)，未做其他處理；

T4是在鐵皮石斛栽培過程中，僅采用高壓鈉燈照射(光照強(qiáng)度、時(shí)間同實(shí)施例1的LED燈照射)，未做其他處理；

T5是在鐵皮石斛栽培過程中，僅控制基質(zhì)濕度在26％以下(參數(shù)條件同實(shí)施例1的基質(zhì)控濕)，未做其他處理；

T6是在鐵皮石斛栽培過程中，僅控制空氣濕度在53％-57％(參數(shù)條件同實(shí)施例1的空氣控濕53％-57％)，未做其他處理。

對(duì)多糖、甘露糖、粗纖維這三類鐵皮石斛莖段中的有效成分測(cè)定，采用下列方法：

多糖測(cè)定采用《中國(guó)藥典》(2015年版一部)苯酚—硫酸比色法，提取和測(cè)定各種質(zhì)莖的多糖含量。每個(gè)處理的測(cè)定設(shè)計(jì)6次平行試驗(yàn)。

甘露糖測(cè)定采用《中國(guó)藥典》(2015年版一部)高效液相色譜法，提取和測(cè)定各種質(zhì)莖的甘露糖含量。每個(gè)處理的測(cè)定設(shè)計(jì)6次平行試驗(yàn)。色譜條件:C18色譜柱，以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以乙腈(D)-0.02mol/L的乙酸銨溶液(B)(20:80)為流動(dòng)相；梯度 洗脫：0～18min，18.5～20％D；18～35min，20％D；檢測(cè)波長(zhǎng)為250nm，柱溫30℃，流速1mL/min，進(jìn)樣量10μL。

粗纖維測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 5009.10-2003)植物類食品中粗纖維的測(cè)定方法，提取和測(cè)定各種質(zhì)莖的粗纖維含量。每個(gè)處理的測(cè)定設(shè)計(jì)6次平行試驗(yàn)。

本實(shí)施例采用六種處理方式栽培鐵片石斛，處理方式見表1。從表1中可以看到，處理T1效果最佳，莖段石斛多糖含量達(dá)到30.41％，比平均值26.17％高出4.24％。說明本發(fā)明實(shí)施例1的處理方法既能夠有效防治鐵皮石斛白絹病，還能夠顯著提高石斛的多糖含量。

表1不同環(huán)境處理鐵皮石斛莖中有效成分的含量

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。