不同杀线剂对小麦孢囊线虫病的防治效果

2012-02-28 07:47裴世安耿立新迟元凯刘炳良孙成刚乐秀虎李红梅
植物保护 2012年1期
关键词:颗粒剂阿维菌素线虫病

裴世安, 王 暄*, 耿立新, 迟元凯, 刘炳良,孙成刚, 乐秀虎, 李红梅

(1.南京农业大学,农业部病虫监测与治理重点开放实验室,南京 210095;2.江苏省沛县农林局,沛县 221600)

小麦孢囊线虫病(cereal cyst nematode,CCN)是一类危害小麦等禾谷类作物的重要线虫病害,分布在欧洲、亚洲、澳洲、北美洲以及非洲的约40个国家,给世界禾谷类作物的生产,尤其是小麦的种植造成了极大的损失[1]。我国自1991年正式报道小麦禾谷孢囊线虫病在湖北天门县发生,至今该病的分布范围已达湖北、河北、河南、北京、山西、陕西、内蒙古、青海、甘肃、山东、安徽、江苏和宁夏等13个省(市区),尤以黄淮麦区受害最为严重,作为我国小麦主产区的河南省小麦孢囊线虫病发生非常普遍,已给小麦生产造成了严重的危害[2]。随着近年来全国区域化小麦品种布局的调整和机械化农事操作的广泛应用,小麦孢囊线虫病在我国各小麦种植区发生与蔓延的速度加快,发病面积日益扩大,已经对我国农业生产及粮食安全带来了极大的威胁[3]。

在2009年5月对江苏省小麦孢囊线虫病发生情况进行初步调查的过程中,李红梅等首次在江苏省的徐州、宿迁、盐城和连云港等4个地区发现了小麦孢囊线虫,并对江苏小麦孢囊线虫群体进行了形态学和分子生物学特征分析[4-5]。调查显示江苏省徐州地区小麦孢囊线虫病发生普遍,病田土壤孢囊群体密度较高,已经严重影响小麦的正常生长和产量,开展小麦孢囊线虫病的综合防控迫在眉睫。因此,本文进行有关小麦孢囊线虫病化学药剂防治的筛选试验,研究结果将为指导小麦生产和孢囊线虫病防治提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试小麦品种

‘矮抗58’(感病品种),由河南省农业科学院小麦研究中心培育。

1.1.2 试验地

徐州地区沛县施楼镇租赁地。多年种植小麦,与玉米轮作,孢囊线虫病发生严重。土壤类型为沙壤土,肥力中等,无灌溉设施。小麦播种期为2009年10月10-15日,播种后田间进行正常施肥和除草管理。

1.1.3 供试药剂

5%涕灭威颗粒剂(GR)(aldicarb,山东华阳农药化工集团有限公司);3%克百威颗粒剂(car bof uran,山东华阳农药化工集团有限公司);5%硫线磷颗粒剂 (cadusaf os,江苏省苏州富美实植物保护剂有限公司);10%苯线磷颗粒剂 (fenamiphos,浙江一帆化工有限公司);0.5%阿维菌素颗粒剂 (abamectin,山东省泰安市泰山现代农业科技有限公司)。这5种药剂主要是具有触杀性或内吸性作用的杀线剂。

1.2 试验方法

1.2.1 药剂处理及施药方法

本试验共5种药剂,每个药剂设3个不同剂量,共15个处理,分别为5%涕灭威颗粒剂:15 kg/h m2(S1)、30 kg/h m2(S2)和60 kg/h m2(S3);3%克百威颗粒剂:30 kg/h m2(W1)、60 kg/h m2(W2)和90 kg/h m2(W3);5% 硫 线磷颗粒 剂:15 kg/h m2(D1)、30 kg/h m2(D2)和60 kg/h m2(D3);10%苯线磷颗粒剂:15 kg/h m2(K1)、22.5 kg/h m2(K2)和45 kg/h m2(K3);0.5%阿维菌素颗粒剂:15 kg/h m2(A1)、30 kg/h m2(A2)和60 kg/h m2(A3);另设不施任何药剂的对照(CK)处理。每处理小区面积为2 m×5 m=10 m2,设4个重复区组,各小区随机排列,小区间设0.4 m保护行,不种小麦。在小麦返青期的田间2龄幼虫孵化高峰期施药(2010年3月中旬),先将颗粒剂与少量细干土混匀,撒播于小区,用特制耙具进行沟施混匀,然后覆土压实。

1.2.2 施药前和收获期土壤孢囊数量的调查

施药前一天,每小区采用五点取样法,采集小麦植株及根系周围20 c m深度的土壤,土样带回实验室,风干混匀后,量取100 mL土壤,用漂浮法[4]分离土壤中的孢囊并计数,重复3次。小麦收获后,每小区五点取样法采集麦根及根围土壤,风干混匀后,取100 mL土壤,漂浮法分离土壤中孢囊并计数,重复3次。计算孢囊减退率和校正孢囊减退率,公式分别为:

孢囊减退率=(施药前孢囊数-施药后孢囊数)/施药前孢囊数×100%;

校正孢囊减退率=(防治区孢囊减退率-对照区孢囊减退率)/(1-对照区孢囊减退率)×100%。

1.2.3 小麦生长后期病情调查方法

在小麦收获期,每小区五点法取样,将植株连根挖出,随机取20株,尽量保持根系完整,将样品用自来水冲洗干净,风干水分后,分别测量小麦单株高、单株小麦植株鲜重和单株根重。小麦收获时,每小区随机框取3个点,每点1 m2,收取全部植株,调查每个点的穗数;每点随机选20穗,测量穗长,并计每穗粒数;每点称取千粒重,重复3次。测定小麦产量的公式为:

单位面积产量(kg)=[穗数×穗粒数×千粒重(g)×666.7]/(1 000×1 000)。

1.2.4 统计分析方法

运用统计分析软件S-Plus(6.0)对所有数据进行方差分析(ANOVA),置信度为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同药剂处理对土壤中孢囊数量的影响

通过调查小麦返青期施药前土壤中与小麦药剂处理收获后土壤中的孢囊数量,从结果(表1)可以看出,虽然施药前不同处理间的平均土壤孢囊数量不同,但所选试验地块的孢囊线虫群体密度总体是比较均匀的。施药后的不同药剂处理小区间的土壤孢囊数量都发生了变化,除K1处理(10%硫线磷颗粒剂45 kg/h m2)外的其他各药剂处理小区孢囊数量都有所减少,而未经药剂处理的对照小区在小麦收获以后土壤中的孢囊数量增加了69.74%,说明所用5种药剂均对孢囊线虫的繁殖具有一定的抑制作用。计算校正孢囊减退率显示,0.5%阿维菌素颗粒剂30 kg/h m2处理后的小区校正孢囊减退率平均值最高,达到55.13%,而3%克百威颗粒剂60 kg/h m2处理后的小区校正孢囊减退率平均值仅为35.11%,统计分析数据表明,各药剂处理间的校正孢囊减退率无显著差异。

2.2 不同药剂处理对收获期小麦生长的影响

比较收获期小麦的株高可以看出(表1),A3(0.5%阿维菌素颗粒剂60 kg/h m2)处理后小麦株高平均值最大,为59.32 c m,明显高于其他多数处理小区,与对照差异显著(d f=15,F=6.48,p<0.000 1);而 W2(3%克百威颗粒剂 60 kg/h m2)处理后的小麦平均株高值最小,为55.61 c m,略低于对照组的平均株高56.33 c m。在平均单株根重和鲜重上,仍然是A3(0.5%阿维菌素颗粒剂60 kg/hm2)处理平均值最大,分别达到0.29 g和2.92 g,而S1(5%涕灭威颗粒剂15 kg/hm2)处理后的小麦平均单株根重最低,仅为0.17 g,低于对照0.03 g,K3(10%苯线磷颗粒剂45 kg/hm2)的单株鲜重平均值最小,为2.45 g,与对照相比,其植株鲜重减少了5.04%。

表1 不同杀线剂处理返青期小麦后对土壤中孢囊数量和小麦生长的影响1)

2.3 不同药剂处理对小麦产量的影响

从表2可以看出,各处理间的单位面积穗数无显著差异(df=15,F=0.459,p=0.957),S2和 A3处理的穗长平均值分别达到了6.68 c m和6.70 c m,与穗长平均值为6.37 c m的对照差异显著(df=15,F=4.861,p<0.000 1),而S1和 K1处理的穗长较短,平均值分别为6.32 c m和6.29 c m。S3(5%涕灭威颗粒剂60 kg/hm2)处理后的小麦穗粒数平均值最大,为29.73个/穗,与K1处理的27.19个/穗差异显著(df=15,F=1.914,p=0.018);A3处理的小麦千粒重平均值最大,达到44.23 g,而K1处理小麦千粒重平均值最小,仅为42.03g。各处理单位面积产量在409.77~495.00 kg/667 m2之间,其中0.5%阿维菌素颗粒剂处理总体增长效果明显,A2处理产量最高,达到495.00 kg/667 m2,增产率为18.54%,而 W1、K1和K2处理产量均比对照略低。

表2 不同杀线剂处理返青期小麦后对小麦产量的影响1)

3 讨论

小麦孢囊线虫病是土传病害,并且发病面积通常比较大,利用杀线熏蒸剂处理土壤的成本昂贵,例如,目前在国内市场唯一被允许使用的土壤杀线熏蒸剂棉隆(dazo met)的市场价是70~80元/kg,每667 m2平均用量8~10 kg,折合人民币每667 m2约500~700元,如此高昂的使用成本限制了其在小麦生产中的实际应用。因此,在小麦播种前用土壤熏蒸处理杀灭孢囊线虫的方法既不经济也不实用。而在小麦返青前后,小麦孢囊线虫孵化高峰期,在病田施用具触杀或内吸作用的杀线剂,如涕灭威(al dicar b),可降低土壤中的卵和2龄幼虫的数量,处理效果较好[6]。本研究通过综合考虑杀线剂的作用方式、毒性与残效期、作物使用范围和市场价格,选择了目前在国内市场可以局部流通的5种杀线剂品种,对返青期小麦进行5种杀线剂不同用药量的处理,以期筛选出对小麦孢囊线虫病有较好防效的药剂,为国内小麦孢囊线虫病的防治提供理论依据。

本研究调查发现,可能由于当年田间小麦孢囊线虫发病中心的形成以及肥水条件变化的影响,即使在同一田块,不同区域间土壤中的孢囊数量变化较大,15个药剂处理小区孢囊群体密度平均值在18.4~54.5个/100 mL之间,而对照小区为30.4个/100 mL,因此,本研究采用校正孢囊减退率来比较分析不同药剂处理对土壤中孢囊线虫的防治效果。本试验所测试的5种药剂不同施药量处理,均不同程度地抑制了小麦孢囊线虫群体数量的增加,表明各药剂均对孢囊线虫具有一定的防治效果;但各药剂处理间的校正孢囊减退率差异并不显著,说明不同药剂处理对抑制孢囊线虫繁殖的效果没有显著差异。

此外,本研究中各处理小区施药前和施药后土壤中孢囊数量并没有显著减少,分析其原因可能有以下两点:首先,本试验统计的是土壤中的孢囊总量,其中包含了新形成的饱满孢囊和部分往年残留的空孢囊,因此数值没有大幅度的变化,在今后的试验中,统计比较土壤中饱满孢囊数,或者直接统计小麦植株上孢囊数量,能够更明显地反映药剂防治前后新形成饱满孢囊的数量变化;另外,在施药前,我们对土壤中的孢囊数进行了调查,同时对小麦根系进行染色观察,发现已经有侵入的小麦孢囊线虫幼虫,虽然本试验所用药剂具有触杀或内吸作用,但是药剂的最佳施用时间、不同的药剂对已经侵入到根内线虫的杀死效率仍有待进一步的研究。

在本试验测定的5种药剂中,3%克百威颗粒剂、5%硫线磷颗粒剂和10%苯线磷颗粒剂的不同施药量处理虽然一定程度上抑制了线虫的繁殖(孢囊减退率从4.59%到21.2%),但各处理的小麦株高、单株根重和单株鲜重与对照相比,没有显著的差别;相应各药剂处理的产量与对照相比,有的药剂处理的产量略微减少,而有的处理产量增加不明显。这3种药剂对小麦的生长是否有不利影响,还有待进一步证实。

涕灭威是一种氨基甲酸酯类的广谱内吸性杀线剂,王振跃等[7]通过盆栽试验测定的涕灭威对小麦孢囊线虫防效可分别达97.5%;吴绪金等[8]在大田条件下研究15%涕灭威对小麦孢囊线虫的防治效果均超过了50%。本试验中,5%涕灭威颗粒剂各处理(15、30 kg/h m2和60 kg/h m2)随着施药量的增加,对线虫繁殖的抑制率也随之增加,增产率也随之提高,与以上3种化学药剂相比,表现出了对小麦孢囊线虫较好的防治效果。一系列的试验结果均显示涕灭威对小麦孢囊线虫有一定的防治效果,但剧毒、高残留、高价格等问题严重制约了这种药剂在农业生产中的应用与推广。

0.5%阿维菌素颗粒剂的3个不同施药量(15、30 kg/h m2和60 kg/h m2)不仅能抑制孢囊线虫的繁殖,还能促进小麦植株的生长。从表2可以看出,随着施药量的增加,各处理的小麦生长及产量相关因子数值均有增加,当施药量达到60 kg/h m2时,小麦的株高、单株根重、单株鲜重以及产量测算因子(穗长、穗粒数和千粒重)数据均高于其他处理和对照,而在产量上,0.5%阿维菌素颗粒剂30 kg/h m2处理的增产效果最好,增产率为18.54%。阿维菌素作为一种微生物农药,毒性低,对环境和生态较安全,在农业生产中的应用前景比较广泛。

由于目前我国种植的绝大多数小麦品种对小麦孢囊线虫都不同程度的感病,未发现有免疫品种[9],因此,在小麦孢囊线虫病发生严重的地块,利用杀线剂防治,能够在一定程度上减轻线虫的危害,减少产量损失。从本研究结果看,综合考虑药剂成本与防效,以及毒性和农药残留的问题,对于小麦孢囊线虫病发生严重的田块,在小麦返青期,可以施用0.5%阿维菌素颗粒剂30 kg/h m2进行土壤处理。然而对小麦孢囊线虫病的防治,仍应该采取“预防为主,综合防治”的植保方针,一方面要积极加强对抗、耐病小麦品种的筛选与培育,同时结合轮作、施肥和镇压等农业防治方法,进行综合治理,另一方面要进一步开展高效低毒杀线虫剂的开发与筛选工作,尤其是长效、高效种子包衣剂的开发与筛选,将对小麦孢囊线虫病的高效防治具有重要意义。

[1] Rivoal R,Nicol J M.Past research on the cereal cyst ne matode complex and f uture needs[M]∥Riley I T,Nicol J M,Dababat A A,eds.Cereal cyst ne matodes:status,research and outlook.Ankara,Turkey:CI MMYT,2009:3-10.

[2] Peng D L,Nicol J M,Li H,et al.Current knowledge of cereal cyst ne matode(Heter oder a avenae)on wheat in China[M]∥Riley I T,Nicol J M,Dababat A A,eds.Cereal cyst nematodes:status,research and outlook.Ankara,Tur key:CI MMYT,2009:29-34.

[3] 李红梅,王暄,彭德良.小麦孢囊线虫病的概况及江苏省的发生现状与防治对策[J].江苏农业科学,2010(6):1-4.

[4] 李红梅,王暄,裴世安,等.江苏省小麦孢囊线虫病发生的初步调查[J].植物保护,2010,36(6):172-175.

[5] 王暄,梁中伟,裴世安,等.江苏省小麦禾谷孢囊线虫群体(Heteroder a avenae)核糖体 DNA-ITS区序列分析[J].南京农业大学学报,2010,33(6):55-62.

[6] Kaushal K K,Dlehawan S C.Effectof some chemicals on emer gence and mortality of Heteroder a avenae lar vae[J].Indian Jour nal of Nematology,1988,18:155-157.

[7] 王振跃,王守正,李洪连,等.河南省小麦孢囊线虫病的初步研究[J].华北农学报,1993,8(S1):105-109.

[8] 吴绪金,杨卫星,孙柄剑,等.不同药剂处理对小麦禾谷孢囊线虫的防治效果及增产效果[J].河南农业科学,2007(5):57-60.

[9] 王振跃,高书峰,李洪连,等.不同小麦品种(系)对禾谷孢囊线虫病的抗性鉴定[J].河南农业科学,2006(5):50-52.

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