新型拌种剂对谷子生长及白发病发生的影响

张大众,刘佳佳,屈洋,梁鸡保,张霞,韩雅利,冯佰利*

(1.西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100；2.宝鸡市农业科学院,陕西 宝鸡721000; 3.神木县农业技术推广中心,陕西 榆林719000)

新型拌种剂对谷子生长及白发病发生的影响

张大众1,刘佳佳1,屈洋2,梁鸡保3,张霞3,韩雅利3,冯佰利1*

(1.西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100；2.宝鸡市农业科学院,陕西 宝鸡721000; 3.神木县农业技术推广中心,陕西 榆林719000)

白发病是影响谷子产量与品质的主要病害。为研究拌种剂对谷子生长及白发病发生的影响，本试验以感病谷子品种晋谷29和抗病品种汾选3号为材料，设置两个配方药剂(配方1：甲霜灵+代森锰锌+吡虫啉+磷酸二氢钾等,配方2：戊唑醇+吡虫啉+磷酸二氢钾等)，分别以播种种子重量的0.1%，0.2%，0.3%药剂量进行干粉拌种，分析不同配方药剂在不同浓度下对谷子白发病发病率、农艺性状、功能叶叶面积、地上部干物质积累及产量的影响。结果表明，与对照相比，2个配方药剂拌种均能显著降低谷子白发病发病率且药剂浓度越高发病率越低。2个配方药剂拌种对谷子节数、穗粗无显著影响，随药剂浓度增加，茎粗、千粒重呈增大趋势，在0.1%浓度下株高、穗长均高于对照。各药剂处理下，顶三叶绿叶面积均小于对照，且随药剂浓度增加而减少。茎、叶、鞘、穗干重随药剂浓度增加呈降低趋势，0.1%浓度下均高于对照。2个配方药剂处理下产量均随药剂浓度增加而降低，药剂浓度为0.1%时感病品种晋谷29产量分别为4471.7和4420.6 kg/hm2，显著高于对照(4284.8 kg/hm2)，其余各处理增产不明显。生产实践中，2个配方药剂拌种均能显著降低谷子白发病发病率，但总体上以配方2的0.1%浓度拌种效果更好。

谷子白发病；种衣剂；发病率；农艺性状；干物质积累

谷子(Setariaitalica)是起源于中国的古老农作物，是华夏文明的哺育作物，也是新中国的缔造作物。谷子抗旱、耐瘠薄、适应性广，是环境友好型作物，在农业结构的调整种植中起到重要的作用[1]。谷子加工后的小米营养丰富，富含多种矿物质、维生素和纤维素[2-3]。随着人们生活水平的提高，小米的营养保健功能备受人们关注和青睐，市场需求不断增加。据统计，2016年全国谷子播种面积突破200万hm2。然而，白发病一直是谷子产区普遍存在的病害，威胁谷子的产量和品质[4-5]。谷子白发病病原为禾生指梗霜霉菌(Sclerosporagraminicola)，属鞭毛菌亚门，卵菌纲，霜霉科，指梗霉属真菌。一般发生率在5%～10%，严重时可达50%，导致谷子产量损失达30%左右，严重影响谷子生产与产业发展[6]。赵书文等[7]调查发现，2011年忻州市谷子白发病发生面积2.5万hm2，占谷子播种面积的73%，平均发病率为5%～8%，严重地块超过20%。许红梅[8]调查发现，2012年阜新地区谷田白发病病株率为5%～10%，严重的地块达30%。王洪丽[9]报道，建平县个别品种和地块谷子白发病病株率达60%。沈庆彬等[10]田间调查发现，沂水县、莒南县谷子白发病发病率6%～10%，个别地块发病率高达49%。李东荣[11]调查发现，自2011年以来，榆林市谷子白发病逐年加重，并且2013年全市谷子白发病大发生，米脂县白发病平均发病率达21.7%，严重地块发病率达55.0%。近年来我国北方降水有增加趋势，谷子白发病的发生也呈现出上升趋势。

抗病品种的选用及合理的耕作方式能有效地防治谷子白发病的发生，但药剂拌种是防治谷子白发病最常用且有效的方法。最常用的药剂是25%的甲霜灵(也称甲霜安，瑞毒霉)，按种子重量的0.3%～0.5%进行湿粉拌种[12-13]。井苗等[14]报道，甲霜·锰锌、咯菌·精甲霜等药剂拌种均对谷子白发病有较好的防治效果。刘国熔等[15]研究认为，80%乙磷铝拌种对谷子白发病的防治效果为62.4%。近几年关于通过药剂拌种防治谷子白发病的报道较多，但多为成品单一药剂，新型混合药剂的研究报道较少。而且大多研究只关注了对病害的防治效果而缺少对谷子生长发育状况的研究。本试验设计了2种以防治谷子主要病害、地下害虫、促进出苗为目的，集杀菌、杀虫、营养为一体的新型混合药剂对谷子进行拌种。调查了对谷子白发病发病率、农艺性状、功能叶叶面积、地上部干物质积累及产量的影响，旨在为更好的防治谷子白发病提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1试验材料与方法

试验于2016年在榆林市神木县赵家沟旱作农业示范园进行，地处黄土丘陵区，土壤类型为黄绵土，地势平坦，肥力均匀。前茬为谷子，白发病严重发生，未施用对实验产生影响的药剂。

供试谷子品种2个，分别为感病品种晋谷29和抗病品种汾选3号[11]，材料由西北农林科技大学农学院小杂粮课题组提供。

试验药剂：35%甲霜灵干粉剂(浙江禾本科技有限公司，防治谷子白发病)；80%代森锰锌粉剂(湖南农大海特农化有限公司，防治谷子白发病、谷瘟病)；10%吡虫啉粉剂(江苏扬农化工集团有限公司，防治蝼蛄、金针虫等)；97%戊唑醇(江苏建农农药化工有限公司，防治谷子锈病、谷瘟病等)；磷酸二氢钾(分析纯，西安化学试剂厂，促进谷子萌发、壮苗)。

配方1(F1)由甲霜灵、代森锰锌、吡虫啉、磷酸二氢钾等配制，配方2(F2)由戊唑醇、吡虫啉、磷酸二氢钾等配制。

将两个配方拌种剂分别以种子重量的0.1%，0.2%，0.3%，3个浓度对两品种进行干粉拌种，以不拌种为空白对照，共14个处理，重复3次，共42个小区(2 m×5 m)。

试验于6月15日播种，生育期期间田间管理按照国家谷子品种区域试验要求进行。

1.2调查内容与方法

成熟期各小区选取中间3行，统计总株数以及谷子白发病发病株数，计算发病率。

发病率(%)=病株数/总株数×100

成熟期各处理随机选取5株健康植株，用刻度尺测量其旗叶、倒二叶、倒三叶长度和宽度，计算顶三叶叶面积。

叶面积(cm2)=长度×宽度×0.75

成熟期各小区随机选取3株健康植株，用刻度尺测量其株高、穗长，游标卡尺测量茎粗、穗粗，统计节数等农艺性状。并对地上部分按茎、叶、鞘、穗进行分解，分别装入纸袋放于烘箱，于105 ℃杀青30 min，75 ℃下烘至恒重，用天平称其各部分重量，即为干物质积累量。

最后进行全小区收获计产，用全自动数粒仪数取1000粒种子称其重量，即为千粒重。

1.3数据处理

采用Microsoft Excel 2007软件进行数据整理与绘图，用SPSS软件进行分析比较。

2 结果与分析

2.1不同药剂拌种对谷子白发病发生的影响

由图1可知，不同浓度药剂拌种均能显著降低谷子白发病发病率，且发病率随药剂浓度增加而显著降低。与对照相比较，配方1和配方2处理下，随药剂浓度增加，感病品种晋谷29白发病发病率分别比对照(26.3%)降低了9.0%，15.6%，17.4%和10.0%，15.7%，19.9%；抗病品种汾选3号发病率分别比对照(8.7%)降低2.2%，3.5%，4.3%和2.9%，5.2%，5.0%。两配方中，配方2各浓度处理下白发病发病率均低于相同浓度配方1下的发病率。

图1 不同药剂对谷子白发病发病率的影响Fig.1 Effect of different pesticides on downy mildew incidence in foxtail millet 不同小写字母表示药剂不同浓度下差异显著(P<0.05)，误差棒表示标准差。下同。Different letters indicate a significant difference at P<0.05 among different concentration; Error bars mean ±SE. The same below. A：晋谷29 Jingu 29；B：汾选3号 Fenxuan 3.

2.2不同药剂拌种对谷子农艺性状的影响

不同浓度药剂处理下谷子株高、茎粗、穗长、千粒重差异显著(表1)。配方1下晋谷29的株高随药剂浓度的增加呈降低趋势，其中在0.1%、0.2%浓度下株高分别为160.2和159.3 cm，高于对照(155.7 cm)。茎粗随药剂浓度增加呈现增加趋势，均显著高于对照，在0.3%浓度下最高，为8.30 mm。穗长在0.2%的浓度下最长，为22.77 cm。各浓度药剂处理千粒重均显著高于对照，范围在3.350～3.417 g。汾选3号与晋谷29 变化趋势基本一致。配方2下晋谷29株高随药剂浓度增加而增加，药剂浓度为0.3%时，株高最高，为161.5 cm，显著高于对照(155.7 cm)。各药剂处理下茎粗均显著高于对照，药剂浓度为0.1%时茎粗最大，为7.65 mm。穗长仅在0.1%浓度下高于对照。千粒重均显著高于对照，0.3%下最高，为3.435 g。汾选3号株高、茎粗、穗长、千粒重也与晋谷29 变化趋势基本一致。两配方对晋谷29和汾选3号农艺性状的影响趋势一致。

表1 不同药剂对谷子农艺性状的影响Table 1 Effect of different pesticides on agronomic characters in foxtail millet

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Note：The data with different little letters in same column show significant difference (P<0.05).

2.3不同药剂拌种对谷子功能叶叶面积的影响

由图2可知，不同药剂拌种对谷子顶三叶叶面积有显著影响。配方1下晋谷29顶三叶叶面积均小于对照，且随药剂浓度增加呈降低趋势，在浓度为0.3%时显著低于对照(图2A)。汾选3号与晋谷29顶三叶叶面积变化趋势一致，也在浓度为0.3%时显著低于对照(图2C)。配方2下晋谷29顶三叶叶面积随药剂浓度增加呈降低趋势，在0.1%浓度时均高于对照且旗叶面积显著高于对照，在0.3%浓度下叶面积均显著低于对照(图2B)。汾选3号顶三叶叶面积均低于对照且有随药剂浓度增加而降低的趋势(图2D)。

2.4不同药剂拌种对谷子干物质积累的影响

不同浓度药剂拌种对谷子干物质积累影响显著(图3)。配方1下，晋谷29各部分干物质积累量均随药剂浓度增加而降低(图3A)，浓度为0.1%时茎、叶、鞘、穗干重分别为18.43，7.92，6.25，30.92 g，显著高于对照(15.79，6.94，5.19，27.69 g)。汾选3号与晋谷29干物质积累变化趋势基本一致，但不同浓度药剂拌种对汾选3号干物质积累影响较小，其中对叶、穗干重影响不显著(图3C)。配方2下，晋谷29干物质积累随药剂浓度增加呈降低趋势，在浓度为0.1%时茎、叶、鞘、穗干重最大，分别为16.07，7.14，5.51，28.79 g，与对照差异不显著，浓度为0.3%时，茎、叶、穗干重显著低于对照(图3B)。汾选3号与晋谷29变化大致相同(图3D)。配方1和配方2对两品种谷子的干物质积累影响一致，随药剂浓度增加干物质积累量均呈降低趋势。

2.5不同药剂拌种对谷子产量的影响

由图4可知，不同浓度药剂拌种对谷子产量影响显著。配方1和配方2对晋谷29产量变化影响一致，产量均随药剂浓度增加而降低，药剂浓度为0.1%时，晋谷29产量分别为4471.7和4420.6 kg/hm2，显著高于对照的4284.8 kg/hm2；药剂浓度为0.2%和0.3%时，晋谷29产量均显著低于对照。2个配方药剂均导致汾选3号产量降低，除药剂浓度为0.1%时汾选3号产量(分别为4466.8和4696.6 kg/hm2)与对照(4704.6 kg/hm2)差异不显著外，其他处理产量均显著低于对照。

图2 不同药剂对谷子顶三叶叶面积的影响Fig.2 Effect of different pesticides on top 3 leaves’ area in foxtail millet A、B、C、D分别代表配方1×晋谷29、配方2×晋谷29、配方1×汾选3号、配方2×汾选3号，下同。A，B，C，D represent pesticide 1×Jingu 29， pesticide 2×Jingu 29， pesticide 1×Fenxuan 3， pesticide 2×Fenxuan 3; the same below.

图3 不同药剂对谷子干物质积累的影响Fig.3 Effect of different pesticides on dry matter accumulation in foxtail millet

图4 不同药剂对谷子产量的影响Fig.4 Effect of different pesticides on yield in foxtail millet A：晋谷29 Jingu 29；B：汾选3号 Fenxuan 3.

3 讨论

谷子白发病是系统性侵染的土传和种传病害，通过病原菌的侵染和再侵染，谷子从发芽到抽穗陆续显现出“腐芽”、“灰背”、“枪谷”、“白发”、“刺猬头”等症状。相比于发病后进行多次药剂喷施的防治措施，药剂拌种能在种子和幼苗时期就产生保护作用，能更加及时简便有效的防治病害的发生。本试验中所采用的2个配方药剂对谷子进行拌种均能显著降低谷子白发病发病率，且药剂浓度越高发病率越低。

药剂拌种会对谷子的生长产生影响，刘佳佳等[16]研究表明，单一的戊唑醇拌种会显著地抑制糜子的穗长、单株穗重、千粒重，本试验中采用添加磷酸二氢钾作为营养物质的复合药剂拌种，适宜浓度下对谷子株高、茎粗、穗长、千粒重的增加有促进作用，与杨金朝等[17]在玉米(Zeamays)、小麦(Triticumaestivum)、谷子上的研究结果基本一致。叶片是籽粒灌浆的重要源器官，尤其是顶三叶贡献最大[18]。不同浓度药剂处理下顶三叶叶面积与对照差异不显著或显著低于对照，与不同杀菌剂拌种对糜子顶三叶叶面积的影响相似[16]。干物质生产是作物产量形成的基础，干物质积累与合理分配是提高作物产量的关键[18]。韩靖玲等[19]发现对玉米进行药剂拌种可以促使玉米植株营养体生长，增加植株鲜重和干物质的重量，促进干物质的形成。本试验中0.1%药剂浓度处理下谷子茎、叶、鞘、穗干重均高于对照，与韩靖玲等[19]的观点基本一致。但是随药剂浓度增加干物质积累量降低，可能是因为高浓度的药剂对作物会不可避免的产生一定危害[20]。

前人研究表明，药剂拌种能提高作物产量和品质[6-12]，本试验中，2个配方药剂以药种比为0.1%对感病品种晋谷29拌种时，能显著提高谷子产量，但随药剂浓度增加，产量有所降低。可能是因为高浓度药剂拌种会降低谷子功能叶叶面积及干物质积累，影响谷子生长进而降低谷子产量。而抗病品种汾选3号对照本身发病率较低，白发病对其产量影响较小，且高浓度药剂拌种不利于谷子生长，因此药剂拌种对其增产效果不明显。通过药剂拌种减少了病虫害对谷子的危害,有利于其品质的提高，而且本实验中所施用的药剂浓度，以甲霜灵为例低于目前的单一药剂拌种所推广的浓度(0.3%～0.5%)[12-13]，对于拌种剂对其他病虫害的防治效果以及药剂残留等问题有待进一步实验研究。

4 结论

两配方药剂对谷子拌种都能起到较好的防治谷子白发病的效果。两配方药剂对谷子的农艺性状、功能叶叶面积、地上部干物质积累及产量产生了显著影响，而且影响的趋势基本一致。从总体来看，两配方药剂的适宜浓度都为0.1%，且以配方2的效果最好。此外在生产实践中，谷子抗白发病品种药剂拌种效果不明显，不推荐拌种，感病品种则推荐以0.1%的配方2药剂进行拌种，对谷子产量和品质的提高能起到显著的促进作用。

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Effectofseedcoatingsonfoxtailmilletseedlinggrowthandincidenceofdownymildewdisease

ZHANG Da-Zhong1, LIU Jia-Jia1, QU Yang2, LIANG Ji-Bao3, ZHANG Xia3, HAN Ya-Li3, FENG Bai-Li1*

1.CollegeofAgronomy,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China; 2.BaojiAcademyofAgriculturalSciences,Baoji721000,China; 3.ShenmuCountyAgriculturalCenter,Yulin719000,China

Downy mildew disease is the most serious threat to the quality and yield of foxtail millet. The aim of this study was to determine the effects of seed coatings on the growth of foxtail millet seedlings and the incidence of downy mildew disease. Seeds of the foxtail millet cultivars Jingu 29 (susceptible) and Fenxuan 3 (resistant) were coated with two different formulae (formula 1, F1: Metalaxyl+Mancozeb+Imidacloprid+potassium phosphate monobasic; formula 2, F2: Tebuconazol+Imidacloprid+potassium phosphate monobasic) at three concentrations (0.1%, 0.2%, 0.3% of seed weight, respectively). Then, the seedlings were monitored to determine downy mildew incidence, agronomic characters, functional leaf area, and shoot dry matter accumulation and yield. Both formulas significantly reduced the incidence of downy mildew disease with a dose-dependent effect. The two formulae did not affect node number and ear diameter, but they increased stem diameter and 1000-grain weight with a dose-dependent effect. The plant height and spike length of seedlings were higher in the 0.1% formula treatments than in the control (no seed coating). The functional leaf area decreased as the formula concentration increased. The dry weights of the stem, leaf, sheath, and panicle decreased with increasing formula concentration. The yields of Jingu 29 in the 0.1% formula 1 and formula 2 treatments were 4471.7 kg/ha and 4420.6 kg/ha, respectively, significantly higher than that in the control (4284.8 kg/ha). Both formulae significantly reduced the incidence of downy mildew, and formula 2 at the 0.1% concentration resulted in the best quality and yield of foxtail millet.

millet downy mildew disease； seed coating； incidence； agronomic characters； dry matter accumulation

10.11686/cyxb2016449

http://cyxb.lzu.edu.cn

张大众, 刘佳佳, 屈洋, 梁鸡保, 张霞, 韩雅利, 冯佰利. 新型拌种剂对谷子生长及白发病发生的影响. 草业学报, 2017, 26(9): 141-147.

ZHANG Da-Zhong, LIU Jia-Jia, QU Yang, LIANG Ji-Bao, ZHANG Xia, HAN Ya-Li, FENG Bai-Li. Effect of seed coatings on foxtail millet seedling growth and incidence of downy mildew disease. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(9): 141-147.

2016-11-29；改回日期：2017-02-14

“国家谷子糜子产业技术体系”(CARS-07-A9)，“陕西省科技统筹创新工程计划”(2014KTZB02-03)和陕西省产业技术体系项目资助。

张大众(1992-)，男，河南周口人，在读硕士。E-mail:1727697945@qq.com*通信作者Corresponding author. E-mail: 7012766@163.com