周 芳,贾景丽*,刘兆财,贾立君,张 昱,徐小虎,郑玉宝,赵红阳,邢欣鑫,张梦瑶,赵明一
(1.本溪市马铃薯研究所,辽宁 本溪 117000;2.中检集团(黑龙江)检测有限公司,黑龙江 哈尔滨 150000;3.农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心,黑龙江 哈尔滨 150000)
马铃薯疮痂病被认为是马铃薯的“癌症”,其防治是世界性难题,目前的防治方法很难彻底治愈该病且有逐年发展趋势。该病在中国马铃薯主产区普遍存在,在连作地、偏碱地及栽培管理和药剂防治不当的情况下更为严重[1]。受病菌侵染的块茎初期在表面产生褐色小点,扩大后形成褐色圆形或不规则形大斑,后期中央稍凹陷或凸起呈疮痂状硬斑块[2]。发生病害的薯块质量和产量降低,不耐贮藏,病薯外观不雅,商业品质大为下降,给马铃薯生产造成极大损失[3]。在防治疮痂病中,尽管采用了洒硫黄、绿矾、加施酸性肥等手段但效果并不理想[4]。本研究针对马铃薯大田生产,提出在播种前和出苗后使用2,4-D溶液处理块茎及植株的方法防治疮痂病,并对防治效果进行分析和探讨。
供试品种为易感疮痂病的‘中薯5号’,种薯级别为原种。试验药剂为2,4-D,分析纯。试验地设在本溪市马铃薯研究所试验田,为疮痂病常年发病率较高的田块。
试验采取在播种前先对已切好的薯块喷施2,4-D溶液,出苗后第10 d再向植株喷施2,4-D溶液的双重喷施方式。薯块喷施设A1、A2、A3和A4 4个水平,分别为喷施2,4-D溶液0(CK),6.25,25.00和100.00 mg/L,20 kg种薯喷施0.5 L配制好的药液;植株喷施设B1、B2、B3、B4和B5 5个水平,分别为喷施2,4-D溶液0(CK),1.56,6.25,25.00 和 100.00 mg/L,60 m2喷施 1 L配制好的药液。由薯块喷施A和植株喷施B组成20个处理(表1)。随机区组设计,3次重复,共60个小区。小区面积19.5 m2,5行区,行长6.5 m,株距0.25 m。
表1 2,4-D处理方式Table 1 Treatment method of 2,4-D
现蕾期调查出苗率。植株喷药后20 d调查药害情况,未出现药害为0级、叶片边缘轻微皱缩为1级、叶片边缘明显皱缩为2级、整个叶片皱缩为3级。收获时测产,计算病薯率。病斑面积大于30%的记为病薯,病薯个数占总薯数的百分比即为病薯率。各指标调查3次重复,取平均值。
薯块处理的出苗率,总体上随着药剂浓度的增加呈现下降趋势。其中A1和A2的平均出苗率相近,分别为72.7%和70.7%;A3和A4处理的平均出苗率较低,分别为58.4%和58.7%。可见,块茎处理时试剂浓度大于25.00 mg/L时不利于出苗。不同浓度的块茎处理其植株药害情况相近,平均药害级别为1.4级。A3略低,为1.2级(表2、表3)。因此,对薯块和植株噴施不同浓度2,4-D均影响到马铃薯的正常出苗和生长。
植株处理的药害情况,总体上随着处理浓度的增加药害加重。B1、B2处理均为0.9级,说明浓度为1.56 mg/L的B2对植株影响较小,与对照B1相同,可忽略不计。B3药害级别为1.0级,对植株影响不大;B4药害级别为1.3级,对植株有一定影响;B5药害级别为2.6级,严重影响植株生长。可见,植株处理时,2,4-D溶液的浓度不能大于25.00 mg/L(表2、表3)。植株处理为苗后处理,对出苗理应不会造成影响,其出苗率存在差异的原因有待进一步试验。
表2 喷施不同浓度的2,4-D对马铃薯出苗的影响(%)Table 2 Effects of spraying various levels of 2,4-D on potato emergence rate
表3 不同施药处理的植株药害级别Table 3 Plant phytotoxicity symptoms of different treatments
由表4可见,大多数处理的病薯率低于对照。在不同植株处理条件下的同一块茎处理的病薯率表现:低浓度的块茎处理在高浓度的植株处理条件下防病效果好;高浓度的块茎处理在低浓度的植株处理条件下防病效果好。A1在各个植株处理条件下,A1B5病薯率最低;A2在各个植株处理条件下,A2B3和A2B5病薯率较低;A3在各个植株处理条件下,A3B1病薯率最低;A4在各个植株处理条件下,A4B1病薯率最低。
同一植株处理在不同块茎处理条件下的病薯率总体表现:不同的植株处理均在块茎处理浓度低的条件下防病效果好。B1在各个块茎处理条件下,A3B1病薯率最低;B2在各个块茎处理条件下,A1B2病薯率最低;B3在各个块茎处理条件下,A2B3病薯率最低;B4在各个块茎处理条件下,A2B4病薯率最低;B5在各个块茎处理条件下,A1B5病薯率最低。
病薯率低于80%的处理有A4B1、A1B2、A1B3、A2B5、A2B3、A1B5和A3B1,分别较对照低16.0%、16.3%、16.5%、17.0%、17.2%、30.8%和32.6%。其中处理A1B5和A3B1与对照差异达到显著水平(P<0.05)。处理A3B2病薯率较对照增加,但未达到显著水平(P<0.05,表4)。
由表5可见,大多数处理的产量均较对照增加。块茎处理,各处理产量随浓度的增高而增加,当处理浓度超过6.25 mg/L时产量随处理浓度的增高反而减少,说明使用适量的2,4-D溶液处理块茎可以取得明显的增产效果;植株处理,清水处理的产量最高,当植株处理的浓度达到或超过6.25 mg/L时产量随植株处理浓度的增高而减少,说明使用2,4-D溶液处理植株会降低产量。
综合分析块茎处理与植株处理的各个处理组合,每种块茎处理在各个植株处理条件下的产量表现有所不同。产量排在前3位的处理分别为A4B1、A2B3和A2B1,分别较对照增产67.6%、65.0%和61.3%,处理差异达到显著水平(P<0.05);处理 A3B3、A4B3、A2B5、A1B2、A4B4较对照减产,但未达到显著水平;其他处理均较对照增产,但未达到显著水平。
表4 2,4-D不同浓度处理的病薯率(%)Table 4 Rates of diseased tubers under different levels of 2,4-D treatments
表5 不同处理的小区产量Table 5 Plot yields of different treatments
2,4-二氯苯氧乙酸,是具有代表性的合成植物生长素(Auxin),是一种生长素类似物,简称2,4-D,被大规模用作除草及防止果实早期脱落剂等,本试验使用此物质来防治疮痂病。试验结果表明,处理A1、A2出苗率高;处理B1、B2、B3药害较轻;处理A2B1、A2B3和A4B1产量较高;处理 A4B1、A1B2、A1B3、A2B5、A2B3、A1B5和A3B1病薯率较低。因此,综合考虑以上指标,处理A2B3、A4B1表现最优,病薯率较低同时产量较高。即播种前块茎喷施6.25 mg/L的2,4-D溶液、出苗后10 d植株喷施6.25 mg/L 2,4-D溶液和播种前块茎喷施100 mg/L的2,4-D溶液、植株不喷药,这2个方案的疮痂病防治效果最佳。
用化学药剂防治疮痂病的报道较多。于勤良等[5]采用三氯硝基甲烷处理基质、对苯二酚处理种薯;王秀英等[6]采用0.1%HgCl2对感病微型薯进行浸种;张建平等[7]采用5种不同杀菌剂处理微型薯基质;张露等[8]采取对播种垄沟中的薯块进行喷施氟啶胺药剂的方法防治疮痂病;孙静等[9]使用微生物菌剂处理种薯,微生物肥料处理土壤防治疮痂病。综合以上研究不难看出,化学药剂处理的对象多为基质、土壤或种薯。土壤处理的试验结果受土壤质地影响较大,具有一定的局限性,且存在土壤污染问题。本研究提出处理植株防治疮痂病,使用的药剂也与以往不同。2015年进行的研究结果表明2,4-D溶液可以防治疮痂病,采用适当的浓度不仅不会造成药害,还有增产的作用[10]。本次试验进一步确定了药剂喷施的时间和次数,并对处理方式加以改进,由单一的植株喷施增加为种薯、植株双重喷施方式,期望可以为马铃薯的大田生产提供指导。