鲁西南不同模式棉田主要病害调查

赵鸣 ，杜昌春 ，薛超 ，隋洁 ，杨媛雪

（1.山东棉花研究中心，济南250100；2.巨野县农业局，山东菏泽274900；3.山东省农业科学院，济南250100）

近年来，随着山东省产业结构的调整，棉花种植区域和种植模式均发生了重大改变，鲁西南成为目前山东重要的植棉区域之一，面积占全省总植棉面积的三分之一以上[1]。该区域植棉模式多样，主要包括蒜-棉套种、洋葱-棉套种、麦-棉套种、瓜-棉套种、直播春棉、蒜后直播短季棉等。棉花病害是棉花高效优质生产的严重障碍，每年仅因病害造成的损失可占总损失的40%以上。目前当地棉花生产中主要的病害包括苗病、枯萎病、黄萎病和铃病。苗病是棉花苗期病害的统称，包括立枯病、炭疽病、猝倒病、轮纹斑病、褐斑病等，可造成烂种、烂芽、死苗、迟发，严重时可造成大面积缺苗断垄。枯萎病、黄萎病是棉花蕾、龄期的主要病害，多混合发生。枯萎病发病早，高峰期一般在6月中下旬；黄萎病发病期晚，一般在7月下旬和8月下旬有2个发病高峰，发病后可造成叶片变色、皱缩、脱落，严重时可造成全株枯死。维管束显条纹变色是这2种病害的主要识别依据，黄萎病变色条纹颜色较枯萎病稍浅。铃病是棉花棉铃病害的统称，包括疫病、红腐病、红粉病、炭疽病等。铃病引起的烂铃不仅影响产量，而且对棉花纤维品质有较大影响。多项研究表明间作、套种能在一定程度上减轻棉花病虫害的发生[2-6]。目前针对该地区的多种棉花套种模式的病害发生情况未见报道，因此，针对鲁西南棉花主要种植模式开展了主要病害发生情况的调查，旨在为该地区棉花生产中病害的科学有效防控提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2016―2017年在山东省菏泽市巨野县杨庄村（116°48′E，35°13′N）进行。

供试棉花品种（系）：鲁棉1141为中熟转基因抗虫棉新品系，2016―2017年参加山东省棉花新品种区域试验；鲁54（短季棉）为早熟转基因抗虫棉品种[7]，2012年通过山东省农作物品种审定委员会审定。

1.2 不同种植模式试验地块设置

试验共设置5种种植模式（每种种植模式面积不小于2 000 m2）：（1）蒜 -棉套种。 9月底至 10月初播种大蒜，行距20 cm，株距10～12 cm；第二年3月底苗床育棉苗，4月底移栽进入蒜田，等行距100 cm，株距22 cm，密度每666.7 m23 000株；5月中下旬收获大蒜，9月底拔除棉花备播大蒜。（2）洋葱-棉套种。10月底播种，行距20 cm，株距10～15 cm，第二年3月底苗床育棉苗，4月底移栽进入洋葱田，等行距100 cm，株距22 cm，密度每666.7 m23 000株；5月底6月初收获洋葱。（3）麦-棉套种。10月中旬种植小麦，小麦行距20 cm，每2行小麦间留110 cm用于来年4月下旬种植2行棉花，棉花行距100 cm、50 cm（大小行种植），株距25 cm，密度每666.7 m23 500株，来年6月初收获小麦。（4）直播春棉，4月下旬直播覆膜，等行距100 cm，株距22 cm，密度每666.7 m23 000株。（5）蒜后直播短季棉，在5月下旬大蒜收获后，露地直播短季棉，不覆膜，40～90 cm大小行种植，株距20 cm，密度为每666.7 m25 000株。

1.3 病害调查方法

1.3.1苗病。2016―2017年出苗（移栽）后10 d进行发病情况调查，按照每个种植模式田块对角线5点取样，每点按间隔距离50 cm拔取50株棉苗，记录发病棉苗数量和发病级别，计算发病率和病情指数。2016年出苗（移栽）后10 d进行各种植模式苗病发病种类调查，按照每个种植模式地块选择靠近西边、中间和东边的位置南北方向取样，间隔2 m取1株棉苗，取100株发病棉苗，记录不同发病种类的病苗数量，计算各类发病棉苗数占总发病棉苗数的比例。

苗病发病分级标准：0级，健苗；1级，茎基或根部稍现病斑或稍变色；2级，1/3或1/2茎基或根部稍现病斑或稍变色、腐烂；3级，全茎或根部被病斑环绕、变色、腐烂，缢缩；4级，棉苗萎蔫枯死[8]。

1.3.2枯萎病。在枯萎病发生高峰期（6月下旬），每个种植模式田块对角线5点取样，每点连续调查50株进行枯萎病分级调查，调查病株数和发病等级，按常规方法计算其发病率和病情指数（简称“病指”）。

枯萎病发病分级，参考山东省棉花新品种区试抗枯萎病鉴定标准：0级，健株，无症状表现；1级，棉株发病叶片≤25%表现病状；2级，棉株发病叶片＞25%～≤50%表现病状，植株矮化；3级，棉株发病叶片＞50%～≤90%表现病状，植株明显矮化；4级，病株叶片全部表现病状，植株枯死或急性凋萎死亡[8]。

1.3.3黄萎病。在黄萎病发生高峰期8月底调查1次，每个种植模式田块对角线5点取样，每点连续调查50株进行黄萎病分级调查，调查病株数和发病等级，按常规方法计算其发病率和病指。

黄萎病发病分级，参考山东省棉花新品种区试抗黄萎病鉴定标准：0级，棉株健康，无病叶，生长正常；1级，棉株发病叶片≤25%表现病状；2级，棉株发病叶片＞25%～≤50%表现病状；3级，棉株发病叶片＞50%表现病状；4级，棉株全株发病叶片干枯脱落，或因病棉株枯死，叶片脱落棉株成光秆[8]。

1.3.4铃病。2016―2017年在棉花铃病发生期8月25日、9月5日和9月15日进行调查，采用对角线5点取样法，每个点调查50株棉花，详细记载每株棉花的烂铃数量，计算平均单株烂铃数；2016年8月25日、9月5日和9月15日调查3次发病种类，按照每个种植模式地块选择靠近西边、中间和东边的位置南北方向取样，间隔2 m摘取1株棉花上的烂铃，取100个烂铃，根据不同棉铃的症状进行分类计数（混发病铃按照主要发病类型计数），计算各类病铃数占总烂铃数的比例。

1.4 数据处理及分析方法

1.4.1计算公式。发病率（rD，%）=ND/NP×100，式中ND为病株数，NP为总株数；不同苗病发病比例（rD，%）=Ni/ND×100，式中Ni为该种苗病病苗数量，ND为调查总病苗数；病指（DI）=∑（（NDL×i）/（NB×4））×100，式中NDL为各级病株数，i为相应病级，NB为总株数；平均单株烂铃数（NMP）=NRB/NP，式中NRB为烂铃数，NP为调查总株数；不同铃病发病比例（rD，%）=Ni/ND×100，式中Ni为该种铃病病铃数量，ND为调查总病铃数。

1.4.2数据分析。采用MS Excel 2016和IBM SPSS Statistics 20对试验数据进行处理分析，用Duncan's新复极差法 （Duncan's new multiple range method，DMRT）进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 苗病

从图1可以看出，麦-棉套种苗期病害发生最重，发病率和病指均显著高于其他种植模式；其次是直播春棉，2016年其发病率、病指和2017年病指均显著高于蒜-棉套种、洋葱-棉套种和蒜后直播短季棉，2017年其发病率虽然略高于蒜-棉套种和洋葱-棉套种模式，但三者差异不显著；蒜-棉套种2年的调查结果发病率和病指均高于洋葱-棉套种，但两者差异不显著；蒜后直播短季棉发病最轻，2年的发病率和病指均显著低于其他模式。

图1 2016―2017年不同种植模式苗病发生情况比较

对不同种植模式棉花苗病种类的调查结果（表1）表明，立枯病是各种植模式的主要发病种类，其占蒜-棉套种模式的比例最高，达82.67%；蒜后直播短季棉比例最低，为70.33%；但各处理间差异不显著。疫病、黑根腐病、红腐病、炭疽病、轮纹斑病各种植模式均少量发生，比例均在10%以下，除蒜后直播短季棉炭疽病显著高于洋葱-棉套种模式外，其他处理间均无显著差异。

表1 不同种植模式各种苗期病害发生比例 %注：同列数据后标注不同字母者差异显著（P＜0.05），标注相同字母者差异不显著（P＞0.05）。

2.2 枯萎病

根据2年的枯萎病调查结果（表2），直播春棉发病最重，2016年发病率、病指和2017年病指显著高于其他种植模式，2017年发病率显著高于蒜后直播短季棉，但与3个套种模式差异不显著；3个套种模式发病较轻，2年发病率和病指均表现为麦-棉套种高于洋葱-棉套种和蒜-棉套种，但三者发病差异不显著；蒜后直播短季棉发病最轻，2016年发病率和病指显著低于其他种植模式，2017年发病率和病指仅显著低于直播春棉模式。

2.3 黄萎病

黄萎病调查结果（表3）表明，直播春棉模式发病最重，其次是麦-棉套种模式，2者差异不显著；洋葱-棉套种和蒜-棉套种模式发病稍轻，2016年发病率和病指与直播春棉模式差异显著，但与麦-棉套种模式差异不显著，2017年发病率与直播春棉模式和麦-棉套种模式差异显著，但4者病指差异不显著；蒜后直播短季棉模式发病最轻，2016年发病率与直播春棉模式差异显著，2016年病指和2017年发病率、病指均与直播春棉和麦-棉套种模式差异显著，但与洋葱-棉套种和蒜-棉套种模式差异均不显著。

2.4 铃病

2年中6次铃病调查结果（表4）表明：2016年第1次调查直播春棉模式和麦-棉套种模式平均单株烂铃数最多，两者差异不显著，洋葱-棉套种和蒜-棉套种模式稍低，两者差异不显著，但显著低于以上2种种植模式，蒜后直播短季棉烂铃最轻，显著低于其他4个种植模式；第2次调查和最后1次调查，不同种植模式烂铃数量均比第1次调查不同程度增长，其中最后1次调查各模式平均单株烂铃数差异不显著。2017年第1次调查麦-棉套种模式平均单株烂铃数最多，显著高于其他种植模式，且其余四者间差异不显著；第2次调查和最后1次调查，不同种植模式烂铃数量较第1次调查均不同程度增长，其中最后1次调查麦-棉套种模式与蒜-棉套种模式和蒜后直播短季棉模式差异显著，其他4种模式之间差异不显著。

表2 2016―2017年不同种植模式枯萎病发生情况

表3 2016―2017年不同种植模式黄萎病发生情况

注：同列数据后标注不同字母者差异显著（P＜0.05），标注相同字母者差异不显著（P＞0.05）。

表4 2016―2017年不同种植模式铃病发生情况

对不同种植模式棉花铃病发生类型的调查结果（表5）表明，疫病、红腐病、红粉病、炭疽病、铃黑果病、曲霉病、软腐病均有发生，各种植模式早期以疫病为主，后期以红腐病为主，第3次调查中除直播春棉模式红腐病所占比例为35.33%外，其他种植模式红腐病比例均超过40%。

表5 不同种植模式各种铃病发生比例%

3 讨论与结论

鲁西南地区蒜-棉套种、洋葱-棉套种、麦-棉套种、直播春棉模式均有较大的面积，其中蒜-棉套种模式比例最大。蒜后直播短季棉是当地近几年开始推广的1种种植模式。该模式不用育苗移栽，在大蒜收获后的5月下旬直接播种棉花（不覆膜），虽然产量略低于其他几种模式，但其用工省、投入少，经济效益反而不低。

本研究通过2年的调查，基本明确了鲁西南地区主要棉花种植模式下棉花主要病害的发生情况：苗病，蒜-棉套种模式、洋葱-棉套种模式、蒜后直播短季棉模式明显比直播春棉模式发病轻，麦-棉套种模式发病最重；枯萎病，3个套种模式和蒜后直播短季棉模式明显比直播春棉模式发病轻，黄萎病，蒜-棉套种模式、洋葱-棉套种模式、蒜后直播短季棉模式比麦-棉套种模式和直播春棉模式发病轻；铃病，蒜-棉套种模式、洋葱-棉套种模式、蒜后直播短季棉模式比麦-棉套种模式和直播春棉模式发病轻。分析其原因，主要有：（1）蒜-棉套种和洋葱-棉套种模式，4月初把苗床中育好的健康棉苗移栽到蒜田或洋葱田内，这个过程人为选择了健康的棉苗。（2）麦-棉套种模式，小麦对棉苗有很强的遮荫作用，可能是造成其苗病发生较重的原因[9]。（3）蒜后直播短季棉模式于5月下旬播种，此时地温比4月下旬明显增高，种子发芽、出苗速度快，同时避开了6月中下旬枯萎病适发期，因此，苗病和枯萎病发生均明显减轻。（4）间作、套种可利用作物种间互作提高产量和缓解连作障碍，提升生物多样性，增加同一块田中农作物的异质性，而抗病性异质性，对于病害有很好的控制作用[10-11]；另外，大蒜根系分泌物有明显的抑菌作用[12-13]。

蒜-棉套种、洋葱-棉套种和蒜后直播短季棉模式能有效减轻棉田主要病害的发生，实践中效益也比直播春棉和麦-棉套种模式高。因此，有条件的地区推广这3种套种方式植棉能更好地促进山东省棉花生产可持续发展。