张元珍,冯晓菲,吴 磊,王祥传
(京博农化科技有限公司,山东 博兴 256500)
水稻在世界上种植范围最为广泛、面积大,是我国第一大粮食作物,水稻生育过程中受病虫害影响较多,其中常见三大病害为稻瘟病、稻曲病和纹枯病。
稻瘟酰胺又名氰菌胺,为苯氧酰胺类杀菌剂,黑色素生物合成抑制剂(MBI),主要通过抑制附着胞的渗透或侵入,阻止稻瘟病菌的侵染。稻瘟酰胺具有良好的内吸传导性,对新生叶片具有较好的保护效果,在水稻田应用较多,主要防治水稻稻瘟病、稻曲病等。
氨基寡糖素来源为海洋生物,为微生物源杀菌剂,可防治细菌、真菌、病毒等多种作物常见的病害,氨基寡糖素发挥作用主要为诱导机制,通过诱导作物产生抗病因子,抵御外界常见病原菌,目前市场上主要用于病毒病的防治。此外,近年来在粮食、蔬菜上应用呈现逐渐上升的趋势。在病毒病的治疗方面主要作用机理为干扰病毒RNA 的合成,阻碍病毒的繁殖。此外,氨基寡糖素作为生物刺激素的一种,在生产中具有提高作物抗寒、抗旱等不良环境条件的适应能力,在作物上的应用越来越广泛。
氨基寡糖素应用方式多种多样,卢宗新[1]使用氨基寡糖素浸种水稻种子,移栽后喷雾发现有助于水稻幼苗快速返青、促进分蘖及根系的生长;同时与30%苯·丙(嘉润)EC 混配,大大降低纹枯病的发病率,对产量的增加效果明显。李颖[2]对4 种生物农药在防治稻瘟病方面的差异进行对比,发现氨基寡糖素对稻瘟病的防效明显高于其他3 种。
氨基寡糖素含有碳、氮,可被微生物分解、利用,利于有益菌的繁殖,改善根部微环境。目前,关于氨基寡糖素与杀虫剂、杀菌剂、植物营养等产品混配的报道较多。刘庆安等[3]、郭志刚等[4]等在黄瓜上的研究表明,氨基寡糖与阿维菌素混配,能明显抑制黄瓜根结线虫的发生,增强黄瓜根系活力及抗病性。
稻瘟酰胺、氨基寡糖素单独在水稻上的应用均有报道,但两者配合施用对水稻病害的防治及增产效果未见报道。因此,笔者将试验安排在水稻主产区,旨在探索2 种药剂配合使用在水稻防病、增产方面的效果,为农业生产上大面积推广应用提供依据。
试验于2018 年5 月20 日至10 月25 日在湖南省怀化市溆浦镇水稻田进行,试验地前茬作物为油菜,试验地良好,水源充足,便于灌溉与管理。
试验药剂稻瘟酰胺(京博施美清)、氨基寡糖素(京博斯润)均为京博农化科技有限公司在售产品,商品含量及剂型分别为30%稻瘟酰胺悬浮剂、0.5%氨基寡糖素水剂。
试验材料为水稻品种两优2118。
1.3.1 试验设计 试验设6 个处理,每个处理3 次重 复,每个重复30 m2,小区随机区组设计,分别于水稻分蘖末期、破口前期进行喷雾处理,共喷雾2 次。处理1(T1):30%稻瘟酰胺40 mL/667m2;处理2(T2):30%稻瘟酰胺40 mL/667m2+0.5%氨基寡糖素10 mL/667m2;处理3(T3):30%稻瘟酰胺40 mL/667m2+ 0.5%氨基寡糖素20 mL/667m2;处理4(T4):30%稻瘟酰胺40 mL/667m2+0.5%氨基寡糖素30 mL/667m2;处理5(T5):30%稻瘟酰胺60 mL/667m2;处理6(T6):30%稻瘟酰胺80 mL/667m2;处理7 为CK(清水对照)。1.3.2 调查项目 不同时期叶瘟、穗颈瘟、纹枯病的发病情况,同时调查水稻植株生长状况及后期产量等方面的指标。
病害的调查方法参考田间药效试验准则,试验数据采用邓肯式新复极差法进行分析。在水稻分蘖末期、乳熟期各调查1 次,对当地水稻主要病害稻瘟病、纹枯病进行调查,记录发病株数和发病级别,计算其病情指数和相对防效。
纹枯病分级。每个小区对角线5 点取样法,每个点取5 株,共计25 株,发病程度按如下分级方法:0 级,全株无病;1 级,第4 叶片及其以下各叶鞘、叶片发黄(以剑叶为第1 片叶);3 级,第3 片叶及以下各叶鞘、叶片发病;5 级,第2 片叶及以下各叶鞘、叶片发病;7 级,剑叶及其以下各叶鞘、叶片发病;9 级,全株发病,提早枯死。
式中:CK0,空白对照区施药前病情指数;CK1,空白对照区施药后病情指数;PT0,药剂处理区施药前病情指数;PT1,药剂处理区施药后病情指数。
穗颈瘟的调查及计算方法参照GB/T17980.19 进行,水稻穗瘟病情分级标准为:0 级,无病;1 级,每穗损失5%以下;3 级,每穗损失6%~20%;5 级,每穗损失21%~50%;7 级,每穗损失51%~70%;9 级:每穗损失71%~100%。根据公式计算病情指数与防治效果。
病情指数(%)=[∑(各级病穗数×相对级数值)]/ (调查总数×9)×100
防治效果(%)=(对照区病情指数×处理区病情指数)/对照区病情指数×100
由表1 可看出,在水稻叶瘟病的防治过程中,单独的稻瘟酰胺40 mL/667m2,叶瘟病的发病率为6.44%,防治效果为76.20%;随着稻瘟酰胺处理浓度的升高病叶率逐渐下降,T5 和T6 的病害发生率分别为4.30%和2.69%,防治效果分别为83.37%和90.64%;氨基寡糖素的加入明显提高了单独稻瘟酰胺防治叶瘟的能力,T2、T3 和T4 的防治效果分别为85.43%、88.25%和89.67%,其中T2 与T5 防治效果无显著差异,T4与T6 的防治效果差异不显著。
穗颈瘟的调查结果呈现与叶瘟相同的变化趋势,氨基寡糖素的加入对稻瘟病的防治效果逐渐上升,T2、T3、T4 的防治效果分别为83.83%、86.91%和90.87%,其中,T4 与T6 防效结果相近。注:表中同列数据后不同小、大写字母代表处理间差异显著(P<0.05)、极显著(P<0.01),下同。
表1 不同处理对水稻稻瘟病防效对比
如表2 所示,第一次调查与第二次调查植株发病率、病情指数、防治效果呈现相同的变化趋势,单独稻瘟酰胺在低剂量40 mL/667m2对纹枯病的防治效果为71.44%,随着处理浓度的升高,稻瘟酰胺的处理剂量分别增高至60 和80 mL /667m2,防治效果同幅度提升,分别为85.28%和90.35%;氨基寡糖素的加入对纹枯病的发生及防治效果明显。随着作物的生长,第二次调查纹枯病的发生率呈现小幅度下降,氨基寡糖素的加入对病害的防控增效明显。
表2 不同处理对水稻纹枯病防效对比
由表3 可看出,稻瘟酰胺单独及与氨基寡糖素配施在一定程度上增加了水稻穗长、穗粒数及千粒重等指标,其中稻瘟酰胺在40 mL/667m2时,千粒重为30.42 g,随着氨基寡糖素不同剂量的加入,T2、T3和T4 的千粒重分别增加至32.96、36.42 和36.44 g,增产率分别为9.61%、13.43%和13.63%,表明增产效果明显。随着稻瘟酰胺剂量的增加,增产率呈现相同的趋势。
表3 不同处理对水稻植株性状及产量的影响
综上所述,单独施用稻瘟酰胺对水稻叶瘟、穗颈瘟和纹枯病的防治效果和增产率的影响,随着稻瘟酰胺浓度的升高而上升;氨基寡糖素的加入对病害的防控和增产的增效明显;稻瘟酰胺与氨基寡糖素配施的防治效果和增产率,与施用高剂量稻瘟酰胺对水稻防治效果、增产率无明显差异,且有利于降低有机化合物的使用。
稻瘟病为水稻上重要的病害之一,对于稻瘟病防治药剂的研究较多,稻瘟病的治疗经历了由无机杀菌剂、抗生素、有机磷、甲氧基丙烯酸酯类的发展[5],目前稻瘟病的防治转向免疫、诱抗等[6]方面发展,氨基寡糖素作为一种诱导剂在其他作物上的效果得到 共识。
目前市场上稻瘟病防治药剂主要有三环唑、稻瘟灵、春雷霉素和咪鲜胺等,在上述药剂中,除三环唑只有治疗效果,而无保护功能外,其他药剂兼有保护与治疗功效。同时由于长期使用稻瘟灵抗性不断上升,使用剂量逐年提高,而稻瘟酰胺使用剂量低、对水体生物影响小,在防治水稻稻瘟病方面呈现上升趋势。
稻瘟酰胺为酰胺类物质,具有甲氧基丙烯酸酯类产品相似的植物健康保护功能,在防病的同时,促进植物健康成长;氨基寡糖素具有明显的诱导效果,诱导作物抗病、抗逆基因的产生,两者配合施用具有协同增效作用,防病、增产效果明显。
稻瘟酰胺与氨基寡糖素配施,符合国家积极提倡的农药减量政策,有利于降低有机化合物的使用,符合农药绿色、环保、高效、减量等的环保理念。
氨基寡糖素与杀菌剂、营养类物质混配具有明显的增效作用,庄礼珂[7]在芒果上发现氨基寡糖素与吡唑醚菌酯混配,对芒果炭疽病的防效显著,明显降低炭疽病的发生率,提高商品属性;周林媛等[8]研究发现,氨基寡糖素与镁锌配施能明显降低烟草TMV 的发生,同时能够提高体内抗性相关的酶活性及叶绿素含量。
氨基寡糖素具有诱导作用,诱导相关基因的表达及相关酶活性的升高[9-10],同时氨基寡糖素具有生物刺激素的功能,能够调节作物的生长,有助于作物度过不良的外界逆境,促进作物成长。余青等[11]在烟草上使用氨基寡糖,发现烟草植株中的Pro 含量升高、MDA 降低,以便于调节烟草对外部胁迫的抗逆性,适应环境。
氨基寡糖素本身具有杀菌活性,与其他杀菌剂混配,扩大杀菌谱,在药效的速效性、持效性等方面均有提升。氨基寡糖素杀菌谱广,对多种病原菌的发生具有抑制作用,抑制孢子的萌发,使病原菌形态结构、生化活性发生改变,诱导基因表达,产生几丁质酶、葡聚糖酶、PR 蛋白等激活细胞活性,对于不利环境造成的伤害具有相应的恢复、调节功能,增强作物对不利环境的抵抗力,有利于受害植株的恢复,此外在促进植物健康发育方面具有明显的效果,因而氨基寡糖素在农业领域具有较好的应用前景。
水稻为重要的粮食作物,稻瘟病为水稻常见的三大病害之一,生产上对稻瘟病的防治成本逐年上升,交替用药、混配用药有助于降低稻瘟病的发生率。笔者发现稻瘟酰胺与氨基寡糖素配施,能明显降低稻瘟病、纹枯病的发生,同时对水稻产量具有提升效果,可能是由于氨基寡糖素诱导水稻抗病基因的表达,同时与稻瘟病的防治效果相协同作用的结果。两者配施与施用高剂量稻瘟酰胺对水稻防病、增产效果无明显差异,且符合绿色农业、农药减量的趋势,在生产上具有一定的推广意义。