倪 霞, 刘永军, 宋明健, 陈 华, 肖家繁, 李文陆, 桂龙凤,盘文政, 李德文, 徐思琪
(1.云南省烟草公司 昭通市公司, 云南 昭通 657000; 2.云南云叶化肥股份有限公司, 云南 昆明 650217)
【研究意义】烟草是我国的重要经济作物之一,种植过程中常出现根结线虫病及其他病害。据统计,全世界每年因根结线虫造成近千亿美元的农业经济损失,给世界农业安全生产造成严重的威胁[1-2]。有研究表明,云南全省根结线虫病发病面积超过2.6万hm2,发病导致减产30%~45%[3]。同时,还引起气候斑点病、野火病和根腐病等发生。因此,防治烟草根结线虫病害具有重要意义。【前人研究进展】目前,在很多病害研究领域中,除采用预防为主,综合防治的方法控制病害外,还利用其他诸多方法防治病害。张瑞平等[4]对烟草根结线虫病不同防控措施筛选得出,化学防治的效果相对理想,但由于长期使用化学药剂造成环境恶化和土壤生态失衡,不利于农业普遍推广使用。有研究表明,植物源农药[5]和烟田施用猪粪肥[6]对烟草根结线虫病均能产生较好的抗病作用。随着绿色防控理念[7-8]的提出,国内开展了大量微生物菌剂相关研究工作,先后研发出“植物保根菌剂”[9]“灭线灵”“灭菌宁”[10]“枯草芽孢杆菌BacillussubtilisG3菌制剂”[11]、淡紫紫孢菌YES和粉红螺旋聚孢霉67-1组合[12-14]等微生物菌剂用于防治根结线虫病。【研究切入点】微生物菌剂防控病害是发展现代化农业的重要手段,筛选并进行大规模推广、应用微生物菌剂,能降低土壤、烟叶中农药残留,对发展绿色、环保、安全的烟草种植业具有重要意义。昭通是云南主要的烟区之一,但到目前关于昭通核心烟区烟草根结线虫病害防治的最适微生物药剂尚未见报道。【拟解决的关键问题】选择生物农药坚强芽孢杆菌、化学农药金东旺、微生物功能菌剂线虫克星、微生物功能菌剂生防战线和微生物功能菌剂广谱抑菌剂共5种药剂,在烟株病害频发的烟区,对烟草不同生育期记载、大田主要病虫害情况、采烤前农艺性状、采烤后根结线虫病发病情况以及经济性状等方面进行综合分析,评价其对烟草病害的防控效果及促进生长作用,以期为利用药剂促进烟草生长及病害防控提供理论依据。
田间试验于2020年4—10月在昭通核心烟区昭阳布嘎病害频发的区域内进行,地块平整,试验地海拔1 957 m,位于27.22°N、103.73°E;属亚热带气候,四季不明显,年平均气温在11.3~21.1℃,平均降雨量在660~1 230 mL;土壤类型为红壤土,土壤结构良好,适宜烤烟种植,前茬栽烤烟为主。
1.2.1 烟草 烟草品种为云烟87,由昭通市昭阳区布嘎烟叶站提供。
1.2.2 药剂 生物农药坚强芽孢杆菌(可湿性粉剂)有效成分含量为100亿芽孢/g,江西顺泉生物科技有限公司生产;化学农药金东旺;微生物功能菌剂线虫克星:有效成分含量为10%噻唑膦(颗粒剂),山东禾宜生物科技有限公司生产;微生物功能菌剂生防战线淡紫紫孢菌:有效成分含量为淡紫紫孢菌[PaecilomycesLilacinus(thorn)samson](粉剂),有效活菌数≥10亿孢子/g,重庆微核生物科技有限公司生产;微生物功能菌剂广谱抑菌剂阿维菌素:有效成分含量为2.5%阿维菌素(颗粒剂),佛山市盈辉作物科学有限公司生产。
采用田间随机区组试验,设置6个处理(表1),每处理3次重复,共18个小区,每小区栽4行。每行112株烟。小区面积1 333.34 m2,株距为55 cm,行距为110 cm,每个小区定植烟株112株,种植密度为16 500棵/hm2,设置保护行。所有药剂按说明书的指导用量进行施用。
表1 不同药剂处理的时间及施药量
1.4.1 栽培管理 2020年2月11日播种,育种方法为漂浮育苗,苗期不剪叶; 4月14日移栽,移栽时环施烟草专用复合肥750 kg/hm2和塘施有机肥750 kg/hm2。掏苗时对水浇施硝酸钾112.5 kg/hm2;烟株团棵期至旺长期(12~13个叶片)追施硫酸钾225 kg/hm2,雨天干施、晴天对水施用。
1.4.2 生育期记载调查 按《烟草农艺性状调查方法》(YC/T 142—2010)[15]标准,对试验各处理烟草移栽期、摆盘期、团棵期、旺长期、现蕾期、封顶期、初烤期、采烤结束、大田生育期总天数进行调查记录。
1.4.3 采烤前农艺性状调查 按《烟草农艺性状调查方法》(YC/T 142—2010)[15]标准,在采烤前进行农艺性状调查,每个小区选择5株有代表性的烟株测量其株高、茎围、节距、叶片数、最大叶长和最大叶宽等。
1.4.4 病害发生情况调查
1) 采烤、拔根期。烟草病害发生情况按《烟草病虫害分级及调查方法》(GB/T 23222—2008)[16]规定进行调查。结合当地病害发生特点,主要针对烟草根结线虫病,以株为单位分级。在晴天中午以后调查。采烤结束后拔根调查各处理根结线虫的发生情况,每个小区选取不少于15株。记录各级发病株数,计算发病率、病情指数。
2) 整个大田生育期。烟草病害发生情况按《烟草病虫害分级及调查方法》(GB/T 23222—2008)的规定,调查各处理中每生育期的病害发生情况,记录各级发病株数,计算发病率和病情指数。
1.4.5 经济性状统计调查 烤烟达到成熟期后采烤,按处理将采烤后的烟叶进行烘烤,并分级挂牌统计各处理的产量、产值、均价、上等烟比例及中上等烟比例等经济性状。
试验数据采用Excel 2010计算平均值,用SPSS 20.0进行差异显著性分析。
由表2可见,各处理烟草的生育期不同,4月14日各处理同时进行移栽,除CK外其余处理在5月17—19日进入摆盘期,比CK提前3~6 d;移栽后6月14—20日各处理开始进入团棵期,即移栽后64~66 d 进入团棵期,C6最早进入团棵期;移栽后6月24—30日各处理开始进入旺长期,即移栽后74~78 d进入旺长期,C2、C4、C5及C6比其他处理提前4~6 d进入旺长期;移栽后7月11—13日各处理开始进入现蕾期,且现蕾时间相差小,即移栽后87~89 d进入现蕾期;移栽后7月25—27日各处理开始进入封顶期,即移栽后101~103 d进入封顶期;8月2—4日进行第1次采烤,即移栽后109~112 d 进入初烤;移栽后8月24—31日采烤结束。旺长期和现蕾期趋于一致,各处理间从移栽期到各采烤结束的大田生育期为136~143 d。
表2 不同药剂处理烟草的生育期
由表3可见,各处理烟草的株高为90.80~100.47 cm,叶片数为17~19片,除株高和叶片数外,其他采烤前主要农艺性状中的各项指标无显著差异。C4微生物功能菌剂线虫克星能显著提高烟株株高。
表3 不同药剂处理烟草采烤前的农艺性状
2.3.1 采烤、拔根后根结线虫病 从图1看出,不同药剂处理在各调查时段的发病率均低于对照组,表明各药剂对根结线虫病均具有防控作用。C1~C6的发病率分别为55.36%、40.68%、31.79%、29.00%、21.96%和25.54%,病情指数分别为48.21%、36.5%、38.02%、24.71%、24.98%和31.37%。C4、C5、C6的发病率和病情指数均低于其他处理;C1发病率和病情指数最高,C4最低,表明其线虫防控效果最佳。
2.3.2 其他主要病害 烟株病害发生较严重的主要有气候斑点病、蚀纹病、烟草普通花叶病(TMV)和黄瓜花叶病(CMV)4种病害,气候斑点病最为严重,C1~C6的发病率分别为15.00%、13.33%、9.72%、3.67%、5.33%和6.00%,C4相对最低,C1、C2相对最高;蚀纹病C1~C6的发病率分别为10.67%、7.87%、8.00%、3.33%、5.60%和4.67%,C4相对最低,C5、C6次之;TMV C1~C6的发病率分别为11.33%、8.33%、7.33%、3.34%、5.00%和5.42%,C4相对最低;CMV C1~C6的发病率分别为7.67%、6.67%、5.67%、3.46%、7.67%和5.00%,CMV总体发病率较低。番茄斑萎病、黑胫病和野火病等的发病率总体表现不明显。整体看,C4、C6的发病情况较其他处理低。
由表4可见,5种药剂处理的烟草经济性状均高于C1。C4的产量、产值、均价指标及上等烟比例最高,C4、C5和C6的产量分别为1 526.55 kg/hm2、1 458.60 kg/hm2和1 473.15 kg/hm2;C4的产值、均价指标及上等烟比例分别达41 875.05元/hm2、27.43元/kg和39.01%,上中等烟比例表现不明显;C6的产值、均价指标和上等烟比例其次,分别为38 944.35元/hm2、26.70元/kg和38.72%。C4与C6的烟草经济性状表现均较好。
表4 不同药剂处理烟草的经济性状
微生物功能菌剂等5种药剂对烟草生长及病害防控效果明显不同,微生物功能菌剂线虫克星15 kg/hm2处理较清水处理的烟株提前进入摆盘期、团棵期和旺长期,说明该处理对烟草生长具有促进作用。采烤前各处理的农艺性状差异不显著,可能原因是大田期植株正常生长至后期时烟株发生病害,影响烟株正常生长,表现的性状差异不明显。但各处理的农艺性状均高于清水对照,可能的原因是不同药剂具有促进烟株生长的作用,而用线虫克星15 kg/hm2处理的株高为100.47 cm,高于其他处理。线虫克星具有促进烟株株高生长的作用,但前人对线虫克星能促进植物生长的研究极少,因此需要进一步多次试验和调查,验证其作用。
在采烤、拔根后各处理根结线虫的发生情况调查中,不同药剂处理烟株的病害发病率均低于清水对照,表明各药剂对根结线虫病具有抑制作用或防控效果,但作用效果有差异。C1~C6的发病率分别为55.36%、40.68%、31.79%、29.00%、21.96%和25.54%,病情指数分别为48.21%、36.5%、38.02%、24.71%、24.98%和31.37%。微生物功能菌剂(线虫克星15 kg/hm2)、微生物功能菌剂(生防战线75 kg/hm2)、微生物功能菌剂(光谱抑菌剂15 kg/hm2)处理的发病率和病情指数均低于其他处理。清水对照的田间发病率达55.36%,病情指数达48.21%,发病率和病情指数最高;微生物功能菌剂(线虫克星15 kg/hm2)处理的发病率为16.89%,病情指数为24.71%,发病率和病情指数最低,其线虫防控效果最佳。5种药剂对烟草根结线虫病的作用效果为微生物功能菌剂线虫克星15 kg/hm2≥微生物功能菌剂光谱抑菌剂15 kg/hm2≥微生物功能菌剂生防战线75 kg/hm2≥化学农药(金东旺3 kg/hm2)≥生物农药(坚强芽孢杆菌15.75 kg/hm2)。联合施用药剂防治根结线虫病等病害仍是最广泛和最有效的方法,叶田会等[17]根据不同药剂的类别联合施用药剂,明显提高烤烟的农艺性状和产质量,并能显著提高淡紫拟青霉对烟草根结线虫病的防治效果。因此,不同药剂配合施用效果也需要进一步试验研究。
大田期间烟株发生的其他主要病害为气候斑点病、蚀纹病、烟草普通花叶病(TMV)和黄瓜花叶病(PMV),其中气候斑点病最为严重,微生物功能菌剂(线虫克星15 kg/hm2)处理的气候斑点病、蚀纹病及TMV的发病率均最低,清水对照、生物农药(坚强芽孢杆菌15.75 kg/hm2)处理的气候斑点病发病率最高;微生物功能菌剂生防战线75 kg/hm2和光谱抑菌剂15 kg/hm2处理的蚀纹病发病率次之;PVY总体发病率较低。番茄斑萎病、黑胫病和野火病等的发病率总体表现不明显。微生物功能菌剂线虫克星15 kg/hm2处理的病害发病率均较低为3.33%~3.67%,清水对照的发病率在7.67%~15.00%,原因可能是根结线虫病发生严重时会引起气候斑点病、蚀纹病、TMV和CMV等主要病害的发生。
微生物功能菌剂线虫克星15 kg/hm2处理的产量、产值、均价、上等烟比例和上中等烟比例等综合表现较好,分别达1 526.55 kg/hm2、41 875.05元/hm2、27.43元/kg、39.01%和82.62%。郭建忠[18]利用10%噻唑膦颗粒剂防治黄瓜根结线虫表明,10%噻唑膦颗粒剂能防治土壤线虫,减少根瘤,在提高产量的同时也能提高产质量。线虫克星噻唑膦具有较高的杀线虫活性,施用噻唑膦首先对烟草根结线虫病进行防治,进而间接提高烤烟的产量与产值。噻唑膦不同施药量对根结线虫病的防控效果[18],本研究未涉及药剂不同用药量试验,筛选最佳防控病害的施用量有待进一步探究。
微生物功能菌剂线虫克星15 kg/hm2、生防战线淡紫紫孢菌75 kg/hm2和广谱抑菌剂阿维菌素15 kg/hm2对烟草生长及主要病害防控的总体评价较好。线虫克星15 kg/hm2处理能有效防控烟草根结线虫病和气候斑点病等病害,还能改善烟株的综合农艺性状,其烟叶产量和产值最高,分别为1 526.55 kg/hm2和41 875.05元/hm2。