邱 磊,顾 鑫,杨晓贺,张茂明,姚亮亮,李灿东,朱宝国,高雪冬
(黑龙江省农业科学院佳木斯分院/ 三江平原主要作物育种栽培重点实验室,黑龙江 佳木斯 154007)
大豆灰斑病是一种常见的大豆病害,对大豆生长造成了严重影响。随着时代发展,如今已对大豆灰斑病研制出了相应的防治手段,但是有的防治手段对大豆灰斑病的防治效果并不理想。叶面遮盖剂的出现很好地弥补了大豆灰斑病防治手段方面的空缺,促进了大豆种植业的发展。
大豆灰斑病的发病原因通常是土壤中含有上一茬种植物残留的灰斑病孢子。这种孢子在气温与湿度上升并达到一定程度之后,就会大量繁殖并攀附在大豆植株上。
大豆灰斑病为真菌性病害,一旦发病,传播速度较快,且在合适的温度与湿度环境下繁殖效率高,很容易在大豆植株中广泛传播。一般在大豆植株的荚期开始出现症状,这是因为在大豆长出豆荚时,气温开始回升,大豆灰斑病的孢子开始复苏。如果不注意防治,病情会在鼓粒期逐渐加重,导致大豆植株的生长受到影响。大豆生长期正值夏季,气温高、湿度较大,很容易导致大豆灰斑病扩散。
大豆灰斑病的主要症状表现在叶片上,对大豆的豆荚及茎秆也有一定影响。在大豆灰斑病发病时,会在大豆叶片上出现不规则的圆斑,其颜色初期比正常叶片的颜色淡,但并不明显。随着病情加重,其颜色会逐渐加深,变为红褐色甚至灰色。当病情严重时,大豆叶片上的圆斑会衍生出大量霉菌,这部分霉菌一般位于叶片背面,因为叶片背面的湿度相对较高,易于滋生霉菌。这时的叶片开始呈现出明显的枯败症状,叶片颜色变黄,质感变脆且易碎,最终叶片枯死脱落。在大豆植株的其他部位,发病症状大致相同,最终都会形成灰色霉层。茎秆这种比较隐蔽的部位还会在霉斑中央出现分布不规律的黑色小点,严重为害大豆植株。
大豆灰斑病的病原体是一种真菌,其分化的孢子传播范围并不广泛,但是在大豆种植园植株相对比较密集的地方会集中暴发。除了病原体之外,种植条件也对大豆灰斑病有很大影响。在大豆种植过程中,如果未对相应的种植区域进行深耕以及中耕等消毒处理,就会导致种植区域中上一茬的残留病原体对大豆植株造成严重影响。如果大豆种植密度不合理,大豆光照不足,内部环境比较潮湿,很容易导致大豆灰斑病的病原体孢子滋生[1]。
大豆的种植区域主要集中在北方,夏季气温达到35 ℃左右,而该温度正是大豆灰斑病病原体最适合生长的温度,因此在气温条件下,大豆种植地区并不利于大豆灰斑病防治。一旦大豆种植区域的湿度提升,大豆灰斑病就会呈现出分裂增生状态,导致大豆灰斑病在种植区域内暴发。
大豆灰斑病是一种常见且严重的大豆病害,随着种植技术发展,逐渐衍生出了各类防治方法。
一是品种选择。在种植大豆前,种植户应认真选择大豆品种,保证大豆种子具有抗病性。科研育种单位也在不断研究大豆品种的耐病原理及抗病性种质,但是目前的大豆品种只能有限地防治灰斑病发生,起到的效果比较有限。
二是控制大豆种植环境。大豆灰斑病的病原体需要高温潮湿的环境下繁殖与传播,因此可以控制种植区域的环境、种植密度,在种植前对大豆种子和土地进行消毒处理,进而控制大豆灰斑病。
三是化学防治。目前防治大豆灰斑病的化学药剂较多,能够起到一定的防治效果。化学药剂很容易在土壤以及大豆植株上有残留,还会导致病原体产生抗药性,对环境以及大豆的正常生长有一定危害。
试验于2020 年在黑龙江省农业科学院佳木斯分院院内园区进行。试验所用大豆品种为合丰55。在试验前,先将大豆种子进行相关处理,以避免其表面沾染其他病原体,从而影响试验过程。用75%乙醇溶液浸泡大豆种子约1 min,浸泡后将种子取出,用纯净水清洗干净,之后使用百菌清3 000 倍溶剂浸泡种子30 min,使其表面得到充分消毒,之后取出清洗干净。将种子晾晒1 d,表面干燥后进行催芽与包衣处理,在种子芽长为3 cm 左右时可以将其播种在园区内[2]。在试验的全过程并未喷施其他杀菌剂,田间管理参照生产田,当年的气候条件无异常。
试验地土壤类型为草甸黑土,前茬为玉米。在试验开始前对土壤进行深耕,深度约为24 cm。这一处理方式将土壤中可能存在的其他病毒以及虫卵翻出。之后使用72%杜邦溶液4 000 倍液喷洒在试验地上,要充分、全面地喷洒。用地膜覆盖7 d,之后打开散味。这是为了避免土壤中可能存在的其他病菌对防治大豆灰斑病造成影响。
试验中所用叶苗遮盖剂是由秸秆超微粉、石灰粉、黏土粉以及百菌清可湿性粉剂等混合制成,最终呈现形态为粉剂形态,在喷洒中需要使用喷粉机。
在大豆灰斑病开始发生时喷施供试药剂,约在7月初。佳木斯分院院内园区土壤基本养分指标为有机质24.2 g/kg、pH 值6.35、碱解氮125.60 mg/kg、有效磷76.43 mg/kg、速效钾182.46 mg/kg。试验采用小区试验,每小区10 行,行距0.68 m、行长5 m,3 次重复,每个小区面积为34 m2。采用人工点播种植,每穴单粒,株距5 cm。保证园区内的温度在24 ℃左右,与菌落培育的温度相同,且园区内的大豆生长条件都保持一致。
叶面遮盖剂对于大豆灰斑病的效用需要与传统大豆灰斑病防治方式进行对比,才能得出大豆灰斑病中使用叶面遮盖剂的真正效用情况。在对照组的设置中,处理方法统一,且种植在同一试验地内进行,除了防治手段之外,施肥灌溉情况均保持一致,深耕中耕管理皆参照生产田种植,且深度都控制在18~22 cm。
在此前提下,大豆灰斑病的防治种类只剩下化学防治方法可以进行对照。化学防治方法为使用百菌清2 000 倍液可湿性粉剂1 000 g、多菌灵2 000 倍液可湿性粉剂500 g、15%三唑酮溶液1 000 倍液60 mL 与纯净水混合[3]。
将大豆植株划分为两块区域,对照组的大豆在化学防治手段下进行大豆灰斑病防治。
为了保证大豆植株在灰斑病发病阶段的时间以及发病感染程度能够在整体上保持一致,需要对大豆统一进行灰斑病病原体接种,以达到控制变量的目标。培育大豆灰斑病的孢子,待大豆灰斑病菌落培育完成后对大豆植株进行统一接种。将培育菌落与培养液以1∶100 的比例制成混合孢子悬浮液,在田间喷洒,实现统一接种[4]。
2020 年5 月5 日,按照试验方案播种,采用人工点播种植,每穴单粒,从大豆出苗开始观察大豆的生长情况,每隔10 d 进行一次田间检查。发现大豆叶片抽出以及植株生长态势与其他植株不一致的大豆植株时,要对其进行清理,保证大豆植株生长情况尽可能保持一致,做到苗匀、苗齐、苗壮,以便接下来进行灰斑病病原体的接种操作。7 月初,将孢子悬浮混合液装在喷雾器中对田间的大豆植株进行喷洒,保证喷洒均匀,顺利完成接种。接种后观察大豆植株,确认大豆植株的染病情况以及染病速度。在苗期时,每个小区按照内对角线取点法取5 点挑选出5 株大豆植株以观察其染病情况。分析大豆植株的具体灰斑病染病程度,并对其取平均值,以此来推断整体的大豆植株苗期灰斑病感染情况。大豆灰斑病的最佳防治时机在大豆发病的初期,因此要控制好大豆的发病程度。在大豆生长至结荚鼓粒期的节点时,采取以上方式再次检测园区内的大豆植株,该时期的大豆植株最容易感染大豆灰斑病。如果检测出大豆植株已经感染了灰斑病,并且病情程度相对较低,可以将相应的病情指数记录下来,之后对其进行试验。
在测定大豆灰斑病的感染指数后,将化学药剂以及叶面遮盖剂按试验方案进行喷洒。应统一时间、均匀喷施。喷施药剂当天、喷施药剂7 d、喷施药剂15 d、喷施药剂20 d、喷施药剂25 d,分别对大豆灰斑病病害情况进行检测记录。
3.5.1 使用大豆灰斑病叶面遮盖剂的效果
在施用叶面遮盖剂防治大豆灰斑病的过程中,喷施后1 d、7 d 大豆灰斑病的控制效果分别为69.33%、70.54%,表明对大豆灰斑病的发生有一定的遏制作用。在喷施15 d、20 d 后,调查大豆灰斑病情况发现,叶面遮盖剂的防控效果分别为73.77%、73.5%。喷施25 d后防控效果为75.07%,且每100 棵大豆植株的豆粒重量增加了3 g,脂肪与蛋白质含量分别增加了3.8%、0.7%,土壤的成分检测中无化学成分残留,大豆植株上也没有相应的化学类残留物。
3.5.2 使用混合化学药剂的效果
大豆灰斑病使用混合化学药剂的喷洒过程中,喷施1 d、7 d 后,大豆灰斑病的控制效果分别为75.31%、70.33%;喷施15 d、20 d 后,大豆灰斑病的控制效果分别为64.99%、68.54%;喷施25 d 后,大豆灰斑病的控制效果为54.61%。收获后的大豆每100 棵豆粒重量增长1.7 g。对土壤中成分以及结构进行检测发现,土壤中含有部分化学药剂成分,土地的肥力及养分有一定下降。
在防治大豆灰斑病中使用叶面遮盖剂以及化学药剂,通过对比药剂喷施后不同时间段的结果可以看出,喷施1 d、7 d 后,化学药剂对大豆灰斑病起到的防控效果更高,说明化学药剂的起效速度相对较快,但是叶面遮盖剂的防控效果与化学药剂之间的差距并不明显;喷施15 d、20 d 后,化学药剂的控制效果有一定程度的减弱,叶面遮盖剂的效果处于平稳状态,但是两者之间的效果相差不大;喷施25 d 后,化学药剂起到的防控效果低于叶面遮盖剂的防控效果,但两者的差异并不大。
通过检测土壤发现,化学药剂在土壤中有一定的残留,且对土壤原有的结构造成了一定破坏。而叶面遮盖剂中的成分相对比较天然,因此未在土壤中发现化学成分残留。
此外,叶面遮盖剂在后期对大豆植株起到了一定的增产增质效果,对大豆豆粒与大豆内部的营养成分含量有一定的促进作用。虽然化学药剂也能对大豆植株的产量起到一定的促进作用,但与叶面遮盖剂差异较大[5]。
本试验对大豆灰斑病以及叶面遮盖剂在大豆灰斑病的防治效果进行探究,并设置了其他化学药剂的对照组以提升试验结果的精准度。通过对比叶面遮盖剂及化学药剂的效果发现,叶面遮盖剂对大豆灰斑病可以起到一定的防治效果,起效相对略慢,但防控效果比较平稳,可以实现对大豆灰斑病的有效防治;使用化学药剂的起效速度较快,对大豆灰斑病也能起到一定的防治效果,但是在后期对大豆灰斑病的防治效果有小幅度下降,且在土壤及植株表面有一定的化学物质残留,对于环境的影响较大。
因此,叶面遮盖剂作为一种大豆灰斑病的防治手段是合适的,能够保证对大豆灰斑病的防治效果,并且其主要成分多为天然物质,在实际应用过程中不会对土壤造成污染。喷施叶面遮盖剂之后,会在大豆植株的叶片表面形成一层薄膜,避免大豆植株与病原体发生接触而导致大豆植株再次感染灰斑病,保证大豆植株正常生长,可以有效防治大豆灰斑病。
在现今种植业中,大豆是一种很常见的经济作物,其营养价值较高,且加工后能够满足大部分市场对于食物的需求,在种植业中占据着重要地位。大豆灰斑病是大豆常见的病害,化学防治手段已经难以满足防治需求。叶面遮盖剂能够起到防治大豆灰斑病的作用,对大豆种植以及作物种植方面有重要的导向作用。
在种植业发展方面,对作物病虫害的防治标准以及防治手段已经形成了思维定式,基本都是从化学药剂、物理防治、种植过程的农业防治等方面实现病虫害防治。但是这几类防治方法都具有一定的缺点,并不适合长久地使用在病虫害防治中。大豆灰斑病是由病原体引起,其不具有肉眼直接观测的性质,只有在发病到一定程度后才能通过大豆植株的表现形式来判断与观察,所以对大豆灰斑病的防治研究更加困难[6]。叶面遮盖剂在大豆遮盖剂中的应用,实现了对无污染药剂防治方面的突破,能够有效控制大豆灰斑病,而且不会对植株以及土壤造成药害[7],降低了对环境的危害,有利于大豆植株茁壮生长[8-9]。这不仅对大豆生长具有重要意义,还符合如今国家对农业生产提出的绿色环保理念,对种植业来说是具有创新性的思路突破,能够为大豆灰斑病以及其他植物的病虫害防治方面提供新思路。