不同种衣剂处理对小麦茎基腐病的田间防治效果评价

2023-08-02 12:18王祥会焦玉霞赵艳丽惠祥海胡英华关秀敏
农学学报 2023年7期
关键词:基腐病病株苗期

王祥会,焦玉霞,赵艳丽,惠祥海,许 玲,郭 立,张 莉,曹 增,胡英华,关秀敏

(1邹城市农业技术推广中心,山东邹城 273500;2山东农业大学植物保护学院,山东泰安 271000;3济宁市农业技术推广中心,山东济宁 272000;4山东省农业技术推广中心,济南 250110)

0 引言

小麦作为人类主要口粮作物之一,全球种植面积约2.2亿hm2,总产量年均7.65亿t[1]。中国作为世界上小麦产量和面积最大的国家,同时也是小麦主要的消费国,小麦生产的稳定性和可持续性对于保障国家粮食安全和人民生产生活至关重要[2]。在所有影响小麦产量的因素中,其中真菌性病害造成的损失约占12.4%[3-4]。小麦茎基腐病作为影响小麦生产的重要真菌性病害,1951年在澳大利亚被Balnave发现,随后在全球蔓延[5]。小麦茎基腐病每年给澳大利亚小麦生产带来重要损失,发病重的地块损失率高达100%[6-8]。播种后的小麦种子受到侵染后,会导致其萌发前腐烂;苗期受到侵染时,小麦茎基部叶鞘和茎秆会出现褐色病斑,多个病斑结合在一起,会引起小麦根部变褐腐烂,病害发生严重时,小麦叶片发黄枯萎死亡;后期病害侵染严重时,会蔓延至第6 茎节;当田间环境湿度较大时,基部茎节可观察到红色或白色霉层,最终导致枯白穗,穗小粒秕,地块减产[9]。

该病害自2012年在中国河南省被首次报道后[10],河北省、山东省和陕西省也陆续开始发生,甚至中国西北部的新疆和甘肃部分地块小麦产区也发现该病害[11]。近年来,由于大面积推广秸秆还田,导致土壤中镰刀菌的数量激增,因此由多种镰刀菌复合侵染引起的小麦茎基腐病呈逐年加重趋势[12]。关于此病害造成的损失,路宁海等[13]报道在河南部分小麦产区,由小麦茎基腐病造成的产量损失达30%~50%。徐烨等[14]报道该病对小麦产量造成的损失在10%~20%,严重地块达50%以上,该病害已上升为小麦产区的主要病害,对小麦的安全生产形成重要威胁。

目前,大多数的主推小麦品种均表现感病,没有抗小麦茎基腐病的品种面世,虽然在小麦种植过程中采用深翻深松、轮作、秸秆快速腐熟等农业措施对该病表现出一定的控制效果,但是在当前秸秆禁烧,秋种时间紧迫的形势下,秸秆还田是唯一快速处理秸秆的有效形式。化学药剂拌种在防治小麦苗期的茎基腐病时表现出一定的控制效果,但对小麦生长后期防治效果下降[15],探索一套新的小麦茎基腐病的防控体系变得势在必行。本研究在山东省邹城市运用多粘类芽孢杆菌和其他制剂以单剂、组合的形式进行种子包衣,在返青期、灌浆期喷施杀菌剂来探索对小麦茎基腐病的综合防控效果,以期为该病今后的生物防治提供依据和可借鉴资料。

1 材料和方法

1.1 供试小麦品种与药剂

供试小麦品种:‘泰农19’,当地主栽品种之一,2011年通过山东省审定,由济南鑫瑞种业有限公司提供。

小麦拌种药剂:多粘类芽孢杆菌≥5亿cfu/g(SC),武汉科诺生物科技股份有限公司;木霉菌包≥1亿孢子/g(WP),山东省科学院生态研究所提供;200 g/L三氟吡啶胺悬浮种衣剂(FS),先正达南通作物保护有限公司。

返青期喷施杀菌剂:240 g/L 噻呋酰胺悬浮剂(SC),四川润尔科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 田间试验安排 试验于2021 年11 月2 日在山东省邹城市良种繁育中心(35°18’N,116°53’E)进行,该地块地势平坦、土壤肥力均匀,灌溉条件较好,上茬作物为玉米。底肥每公顷施用N:P:K=18:20:9 复合肥750 kg,播种量187.5 kg/hm2,播种时行距18 cm,播深5 cm。试验共设计7个处理,每个处理3次重复,每个小区50 m2。

1.2.2 药剂拌种防治小麦茎基腐病 播种前,将供试药剂按照事先设计的剂量(表1)进行量取后,按照187.5 kg/hm2播种量进行拌种。拌种后的种子于阴凉通风处晾干备播。

表1 各处理拌种剂量表

1.2.3 返青期喷施杀菌剂防治 小麦茎基腐病返青期(2022 年3 月3 日)采用240 g/L 噻呋酰胺悬浮剂按照300 mL/hm2剂量各小区进行喷药(对照组除外),防治小麦茎基腐病。

1.2.4 田间调查 苗期调查于2022年12月2日进行,每小区按照对角线3点取样,共取10株幼苗,每个处理3次重复,共计30株幼苗,带回实验室,记录株高、根长、单株鲜重和单株干重。同时记录发病情况,此时的幼苗无法进行病害分级,只计算病株率。病株率计算见式(1)。

拔节期调查于2022年3月25日进行,取样参照苗期取样,病株率的计算方法同苗期。

灌浆期调查白穗率,每小区取样方法同苗期,每个处理取样90 个茎,带回实验室进行病茎分级,分级标准参照山东省小麦茎基腐病测报技术规范进行。分级标准为:0级:整株茎秆无症状;1级:地上部基部第1叶鞘变褐色,但茎节没有病变;3级:地上部分第1茎节变褐色;5级:地上部分第2茎节变褐色;7级:褐色病斑超过第2 茎节,但无白穗;9 级:褐色病斑超过第2 茎节,产生白穗或因发病而无穗;收获前5 d进行测产,按照对角线3 点取样,每点取1 m 单行,计数小麦1 m 单行穗数、平均穗粒数、取样1 m 单行小麦带回实验室,脱粒、晾干后称取千粒重,计算单位面积产量。

病情指数、公顷穗数和理论产量计算见式(2)~(4)。

1.3 数据分析

借助DPS(9.01)数据处理系统,对小麦生育期的调查数据采用邓肯式新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 药剂拌种对小麦幼苗生长的影响

拌种对幼苗生长的调查结果表明(表2):处理1、2、3、4、5与对照相比,株高显著增加;从根长来看各处理与对照相比均显著增加;从单株鲜重来看处理2、3、4、5之间差异不显著,但于对照相比差异显著,并且组合处理由于单剂处理;从单株干重来看呈现与鲜重相同的规律。

表2 不同拌种处理对小麦幼苗生长的影响

2.2 药剂拌种对小麦苗期茎基腐病的防控效果

从小麦苗期茎基腐病的防控的效果来看(表3),以处理2效果最好,病株率仅为14.44%,其次是处理3和处理4 的病株率为28.89%;单剂处理1 病株率为36.66%、单剂处理5为52.22%,单剂处理6的病株率为41.11%,均明显高于对照处理病株率62.22%。

表3 种子包衣和小麦返青期喷施杀菌剂的综合防控效果

2.3 药剂处理对小麦拔节期和灌浆期的茎基腐病的防控效果

通过返青期喷240 g/L的噻呋酰胺施杀菌剂,拔节期进行病株率调查,返青期施药有效遏制了病害的蔓延趋势,较苗期各处理病株率相比变化不大,其中对照组处理较苗期增加明显,病株率由苗期的62.22%增加到拔节期的74.45%。

由表3 可知,在灌浆期对病茎率进行调查,处理2的病茎率仅为17.78%,防治效果最优;其次为处理3,病茎率为23.33%;再次为处理4,病茎率为35.56%。从灌浆期病茎率来看:处理1、5、6之间差异不显著。

从灌浆期病情指数来看:处理2、3、4 之间的病情指数差别不显著,病情指数为4.94~9.51 之间,防效分别达83.74%、77.27%和68.18%;处理1、5、6 的病情指数为13.39%~17.04,3 个处理间差异不显著,防效为42.98~54.16%。但较对照处理病情指数29.88相比,均存在显著差异。

2.4 不同处理对小麦产量的影响

通过数据统计分析(表4):各处理区的小麦穗粒数不存在显著差异;各处理间的公顷穗数(除对照处理外)之间不存在显著差异,但和对照相比存在显著差异。从千粒重来看:处理2 的千粒重和对照相比存在显著差异,处理1、3、4 和处理6 与处理7 相比,有差异但差异不明显,处理5和处理7相比,无差异;从产量上来看:处理2 和处理3 的产量达到了8681.7 kg/hm2以上,增产率在15%以上和处理7相比存在显著差异;处理1、4、5和处理6之间和处理7相比存在差异,但差异不明显。

表4 综合防控措施对小麦产量的影响效果评价

3 讨论与结论

多粘类芽孢杆菌是一类对植物具有非致病性的细菌,该菌同时还具有防病和促进生长作用,被农业部列为免做安全鉴定的一级生防菌种[16],该菌种中的一些菌株也是重要的植物生防细菌和植物根际促生菌,通过产生的抗菌物质或位点竞争的作用方式,进而诱导植株产生抗菌物质,从而达到防治病害的目的[17-20]。孙光忠等[21]研究了多粘类芽孢杆菌对小麦赤霉病的田间防治效果80%以上。刘珂欣等[22]报道利用多粘类亚杆菌防治水稻恶苗病的生防指数高达68.35%。均与本研究对于小麦茎基腐病控制防效和增产作用是一致的。

本实验利用多粘类芽孢杆菌和其他种衣剂混配进行种子包衣防治小麦茎基腐病,灌浆期防效达到了75%以上,收获期增产率在15%以上。多粘类芽孢杆菌作为一种生防菌种,这种细菌能够产生多类抗菌物质,并且该菌具有从土壤向根部移动的能力,通过点位竞争,控制镰刀菌的发生蔓延。该菌还能通过固氮和溶磷作用为植物提供养料[23],这是小麦与对照组相比增产的原因之一。探索多粘类芽孢杆菌防治小麦茎基腐病的防治机制尚未有太多的研究报道,本研究以多粘类芽孢杆菌为载体,和其他具有较好运用前景的制剂进行混配,探索一套较为长效的小麦茎基腐病防控体系,为今后小麦茎基腐病的防控和安全生产提供可参考的依据。

由于本实验开展的时间较短,处理2 的药剂组合对小麦茎基腐病的防控效果达到了80%以上,且增产率达到了17.55%,可见该处理组合对防治小麦茎基腐病具有一定的应用前景。但由于气候原因造成的晚播、土壤条件、小麦品种特性及其他因素会对本实验造成影响,本实验结果可能存在一定的偏差,需在今后的试验中进行校正。长期依赖化学防治,导致植物病虫草害抗性增加,因此高效、安全的微生物农药、以及以微生物农药为载体的复配制剂将会受到越来越多人的关注,既具有防病还能增产的生物农药将具有极为广阔的应用前景。

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