不同秸秆还田方式对小麦生长发育及赤霉病的发生影响研究

冯晓霞 尹维松* 叶云鹏

（1霍邱县植物保护植物检疫站，安徽霍邱 237400；2霍邱县城关镇农业综合服务站，安徽霍邱 237400）

近年来，小麦赤霉病在我国长江中下游和黄淮南部麦区呈流行趋势。除了抗病品种匮乏，田间管理粗放，防治药剂单一等因素外，秸秆还田措施不到位也会大大增加小麦赤霉病流行的风险[1]。霍邱县是安徽省稻麦主产县区之一，常年为稻麦轮作种植方式，近年来小麦赤霉病在该县区呈常发性态势，且重发频率不断加大。当前，农作物秸秆产生量越来越大，但多种原因导致大量秸秆未能被高质量还田，裸露在地表，对小麦生长产生了不利影响[2-3]，一是低质量的秸秆还田后导致小麦出苗率下降、生长态势减弱；二是秸秆作为赤霉病病菌的越冬载体，间接导致小麦赤霉病加重[4]。目前，农业上防治小麦赤霉病仍以化学防治为主，但长期使用化学药剂容易产生抗性。为此，笔者通过采取不同方式来处理田间秸秆，验证不同秸秆还方式对小麦生长发育及赤霉病发生的影响，以期为秸秆高效还田以及小麦赤霉病的防控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验在霍邱县乌龙镇跑马岗村种田大户周传国的小麦田块进行。试验田块面积0.33 hm2，肥力中等，土壤类型为黏土。小麦品种为扬麦15，于2020年10月底播种，施药时小麦处于扬花初期。试验田块水肥管理良好，全程用药、用肥一致。防治对象为小麦赤霉病。

1.2 供试材料

1 000 亿/g枯草芽孢杆菌微生物菌剂，生物有机肥，由德强生物股份有限公司提供。秸秆腐熟剂（液体），山东亿安生物工程有限公司。生石灰和石硫合剂为市售品种。石硫合剂3 波美度以下。15%丙唑·戊唑醇SC（麦田喜），贵州道元生物技术有限公司。48%氰烯·戊唑醇SC（劲兴），江苏省农药研究所股份有限公司。

1.3 试验设计

试验设9个处理（见表1），不设重复。每个试验处理区面积为333.00 m2。

表1 试验小区处理

1.4 操作及施药方法

播种前，对各处理区按照试验设计方案进行农事操作，使用机械包括秸秆粉碎机、旋耕机、深翻机，电动喷雾器等。小麦种子采用人工播撒方式，播种时预先在田块角落处留出定量播种区播种200 粒。后期对所有处理小区统一进行赤霉病防治，第1 次施药在4 月10 日，小麦处于扬花初期；第2 次施药在4 月16 日，小麦处于扬花盛期。各处理用药按照试验设计方案中用药量，用水量450 kg/hm2，共喷药2次。用电动喷雾器喷药，均匀喷雾于小麦穗部。2 次施药时，所有小区用药以及器械一致。

1.5 气象资料

首次施药当天晴天，气温在14～27 ℃，相对湿度50%，微风。二次施药当天晴天，气温在11～25 ℃，相对湿度66%，微风。小麦赤霉病2次施药期间经历1次降水，共1.9 mm。首次施药至调查结束，发生3 次降水，共5.7 mm。试验期间的气象条件有利于小麦赤霉病发生。

1.6 试验区病虫草发生概况

试验区病虫草害发生种类一致，包括麦田杂草、蚜虫、纹枯病、赤霉病。试验区各处理全生育期小麦虫害发生较轻，蚜虫虫量在20～140 头/100株，属于1 级发生，红蜘蛛未见。虫害及麦田杂草为当地常规用药处理，各处理用药一致。

1.7 调查方法与数据统计

1.7.1 调查内容及方法①播种后15～20 d，在定量播种区（200 粒）调查出苗数，计算出苗率。于小麦分蘖期对比各处理定期观测全田整齐度、均匀性、叶色、根系（强弱）等生长发育指标，记录相关数据并对示范处理作整体评价。②小麦拔节后，在试验处理区1～9 分别捡拾残留麦田的水稻秸秆，秸秆数量视具体田间情况而定，但不少于500枝或50 丛。然后分别记录每个处理区的带赤霉病菌秸秆数量，统计数据并计算赤霉病菌枝的带菌率。③第2 次施药后，待赤霉病发生病情稳定，依据小麦赤霉病《农药田间药效试验准则》[5]，开展赤霉病病穗率和严重度调查，每小区对角线5 点取样，每点调查200 穗。以枯穗面积占整个穗面积的百分率来分级，记录各级病穗数和总穗数，并计算防效。

分级方法：0 级，全穗无病；1 级，枯穗面积占全穗面积的1/4 以下；2 级，枯穗面积占全穗面积的1/4～1/2；3 级，枯穗面积占全穗面积的1/2～3/4；4 级，枯穗面积占全穗面积的3/4以上。

1.7.2 药效计算方法依据《农药田间药效试验准则》，病穗率按公式（1）计算：

式中：D——病穗率，单位为百分数（%）；Nd——病穗数；N——调查总穗数。

病情指数按公式（2）计算，计算结果保留小数点后2位：

式中：X——病情指数；Ni——各级病穗数；

i——相对级数值；N——调查总穗数。

防治效果按公式（3）计算：

式中：P——防治效果，单位为百分数（%）；X1——空白对照区病情指数；X2——药剂处理区病情指数。

1.8 对作物的生长安全性调查

各处理区按照试验设计操作后至小麦收获期间观察，小麦生长、灌浆等无不良反应。

2 结果与分析

2.1 秸秆处理方式对小麦生长发育的影响

通过几种方式来处理秸秆和土壤耕作层，从而观察播种至小麦分蘖期的生长性状的变化。由表2 可知，处理2 秸秆半量粉碎还田后进行深翻再播种，小麦出苗率最高，达87.0%；处理3 秸秆全量粉碎还田后进行深翻，然后喷施秸秆腐熟剂再播种，小麦出苗率达84.5%；处理1 秸秆全量粉碎还田后进行深翻再播种，小麦出苗率达83.0%；处理7 在秸秆全量粉碎还田后进行旋耕，然后撒生石灰再播种，小麦出苗率最低，为71.0%，处理8 在秸秆全量粉碎还田后进行旋耕，然后喷洒石硫合剂再播种，小麦出苗率也较低，为73.5%，因而这2 种方式对小麦的出苗有一定的影响。从小麦分蘖前不定期观测小麦出苗整齐度、麦苗生长大小均匀性以及叶色浓淡情况来看，处理7 在秸秆全量粉碎还田后进行旋耕，然后撒生石灰再播种的出苗整齐度、麦苗生长大小均匀性以及叶色浓淡情况均比其他处理要差一些。在根系长势方面，处理6 在秸秆粉碎全量还田后旋耕再撒生物肥，然后播种的方式下根系长势最好。

表2 不同秸秆还田方式对小麦生长发育的影响

从试验处理1～3 对比来看，秸秆粉碎还田后进行深翻再播种，对小麦出苗以及后期的生长性状都有着积极的影响，如果再喷洒秸秆腐熟剂，小麦生长则会更好；从试验处理4～9 对比来看，秸秆粉碎还田后进行旋耕，然后喷撒生石灰或者石硫合剂再播种，对小麦出苗以及后期的生长性状会产生一定程度的抑制。综合全部处理来分析，秸秆粉碎还田数量较少，或土壤耕作层进行深翻，或播撒生物有机肥，都会促进小麦出苗以及生长发育。

2.2 秸秆处理方式对小麦赤霉病发生的影响

本试验主要是在小麦播种前，通过对秸秆以及土壤的不同处理方式方法，验证后期对赤霉病的发生影响。从表3 可以看出，在小麦拔节期，处理1～9 赤霉病菌枝带菌率分别为1.14%、1.96%、2.63%、1.97%、0、1.29%、1.46%、3.18%、5.85%。处理5 先把秸秆全量粉碎还田后再旋耕，然后喷施枯草芽孢杆菌，对赤霉病病菌的抑制效果最好，赤霉病菌枝带菌率为0，处理9先把秸秆全量粉碎还田后再旋耕对赤霉病病菌的抑制效果最差，赤霉病菌枝带菌率为5.85%。

表3 不同秸秆还田方式对小麦赤霉病发生的影响

在抽穗扬花时，首次施药使用15%丙唑·戊唑醇SC 900 g/hm2，第2 次施药使用48%氰烯·戊唑醇SC 900 g/hm2来防治小麦赤霉病。扬花期第2 次药后20 d，处理1～8 对小麦赤霉病病指防效分别为81.82%、83.98%、86.58%、77.49%、79.22%、73.16%、75.76%、74.89%。可以看出，处理1~3对小麦赤霉病病指防效均超过80%，高于其他各药剂处理。

试验结果表明：在小麦播种前，先把秸秆全量粉碎还田后再旋耕，然后喷施枯草芽孢杆菌对赤霉病病菌的抑制效果最好，赤霉病菌枝带菌率为0；在小麦播种前，首先对秸秆进行全量粉碎还田然后再喷洒秸秆腐熟剂，最后进行深翻（20 cm以下）处理，对控制小麦赤霉病的发生效果最好，达到86.58%；对秸秆进行半量粉碎还田然后进行深翻（20 cm 以下）处理，对控制小麦赤霉病的发生效果次之，达到83.98%；其他处理也有不同程度的控制效果。

3 结论与讨论

本试验主要是在小麦播种前，通过对秸秆和土壤耕作层的不同处理方式来验证后期对小麦出苗、生长发育以及赤霉病的防治效果的影响。在抽穗扬花时，首次施药使用15%丙唑·戊唑醇SC 900 g/hm2，第2 次施药使用48%氰烯·戊唑醇SC 900 g/hm2，这2种药剂都是防治小麦赤霉病的高效药剂。

综合试验全程来看，在小麦拔节之前的生长性状方面，播种前秸秆粉碎还田量越少或秸秆腐熟越快（喷施秸秆腐熟剂），对后期小麦生长发育越有利，秸秆粉碎还田量越多且裸露在地表（旋耕）或者撒生石灰，都不利于后期小麦生长发育。本文分析应是秸秆数量多以及生石灰造成土壤板结就会不利于小麦根系生长以及扎根，进而影响小麦生长发育，但如果秸秆深翻地下或喷施秸秆腐熟剂则会加速秸秆腐熟分解，对小麦生长影响有限，后期会逐渐缓解；后期赤霉病菌源量的多少会直接影响发生危害程度，试验处理中通过秸秆粉碎还田后深翻，或者喷施秸秆腐熟剂、枯草芽孢杆菌微生物菌剂方式对控制小麦赤霉病菌源量以及后期小麦赤霉病危害有一定效果，且技术方法可行易操作。深翻和喷施秸秆腐熟剂会加快秸秆的腐熟分解速度，从而减少病菌越冬载体、降低菌源量；通过喷施枯草芽孢杆菌微生物菌剂，会抑制病菌繁殖生长，进而减少菌源量。

从2021 年霍邱县实际气象情况和病虫害发生情况分析，2020年3月至4月中旬霍邱县气候干燥，高温少雨，不利于形成赤霉病子囊壳，加上试验田秸秆通过不同方式处理后，导致后期小麦拔节时，调查赤霉病带菌情况较难开展，且秸秆粉碎后不易辨认。除此之外，2021 年霍邱县小麦赤霉病总体偏轻发生，各处理后期又及时施药2次药剂防治赤霉病，所以整体小麦赤霉病的控制试验效果如果在小麦赤霉病重发年份，该试验方案药效可能会进一步提高。