窦嘉志,刘云援,窦秦川,韩伟君,李亚红,陈 斌*
(1.云南农业大学植保学院,云南 昆明 650261;2.云南省植保植检站,云南 昆明 650034)
我国农用地土壤,尤其是高复种指数的设施连作农田土壤酸性化逐年加重,是导致作物病害加重的一个主要因素,当前土传病害防控以化学农药、生物农药、生物质炭(如秸秆生物炭)、生物有机肥、腐植酸钾、生氧化钙、草木灰等防治方法为主[1]。紫茎泽兰(EupatorⅠum adenophorum Spreng.)属外来入侵生物,其中一些衍生代谢物具天然的抗病、抗虫性[2-3],用其常规水溶提取液处理土壤,可降低土壤酸性,有助于减少土传病害的发生和为害。
采集当季野生紫茎泽兰,取其茎叶剪成2~5 cm碎片,紫茎泽兰与自来水分别按1∶5(Ⅰ)、1∶10(Ⅱ)、1∶20(Ⅲ)比例配比3个组分,混合浸泡72 h后用纱布或滤网过滤混合液,得到3种不同浓度的紫茎泽兰水溶提取液,使用广东省同丰利和有限公司制造,精度≥0.01 pH,执行标准GB 6851~6858—86的电子pH值测试仪逐个测定其pH值在实验室环境下120 d内的变化情况。
2019—2020年,在文山州富宁县、昆明市富民县两地常规种植的玉米地内各选取1 m2土壤样方,每样方玉米地土壤每季一次性施用1 000 mL(约1 kg)紫茎泽兰水溶混合提取液Ⅰ作灌根处理,两年2次重复。同时在附近玉米地选取1 m2作空白对照,在处理灌根后15 d、60 d、120 d分别取土样10 g +当地自来水10 mL制作混合液,测定其pH值,比较处理区与空白对照区相关数值的差异。
2021—2022年,分别在文山、丽江当季种植的玉米、辣椒、大白菜各667 m2发病田内按5点对角线取样方法各选取1 m2样方,用市售出口直径0.6~0.8 cm的PE尖嘴瓶装满1 000 mL 紫茎泽兰水溶提取液Ⅰ,于作物根茎部倒插入土壤内5~10 cm,进行缓释灌根防治土传病害试验,3种作物样方内的组分液Ⅰ皆按照1 000 mL/m2的量施用作处理,两年2次重复,同时于3种同类作物附近农田内随机各选取1 m2发病田块作空白对照。在各作物发病高峰期调查玉米茎腐病、辣椒青枯病、大白菜根肿病的发病率、病情指数和防治效果,计算平均值。
农作物病害发生情况及防控效果调查参照全国农业技术推广服务中心“植物保护统计技术与方法”的标准和要求进行,按病情指数=100×∑(各级发病数×相应代表值)/(调查总数×最高级代表值)计算[4]。
2019年在昆明实验室环境下测定,紫茎泽兰水溶混合提取液含有20余种有效抑菌、防病的有机成分呈碱性(pH值≥7)。通过3种不同比例混合提取液测定,3个组分液经过15 d、60 d、120 d的3次pH值测试结果,紫茎泽兰组分液Ⅰ的pH平均值达到8.57,最高可达9(15 d测定值),碱性高于其他两组(见表1)。
表1 各组分水溶提取液pH值比较(2019)
表2 不同测定时间组分液Ⅰ对土壤pH值的影响(2019—2020)
2019—2020年,在文山州富宁县、昆明市富民县两地用紫茎泽兰水溶提取液Ⅰ对各1 m2样方内玉米进行1 000 mL缓释灌根处理。结果表明,紫茎泽兰组分液Ⅰ可提升玉米地土壤pH值,灌根后15 d样方内pH值提升最高,平均提升2.22;120 d土壤pH值提升1.88,实测pH值平均为8.16。可见紫茎泽兰水溶提取液可明显提升农田土壤的pH值,降低土壤酸性,具有改善玉米地土壤微生物环境功效。
2021—2022年,用紫茎泽兰水溶提取液Ⅰ在文山州的广南县、砚山县和丽江市玉龙县对3种作物土传病害进行防治试验,分别对各1 m2样方内的玉米、辣椒、大白菜作1 000 mL 缓释常规灌根处理,与空白对照对比,对玉米茎腐病的相对防控效果为46.45%、辣椒青枯病相对防控效果为50%、大白菜根肿病相对防控效果为6.12%,对3种土传病害的总平均防控效果为34.19%,其中对玉米茎腐病、辣椒青枯病防控效果最佳。
2022年10月,作者在昆明市西山区沙朗乡桃园村的200 m2番茄种植大棚内开展的抽样调查显示,亩均施用700 kg紫茎泽兰水溶提取组分液Ⅰ,与当地每年2次亩施用3%辛硫磷颗粒剂6 kg +70%甲基硫菌灵可湿性粉剂500 g拌土防控番茄茎基腐病的处理相比减少1次用药,化学农药使用量降低50%。
(1)试验结果表明,利用天然紫茎泽兰水溶提取液处理土壤后可减低农田土壤酸化程度,平均可提升农田土壤溶液的pH值2.03,试验区内3种土传病害平均防效为34.19%,降低了化学农药的使用量,提升了农作物产量和品质。
(2)试验研究表明,虽然紫茎泽兰茎叶水溶提取液随时间延续而呈现降碱性化(pH值降低),但在1年内依然具有天然碱性(pH值7.17~9),通过缓释灌根释放于病田土壤,一定时间内(120 d)可提高土壤溶液pH值1.88个单位值,能有效降低土壤酸性,改良土壤理化性质,此外,紫茎泽兰茎叶水溶提取液还含有20余种有效防病有机成分,也可减少农作物土传病害的为害和农药施用量,实现恶性杂草的资源化利用,是一种非药物绿色防控方式,但紫茎泽兰衍生代谢物对农作物土传病害防控的具体理化机制和对其他农作物病害的防控功效尚待进一步试验研究。