于晓静,张建建,吴 磊,陈 浩,张换换,魏 伟
(山东京博农化科技股份有限公司,山东滨州 256600)
近年来,科技进步推动了耕作制度的发展,随着作物栽培条件的提高,多种病虫害随之暴发,小麦土传类病害日趋加重,导致小麦品质下降、产量降低[1],从而影响农民增产增收。当前,除了选育抗病品种进行种植外,使用较多的方法就是化学防治[2],主要用于防治一些难以控制的病害。化学药剂具有生产成本低廉、防治对象广泛、效果快等优点,是防治病害的重要手段之一[3]。
小麦全蚀病是主要侵染小麦根部、茎部并能导致小麦根茎部腐烂的危害极强的真菌性病害[4],小麦感病后品质与产量会不同程度降低,严重时可减产50%以上,甚至绝产绝收,同时该病害一旦发生难以根除[5]。小麦赤霉病是一种复合型侵染的真菌性病害,小麦感病后穗部发霉腐烂,同时致病后的小麦籽粒含有引发人畜中毒的多种真菌毒素,造成小麦品质降低,因此收益受损的也给人畜带来了巨大隐患[6]。小麦颖枯病发生面积较广,全球多个国家均有分布,同时该病害常与根腐病等多种病害混合发生,且因小麦整个生育期均可发病,对小麦的品质和产量造成了严重的影响[7]。为了有效降低小麦全蚀病、赤霉病、颖枯病等土传病害对作物造成的损害,农业生产中通常采取“预防为主,防治结合”的策略。预防主要指的是在选择抗病品种之外,采用以种子处理为主的方式来发挥作用。
氯吲哚酰肼作为山东京博农化科技股份有限公司开发的一种含四氢-咔啉类化合物含酰腙的化合物药剂[8],活性高、残留低,对哺乳动物安全,对环境友好,常用于防治植物病毒病等其他用途[9]。目前,国内研究主要关注氯吲哚酰肼的作用机制、作物病毒防治等相关方面的应用效果。已有研究表明,氯吲哚酰肼具有明显的促生性,并具有一定的防病增产效果。为了明确氯吲哚酰肼的具体作用效果,我们进行了室内测定,研究了种子处理后的发芽率、发芽势等生物活性,并研究了种子处理对防病效果和产量增加等相关田间效果的影响。这些研究将为氯吲哚酰肼的推广和应用提供科学依据。
盆栽试验地点选在山东省博兴县京博农化试验基地,选用土壤为盆栽基质;大田试验地点为山东省博兴县城东街道董杨村。
1)小麦种子选用携带赤霉病、全蚀病、颖枯病等病害的农户自留种,品种为济麦22。2)供试药剂。10%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂(来源于山东京博农化科技股份有限公司)、10%苯醚甲环唑悬浮种衣剂(来源于山东京博农化科技股份有限公司)、10%醚菌酯悬浮种衣剂(来源于山东京博农化科技股份有限公司)、0.1%S-诱抗素可溶液剂(来源于山东京博农化科技股份有限公司)、0.01%24-芸苔素内酯可溶液剂(来源于山东京博农化科技股份有限公司)。
试验共设6 个药剂处理及清水对照。具体处理见表1。
表1 试验处理设计
盆栽试验每个处理重复6 次,每盆播种30 粒小麦种子。大田试验每个处理重复4 次,每个处理的面积为40 m2。
保护地(玻璃温室大棚)试验期间温度为[(30~20)±7]℃;盆栽播种:各盆栽中为壤土,土质一致、水肥一致,2020 年12 月15 日各处理用药剂拌种处理小麦种子,阴凉处晾3~4 h 后再用70%吡虫啉拌种剂统一处理小麦种子,用于防治小麦蚜虫及其他地下害虫。拌种时用水量为种子量的3%[参考《种子处理剂田间药效试验准则》(DB 34/T 2908—2017)];京博农化试验基地大田播种:试验地土质一致、水肥一致,在大田进行拌种来验证盆栽结果是否具有统一性。
1.5.1 盆栽调查时间和次数
共调查3 次。1)第1 次调查在2020 年12 月24 日(拌种后9 d),调查发芽数。2)第2 次调查在2020 年12 月30 日(拌种后15 d),调查发芽粒数。3)第3 次调查在2021年1月13日(拌种后29 d),调查株高。
1.5.2 大田调查时间和次数
共调查3次。1)小麦全蚀病。2021年11月21日,播种后36 d,全蚀病高发期调查发病情况。2)小麦赤霉病。2022 年4 月19 日,赤霉病高发期调查发病情况。3)小麦颖枯病。2022 年5 月9 日,颖枯病高发期调查发病情况。
1.5.3 统计计算方法
试验中的所有数据均利用Excel 进行分析。调查统计不同药剂处理的发芽数、株高等生长指标,株高以测量尺进行测量,并采用SPSS 22.0(Duncan)对各处理的株高进行差异显著性分析,计算增长率。
发芽势、发芽率、增长率的计算[10]分别见公式(1)、(2)、(3)。
其中,M1为发芽势d 数(9 d)内的正常发芽数,M2为全部正常(15 d)发芽粒数,M为供试种子粒数。
1.5.4 小麦病害调查方法
每小区内选取100 株小麦进行区域标记,后期每个处理调查小区标记区域内100 株小麦的病株数,统计病株率。
药效按公式(4)、(5)计算;
式中:CK 为空白对照区病株率,PT 为药剂处理区病株率。
增产率按照式(6)计算:
1.5.5 药害调查方法
1)如果药害能被测量或计算,要用绝对数值表示,如株高。
2)其他情况下,可按下列2种方法估计药害程度和频率。
①按照药害分级方法[11],记录每小区药害情况,以-,+,++,+++,++++表示。其中,-:无药害;+:轻度药害,不影响作物正常生长;++:明显药害,可复原,不会造成作物减产;+++:高度药害,影响作物正常生长,对作物产量和质重造成一定程度的损失,一般要求补偿部分经济损失;++++:严重药害,作物生长受阻,作物产量和质量损失严重,应补偿经济损失。
②将药剂处理区与空白对照区比较,评价其药害的百分率。同时,要准确描述作物的药害症状(矮化、褪绿、畸形等)。
施肥:前期玉米进行秸秆还田,还田的秸秆可以提供部分钾肥,另外底肥用三元复合肥,每667 m2施40 kg;小麦返青期使用磷酸二氢钾复合肥,每667 m2施40 kg进行追肥。
浇水:封冻水、返青水、分蘖水、灌浆水4 次主要需水期进行浇水[12]。
小麦苗后杂草防治,用精恶唑禾草灵与氯氟吡氧乙酸混用进行茎叶喷雾,用于防治稗草、狗尾草、菵草和看麦娘等1 年生禾本科杂草,以及猪殃殃、马齿苋、卷茎苋、田旋花、繁缕、播娘蒿等阔叶杂草。使用哒螨灵+啶虫脒用于预防小麦田整个生育期的蚜虫、红蜘蛛等虫害。为了保证数据的科学严谨性不进行病害防治,因此试验期间未使用杀菌剂。
采用5 点取样法调查,每点取样1 m2。晾晒后脱粒,小麦含水量在9.6%时测取样点(1 m2)总粒重。对每个处理内小麦籽粒称重,进行产量统计,同时进行增产率计算:增产率=(药剂处理区产量-清水对照区产量)/清水对照区产量×100%[13]。试验中的所有数据均利用Excel进行分析。
2.1.1 不同药剂对盆栽小麦出苗率影响
用不同药剂不同处理小麦种子,分别研究对小麦种子发芽势、发芽率的影响。种子发芽试验结果(表2)表明,各处理均可提高种子发芽势和发芽率,其中种植9 d 后发芽势较好的为20%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂、10%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂发芽势分别为50.56%和47.22%,其余各处理发芽势均在40%以内;种植15 d后各处理小麦发芽率均在50%以上,其中10%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂和20%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂发芽率分别为71.67%、78.33%;明显提高小麦发芽率促进发芽。
表2 不同药剂拌种处理对盆栽小麦出苗率影响
2.1.2 不同药剂对盆栽小麦生长指标影响
从表3 可以看出,不同药剂拌种后29 d 调查株高分析各处理间均有一定差异性,其中处理1、处理2株高较高,具有明显的促进作用,但与处理5 差异不显著;处理2 株高为最大值与其余各处理相比,差异极显著。
2.1.3 不同药剂对盆栽小麦株高增长率影响
由表4可知,增长率明显高于对照组,说明采用氯吲哚酰肼悬浮种衣剂拌种处理明显促进小麦生长,达到苗齐苗壮的效果。后续进一步进行大田拌种防治病害及产量等研究,确定该发明在小麦拌种中的可行性。
由表5 可知,采用氯吲哚酰肼悬浮种衣剂拌种处理小麦种子,在生长期间调查小麦病害发病情况及防效,其中调查小麦全蚀病发病情况处理1 和处理2 病株率分别为11.25%、9.50%,防效分别为72.05%、76.40%;处理3、处理4 病株率分别为15.50%、14.00%,防效分别为61.49%、65.22%;调查小麦赤霉病发病情况处理1 和处理2 病株率分别为9.75%、5.25%,防效分别为81.43%、90.00%;处理3、处理4病株率分别为25.00%、16.25%,防效分别为52.38%、69.05%;调查小麦颖枯病发病情况处理1 和处理2 病株率分别为3.25%、1.50%,防效分别为88.60%、94.74%;处理3、处理4病株率分别为8.50%、6.75%,防效分别为70.18%、76.32%。
表5 小麦全蚀病、赤霉病、颖枯病平均病株率、平均防效表 单位:%
小麦全蚀病、赤霉病、颖枯病安全性、产量、增产率调查结果如表6 所示。收获时进行测产,10%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂和20%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂产量分别为625.65、695.98 kg/667 m2,增产率分别为24.79%、38.82%;10%苯醚甲环唑悬浮种衣剂、10%醚菌酯悬浮种衣剂产量分别为546.89、562.55 kg/667 m2,增产率分别为9.08%、12.21%;明显高于对照组和空白组;增产率明显高于对照组,说明采用氯吲哚酰肼处理种子能够有效抑制小麦赤霉病、颖枯病、全蚀病等病害发生,不仅可以显著减少病株率,还可以有效预防赤霉病、颖枯病、全蚀病的患病率,充分证明该药剂具有良好的防效和增产效果。
表6 小麦全蚀病、赤霉病、颖枯病安全性、产量、增产率调查表
通过以上试验可以说明,采用10%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂和20%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂处理小麦种子时,用量控制在1.33~4.00 g·kg-1,防治效果明显好于对照药剂,效果最佳;另外此次小麦拌种试验证明,相对10%苯醚甲环唑悬浮种衣剂和10%醚菌酯悬浮种衣剂,用10%氯吲哚酰肼悬浮种衣剂处理带病小麦种子,对种子发芽和生长方均具有更明显的促进作用,这一结果与孙现超等人研究发现氯吲哚酰肼能够促进作物生长结果一致[14]。
氯吲哚酰肼作为种子处理剂投入应用,有助于提升实际防病效果,同时对小麦的增产具有积极的推动作用。此类药剂的使用方式多样,方便快捷,且安全性较高。此外,本药剂的作用位点较多,因此可以有效延缓靶标抗药性的产生,从而延长药剂的使用寿命,展示出良好的应用前景。它能够提高小麦的品质,并降低化学农药的重复使用给环境带来的压力。对于小麦赤霉病、全蚀病、颖枯病等病害的抗性综合治理,氯吲哚酰肼的应用具有深远的意义。
观察该试验拌种后表现,各处理未见任何不良影响,小麦生长状况表现正常,表明小麦经试验药处理后无安全性问题,具有实际应用和推广价值。