于曉靜,張建建,吳 磊,陳 浩,張換換,魏 偉
(山東京博農(nóng)化科技股份有限公司,山東濱州 256600)
近年來,科技進步推動了耕作制度的發(fā)展,隨著作物栽培條件的提高,多種病蟲害隨之暴發(fā),小麥土傳類病害日趨加重,導致小麥品質(zhì)下降、產(chǎn)量降低[1],從而影響農(nóng)民增產(chǎn)增收。當前,除了選育抗病品種進行種植外,使用較多的方法就是化學防治[2],主要用于防治一些難以控制的病害?;瘜W藥劑具有生產(chǎn)成本低廉、防治對象廣泛、效果快等優(yōu)點,是防治病害的重要手段之一[3]。
小麥全蝕病是主要侵染小麥根部、莖部并能導致小麥根莖部腐爛的危害極強的真菌性病害[4],小麥感病后品質(zhì)與產(chǎn)量會不同程度降低,嚴重時可減產(chǎn)50%以上,甚至絕產(chǎn)絕收,同時該病害一旦發(fā)生難以根除[5]。小麥赤霉病是一種復合型侵染的真菌性病害,小麥感病后穗部發(fā)霉腐爛,同時致病后的小麥籽粒含有引發(fā)人畜中毒的多種真菌毒素,造成小麥品質(zhì)降低,因此收益受損的也給人畜帶來了巨大隱患[6]。小麥穎枯病發(fā)生面積較廣,全球多個國家均有分布,同時該病害常與根腐病等多種病害混合發(fā)生,且因小麥整個生育期均可發(fā)病,對小麥的品質(zhì)和產(chǎn)量造成了嚴重的影響[7]。為了有效降低小麥全蝕病、赤霉病、穎枯病等土傳病害對作物造成的損害,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通常采取“預防為主,防治結合”的策略。預防主要指的是在選擇抗病品種之外,采用以種子處理為主的方式來發(fā)揮作用。
氯吲哚酰肼作為山東京博農(nóng)化科技股份有限公司開發(fā)的一種含四氫-咔啉類化合物含酰腙的化合物藥劑[8],活性高、殘留低,對哺乳動物安全,對環(huán)境友好,常用于防治植物病毒病等其他用途[9]。目前,國內(nèi)研究主要關注氯吲哚酰肼的作用機制、作物病毒防治等相關方面的應用效果。已有研究表明,氯吲哚酰肼具有明顯的促生性,并具有一定的防病增產(chǎn)效果。為了明確氯吲哚酰肼的具體作用效果,我們進行了室內(nèi)測定,研究了種子處理后的發(fā)芽率、發(fā)芽勢等生物活性,并研究了種子處理對防病效果和產(chǎn)量增加等相關田間效果的影響。這些研究將為氯吲哚酰肼的推廣和應用提供科學依據(jù)。
盆栽試驗地點選在山東省博興縣京博農(nóng)化試驗基地,選用土壤為盆栽基質(zhì);大田試驗地點為山東省博興縣城東街道董楊村。
1)小麥種子選用攜帶赤霉病、全蝕病、穎枯病等病害的農(nóng)戶自留種,品種為濟麥22。2)供試藥劑。10%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑(來源于山東京博農(nóng)化科技股份有限公司)、10%苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑(來源于山東京博農(nóng)化科技股份有限公司)、10%醚菌酯懸浮種衣劑(來源于山東京博農(nóng)化科技股份有限公司)、0.1%S-誘抗素可溶液劑(來源于山東京博農(nóng)化科技股份有限公司)、0.01%24-蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑(來源于山東京博農(nóng)化科技股份有限公司)。
試驗共設6 個藥劑處理及清水對照。具體處理見表1。
表1 試驗處理設計
盆栽試驗每個處理重復6 次,每盆播種30 粒小麥種子。大田試驗每個處理重復4 次,每個處理的面積為40 m2。
保護地(玻璃溫室大棚)試驗期間溫度為[(30~20)±7]℃;盆栽播種:各盆栽中為壤土,土質(zhì)一致、水肥一致,2020 年12 月15 日各處理用藥劑拌種處理小麥種子,陰涼處晾3~4 h 后再用70%吡蟲啉拌種劑統(tǒng)一處理小麥種子,用于防治小麥蚜蟲及其他地下害蟲。拌種時用水量為種子量的3%[參考《種子處理劑田間藥效試驗準則》(DB 34/T 2908—2017)];京博農(nóng)化試驗基地大田播種:試驗地土質(zhì)一致、水肥一致,在大田進行拌種來驗證盆栽結果是否具有統(tǒng)一性。
1.5.1 盆栽調(diào)查時間和次數(shù)
共調(diào)查3 次。1)第1 次調(diào)查在2020 年12 月24 日(拌種后9 d),調(diào)查發(fā)芽數(shù)。2)第2 次調(diào)查在2020 年12 月30 日(拌種后15 d),調(diào)查發(fā)芽粒數(shù)。3)第3 次調(diào)查在2021年1月13日(拌種后29 d),調(diào)查株高。
1.5.2 大田調(diào)查時間和次數(shù)
共調(diào)查3次。1)小麥全蝕病。2021年11月21日,播種后36 d,全蝕病高發(fā)期調(diào)查發(fā)病情況。2)小麥赤霉病。2022 年4 月19 日,赤霉病高發(fā)期調(diào)查發(fā)病情況。3)小麥穎枯病。2022 年5 月9 日,穎枯病高發(fā)期調(diào)查發(fā)病情況。
1.5.3 統(tǒng)計計算方法
試驗中的所有數(shù)據(jù)均利用Excel 進行分析。調(diào)查統(tǒng)計不同藥劑處理的發(fā)芽數(shù)、株高等生長指標,株高以測量尺進行測量,并采用SPSS 22.0(Duncan)對各處理的株高進行差異顯著性分析,計算增長率。
發(fā)芽勢、發(fā)芽率、增長率的計算[10]分別見公式(1)、(2)、(3)。
其中,M1為發(fā)芽勢d 數(shù)(9 d)內(nèi)的正常發(fā)芽數(shù),M2為全部正常(15 d)發(fā)芽粒數(shù),M為供試種子粒數(shù)。
1.5.4 小麥病害調(diào)查方法
每小區(qū)內(nèi)選取100 株小麥進行區(qū)域標記,后期每個處理調(diào)查小區(qū)標記區(qū)域內(nèi)100 株小麥的病株數(shù),統(tǒng)計病株率。
藥效按公式(4)、(5)計算;
式中:CK 為空白對照區(qū)病株率,PT 為藥劑處理區(qū)病株率。
增產(chǎn)率按照式(6)計算:
1.5.5 藥害調(diào)查方法
1)如果藥害能被測量或計算,要用絕對數(shù)值表示,如株高。
2)其他情況下,可按下列2種方法估計藥害程度和頻率。
①按照藥害分級方法[11],記錄每小區(qū)藥害情況,以-,+,++,+++,++++表示。其中,-:無藥害;+:輕度藥害,不影響作物正常生長;++:明顯藥害,可復原,不會造成作物減產(chǎn);+++:高度藥害,影響作物正常生長,對作物產(chǎn)量和質(zhì)重造成一定程度的損失,一般要求補償部分經(jīng)濟損失;++++:嚴重藥害,作物生長受阻,作物產(chǎn)量和質(zhì)量損失嚴重,應補償經(jīng)濟損失。
②將藥劑處理區(qū)與空白對照區(qū)比較,評價其藥害的百分率。同時,要準確描述作物的藥害癥狀(矮化、褪綠、畸形等)。
施肥:前期玉米進行秸稈還田,還田的秸稈可以提供部分鉀肥,另外底肥用三元復合肥,每667 m2施40 kg;小麥返青期使用磷酸二氫鉀復合肥,每667 m2施40 kg進行追肥。
澆水:封凍水、返青水、分蘗水、灌漿水4 次主要需水期進行澆水[12]。
小麥苗后雜草防治,用精惡唑禾草靈與氯氟吡氧乙酸混用進行莖葉噴霧,用于防治稗草、狗尾草、菵草和看麥娘等1 年生禾本科雜草,以及豬殃殃、馬齒莧、卷莖莧、田旋花、繁縷、播娘蒿等闊葉雜草。使用噠螨靈+啶蟲脒用于預防小麥田整個生育期的蚜蟲、紅蜘蛛等蟲害。為了保證數(shù)據(jù)的科學嚴謹性不進行病害防治,因此試驗期間未使用殺菌劑。
采用5 點取樣法調(diào)查,每點取樣1 m2。晾曬后脫粒,小麥含水量在9.6%時測取樣點(1 m2)總粒重。對每個處理內(nèi)小麥籽粒稱重,進行產(chǎn)量統(tǒng)計,同時進行增產(chǎn)率計算:增產(chǎn)率=(藥劑處理區(qū)產(chǎn)量-清水對照區(qū)產(chǎn)量)/清水對照區(qū)產(chǎn)量×100%[13]。試驗中的所有數(shù)據(jù)均利用Excel進行分析。
2.1.1 不同藥劑對盆栽小麥出苗率影響
用不同藥劑不同處理小麥種子,分別研究對小麥種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率的影響。種子發(fā)芽試驗結果(表2)表明,各處理均可提高種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率,其中種植9 d 后發(fā)芽勢較好的為20%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑、10%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑發(fā)芽勢分別為50.56%和47.22%,其余各處理發(fā)芽勢均在40%以內(nèi);種植15 d后各處理小麥發(fā)芽率均在50%以上,其中10%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑和20%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑發(fā)芽率分別為71.67%、78.33%;明顯提高小麥發(fā)芽率促進發(fā)芽。
表2 不同藥劑拌種處理對盆栽小麥出苗率影響
2.1.2 不同藥劑對盆栽小麥生長指標影響
從表3 可以看出,不同藥劑拌種后29 d 調(diào)查株高分析各處理間均有一定差異性,其中處理1、處理2株高較高,具有明顯的促進作用,但與處理5 差異不顯著;處理2 株高為最大值與其余各處理相比,差異極顯著。
2.1.3 不同藥劑對盆栽小麥株高增長率影響
由表4可知,增長率明顯高于對照組,說明采用氯吲哚酰肼懸浮種衣劑拌種處理明顯促進小麥生長,達到苗齊苗壯的效果。后續(xù)進一步進行大田拌種防治病害及產(chǎn)量等研究,確定該發(fā)明在小麥拌種中的可行性。
由表5 可知,采用氯吲哚酰肼懸浮種衣劑拌種處理小麥種子,在生長期間調(diào)查小麥病害發(fā)病情況及防效,其中調(diào)查小麥全蝕病發(fā)病情況處理1 和處理2 病株率分別為11.25%、9.50%,防效分別為72.05%、76.40%;處理3、處理4 病株率分別為15.50%、14.00%,防效分別為61.49%、65.22%;調(diào)查小麥赤霉病發(fā)病情況處理1 和處理2 病株率分別為9.75%、5.25%,防效分別為81.43%、90.00%;處理3、處理4病株率分別為25.00%、16.25%,防效分別為52.38%、69.05%;調(diào)查小麥穎枯病發(fā)病情況處理1 和處理2 病株率分別為3.25%、1.50%,防效分別為88.60%、94.74%;處理3、處理4病株率分別為8.50%、6.75%,防效分別為70.18%、76.32%。
表5 小麥全蝕病、赤霉病、穎枯病平均病株率、平均防效表 單位:%
小麥全蝕病、赤霉病、穎枯病安全性、產(chǎn)量、增產(chǎn)率調(diào)查結果如表6 所示。收獲時進行測產(chǎn),10%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑和20%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑產(chǎn)量分別為625.65、695.98 kg/667 m2,增產(chǎn)率分別為24.79%、38.82%;10%苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑、10%醚菌酯懸浮種衣劑產(chǎn)量分別為546.89、562.55 kg/667 m2,增產(chǎn)率分別為9.08%、12.21%;明顯高于對照組和空白組;增產(chǎn)率明顯高于對照組,說明采用氯吲哚酰肼處理種子能夠有效抑制小麥赤霉病、穎枯病、全蝕病等病害發(fā)生,不僅可以顯著減少病株率,還可以有效預防赤霉病、穎枯病、全蝕病的患病率,充分證明該藥劑具有良好的防效和增產(chǎn)效果。
表6 小麥全蝕病、赤霉病、穎枯病安全性、產(chǎn)量、增產(chǎn)率調(diào)查表
通過以上試驗可以說明,采用10%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑和20%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑處理小麥種子時,用量控制在1.33~4.00 g·kg-1,防治效果明顯好于對照藥劑,效果最佳;另外此次小麥拌種試驗證明,相對10%苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑和10%醚菌酯懸浮種衣劑,用10%氯吲哚酰肼懸浮種衣劑處理帶病小麥種子,對種子發(fā)芽和生長方均具有更明顯的促進作用,這一結果與孫現(xiàn)超等人研究發(fā)現(xiàn)氯吲哚酰肼能夠促進作物生長結果一致[14]。
氯吲哚酰肼作為種子處理劑投入應用,有助于提升實際防病效果,同時對小麥的增產(chǎn)具有積極的推動作用。此類藥劑的使用方式多樣,方便快捷,且安全性較高。此外,本藥劑的作用位點較多,因此可以有效延緩靶標抗藥性的產(chǎn)生,從而延長藥劑的使用壽命,展示出良好的應用前景。它能夠提高小麥的品質(zhì),并降低化學農(nóng)藥的重復使用給環(huán)境帶來的壓力。對于小麥赤霉病、全蝕病、穎枯病等病害的抗性綜合治理,氯吲哚酰肼的應用具有深遠的意義。
觀察該試驗拌種后表現(xiàn),各處理未見任何不良影響,小麥生長狀況表現(xiàn)正常,表明小麥經(jīng)試驗藥處理后無安全性問題,具有實際應用和推廣價值。