裴世安, 王 暄*, 耿立新, 遲元?jiǎng)P, 劉炳良,孫成剛, 樂(lè)秀虎, 李紅梅
(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué),農(nóng)業(yè)部病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)與治理重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,南京 210095;2.江蘇省沛縣農(nóng)林局,沛縣 221600)
小麥孢囊線蟲(chóng)?。╟ereal cyst nematode,CCN)是一類危害小麥等禾谷類作物的重要線蟲(chóng)病害,分布在歐洲、亞洲、澳洲、北美洲以及非洲的約40個(gè)國(guó)家,給世界禾谷類作物的生產(chǎn),尤其是小麥的種植造成了極大的損失[1]。我國(guó)自1991年正式報(bào)道小麥禾谷孢囊線蟲(chóng)病在湖北天門縣發(fā)生,至今該病的分布范圍已達(dá)湖北、河北、河南、北京、山西、陜西、內(nèi)蒙古、青海、甘肅、山東、安徽、江蘇和寧夏等13個(gè)省(市區(qū)),尤以黃淮麥區(qū)受害最為嚴(yán)重,作為我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)的河南省小麥孢囊線蟲(chóng)病發(fā)生非常普遍,已給小麥生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的危害[2]。隨著近年來(lái)全國(guó)區(qū)域化小麥品種布局的調(diào)整和機(jī)械化農(nóng)事操作的廣泛應(yīng)用,小麥孢囊線蟲(chóng)病在我國(guó)各小麥種植區(qū)發(fā)生與蔓延的速度加快,發(fā)病面積日益擴(kuò)大,已經(jīng)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及糧食安全帶來(lái)了極大的威脅[3]。
在2009年5月對(duì)江蘇省小麥孢囊線蟲(chóng)病發(fā)生情況進(jìn)行初步調(diào)查的過(guò)程中,李紅梅等首次在江蘇省的徐州、宿遷、鹽城和連云港等4個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了小麥孢囊線蟲(chóng),并對(duì)江蘇小麥孢囊線蟲(chóng)群體進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)特征分析[4-5]。調(diào)查顯示江蘇省徐州地區(qū)小麥孢囊線蟲(chóng)病發(fā)生普遍,病田土壤孢囊群體密度較高,已經(jīng)嚴(yán)重影響小麥的正常生長(zhǎng)和產(chǎn)量,開(kāi)展小麥孢囊線蟲(chóng)病的綜合防控迫在眉睫。因此,本文進(jìn)行有關(guān)小麥孢囊線蟲(chóng)病化學(xué)藥劑防治的篩選試驗(yàn),研究結(jié)果將為指導(dǎo)小麥生產(chǎn)和孢囊線蟲(chóng)病防治提供理論依據(jù)。
1.1.1 供試小麥品種
‘矮抗58’(感病品種),由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究中心培育。
1.1.2 試驗(yàn)地
徐州地區(qū)沛縣施樓鎮(zhèn)租賃地。多年種植小麥,與玉米輪作,孢囊線蟲(chóng)病發(fā)生嚴(yán)重。土壤類型為沙壤土,肥力中等,無(wú)灌溉設(shè)施。小麥播種期為2009年10月10-15日,播種后田間進(jìn)行正常施肥和除草管理。
1.1.3 供試藥劑
5%涕滅威顆粒劑(GR)(aldicarb,山東華陽(yáng)農(nóng)藥化工集團(tuán)有限公司);3%克百威顆粒劑(car bof uran,山東華陽(yáng)農(nóng)藥化工集團(tuán)有限公司);5%硫線磷顆粒劑 (cadusaf os,江蘇省蘇州富美實(shí)植物保護(hù)劑有限公司);10%苯線磷顆粒劑 (fenamiphos,浙江一帆化工有限公司);0.5%阿維菌素顆粒劑 (abamectin,山東省泰安市泰山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司)。這5種藥劑主要是具有觸殺性或內(nèi)吸性作用的殺線劑。
1.2.1 藥劑處理及施藥方法
本試驗(yàn)共5種藥劑,每個(gè)藥劑設(shè)3個(gè)不同劑量,共15個(gè)處理,分別為5%涕滅威顆粒劑:15 kg/h m2(S1)、30 kg/h m2(S2)和60 kg/h m2(S3);3%克百威顆粒劑:30 kg/h m2(W1)、60 kg/h m2(W2)和90 kg/h m2(W3);5% 硫 線磷顆粒 劑:15 kg/h m2(D1)、30 kg/h m2(D2)和60 kg/h m2(D3);10%苯線磷顆粒劑:15 kg/h m2(K1)、22.5 kg/h m2(K2)和45 kg/h m2(K3);0.5%阿維菌素顆粒劑:15 kg/h m2(A1)、30 kg/h m2(A2)和60 kg/h m2(A3);另設(shè)不施任何藥劑的對(duì)照(CK)處理。每處理小區(qū)面積為2 m×5 m=10 m2,設(shè)4個(gè)重復(fù)區(qū)組,各小區(qū)隨機(jī)排列,小區(qū)間設(shè)0.4 m保護(hù)行,不種小麥。在小麥返青期的田間2齡幼蟲(chóng)孵化高峰期施藥(2010年3月中旬),先將顆粒劑與少量細(xì)干土混勻,撒播于小區(qū),用特制耙具進(jìn)行溝施混勻,然后覆土壓實(shí)。
1.2.2 施藥前和收獲期土壤孢囊數(shù)量的調(diào)查
施藥前一天,每小區(qū)采用五點(diǎn)取樣法,采集小麥植株及根系周圍20 c m深度的土壤,土樣帶回實(shí)驗(yàn)室,風(fēng)干混勻后,量取100 mL土壤,用漂浮法[4]分離土壤中的孢囊并計(jì)數(shù),重復(fù)3次。小麥?zhǔn)斋@后,每小區(qū)五點(diǎn)取樣法采集麥根及根圍土壤,風(fēng)干混勻后,取100 mL土壤,漂浮法分離土壤中孢囊并計(jì)數(shù),重復(fù)3次。計(jì)算孢囊減退率和校正孢囊減退率,公式分別為:
孢囊減退率=(施藥前孢囊數(shù)-施藥后孢囊數(shù))/施藥前孢囊數(shù)×100%;
校正孢囊減退率=(防治區(qū)孢囊減退率-對(duì)照區(qū)孢囊減退率)/(1-對(duì)照區(qū)孢囊減退率)×100%。
1.2.3 小麥生長(zhǎng)后期病情調(diào)查方法
在小麥?zhǔn)斋@期,每小區(qū)五點(diǎn)法取樣,將植株連根挖出,隨機(jī)取20株,盡量保持根系完整,將樣品用自來(lái)水沖洗干凈,風(fēng)干水分后,分別測(cè)量小麥單株高、單株小麥植株鮮重和單株根重。小麥?zhǔn)斋@時(shí),每小區(qū)隨機(jī)框取3個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)1 m2,收取全部植株,調(diào)查每個(gè)點(diǎn)的穗數(shù);每點(diǎn)隨機(jī)選20穗,測(cè)量穗長(zhǎng),并計(jì)每穗粒數(shù);每點(diǎn)稱取千粒重,重復(fù)3次。測(cè)定小麥產(chǎn)量的公式為:
單位面積產(chǎn)量(kg)=[穗數(shù)×穗粒數(shù)×千粒重(g)×666.7]/(1 000×1 000)。
1.2.4 統(tǒng)計(jì)分析方法
運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析軟件S-Plus(6.0)對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(ANOVA),置信度為0.05。
通過(guò)調(diào)查小麥返青期施藥前土壤中與小麥藥劑處理收獲后土壤中的孢囊數(shù)量,從結(jié)果(表1)可以看出,雖然施藥前不同處理間的平均土壤孢囊數(shù)量不同,但所選試驗(yàn)地塊的孢囊線蟲(chóng)群體密度總體是比較均勻的。施藥后的不同藥劑處理小區(qū)間的土壤孢囊數(shù)量都發(fā)生了變化,除K1處理(10%硫線磷顆粒劑45 kg/h m2)外的其他各藥劑處理小區(qū)孢囊數(shù)量都有所減少,而未經(jīng)藥劑處理的對(duì)照小區(qū)在小麥?zhǔn)斋@以后土壤中的孢囊數(shù)量增加了69.74%,說(shuō)明所用5種藥劑均對(duì)孢囊線蟲(chóng)的繁殖具有一定的抑制作用。計(jì)算校正孢囊減退率顯示,0.5%阿維菌素顆粒劑30 kg/h m2處理后的小區(qū)校正孢囊減退率平均值最高,達(dá)到55.13%,而3%克百威顆粒劑60 kg/h m2處理后的小區(qū)校正孢囊減退率平均值僅為35.11%,統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)表明,各藥劑處理間的校正孢囊減退率無(wú)顯著差異。
比較收獲期小麥的株高可以看出(表1),A3(0.5%阿維菌素顆粒劑60 kg/h m2)處理后小麥株高平均值最大,為59.32 c m,明顯高于其他多數(shù)處理小區(qū),與對(duì)照差異顯著(d f=15,F(xiàn)=6.48,p<0.000 1);而 W2(3%克百威顆粒劑 60 kg/h m2)處理后的小麥平均株高值最小,為55.61 c m,略低于對(duì)照組的平均株高56.33 c m。在平均單株根重和鮮重上,仍然是A3(0.5%阿維菌素顆粒劑60 kg/hm2)處理平均值最大,分別達(dá)到0.29 g和2.92 g,而S1(5%涕滅威顆粒劑15 kg/hm2)處理后的小麥平均單株根重最低,僅為0.17 g,低于對(duì)照0.03 g,K3(10%苯線磷顆粒劑45 kg/hm2)的單株鮮重平均值最小,為2.45 g,與對(duì)照相比,其植株鮮重減少了5.04%。
表1 不同殺線劑處理返青期小麥后對(duì)土壤中孢囊數(shù)量和小麥生長(zhǎng)的影響1)
從表2可以看出,各處理間的單位面積穗數(shù)無(wú)顯著差異(df=15,F(xiàn)=0.459,p=0.957),S2和 A3處理的穗長(zhǎng)平均值分別達(dá)到了6.68 c m和6.70 c m,與穗長(zhǎng)平均值為6.37 c m的對(duì)照差異顯著(df=15,F(xiàn)=4.861,p<0.000 1),而S1和 K1處理的穗長(zhǎng)較短,平均值分別為6.32 c m和6.29 c m。S3(5%涕滅威顆粒劑60 kg/hm2)處理后的小麥穗粒數(shù)平均值最大,為29.73個(gè)/穗,與K1處理的27.19個(gè)/穗差異顯著(df=15,F(xiàn)=1.914,p=0.018);A3處理的小麥千粒重平均值最大,達(dá)到44.23 g,而K1處理小麥千粒重平均值最小,僅為42.03g。各處理單位面積產(chǎn)量在409.77~495.00 kg/667 m2之間,其中0.5%阿維菌素顆粒劑處理總體增長(zhǎng)效果明顯,A2處理產(chǎn)量最高,達(dá)到495.00 kg/667 m2,增產(chǎn)率為18.54%,而 W1、K1和K2處理產(chǎn)量均比對(duì)照略低。
表2 不同殺線劑處理返青期小麥后對(duì)小麥產(chǎn)量的影響1)
小麥孢囊線蟲(chóng)病是土傳病害,并且發(fā)病面積通常比較大,利用殺線熏蒸劑處理土壤的成本昂貴,例如,目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)唯一被允許使用的土壤殺線熏蒸劑棉?。╠azo met)的市場(chǎng)價(jià)是70~80元/kg,每667 m2平均用量8~10 kg,折合人民幣每667 m2約500~700元,如此高昂的使用成本限制了其在小麥生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。因此,在小麥播種前用土壤熏蒸處理殺滅孢囊線蟲(chóng)的方法既不經(jīng)濟(jì)也不實(shí)用。而在小麥返青前后,小麥孢囊線蟲(chóng)孵化高峰期,在病田施用具觸殺或內(nèi)吸作用的殺線劑,如涕滅威(al dicar b),可降低土壤中的卵和2齡幼蟲(chóng)的數(shù)量,處理效果較好[6]。本研究通過(guò)綜合考慮殺線劑的作用方式、毒性與殘效期、作物使用范圍和市場(chǎng)價(jià)格,選擇了目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)可以局部流通的5種殺線劑品種,對(duì)返青期小麥進(jìn)行5種殺線劑不同用藥量的處理,以期篩選出對(duì)小麥孢囊線蟲(chóng)病有較好防效的藥劑,為國(guó)內(nèi)小麥孢囊線蟲(chóng)病的防治提供理論依據(jù)。
本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),可能由于當(dāng)年田間小麥孢囊線蟲(chóng)發(fā)病中心的形成以及肥水條件變化的影響,即使在同一田塊,不同區(qū)域間土壤中的孢囊數(shù)量變化較大,15個(gè)藥劑處理小區(qū)孢囊群體密度平均值在18.4~54.5個(gè)/100 mL之間,而對(duì)照小區(qū)為30.4個(gè)/100 mL,因此,本研究采用校正孢囊減退率來(lái)比較分析不同藥劑處理對(duì)土壤中孢囊線蟲(chóng)的防治效果。本試驗(yàn)所測(cè)試的5種藥劑不同施藥量處理,均不同程度地抑制了小麥孢囊線蟲(chóng)群體數(shù)量的增加,表明各藥劑均對(duì)孢囊線蟲(chóng)具有一定的防治效果;但各藥劑處理間的校正孢囊減退率差異并不顯著,說(shuō)明不同藥劑處理對(duì)抑制孢囊線蟲(chóng)繁殖的效果沒(méi)有顯著差異。
此外,本研究中各處理小區(qū)施藥前和施藥后土壤中孢囊數(shù)量并沒(méi)有顯著減少,分析其原因可能有以下兩點(diǎn):首先,本試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的是土壤中的孢囊總量,其中包含了新形成的飽滿孢囊和部分往年殘留的空孢囊,因此數(shù)值沒(méi)有大幅度的變化,在今后的試驗(yàn)中,統(tǒng)計(jì)比較土壤中飽滿孢囊數(shù),或者直接統(tǒng)計(jì)小麥植株上孢囊數(shù)量,能夠更明顯地反映藥劑防治前后新形成飽滿孢囊的數(shù)量變化;另外,在施藥前,我們對(duì)土壤中的孢囊數(shù)進(jìn)行了調(diào)查,同時(shí)對(duì)小麥根系進(jìn)行染色觀察,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有侵入的小麥孢囊線蟲(chóng)幼蟲(chóng),雖然本試驗(yàn)所用藥劑具有觸殺或內(nèi)吸作用,但是藥劑的最佳施用時(shí)間、不同的藥劑對(duì)已經(jīng)侵入到根內(nèi)線蟲(chóng)的殺死效率仍有待進(jìn)一步的研究。
在本試驗(yàn)測(cè)定的5種藥劑中,3%克百威顆粒劑、5%硫線磷顆粒劑和10%苯線磷顆粒劑的不同施藥量處理雖然一定程度上抑制了線蟲(chóng)的繁殖(孢囊減退率從4.59%到21.2%),但各處理的小麥株高、單株根重和單株鮮重與對(duì)照相比,沒(méi)有顯著的差別;相應(yīng)各藥劑處理的產(chǎn)量與對(duì)照相比,有的藥劑處理的產(chǎn)量略微減少,而有的處理產(chǎn)量增加不明顯。這3種藥劑對(duì)小麥的生長(zhǎng)是否有不利影響,還有待進(jìn)一步證實(shí)。
涕滅威是一種氨基甲酸酯類的廣譜內(nèi)吸性殺線劑,王振躍等[7]通過(guò)盆栽試驗(yàn)測(cè)定的涕滅威對(duì)小麥孢囊線蟲(chóng)防效可分別達(dá)97.5%;吳緒金等[8]在大田條件下研究15%涕滅威對(duì)小麥孢囊線蟲(chóng)的防治效果均超過(guò)了50%。本試驗(yàn)中,5%涕滅威顆粒劑各處理(15、30 kg/h m2和60 kg/h m2)隨著施藥量的增加,對(duì)線蟲(chóng)繁殖的抑制率也隨之增加,增產(chǎn)率也隨之提高,與以上3種化學(xué)藥劑相比,表現(xiàn)出了對(duì)小麥孢囊線蟲(chóng)較好的防治效果。一系列的試驗(yàn)結(jié)果均顯示涕滅威對(duì)小麥孢囊線蟲(chóng)有一定的防治效果,但劇毒、高殘留、高價(jià)格等問(wèn)題嚴(yán)重制約了這種藥劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣。
0.5%阿維菌素顆粒劑的3個(gè)不同施藥量(15、30 kg/h m2和60 kg/h m2)不僅能抑制孢囊線蟲(chóng)的繁殖,還能促進(jìn)小麥植株的生長(zhǎng)。從表2可以看出,隨著施藥量的增加,各處理的小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量相關(guān)因子數(shù)值均有增加,當(dāng)施藥量達(dá)到60 kg/h m2時(shí),小麥的株高、單株根重、單株鮮重以及產(chǎn)量測(cè)算因子(穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和千粒重)數(shù)據(jù)均高于其他處理和對(duì)照,而在產(chǎn)量上,0.5%阿維菌素顆粒劑30 kg/h m2處理的增產(chǎn)效果最好,增產(chǎn)率為18.54%。阿維菌素作為一種微生物農(nóng)藥,毒性低,對(duì)環(huán)境和生態(tài)較安全,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景比較廣泛。
由于目前我國(guó)種植的絕大多數(shù)小麥品種對(duì)小麥孢囊線蟲(chóng)都不同程度的感病,未發(fā)現(xiàn)有免疫品種[9],因此,在小麥孢囊線蟲(chóng)病發(fā)生嚴(yán)重的地塊,利用殺線劑防治,能夠在一定程度上減輕線蟲(chóng)的危害,減少產(chǎn)量損失。從本研究結(jié)果看,綜合考慮藥劑成本與防效,以及毒性和農(nóng)藥殘留的問(wèn)題,對(duì)于小麥孢囊線蟲(chóng)病發(fā)生嚴(yán)重的田塊,在小麥返青期,可以施用0.5%阿維菌素顆粒劑30 kg/h m2進(jìn)行土壤處理。然而對(duì)小麥孢囊線蟲(chóng)病的防治,仍應(yīng)該采取“預(yù)防為主,綜合防治”的植保方針,一方面要積極加強(qiáng)對(duì)抗、耐病小麥品種的篩選與培育,同時(shí)結(jié)合輪作、施肥和鎮(zhèn)壓等農(nóng)業(yè)防治方法,進(jìn)行綜合治理,另一方面要進(jìn)一步開(kāi)展高效低毒殺線蟲(chóng)劑的開(kāi)發(fā)與篩選工作,尤其是長(zhǎng)效、高效種子包衣劑的開(kāi)發(fā)與篩選,將對(duì)小麥孢囊線蟲(chóng)病的高效防治具有重要意義。
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