李 峰,正月,胡海波,周學(xué)超,娜日娜,王媛媛
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院,024031;2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院,025150)
通過對(duì)大豆胞囊線蟲的發(fā)生規(guī)律、防治方法和技術(shù)的研究,進(jìn)行小面積田間防治試驗(yàn),確定菌線克種衣劑實(shí)際防治效果[1],達(dá)到防病壯根,改善根際環(huán)境,促進(jìn)生育的連作大豆現(xiàn)代化持續(xù)增產(chǎn)[2]。
試驗(yàn)在赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院城子鄉(xiāng)試驗(yàn)地進(jìn)行。2020-05-14 播種,試驗(yàn)土壤為砂壤土,肥力均勻,試驗(yàn)地塊為大豆連作病圃地塊。
供試品種為赤豆4 號(hào),種衣劑為沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)提供的防治大豆胞囊線蟲菌線克系列生物種衣劑SN100、SN101、SN105、SN106。
試驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)處理區(qū),處理1:對(duì)照(CK),不使用任何種衣劑處理;處理2:SN100 種衣劑拌種;處理3:SN101種衣劑拌種;處理4:SN105種衣劑拌種;處理5:SN106 種衣劑拌種。種衣劑拌種用量均為100mL/4kg[3]。播種前24h使用4個(gè)種衣劑分別包衣處理大豆種子[4]。小區(qū)面積80 m2,總面積400m2,試驗(yàn)四周設(shè)置保護(hù)行用于隔離其他作物。播種方式采用拖拉機(jī)開溝,人工穴播方式。行距50cm,畝保苗13000株,常規(guī)施肥,底施二銨150kg/hm2,硫酸鉀75 kg/hm2。在胞囊顯囊期(苗后35~40d),在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)按棋盤式取樣法各取20樣點(diǎn)[5],每點(diǎn)拔取大豆植株10株,去掉0~5 cm表土,將植株連根挖出,保持根系完整,計(jì)數(shù)根上胞囊數(shù)量[6]。秋季考種實(shí)收測(cè)產(chǎn)。
2020年赤峰市胞囊發(fā)生時(shí)間正常,因此在苗后35d 進(jìn)行取樣調(diào)查。通過取樣調(diào)查發(fā)現(xiàn),各處理長(zhǎng)勢(shì)一致,苗期葉色一致,沒有出現(xiàn)藥害。各處理根腐病發(fā)生不嚴(yán)重,植株生長(zhǎng)狀況和物候期基本一致,CK 小區(qū)出苗期推遲,SN105 小區(qū)花期推遲[7]。見表1。
表1 2020年種衣劑處理小區(qū)物候期調(diào)查情況
通過胞囊顯囊期(苗后35d)株高調(diào)查,各處理間株高差異顯著[8]。與CK 相比,SN100 株高增加 1.97cm;SN101 株高降低 2.20cm;SN105 株高增加0.35cm;SN106株高增加4.70cm。通過胞囊顯囊期(苗后35d)根瘤數(shù)調(diào)查,與CK相比,SN106處理差異顯著,其他各處理間根瘤數(shù)差異不顯著[9]。與 CK 相比,SN100 根瘤數(shù)相同;SN101 根瘤數(shù)降低;SN105 根瘤數(shù)增加 7 個(gè);SN106 根瘤數(shù)增加 18個(gè)。通過胞囊顯囊期(苗后35d)根系長(zhǎng)度調(diào)查,各處理間根系長(zhǎng)度差異顯著[10]。與CK 相比,SN100 根系長(zhǎng)度增加7.99cm,SN101 根系長(zhǎng)度降低0.76cm,SN105根系長(zhǎng)度增加5.87cm,SN106根系長(zhǎng)度增加3.07cm。通過胞囊顯囊期(苗后35d)根部鮮重調(diào)查,與CK 相比,SN101 處理根系鮮重差異不顯著,其他處理根系鮮重差異顯著[11]。通過胞囊顯囊期(苗后35d)根部直徑調(diào)查,各處理間根部直徑差異不顯著[12]。與CK相比,SN100根部直徑相同,SN101 根部直徑減少0.01cm,SN105根部直徑增加0.05cm,SN106 根部直徑減少0.06cm。見表2。
表2 2020年不同種衣劑處理對(duì)大豆苗期生理性狀的影響
3.3.1 胞囊顯囊期(苗后35d)大豆胞囊線蟲取樣調(diào)查,每個(gè)處理按棋盤式取樣法取20 樣點(diǎn),每點(diǎn)10 株,每個(gè)處理調(diào)查200 株,計(jì)數(shù)根上胞囊數(shù)量[13]。調(diào)查結(jié)果表明,CK 區(qū)胞囊總數(shù)為 1798 個(gè),SN100、SN101、SN105、SN106 處理區(qū)胞囊線蟲數(shù)量分別比CK 多3661 個(gè)、2624 個(gè)、6101 個(gè)、2950 個(gè)、防治效果分別為-203.61%、-145.94%、-339.32%、-164.07%,說明SN100、SN101、SN105、SN106 種衣劑對(duì)胞囊線蟲在 2020年沒有達(dá)到防治效果[14]。見表3。
3.3.2 從表3可以得出,4個(gè)種劑中,SN101處理的胞囊數(shù)量為4422 個(gè)/200 株,防治效果好于其他3個(gè)種衣劑,SN106 處理的胞囊數(shù)量為4748 個(gè)/200株,防治效果好于SN100 處理和SN105 處理,SN100 處理的胞囊數(shù)量為5459 個(gè)/200 株,防治效果好于SN105。
3.3.3 2020年使用種衣劑包衣處理種子的小區(qū)大豆胞囊線蟲數(shù)量均比CK小區(qū)大豆胞囊線蟲數(shù)量多,并且2020年各處理小區(qū)大豆胞囊線蟲數(shù)量均比2019 年各處理小區(qū)大豆胞囊線蟲數(shù)量少[15]。通過與上一年度分析結(jié)果對(duì)比,得出這一試驗(yàn)結(jié)果的原因分析為:氣候因素和天敵因素[16]。氣候因素為:大豆胞囊線蟲生存環(huán)境極限是土壤溫、濕度不超過35℃、60%,否則大豆胞囊線蟲會(huì)大量死亡[17]。2019 年分析了土壤溫、濕度與大豆胞囊線蟲發(fā)生強(qiáng)度的相關(guān)性表明,胞囊數(shù)和土壤溫度呈極顯著正相關(guān),說明土壤溫度越高胞囊數(shù)量越多,但并不說明其兩者為直線關(guān)系,土壤溫度與胞囊數(shù)應(yīng)呈拋物線性關(guān)系[18]。胞囊數(shù)和土壤濕度沒有顯著相關(guān)性。土壤因素的相關(guān)性是建立在胞囊線蟲的生活習(xí)性基礎(chǔ)上的,當(dāng)土壤溫、濕度超過其生存環(huán)境極限時(shí)(35℃、60%),胞囊線蟲會(huì)大量死亡[19]。2020 年降雨量較多,氣候原因?qū)е峦寥罍囟容^高,土壤濕度均超過上一年度,造成了不適宜大豆胞囊線蟲生存的環(huán)境,因此整體發(fā)生強(qiáng)度低于上一年,氣候因素導(dǎo)致種衣劑防治效果出現(xiàn)偏差。5個(gè)處理小區(qū)土壤濕度不同,CK土壤濕度較其他包衣處理小區(qū)偏高,導(dǎo)致CK 處理小區(qū)大豆胞囊線蟲數(shù)量偏低。天敵因素為:通過查閱相關(guān)研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),大豆胞囊線蟲是一類對(duì)寄主專一性較強(qiáng)的線蟲。因此,在同一大豆田上連續(xù)種植大豆,會(huì)使土壤中的胞囊不斷積累,但在大豆長(zhǎng)期連作后,隨著胞囊的增多,大豆胞囊線蟲的自然天敵(厚垣輪枝菌等寄生真菌)也隨之增長(zhǎng),最終控制大豆胞囊線蟲的種群密度,形成大豆胞囊線蟲抑制性土壤,這一現(xiàn)象稱為大豆胞囊線蟲自然衰退[20],這一現(xiàn)象一般發(fā)生在連作5~10 年的大豆地塊。目前對(duì)大豆胞囊線蟲的抑制和防治研究也多以分離此類真菌進(jìn)行定殖為主[21]。見表4、表5、表6。
表3 2020年胞囊顯囊期(苗后35~40d)種衣劑防治效果(200株含胞囊數(shù)量)
表4 2017~2020年大豆胞囊線蟲發(fā)生數(shù)量比較(200株含胞囊數(shù)量) 單位:個(gè)
表5 胞囊顯囊期(苗后35d)各處理小區(qū)土壤溫濕度
表6 2017~2020年土壤溫濕度對(duì)大豆胞囊線蟲發(fā)生強(qiáng)度的影響(胞囊顯囊期)
3.3.4 秋季測(cè)產(chǎn)結(jié)果 通過調(diào)查得出,SN100 處理、SN101 處理與CK 相比較,成熟期株高差異不顯著,SN105處理、SN106處理與CK相比較,成熟期株高差異顯著。與CK 相比,各處理主莖節(jié)數(shù)差異不顯著,但各處理間差異顯著。與CK相比,各處理底莢高度差異不顯著,但各處理間差異顯著。與CK相比,各處理分枝數(shù)差異不顯著,但各處理間差異顯著。與CK 相比,各處理單株莢數(shù)差異不顯著。與CK 相比,各處理單株粒數(shù)差異不顯著,但各處理間差異顯著。與CK相比,各處理百粒重差異不顯著。見表7。
表7 2020年不同種衣劑處理對(duì)大豆產(chǎn)量性狀的影響
與CK 相比較,各處理間產(chǎn)量差異不顯著。除SN100處理減產(chǎn)0.2%外,其他處理均具有增產(chǎn)效果,分別為:SN101 處理增產(chǎn)5.7%;SN105 處理增產(chǎn)10.66%;SN106處理增產(chǎn)7.99%。見表8。
表8 2020年不同種衣劑處理對(duì)大豆產(chǎn)量的影響
2016~2019 年的大豆連作期間,隨著大豆連作年限的增加,胞囊線蟲發(fā)生強(qiáng)度逐年增加,大豆生長(zhǎng)受到抑制,產(chǎn)量逐年降低,最高減產(chǎn)幅度達(dá)到44.43%。但在大豆連作到2020 年時(shí),胞囊線蟲發(fā)生強(qiáng)度呈斷崖式下降,產(chǎn)量也隨之恢復(fù)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象是由于大豆胞囊線蟲是對(duì)寄主的專一性非常強(qiáng),在同一地塊進(jìn)行大豆連作,會(huì)造成土壤中的大豆胞囊數(shù)量不斷積累,多代共生。但隨著胞囊的增多,自然界自我調(diào)節(jié)機(jī)制開始發(fā)揮作用,大豆胞囊線蟲的自然天敵厚垣輪枝菌等寄生真菌也隨之增長(zhǎng),從而形成大豆胞囊線蟲抑制性土壤,降低了大豆胞囊線蟲的種群密度,這一現(xiàn)象稱為大豆胞囊線蟲的自然衰退,一般發(fā)生在連作5~10 年的大豆地塊。目前對(duì)大豆胞囊線蟲的生物抑制和防治研究也多以分離此類真菌進(jìn)行定殖為主。此地塊已基本形成大豆胞囊線蟲抑制性土壤,下一步可對(duì)土壤進(jìn)行微生物分析進(jìn)行驗(yàn)證。見表9、圖2。
各種衣劑處理小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)一致,苗期葉色一致,沒有出現(xiàn)藥害,各處理根腐病發(fā)生不嚴(yán)重。CK苗期出現(xiàn)推遲;SN105花期出現(xiàn)推遲。
通過胞囊顯囊期(苗后35d)株高調(diào)查,各處理苗期株高差異顯著,說明菌線克種衣劑對(duì)大豆苗期株高有影響。通過胞囊顯囊期(苗后35d)根瘤數(shù)調(diào)查,與CK相比,SN106處理差異顯著,其他各處理間根瘤數(shù)差異不顯著,說明菌線克種衣劑對(duì)大豆苗期根瘤數(shù)有影響。通過胞囊顯囊期(苗后35d)根系長(zhǎng)度調(diào)查,各處理間根系長(zhǎng)度差異顯著,說明菌線克種衣劑對(duì)大豆苗期根系長(zhǎng)度有影響。通過胞囊顯囊期(苗后35d)根部鮮重調(diào)查,與CK 相比,SN101 處理根系鮮重差異不顯著,其他處理根系鮮重差異顯著,說明菌線克種衣劑對(duì)大豆苗期根部鮮重有影響。通過胞囊顯囊期(苗后35d)根部直徑調(diào)查,各處理間根部直徑差異不顯著,說明菌線克種衣劑對(duì)大豆苗期根部直徑?jīng)]有影響。通過成熟期株高調(diào)查,SN100 處理、SN101 處理與CK 相比較,成熟期株高差異不顯著,SN105處理、SN106處理與CK相比較,成熟期株高差異顯著。通過成熟期主莖節(jié)數(shù)調(diào)查,與CK相比,各處理主莖節(jié)數(shù)差異不顯著,但各處理間差異顯著。通過成熟期底莢高度調(diào)查,與CK 相比,各處理底莢高度差異不顯著,但各處理間差異顯著。通過成熟期分枝數(shù)調(diào)查,與CK相比,各處理分枝數(shù)差異不顯著,但各處理間差異顯著。通過成熟期單株莢數(shù)調(diào)查,與CK相比,各處理單株莢數(shù)差異不顯著。通過成熟期單株粒數(shù)調(diào)查,與CK相比,各處理單株粒數(shù)差異不顯著,但各處理間差異顯著。通過成熟期百粒重調(diào)查,與CK相比,各處理百粒重差異不顯著。綜合以上調(diào)查結(jié)果說明,菌線克種衣劑對(duì)大豆產(chǎn)量性狀有影響,但不同配方種衣劑影響效果不同。
表9 多年連作狀態(tài)下大豆胞囊線蟲發(fā)生強(qiáng)度與大豆產(chǎn)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系(CK區(qū))
圖2 多年連作狀態(tài)下大豆胞囊線蟲數(shù)量與大豆產(chǎn)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系(CK區(qū))
4 個(gè)種劑中,SN101 處理的胞囊數(shù)量為4422個(gè)/200 株,防治效果好于其他3 個(gè)種衣劑,SN106處理的胞囊數(shù)量為4748個(gè)/200株,防治效果好于SN100 處理和 SN105 處理,SN100 處理的胞囊數(shù)量為5459個(gè)/200株,防治效果好于SN105。
4.4.1 氣候和土壤因素 SN100、SN101、SN105、SN106 包衣處理小區(qū)胞囊線蟲數(shù)量均出現(xiàn)比CK數(shù)量多的現(xiàn)象,綜合上一年度大豆胞囊線蟲發(fā)生強(qiáng)度和大豆胞囊線蟲的生活習(xí)性,經(jīng)分析,這主要是由于大豆胞囊線蟲生存環(huán)境極限是土壤溫、濕度不超過35℃、60%,否則大豆胞囊線蟲會(huì)大量死亡。2020年降雨量較多,土壤溫、濕度超過上一年度,造成了不適宜大豆胞囊線蟲生存的環(huán)境,因此整體發(fā)生強(qiáng)度低于上一年。5個(gè)處理小區(qū)土壤濕度不同,CK土壤濕度較其他包衣處理小區(qū)偏高,導(dǎo)致CK處理小區(qū)大豆胞囊線蟲數(shù)量偏低。
4.4.2 自然天敵因素 大豆胞囊線蟲是一類對(duì)寄主專一性較強(qiáng)的線蟲。因此,在同一大豆田上連續(xù)種植大豆,會(huì)使土壤中的胞囊不斷積累,但在大豆長(zhǎng)期連作后,隨著胞囊的增多,大豆胞囊線蟲的自然天敵(厚垣輪枝菌等寄生真菌)也隨之增長(zhǎng),最終控制大豆胞囊線蟲的種群密度,形成大豆胞囊線蟲抑制性土壤,這一現(xiàn)象稱為大豆胞囊線蟲自然衰退,這一現(xiàn)象一般發(fā)生在連作5~10年的大豆地塊。目前對(duì)大豆胞囊線蟲的抑制和防治研究也多以分離此類真菌進(jìn)行定殖為主。此地塊已基本形成大豆胞囊線蟲抑制性土壤,是否由于出現(xiàn)大豆胞囊線蟲的自然天敵(厚垣輪枝菌等寄生真菌)或大豆胞囊線蟲種群由于抗藥、耐藥性出現(xiàn)變異可進(jìn)一步對(duì)土壤進(jìn)行微生物分析驗(yàn)證。
大豆連作病圃菌線克種衣劑產(chǎn)量的對(duì)比分析結(jié)果表明,與CK相比較,各處理間產(chǎn)量差異不顯著。除SN100處理減產(chǎn)0.2%外,其他處理均具有增產(chǎn)效果,分別為:SN101 處理增產(chǎn)5.7%;SN105處理增產(chǎn)10.66%;SN106處理增產(chǎn)7.9%。