曲志鵬,周新宇,劉 寧,董守坤**
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,哈爾濱 150030;2.哈爾濱市賓縣鑫海大豆種植專(zhuān)業(yè)合作社,哈爾濱 150400)
大豆起源于我國(guó)并已成為當(dāng)今世界重要的豆類(lèi)之一,其種子含有豐富的植物蛋白。在某些大豆種植區(qū),地理位置受積溫影響及農(nóng)機(jī)作業(yè)單一性限制,多數(shù)地塊連年種植大豆,成為限制大豆產(chǎn)量提升的主要因素[1]。大豆連作易受病害、蟲(chóng)害、草害影響,其中菌核病在大豆連作時(shí)發(fā)病率較高,導(dǎo)致大豆減產(chǎn)嚴(yán)重[2]。
大豆菌核病[Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary]為土傳真菌病害,菌核通過(guò)存活土壤或混雜種子中安全越冬[3]。在大豆生長(zhǎng)過(guò)程中易侵染衰老葉片與花瓣,種植密度過(guò)大、低洼、重茬時(shí)該病發(fā)生概率大[4]。大豆感病后,發(fā)病部位腐爛,結(jié)莢數(shù)減少,大豆產(chǎn)量降低,一般減產(chǎn)為30%~50%,病情嚴(yán)重時(shí)甚至絕收[5]。因此,加強(qiáng)菌核病發(fā)病情況調(diào)查對(duì)提高大豆病害防控水平,提升大豆產(chǎn)量具有重要意義。
本文以喜海3 號(hào)[6]為試驗(yàn)材料,對(duì)連作和輪作地塊大豆菌核病發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查,以期為大豆連作及大豆菌核病病害防控提供理論依據(jù)。
1.1.1 供試材料
供試材料為喜海3 號(hào),由哈爾濱市賓縣鑫海大豆種植專(zhuān)業(yè)合作社提供。該品種出苗至成熟為120 d,中抗灰斑病,需≥10 ℃活動(dòng)積溫2 400 ℃,屬普通大豆品種。
1.1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)地位于哈爾濱市賓縣賓州鎮(zhèn)新立村(東經(jīng)127.47°,北緯45.75°),土壤類(lèi)型為黑土。
試驗(yàn)設(shè)置2 個(gè)處理,大豆連作(前茬大豆)、玉米-大豆輪作(前茬玉米),其中輪作處理作為對(duì)照組。
2022 年5 月29 日進(jìn)行免耕播種并施肥,施大豆專(zhuān)用肥300 kg/hm2,保苗密度為15 萬(wàn)株/hm2,6 月2 日封閉除草,6 月15 日壟溝深松,6 月25 日中耕培土,10 月10 日收獲測(cè)產(chǎn)。
于大豆成熟期采用隨機(jī)取樣法取樣,3 次重復(fù),每個(gè)重復(fù)2 m2。參照《大豆對(duì)菌核病田間抗性鑒定技術(shù)規(guī)程》[7]對(duì)菌核病進(jìn)行分級(jí)(見(jiàn)表1),記錄發(fā)病株數(shù)和總株數(shù)。
表1 菌核病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
取樣后晾曬,風(fēng)干考種,人工測(cè)量株高、莢數(shù)、節(jié)數(shù)節(jié)長(zhǎng)、百粒重和產(chǎn)量。根據(jù)調(diào)查結(jié)果計(jì)算發(fā)病率[8]。
發(fā)病率(%)=(發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100%
采用Excel 2010 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理。
如圖1 所示,連作大豆地塊感染菌核病后發(fā)病部位腐爛。經(jīng)對(duì)連作大豆地塊隨機(jī)調(diào)查,大豆菌核病發(fā)病率分別為47.6%、45.0%和42.9%,平均發(fā)病率為45.2%(見(jiàn)表2)。前茬種植玉米的輪作大豆地塊植株生長(zhǎng)正常,未感染大豆菌核病。結(jié)果表明,連作大豆地塊菌核病發(fā)病嚴(yán)重,輪作可減少該病發(fā)生幾率。
圖1 連作大豆地塊感染菌核病的植株
表2 連作大豆地塊菌核病發(fā)病情況
2.2.1 連作和輪作對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響
由表3 可知,連作大豆地塊患有菌核病的植株與輪作大豆地塊正常生長(zhǎng)植株相較,株高與節(jié)數(shù)分別下降12.5%和10.6%,第二節(jié)間長(zhǎng)度均為8 cm,無(wú)明顯變化。結(jié)果表明,連作條件下大豆感染菌核病后株高降低,節(jié)數(shù)減少,影響大豆正常生長(zhǎng)。
表3 連作和輪作對(duì)大豆農(nóng)藝性狀的影響
2.2.2 連作和輪作對(duì)大豆莢數(shù)的影響
由表3 可知,感染菌核病的連作大豆與輪作正常生長(zhǎng)的大豆相較,其一粒莢數(shù)、二粒莢數(shù)、三粒莢數(shù)的數(shù)量分別減少52.6%、38.0%和19.5%。其中一粒莢數(shù)減少明顯,二粒莢數(shù)次之。感染菌核病的大豆其無(wú)效莢數(shù)高于輪作正常生長(zhǎng)大豆的844.8%,有效莢數(shù)減少34.5%。結(jié)果表明,連作條件下大豆感染菌核病后有效莢數(shù)減少,無(wú)效莢數(shù)增多。
由表4 可知,感染菌核病的連作大豆百粒重為23.0 g、產(chǎn)量為1 477.5 kg/hm2,輪作正常生長(zhǎng)的大豆百粒重為25.5 g、產(chǎn)量為2 308.8 kg/hm2。與輪作大豆相較,連作大豆百粒重與產(chǎn)量分別降低9.8%和36.0%。
表4 連作和輪作對(duì)大豆產(chǎn)量的影響
結(jié)果表明,連作條件下大豆感染菌核病后產(chǎn)量降低。
由表5 可知,連作和輪作對(duì)大豆株高、無(wú)效莢數(shù)、百粒重均產(chǎn)生影響。因此大豆產(chǎn)量降低受百粒重減少及無(wú)效莢數(shù)增多共同影響。
表5 連作和輪作對(duì)大豆農(nóng)藝性狀影響的方差分析
結(jié)果表明,輪作及連作條件下大豆感染菌核病后均會(huì)對(duì)大豆農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量產(chǎn)生影響。
菌核病嚴(yán)重抑制大豆?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)。本研究中,連作大豆感染菌核病后株高、節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)、百粒重和產(chǎn)量降低,無(wú)效莢數(shù)增多。第二節(jié)間長(zhǎng)度在感染菌核病前已發(fā)育完全,因此,菌核病對(duì)生長(zhǎng)完成的第二節(jié)間長(zhǎng)度無(wú)顯著影響。袁謙[9]對(duì)棉花-油菜連作與水稻-油菜連作2 種不同耕作制度條件下菌核病發(fā)病率進(jìn)行評(píng)估表明,連作條件下菌核病發(fā)病率最高可達(dá)49.5%,這與本研究在大豆連作后菌核病發(fā)病幾率結(jié)果相近。
菌核病可寄生于菜豆、馬鈴薯、白菜、向日葵等700 多種植物[10],因此前茬作物對(duì)大豆菌核病的發(fā)生起著重要作用。在菌核病發(fā)生嚴(yán)重地塊應(yīng)采取翻埋整地措施。氣候?yàn)橛绊懢瞬“l(fā)生的重要因素之一,降水多、氣候潮濕、低溫時(shí)大豆菌核病易發(fā)生[11]。此外,大豆菌核病的發(fā)生具有一定地域性,這與當(dāng)?shù)胤N植模式有關(guān)。如黑龍江省黑河市大豆面積占黑龍江省大豆面積的1/3,種植面積擴(kuò)大導(dǎo)致連作發(fā)生,增加了菌核病的發(fā)生幾率[12]。
在生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)注重預(yù)防大豆菌核病,通過(guò)合理輪作、合理密植減少菌核病發(fā)生[13]。多年大豆連作地塊菌核病發(fā)病率較高,可通過(guò)采取合理耕作方式,如對(duì)土壤進(jìn)行深翻處理,將菌核病菌及其宿主深埋地下,也可通過(guò)化學(xué)防治于開(kāi)花期噴施殺菌劑如苯甲基咪唑類(lèi)、琥珀酸脫氫酶類(lèi)、三唑類(lèi)、甲氧基丙烯酸酯類(lèi)、二硝基苯胺類(lèi)等進(jìn)行防治[14]。本研究?jī)H對(duì)哈爾濱地區(qū)進(jìn)行了1 年菌核病調(diào)查,后續(xù)將在黑龍江省多地、多品種及不同種植制度基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)查,以期為黑龍江省大豆菌核病防治提供參考。