蠶豆馬鈴薯間作種植對蠶豆赤斑病的防控效果

杜成章， 陳 紅， 李艷花， 曾憲琪，王 萍， 張繼君＊， 孟繁霞

（1.重慶市農業科學院特色作物研究所，重慶 402160；2.和龍市糧食局，和龍 133500）

蠶豆赤斑病（chocolate spot）是由蠶豆灰葡萄孢（Botrytis cinerea Pers.et Fr）和葡萄孢真菌（Botrytis fabae Sardina）引起的［1］，是世界蠶豆產區的主要病害［2］，國際干旱地區農業研究中心和該病流行的主要蠶豆生產國均將蠶豆品種對赤斑病的抗性列為育種主要目標之一［3］。

2001－2007年，全世界干蠶豆平均生產面積為267.36萬hm2，總產445.78萬t，其中中國生產面積為114.31萬hm2，總產209.26萬t，分別占世界的42.76%和46.94%［4］。長江中、下游和東南、西南的一些蠶豆產區，常因赤斑病流行而使產量極不穩定，其中長江流域的發病率最高，通常年份，發病率在30%左右，大多數發病區域病情指數高于50%，蠶豆產量損失超過30%，嚴重的田塊超過50%［5－6］。因此，研究蠶豆赤斑病的綜合防治技術，積極推廣高效的防控措施，是蠶豆獲得高產穩產的重要工作［1］。

應用生物多樣性與生態平衡的原理，進行農作物遺傳多樣性、物種多樣性的優化布局和種植，能增加農田生態系統的穩定性［7］，有效地降低作物病害的嚴重程度［8］，減輕因施用農藥而造成的環境污染［9］。朱有勇等［10－11］研究表明采用小 麥與蠶豆、大麥與蠶豆的多樣性優化種植技術，蠶豆赤斑病的發病率和病情指數均明顯低于凈作田塊；玉米與馬鈴薯［12］、魔 芋 與 玉 米［13］、玉 米 與 甘 薯［14］、玉 米 與 花生［15］等多樣性種植的研究表明，利用生物多樣性持續控制農作物病蟲害，是減輕病蟲危害、減少環境污染、提高品質、增產增收諸因素中最經濟有效的關鍵要素之一［10］。因此針對赤斑病是重慶市蠶豆的主要病害之一，本文通過2年3點大田試驗，研究蠶豆與馬鈴薯多樣性種植和蠶豆單作條件下蠶豆赤斑病發生規律，旨在為利用間套作來控制蠶豆赤斑病提供一定的理論基礎，為重慶蠶豆高產栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

蠶豆品種為‘通蠶鮮8號’、馬鈴薯品種為‘渝馬鈴薯1號’。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗于2010年、2011年分別在重慶市農業科學院渝西作物試驗站、合川區龍市鎮龍頭村3社、潼南縣古溪鎮洗馬村等3個試點連續進行2年蠶豆與馬鈴薯多樣性種植試驗。

試驗設8個處理，各處理蠶豆與馬鈴薯行比分別為1∶1、2∶2、2∶4、3∶2、3∶3、4∶4、4∶2、8∶0。每處理重復2次，隨機區組排列，行長100m，處理間不設走道。蠶豆采用稻茬免耕直播技術，每穴2株，窩距20cm、行距60cm；馬鈴薯采用稻草覆蓋栽培技術，株距30cm，行距60cm。蠶豆和馬鈴薯的播種時間分別為每年11月5日和12月15日，底肥用量為腐熟農家肥1800kg／hm2，過磷酸鈣375kg／hm2和硫酸鉀300kg／hm2。常規田間管理。

1.2.2 赤斑病調查

蠶豆末花期進行病害調查。每個處理分5個點取樣，每隔18m連續調查5株，每株調查50個小葉，每處理共調查1250個小葉。根據病斑所占的面積比例將病害分為5級［16］。

1.2.3 計算公式

1.2.4 經濟性狀考種和產量調查

每年5月4日左右收獲，收獲前每個處理分5個點取樣，每隔18m連續取5株，每處理25株，考種蠶豆主要經濟性狀。取樣后，按作物不同進行單收測產。

2 結果與分析

2.1 不同處理對蠶豆赤斑病的控制效果

盡管蠶豆赤斑病發病率和病情指數年度間有所差異（表1），但間作各處理的蠶豆赤斑病發病率和病情指數均低于單作，說明蠶豆與馬鈴薯間作能有效控制蠶豆赤斑病。對赤斑病控制效果最好的是蠶豆與馬鈴薯行比為2∶2和2∶4，發病率分別為46.5%和46.7%，較單作降低52.7%和52.5%；病情指數分別為26.3和26.5，較單作降低32.8%和32.6%。

表1 不同處理對蠶豆赤斑病控制效果分析Table 1 Control effect of different intercropping treatment on faba bean chocolate spot disease

2.2 不同處理對蠶豆主要經濟性狀和產量的影響

間作各處理的株高均低于單作（表2），以蠶豆與馬鈴薯行比為2∶2和2∶4兩個處理的株高最低，分別為77.4cm 和75.5cm，單作株高最大，達95.7cm。間作各處理單株有效莢數和鮮莢產量均高于單作（表2），說明蠶豆與馬鈴薯間作對蠶豆單株有效莢數的增加和產量的增長有促進作用，以蠶豆與馬鈴薯行比為2∶2和2∶4兩個處理的單株有效莢數和鮮莢產量最高，單株有效莢數分別為3.49莢／株和3.53莢／株，分別比單作增加1.69莢／株和1.73莢／株；鮮莢產量分別為12536.5kg／hm2和12943.5kg／hm2分別比單作增產5916.55kg／hm2和6323.55kg／hm2。百莢重各處理間無明顯差異（表2）。

表2 不同處理蠶豆主要經濟性狀對比分析Table 2 Main economic characters of faba bean treated with different intercropping

2.3 不同處理經濟效益對比分析

蠶豆與馬鈴薯間作在少量增加物質投入和用工支出的前提條件下均獲得了比單作蠶豆產值和經濟效益的大幅度增加（表3）。蠶豆與馬鈴薯行比為2∶2時純收入最大，達18454.9元／hm2，比單作蠶豆純收入增加8666.9元／hm2。

表3 不同處理經濟效益對比分析Table 3 Economic efficiency of different intercropping treatment

3 討論

重慶市冬季空氣和土壤濕度大，稻閑田中濕度更大，極易造成蠶豆赤斑病的發生與流行［17－19］，2年3點的大田試驗結果表明，蠶豆與馬鈴薯多樣性種植能有效控制蠶豆赤斑病的發生，不同間作比例的蠶豆赤斑病發病率和病情指數不同。豆薯間作能有效控制蠶豆赤斑病可能原因有：豆薯間作使單位面積上弱抗植株密度降低，從而減緩了赤斑病傳播蔓延的過程（稀釋效應）；蠶豆馬鈴薯間作系統中，蠶豆株高比馬鈴薯大了近一倍，使蠶豆與馬鈴薯之間形成了“通風道”，有效地降低田間空氣濕度，縮短蠶豆葉片上的露珠滯留時間，從而減輕發病程度［20］（微生態效應）；蠶豆赤斑病不會危害馬鈴薯，實行多樣性高矮間作后，以馬鈴薯作為屏障，阻礙赤斑病菌的傳播，從而減輕病害（阻擋效應）。造成不同間作比例的蠶豆赤斑病發病率和病情指數不同的原因可能是，蠶豆與馬鈴薯的間作比例不同，能有效控制蠶豆赤斑病的稀釋效應、微生態效應和阻擋效應的大小亦不相同，從本研究的結果來看，豆薯間作行比為2∶2與2∶4時，最能有效發揮以上3種效應對蠶豆赤斑病的控制效果。

本研究還發現，豆薯間作比例不同，蠶豆單株有效莢數和產量不同，豆薯間作能增加蠶豆單株有效莢數和產量。豆薯間作行比為2∶2與2∶4時，蠶豆的單位面積產量比單作提高近1倍，其株高較單作時明顯降低，單株有效莢數明顯上升。這說明，間作改善了蠶豆行間的通風光照條件，改善了蠶豆的農藝性狀，為蠶豆莢的形成創造了有利的條件，這是提高蠶豆產量的關鍵性因素。當豆薯間作行比為2∶2或2∶4時，蠶豆與馬鈴薯之間形成的“通風道”使蠶豆的生長始終都處于邊界效應中，因此產量與單作相比有明顯增加。就經濟效益來看，蠶豆與馬鈴薯間作比為2∶2時經濟效益最大，純收入達18454.9元／hm2，比單作蠶豆純收入增加8666.9元／hm2。

今后將進一步開展間作對控制馬鈴薯病蟲害的研究，為蠶豆與馬鈴薯無公害栽培提供參考。

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