王志堅,王崇華,楊愛華,王崇菲,張佳佳,王 鑫
(1.河南省中牟縣農業農村工作委員會 河南中牟 451450; 2.河南農業職業學院 河南中牟 451450)
鈣是植物生長發育所必需的營養元素之一,在植物生長發育過程中作為結構成分,也具有酶的輔助功能,它也是細胞壁、細胞膜合成的主要成分。一旦細胞膜被破壞,細胞很容易壞死,植株易感病,出現病害癥狀。鈣也是液泡內抗毒的主要物質,液泡內吸收大量的毒素及有機酸、草酸、檸檬酸。缺乏鈣元素,作物很容易中毒死亡[1]。在環境脅迫下鈣處于調控地位,鈣的行為令人難以理解[2]。一般認為土壤不缺鈣,但隨著有機肥施用數量下降、化肥數量猛增,各種化學元素失去平衡,農作物出現嚴重中毒問題。鈣元素能使陰陽離子得到較好平衡,還具有滲透調節作用。缺鈣還會影響紡錘絲的形成,影響細胞正常有絲分裂。缺鈣會使植株頂芽、側芽和根尖等分生組織發生卷曲畸形,葉緣開始變黃并逐漸壞死,影響果實外觀和品質[3]。土壤缺乏鈣素是目前生產中容易忽視的現象。利用鈣肥研究病蟲害的防治,除本課題組外,還未見到其他資料的報道。
中牟縣屬于平原地帶,全縣種植大蒜面積穩定在1.65萬hm2,成為了當地經濟的支柱產業。但近年來由于受土地面積的限制,大部分農民只有在有限的土地上連年重復種植。為了得到更高的經濟效益,不斷加大化肥、復合肥的施用量,導致了病蟲害的發生,危害大蒜生長的根腐病、軟腐病、二次生長現象增多。我們通過多次使用農藥進行防治,效果反而更差。為探索病蟲害發生的原因,我們擴大了研究范圍,利用增鈣調整土壤,以達到防治病蟲害的目的[4]。筆者在大蒜上進行了施用不同鈣素肥料的試驗,研究鈣肥效應,找出適合于當地生產的鈣肥,為科學施用鈣肥防病提供了理論依據。
試驗于2012年在中牟縣黃店鎮羅家村進行,所選地塊種植大蒜在3 a以上,且發病程度較重。試驗區土壤為弱堿性,地勢平坦,排灌方便,前茬作物為玉米,土壤基本理化性質見表1。

表1 土壤基本理化性質
供試大蒜品種為早熟蒜‘蒼白1號’,硫酸鈣肥料為山西省平陸縣中原物資貿易有限公司生產的農用石膏粉;碳酸鈣由新密市袁莊天佑石灰粉廠提供;氯化鈣由濟南藍星化工有限公司提供,各鈣素肥料具體理化性質見表2。

表2 各處理鈣素肥料理化性質
補充鈣素肥料:硫酸鈣(生石膏,粒徑小于0.1 mm),石灰粉(碳酸鈣),氯化鈣,不施鈣素肥料(對照)共計4個處理。試驗共分2次進行:一次為大蒜返青后追施,利于觀察二次生長;一次為大蒜開始拔節進入旺盛生長階段,利于觀察腐霉根腐病、軟腐病。各處理均施用鈣素化肥(折合CaO 100 kg·hm-2)和腐熟農家肥 2.38 t·hm-2,對照僅施用腐熟農家肥2.38 t·hm-2),追肥按當地常規管理,播種后噴灑除草劑、覆膜,3次重復。小區面積20 m2(4 m×5 m),20行區種植,種植密度(行距 0.18 m,株距0.14 m)3.85萬株·hm-2。9月中下旬播種,第2年5月下旬收獲。
大蒜根腐病(基腐病)、軟腐病、大蒜二次生長發生率的調查均在4月上旬進行,對每個處理進行隨機5點取樣調查,每點取1 m2(共48~52株),每處理取20株,在規定時間內檢查腐霉根腐病、軟腐病、二次生長情況。軟腐病檢查取葉片100片,發病程度根據分級標準進行分級記載,大蒜病害分級標準參照GB/T17980.28-2000。大蒜腐霉根腐病分級標準:0級——大蒜葉片濃綠且生長旺盛,無萎蔫現象;1級——大蒜地上第1片葉褪綠略變黃,植株略有萎蔫,莖基部稍軟但無水浸狀病斑;3級——植株萎蔫,莖基部稍軟且有水浸狀病斑;5級——大蒜地上第1、2片葉全變黃,植株矮小且萎蔫,莖基部軟且有水浸狀褐色病斑;7級——大蒜地上葉全變黃,植株很矮,莖基部軟且有水浸狀黑褐色病斑。大蒜軟腐病分級標準:0級——無病葉;1級——倒第1葉片發病;3級——倒第2葉片發病;5級——倒第3葉片發病;7級——倒第4葉片發病;9級——倒第5葉片發病。
病情指數(%)=∑(各級病株數×相應級數的代表值)/(總株數×最高級數的代表值)×100
相對防效(%)=(清水對照平均病情指數-處理平均病情指數)/清水對照平均病情指數×100
大蒜二次生長發生率調查在4月下旬進行,對每個處理隨機5點取樣,每點檢查20株,計算每個處理發病率和防治效果。
試驗數據用Excel 2003和Dps 7.05軟件處理,并用新復極差法進行差異顯著性檢驗。
由表3可知,各處理平均病株率表現為CK>氯化鈣>碳酸鈣>硫酸鈣,且均達到顯著水平,平均病情指數表現為CK>氯化鈣>碳酸鈣>硫酸鈣,施用含鈣肥料均達到顯著水平。硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣相對防效分別為 89.69%、74.80%、49.03%,施用硫酸鈣處理與碳酸鈣、氯化鈣處理相比,防效差異均達到極顯著水平,施用碳酸鈣處理與施用氯化鈣處理相比,防效差異達到極顯著水平。但3種不同鈣素肥料處理后的腐霉根腐病發生程度不一,鈣肥處理后的植株感病均在合理區間范圍。綜上可知,施用鈣素肥料能促進大蒜均衡生長,促進早發苗,提高抗腐霉根腐病的效果,為高產夯實了基礎,尤其硫酸鈣處理后效果最明顯。

表3 鈣素肥料對大蒜腐霉根腐病的影響%
由表4可知,各施鈣處理與CK相比,均顯著降低了平均病株率,其中施用硫酸鈣和施用碳酸鈣的處理與施用氯化鈣的處理相比,病株率顯著降低;與CK相比,各處理平均病葉率也顯著降低,各施鈣處理之間比較,施用硫酸鈣和碳酸鈣的處理平均病葉率顯著低于施用氯化鈣的處理;各處理病情指數表現為CK>氯化鈣>碳酸鈣>硫酸鈣,且均達到極顯著水平,硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣防效分別為84.50%、71.41%、55.60%,各處理相比均達到極顯著水平。綜上所述,施用鈣素肥料能顯著降低大蒜軟腐病平均病株率、平均病葉率和平均病情指數,其中施用硫酸鈣處理防效優于其他施鈣處理。這也可能與土壤為堿性有關,施用硫酸鈣降低了土壤pH,減少了病菌的侵染機會,增強了抗病性,也有利于黃葉轉變為綠葉,因此提高了葉綠素的含量,最終促進了光合作用。

表4 鈣素肥料對大蒜軟腐病的影響%
由表5得知,各施鈣處理對大蒜二次生長現象與CK比較,平均發生率均顯著降低。施用硫酸鈣和碳酸鈣的處理發生率最低,分別為3.33%和4.11%,施用硫酸鈣與氯化鈣處理進行比較,差異達顯著水平;硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣防效分別為70.59%、63.82%、54.25%,其中施用硫酸鈣的防治效果比氯化鈣高16.34%。這說明各施鈣處理均能降低大蒜二次生長發生率,施用硫酸鈣的處理對大蒜二次生長的防治效果最好。大蒜二次生長在越冬期至返青期發生最嚴重,除與品種有關外,還與這一時期施氮肥有關,氮、鉀等其他礦質元素施用過多會造成蒜苗停止生長,并刺激鱗芽迅速生長,形成二次生長,影響大蒜的產量和品質,增施鈣素能對此進行調控,還能促進根系吸收利用化肥,減少蒜苗中毒現象。由此可見,增施鈣素肥料后大蒜二次生長明顯減少,植株生長旺盛,蒜頭單果質量明顯提高,且蒜瓣大而緊,蒜皮厚,不宜炸瓣,對提高大蒜產量極為有利。

表5 鈣素肥料對大蒜二次生長的影響%
試驗結果表明,經鈣肥處理后,能有效控制大蒜腐霉根腐病、軟腐病[5]、二次生長現象,降低病蟲危害程度,促進大蒜旺盛生長,利于提高大蒜葉綠素含量,增加光合利用率[6],使植株健壯并能有效提高大蒜產量和品質。
筆者認為,利用化學農藥或生物農藥在防治病蟲害方面仍存在缺陷,即防病不徹底,常出現反復,以致造成病難治、藥效差的尷尬局面。化學農藥易污染土壤環境而且危害人類健康。筆者利用硫酸鈣肥料進行試驗研究發現其防病效果較好,還不污染環境,相鄰的其他蔬菜沒有中毒現象。硫素也是解毒殺菌的物質,在堿性土壤上,鈣與硫共同作用,表現出了明顯的優勢[7],但在酸性土壤上增施硫元素能否起到較好的效果,仍需進一步研究。