呂 寧 ,石 磊 ,李全勝 ,張國麗 ,陳 云 *
(1.新疆農墾科學院農田水利與土壤肥料研究所,新疆 石河子 832000;2.新疆石河子大學經濟與管理學院;3.新疆農墾科學院生物技術研究所)
新疆是我國棉花種植的優勢區,棉花產業在新疆經濟中占有舉足輕重的地位[1-2]。但是,連年的重茬連作、高密度覆膜栽培及病稈還田,使得新疆棉區棉花黃萎病危害日益加重。棉花黃萎病(verticillium wilt) 是 由 大 麗 輪 枝 菌 (vertillium dahliae kleb)引起的土傳性真菌病害,病菌在土壤中存活時間長,并可在棉花各個生育期入侵并發病,防治十分困難[3-5]。生物藥劑是利用微生物本身或其代謝物防治植物病蟲害的制劑[6-7],生物菌肥是將拮抗功能菌與有機肥按一定比例復配發酵而成,同時兼具“肥與藥”的功效的復合型生物有機肥[8],將生物藥劑和生物菌肥通過滴灌管網隨水直接施入到棉花根際,對土壤病原菌可起到顯著的抑制作用,同時能夠改善土壤環境,從而達到較好的防病效果[10-11]。生物菌劑應用于棉花黃萎病防治,對于維護新疆棉田生態平衡和棉花產業健康、可持續發展具有重要的現實意義。
為科學合理地使用生物制藥進行棉花黃萎病的有效防治,2015—2017年,通過盆栽試驗、小區試驗和大田示范,綜合棉田黃萎病的防病效果、棉花生長和產量,以及土壤微生物的測定分析,篩選出4種適宜滴灌且生防效果顯著的生物藥劑、研制出1種水溶性生物有機菌肥,確定了每種藥劑合適的滴施用量、滴施時間和施藥頻次,并建立生物藥劑和生物菌肥隨水滴施防治棉花黃萎病害技術規程,以期為新疆棉花黃萎病生物防治提供科學指導。
本技術適用于新疆北疆滴灌棉田黃萎病防治。因不同種植棉區,氣候條件、土壤理環境顯著不同,因此,在棉花黃萎病防治上對生物藥劑的施藥量、施藥技術的要求也大不相同。
依據國內制定的生物源農藥相關標準DB32/T 2203-2012、NY/T 2293.2-2012 (細 菌 )、NY/T 2888.1-2016(真菌微生物農藥)[12],本技術規程中的生物農藥,主要成分界定為微生物活菌體或其代謝產物、或者是通過仿生合成具有特異作用的農藥制劑,分為微生物農藥和植物生長調節劑。其作用機理一方面是通過微生物之間的拮抗關系改善土壤微生物環境,二是通過提高植株自身的抵抗力,從而達到防病效果。本規定中的4種生物農藥是應用于棉花生防的代表性產品,具體技術指標見表1。
有機生物菌肥是一類包含特定功能的微生物菌種,并且生產工藝上有一個二次固體發酵階段的特殊有機肥料。這些肥料應用于農業生產中,不僅能獲得特定的肥料效應,而且通過足量的有機物質給功能微生物提供足夠的能源物質,使這些功能微生物在土壤中易于定殖和繁殖,可促進作物對營養元素的吸收、刺激植物生長、拮抗某些土傳病原微生物等作用。本規定中的生物菌肥,是利用酵母廢液有機物復配枯草芽孢桿菌研制而成,功能菌為枯草芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌,含0.4億個活芽孢菌/g,含水溶性有機質30%。

表1 4種生物藥劑技術指標
滴灌隨水施藥技術,是將施藥與灌溉相結合,通過滴灌管網系統將農藥隨水直接施加到作物根區,可實現藥劑的可控、均勻和靶向施入,使藥物在土壤中的分布達到理想狀態。
按照棉花黃萎病抗性鑒定技術規程(NY/T 2952-2016)[13]和沈其益 5 級分級標準[14],以團為單位,對兵團重點植棉區第六師、第七師、第八師黃萎病發生情況進行了抽樣調查。病指在5~10的占37%,10~20的占42%。根據不同棉區病害程度,對各生物藥劑的施用量進行了梯度試驗。

圖1 田間施藥裝置
滴灌施藥方式全部采用移動加壓滴灌模式,一般先滴清水1 h使地表土壤充分浸透,按照不同藥劑的使用劑量倒入泵房施藥罐中 (一般用施肥罐替代),加清水使藥劑充分溶解后,開啟閥門,使藥劑隨水一同滴施到棉田土壤中 (圖1)。一般在灌水前1~2 h完成施藥,確保施肥灌、主管道和毛管壁上的殘留藥劑徹底沖刷到棉田土壤中。
生物藥劑尤其是微生物菌劑具有緩效性,施入土壤后功能菌的萌發、繁殖需要一定的時間周期。根據新疆的氣候特點,一般在6~7月份,因高溫、陰雨天氣的影響,棉花黃萎病害會集中發生并隨著生育期的推進逐漸加重。因此,推薦在棉花生育前期隨出苗水開始滴施。結合棉田不同生育期灌水量用量分配,生物藥劑的滴施前期分配比例大,后期相對較少。整個生育期滴施3~4次。渝峰“99植保”、生物菌肥具有一定的肥料效應,可在棉花生長營養需求旺盛的蕾鈴期分配一定用量比例。
生物菌劑合適的施用量,對于其生防作用的發揮很關鍵。生物菌劑用量過少,抗病菌如果不能穩定繁殖并在根際微生物群落中占據優勢地位,就無法與土壤病原菌形成有效競爭力;如果施用量過多,勢必會對土壤其它有益菌群數量等微生物多樣性產生影響,必然影響生物菌劑的生防功能[15]。選取棉花黃萎病害較輕和較重的滴灌棉田,在兵團第六師、第七師、第八師開展不同生物藥劑施藥效果示范,其中生物藥劑應用面積40 hm2,生物菌肥應用面積66.7 hm2,結合生物藥劑使用成本,確定了4種生物藥劑和開發的生物菌肥推薦滴施量及滴施頻次,具體見表2。
打頂時間較常規棉田要提前,一般在7月初,每株保留8~10個果枝。采用常規方法進行化控,株高控制在70 cm左右。蚜蟲、紅蜘蛛等病害的防治同一般棉花種植地。
按照新疆兵團農業局頒發的 《棉花產量鑒定規范》[14]的測定方法,在棉花收獲期進行測產。計算產量公式如下:


表2 示范區棉田生物藥劑和生物菌肥推薦施用量

根據當年籽棉產量及收購價格,計算棉花公頃產值。建立每公頃藥劑的投入量與棉花產值之間的生產函數,即:Y=f(X1,X2,X3,...Xn),分析藥劑投入所帶來邊際產值(MPP)和平均產值(APP),進而分析藥劑投入后所帶來的增產效益。
