氮鉀肥對玉米褐斑病發(fā)生及產(chǎn)量的影響

溫國昌，劉慶芳，李保軍，賈建彬，張?zhí)m松

（邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 邯鄲 056001）

玉米褐斑病（Maize Brown Spot）是玉米上偶然發(fā)生的一種侵染性病害，由鞭毛菌亞門節(jié)壺菌屬玉蜀黍節(jié)壺菌（Physoderma maydis Miyabe） 引起，病狀主要發(fā)生在葉片上，其次是葉鞘和莖稈，病害發(fā)生嚴(yán)重時可導(dǎo)致葉片枯死[1]。病斑首先發(fā)生在頂部葉片的尖端，發(fā)病輕者結(jié)苞小、產(chǎn)量降低，發(fā)病重者不結(jié)苞[2]。近年來，褐斑病在我國玉米產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生，為害十分嚴(yán)重，尤其是華北地區(qū)和黃淮海區(qū)域包括江蘇、山東、山西、河南等地為害更重，已成為玉米生產(chǎn)上的主要病害[3，4]。

孫炳劍等[5]研究表明，導(dǎo)致玉米褐斑病暴發(fā)流行的原因較多，如，玉米秸稈大面積直接還田，生產(chǎn)上主推的玉米品種抗病性較差，氣候適宜，田間管理粗放等；段顯德等[6]對玉米褐斑病的空間分布型進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，玉米褐斑病發(fā)病率相對低時空間分布型基本呈隨機(jī)分布，當(dāng)發(fā)病率相對高時空間分布型基本為均勻分布；賀字典等[7]通過Logistic模型擬合了降雨量對玉米褐斑病流行規(guī)律的影響，結(jié)果顯示，7月降雨量多是導(dǎo)致褐斑病流行的重要因素，拔節(jié)期是防治褐斑病的關(guān)鍵時期，當(dāng)7月的累計降雨量達(dá)到247.7 mm時要及時進(jìn)行病害防治；紀(jì)莉景等[8]對玉米褐斑病菌休眠孢子囊的萌發(fā)條件進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，玉米褐斑病菌休眠孢子囊萌發(fā)的適宜溫度為26～32℃，適宜pH 值為 6～9。

目前，對玉米褐斑病的研究主要集中在病害的發(fā)生原因及為害、病害的流行原因、玉米品種的抗病特性、病原物的生物學(xué)特性和病害的綜合防治方法等方面，而有關(guān)礦質(zhì)營養(yǎng)對玉米褐斑病發(fā)生的影響研究鮮有報道。通過7個氮鉀配比處理的田間試驗，研究了氮鉀肥對玉米褐斑病發(fā)生及產(chǎn)量的影響，旨為通過科學(xué)施肥有效防治玉米褐斑病提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年在邯鄲市肥鄉(xiāng)縣前白落堡村進(jìn)行，前茬作物為小麥。試驗地土壤為壤質(zhì)潮土，肥力中上，0～20 cm耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)19.04 g/kg、水解氮 94.41 mg/kg、有效磷 15.94 mg/kg、速效鉀134.05 mg/kg，pH值8.06。

1.2 試驗材料

參試夏玉米品種為沃玉964（中抗大斑病，感小斑病）。所施肥料有硫包衣尿素（N含量37%）、氯化鉀（K2O含量60%）和過磷酸鈣（P2O5含量16%）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 采用二因素四水平（表1）試驗設(shè)計，小區(qū)面積30 m2，3次重復(fù)。玉米播種前整地時，將所有的氮磷鉀肥均一次性施入，其中磷肥（P2O5）施用量為90 kg/hm2，然后旋耕；6月17日人工擺播玉米，行距0.6 m，種植密度6.75萬株/hm2；9月28日收獲；其他田間管理措施同常規(guī)。2016年玉米拔節(jié)期連陰雨天氣多，7月總降水量為195 mm，氣象條件有利于玉米褐斑病的發(fā)生。

表1 不同處理的氮、鉀肥施用量及其比例Table 1 The amount of N and K fertilizers and N/K2O

1.3.2 測定項目與方法

1.3.2.1 玉米發(fā)病率和病情指數(shù)。2016年8月15日，調(diào)查每個小區(qū)玉米褐斑病的發(fā)病株數(shù)及病害等級。

病害等級分級標(biāo)準(zhǔn)為：0級——不發(fā)病；1級——病斑面積占總?cè)~面積的5%以下；3級——病斑面積占總?cè)~面積的6%～10%；5級——病斑面積占總?cè)~面積的11%～25%；7級——病斑面積占總?cè)~面積的26%～50%；9級——病斑面積占總?cè)~面積的50%以上。

根據(jù)公式，計算發(fā)病率和病情指數(shù)：

1.3.2.2 玉米產(chǎn)量。玉米收獲期，將每小區(qū)的果穗均全部收獲，風(fēng)干后脫粒，稱量籽粒重。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 利用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；利用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析；采用LSD法進(jìn)行指標(biāo)的差異顯著性檢驗，顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥對玉米褐斑病發(fā)生的影響

中鉀水平下，不同施氮量處理的病株率和病情指數(shù)差異顯著，2個指標(biāo)值均隨施氮量的增加而逐漸降低，其中，不施氮、低氮和中氮處理的指標(biāo)值差異均不顯著，但三者指標(biāo)值均顯著＞高氮處理（圖1）。表明在常規(guī)施鉀量條件下，增施氮肥可降低褐斑病的發(fā)生，且效果隨著施氮量的增加而逐漸提高，其中，高氮施肥時才有顯著效果。

2.2 鉀肥對玉米褐斑病發(fā)生的影響

中氮水平下，不同施鉀量處理的病株率和病情指數(shù)差異顯著，且2個指標(biāo)值均以中鉀處理最高、高鉀處理次之、低鉀處理最低（圖2）。

中鉀與高鉀處理的病株率和病情指數(shù)差異均不顯著，但二者的2個指標(biāo)值均＞不施鉀和低鉀處理，其中，中鉀處理下除病情指數(shù)與不施鉀處理差異不顯著外其他指標(biāo)與不施鉀和低鉀處理差異均達(dá)到了顯著水平，而高鉀處理的病株率和病情指數(shù)與不施鉀和低鉀處理差異均不顯著。不施鉀處理的病株率和病情指數(shù)均較低，與低鉀處理的指標(biāo)值差異均不顯著。

圖1 氮肥對玉米褐斑病發(fā)生的影響Fig.1 Effect of N fertilizer on maize brown spot

圖2 鉀肥對玉米褐斑病發(fā)生的影響Fig.2 Effect of K fertilizer on maize brown spot

綜上分析可以看出，在常規(guī)施氮量條件下，施鉀量對病情指數(shù)影響不大，但中鉀和高鉀處理較不施鉀和低鉀處理的玉米褐斑病發(fā)病重。

2.3 氮鉀比（N/K2O）對玉米褐斑病發(fā)生的影響

T32與T21處理的病株率和發(fā)病指數(shù)差異均不顯著，但二者指標(biāo)值均＜其他3個處理，其中，與T12和T22處理的差異均達(dá)到了顯著水平；而其他3個處理的病株率和發(fā)病指數(shù)差異均不顯著（圖3）。表明N/K2O≥3較N/K2O≤2的施肥方法有利于降低玉米褐斑病的發(fā)生。

圖3 氮鉀比對玉米褐斑病發(fā)生的影響Fig.3 Effect of N/K2O on maize brown spot

2.4 不同施肥處理對玉米產(chǎn)量的影響

中鉀水平下，玉米產(chǎn)量隨著施氮量的增加而逐漸提高，且不同施氮水平處理的差異均達(dá)到了顯著水平（表2）。表明在常規(guī)施鉀量條件下，增施氮肥可明顯提高玉米產(chǎn)量，且效果隨著施氮量的增加而顯著提高。

表2 不同施肥處理對玉米產(chǎn)量的影響Table 2 Effects of different fertilization treatments on maize yield

中氮水平下，隨著施鉀量的增加，玉米產(chǎn)量呈先增加后降低的變化趨勢，其中，增施鉀肥處理的產(chǎn)量均顯著＞不施鉀處理，而不同增施水平處理的產(chǎn)量差異均不顯著。表明在常規(guī)施氮量條件下，增施鉀肥可明顯提高玉米產(chǎn)量，但不同增施水平的產(chǎn)量效果基本相當(dāng)。

綜上分析可以看出，采用N/K2O≥3（T32和T21）的施肥方式，玉米增產(chǎn)效果較好。

3 結(jié)論與討論

玉米褐斑病是玉米生產(chǎn)上的一種次生病害[9，10]，玉米生長期若遇到高溫（23～30℃）、相對濕度大于85%、陰雨天氣，則有利于褐斑病的發(fā)生[5]。資料顯示，玉米褐斑病在玉米8～10片葉期易發(fā)病，12片葉以后一般不發(fā)病[11]；玉米生長中期土壤肥力較差，造成植株缺肥時，若沒有及時追施化肥，會導(dǎo)致植株生長衰弱，抵抗力差，容易感病[2]。董愛香等[12]研究表明，增施氮肥能夠減輕高羊茅褐斑病的發(fā)病程度。本研究結(jié)果顯示，常規(guī)施鉀量條件下，玉米褐斑病的病株率和病情指數(shù)均隨施氮量的增加而逐漸降低，即增施氮肥可降低褐斑病的發(fā)生。這與大部分的研究結(jié)果相一致。

施用鉀肥能增強(qiáng)作物的抗病性，普遍降低真菌、細(xì)菌和病毒對作物的為害[13，14]。Richardson 等[15]研究表明，增施鉀肥可有效控制病害。本研究結(jié)果顯示，在常規(guī)施氮量條件下，施鉀量對病情指數(shù)影響不大，但褐斑病的發(fā)生有隨施鉀量增加而加重的趨勢。本研究結(jié)果是在試驗地速效鉀含量較高的情況下得到的，因此，在中、低鉀土壤肥力條件下鉀肥對褐斑病發(fā)生的影響還需進(jìn)一步試驗驗證。

近幾年來，玉米緩/控釋肥一次性隨播施肥的應(yīng)用面積不斷擴(kuò)大，玉米追肥環(huán)節(jié)被越來越多的種植者舍棄。本研究結(jié)果表明，N/K2O≥3處理（T32、T21）的玉米增產(chǎn)效果顯著，且有著較好的抗褐斑病表現(xiàn)。

綜上分析認(rèn)為，在褐斑病易發(fā)區(qū)域中上等肥力條件下，采用隨播施肥免追肥模式時，可以將T32（施氮量450 kg/hm2、施鉀量150 kg/hm2）和T21（施氮量300 kg/hm2、施鉀量75 kg/hm2）施肥量處理作為氮鉀應(yīng)用的2種不同參考方案。