李萍
摘? ?要:冬小麥的生長與高產離不開氮肥,然而一味地追求高產和過多地施用氮肥,也會引發諸多危害,如誘發白粉病,甚至其他多種病害。通過試驗研究發現,氮肥施用量的大小與冬小麥白粉病病發程度呈顯著相關性,氮肥施用量越大,冬小麥患白粉病概率越大,病葉率和病情指數也呈現出上升的趨勢。基于當前我國氮肥施用量過大仍比較普遍的現象,建議可酌情降低30%左右的氮肥施用量,不僅可節約成本,還可提升氮肥的施用率,提高冬小麥的產量及經濟收入,降低其白粉病病發程度,減少因過量施用氮肥對環境產生的影響。
關鍵詞:冬小麥;氮肥;施用量;白粉病;病發程度;影響
冬小麥是我國重要的糧食作物之一,其生長過程中容易遭受各種病蟲害的威脅,以至于影響其產量及品質。在眾多威脅冬小麥的病害中,白粉病是較為常見的一種病害,其在冬小麥的幼苗期直至成株期都有可能發生。一旦疏于管理及預防,染上白粉病,易造成冬小麥病株矮小、葉片呈枯黃色、麥穗短小、籽粒小,甚至不抽穗,大大降低了冬小麥的產量及質量。冬小麥白粉病屬于真菌性病害的范疇,其病原菌為白粉菌科,主要通過菌絲的機械力量,以及酶的消解作用,侵入到寄主的表皮細胞并吸收養分。該病害主要通過氣流傳染,并受到溫度、濕度及栽培條件等因素的影響。較之氣溫、降水量等氣候條件的不可控性,冬小麥的栽培條件相對可控。通過研究冬小麥在不同氮肥施用量下的白粉病病發程度,為有效控制白粉病的發生率及制定科學合理的氮肥使用措施提供有益的參考。
1? ?材料和方法
1.1? ?材料
選用當前山東地區推廣使用的冬小麥魯元502品種作為試驗品種,于2016—2017年在山東省青島市某農業試驗基地進行試驗。青島地區光能資源豐富、空氣濕潤、雨量充沛、溫度適宜,年平均日照時數2 550.7 h,日照百分率達58%,年平均降水量662.1 mm,年平均相對濕度73%,平均氣溫12.7 ℃。試驗地土壤為潮土,pH值為7.81,試驗施用的肥料,包括含N量46%的尿素、含P2O5 12%的過磷酸鈣、含K2O 60%的氯化鉀。
1.2? ?試驗方法
2016年10月10日開始播種,冬小麥播種量為220 kg/hm2,單行條播行距為30 cm。在當地農戶田間管理措施的基礎上,設置5個不同的供氮水平,分別為0 kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2、240 kg/hm2、300 kg/hm2,隨機對試驗地進行區組排列,施以120 kg/hm2的磷肥和75 kg/hm2的鉀肥,并根據不同的供氮水平施放相應的氮肥量,33%的氮肥量用作基施,67%的氮肥量用作追施。
1.3? ?調查白粉病病發程度并分級
在冬小麥白粉病發病盛期著手調查其病發情況,在不同氮肥施用區域隨機調取20株,根據公式計算出冬小麥白粉病的病株率、病葉率及病情指數。病株率的計算公式為:病株率(%)=發病株數/調查總株數×100%;病葉率的計算公式為:病葉率(%)=發病葉數/調查總葉數×100%;病情指數的計算公式為:病情指數 =Σ(各病級葉數×該病級值)/(總葉數×發病最重級代表數值)×100。
根據相應標準及冬小麥白粉病病發情況,確定白粉病的級別:冬小麥植株無病,定為0級;白粉病病斑面積占比低于冬小麥葉面積的5%,定為1級;白粉病病斑面積占比是冬小麥葉面積的5%~15%,定為3級;白粉病病斑面積占比是冬小麥葉面積的15%~25%,定為5級;白粉病病斑面積占比是冬小麥葉面積的25%~50%,定為7級;白粉病病斑面積占比大于冬小麥葉面積的50%,則定為9級[1]。
2? ?結果
隨著施氮量的增加,試驗地冬小麥的白粉病病株率也隨之增大,病葉率、病情指數均呈現出上升的趨勢。在0 kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2、240 kg/hm2、300 kg/hm2
5個不同的氮肥施用量下,冬小麥的白粉病病株率分別為0、53%、85%、95%、88%。冬小麥在施氮量為120 kg/hm2時病株率明顯低于其他施氮處理,這一結果表明氮肥施用量的增多會提高冬小麥白粉病病發率。之所以存在這一現象,可能是由于氮肥施用量越大,土壤中的氮素含量及植物體內的非結構蛋白氮含量也隨之增加,為白粉菌的繁殖發展創造了有利條件,從而加重了冬小麥白粉病的發生。
在0 kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2、240 kg/hm2、300 kg/hm2 5個不同的氮肥施用量下,冬小麥的白粉病病葉率分別為0、45%、68%、76%、85%。氮肥施用量越大,冬小麥白粉病病葉率也隨之上升。與未施用氮肥(0 kg/hm2)及施用低量氮肥(120 kg/hm2)相比較,施用中量、高量氮肥(180 kg/hm2、240 kg/hm2、300 kg/hm2)的冬小麥白粉病病葉率差異較為明顯。
根據冬小麥白粉病病發情況,記錄其發病級數,計算不同氮肥施用量下的冬小麥白粉病病情指數,在0 kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2、240 kg/hm2、300 kg/hm2
5個不同的氮肥施用量下,冬小麥白粉病情指數分別為0、4.3、6.6、12.2、21.5。結果顯示,氮肥施用量越高,冬小麥白粉病病情指數明顯上升,且上升幅度較大。冬小麥白粉病病情指數與氮肥施用量之間呈極顯著相關(R2=0.926 8)[2]。
3? ?討論
上述研究表明,氮肥施用量大小與冬小麥白粉病病發程度呈顯著相關性。氮肥施用量越大,冬小麥白粉病病株率越大,病葉率和病情指數也呈現出上升的趨勢。不同的氮肥施用量引發的冬小麥白粉病病發程度不同,與不施氮肥相比,施用氮肥的冬小麥患白粉病的病情指數有顯著差異。有學者研究指出,當前我國氮肥施用量不合理的面積占播種面積的20%,可見,為了追求作物高產而加大氮肥施用量的現象仍較為普遍[3]。
在冬小麥種植過程中過量地施用氮肥,除了誘發白粉病、加大其病發程度外,還會引發諸多危害。一是導致冬小麥分蘗量過大,莖葉吸收過多營養,遲遲不進入成熟期,削減其抗逆能力。二是過量的氮肥使冬小麥體內的氮素和大量碳水化合物進行反應,形成蛋白質,這使得用以構筑細胞壁的碳水化合物不足,導致細胞壁變薄,冬小麥植株的抗病性變弱,易遭受病害侵入。三是造成氮肥資源的浪費,降低土壤的pH值,引發空氣、環境污染。可見,不合理地增加氮肥施用量,不僅難以增加冬小麥籽粒的產量,而且會造成適得其反的不良效果[4]。
基于當前我國氮肥施用量過大仍比較普遍的現象,建議可酌情降低30%左右的氮肥施用量,輔以一定的防治措施。如選用抗病性更強的優良小麥品種,加強農業及藥劑防治等,不僅可以節約氮肥的使用成本,而且還可提升氮肥的施用率,提高冬小麥的產量及經濟收入,降低其白粉病病發程度,減少因過量施用氮肥對環境的影響。
參考文獻:
[ 1 ] 巨曉棠.氮肥有效率的概念和意義——兼論對傳統氮肥利用率的理解誤區[J].土壤學報,2014(05).
[ 2 ] 彭龍騰.氮肥對小麥生長的影響[J].安徽農學通報,2012,18(22).
[ 3 ] 朱英杰,馮金鳳,常旭虹,等.氮磷鉀肥對不同冬小麥產量及加工品質的影響[A]2018中國作物學會學術年會論文摘要集[C].2018.
[ 4 ] 郭芳,馮云.小麥氮肥運籌試驗總結[J].農民致富之友,2013(20).