馬中森 洪建雄 連寶軍 劉效瑞 趙鵬元 盧磊

摘 要:目的:篩選防治黃芪根腐病的最佳新型農藥組合及研究對黃芪主要農藝性狀、產量、質量、商品性狀與經濟效益的影響。方法:采用單因素隨機區組法設計 ,3次重復。結果: 篩選出“枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑”的農藥組合為最佳組合,對黃芪主要農藝性狀、抗病性、產量、質量、商品性狀及經濟效益的影響最佳。結論:每公頃施用“枯草芽孢桿菌15kg+5%辛硫磷顆粒劑22.5kg”的農藥組合對黃芪根腐病防治效果最好、較不施農藥的對照根腐病發病率降低59.4個百分點、病情指數降低33.7個百分點、防效達80.8%;內在質量,浸出物提高9.5%、甲苷提高51.7%、毛蕊異黃酮葡萄糖苷提高25.5%;產量增加2111.1kg/hm2,增產32.6%;經濟純收益提高6582.7元/hm2,產投比為35.1元/元。我們取得的新成果可為黃芪產業的持續再發展提供技術支撐。
關鍵詞:黃芪根腐病;殺蟲劑殺菌劑;優化組合;防治效果
黃芪是著名常用中藥材之一,具有很高的醫療保健價值,素有“藥中珍品”之盛名。一般可用于治療氣虛乏力、慢性腎炎、糖尿病等。具有提高免疫作用、增強血糖、抗菌及抑制病毒等功效。隨著國家實施中藥現代化、國際化、標準化發展戰略與產業化研發步伐的加快,對甘肅省定西市黃芪產業水平的提升與區域經濟的騰飛具有重要作用。2015版《中華人民共和國藥典》規定,藥用黃芪主要為豆科植物的蒙古黃芪和膜莢黃芪。鑒于獨特的氣候和土壤資源優勢及悠久的栽培技術,造就了“中國黃芪之鄉”—隴西縣。近年來,甘肅省黃芪藥材種植面積約4萬hm2,年總生產量約8萬噸,約占全國黃芪生產總量的60%。但目前該區域在黃芪生產中規范化栽培技術水平有待進一步提高,科研新成果新技術的應用與推廣尚待進一步加強。由于黃芪種植效益較高,使種植面積逐年擴增,但適宜種植區域有限。目前已造成連作重茬栽培現象十分嚴重,導致生產的藥材根腐病非常嚴重,外觀形態不好,商品性狀變劣,內在質量下降等諸多問題,隨之成為當地黃芪生產再發展的瓶頸問題之一。
鑒于這一原因,我們于2018年在甘肅省隴西縣永吉鄉姚家溝村,開展了“應用新型殺蟲劑殺菌劑配比防治黃芪根腐病效果研究”試驗,目的在于為黃芪抗病性栽培及新型農藥優化組合在生產上的高效應用提供技術支撐,為較好地解決這一生產難題,進一步提高黃芪產量、質量、純收益及抗根腐病能力提供科學依據。
一、材料及方法
1.材料
供試黃芪品種:隴芪1號,種苗單株平均重4.5g,主根長23.7cm,蘆徑粗3.5mm,側根數平均0.25枚/株,種苗形態健壯,均為1級苗,種苗由甘肅省隴西縣永吉鄉姚家溝村農戶提供。
供試農藥:枯草芽孢桿菌(含有效活性菌≥300億/g)/山東省青州市農業發展有限公司生產;1%惡霉靈/江蘇龍燈化學有限公司生產;70%甲基拖布津/江蘇龍燈化學有限公司生產;80%多菌靈/江蘇龍燈化學有限公司生產;颯姿消毒液/江蘇愛露爾生物科技有限公司生產;5%辛硫磷顆粒劑/山東東泰農化有限公司生產; 可施可力顆粒劑/北京中保綠農科技集團有限公司生產;5%敵百蟲顆粒劑/山東東泰農化有限公司生產。
2.方法
(1)設置:試驗設置在甘肅省隴西縣永吉鄉姚家溝村牦牛溝社旱梯田地上。試驗地所在區域氣候條件:海拔2107m,屬大陸性季風氣候,年均降水量530mm,日照時數2100h,年均氣溫為6.5℃。土壤為耕種黃綿土,質地中壤,肥力均勻。0~20 cm耕層土壤含有機質10.35g/kg、全氮0.656g/kg、全磷0.819g/kg、水解氮7.8mg/kg、速效磷6.5mg/kg、速效鉀181mg/kg,pH值8.1。試驗地四周開闊、通風透光條件良好。
試驗采用單因素隨機區組法設計,設處理6個,設計方案列于表1。
小區面積12m2,長寬比3/4,排間距/小區間距均為50cm,以便于觀測記載及田間操作。移栽密度:行距30cm,每小區植10行,株距15cm、每行植27株,每小區保苗270株。施肥:每公頃施磷酸二銨300kg、尿素200kg、硫酸鉀150kg,肥料全部用作基肥,于移栽前一次性均勻施入土壤。農藥按試驗設計方案、分小區準確稱量,每小區農藥量拌細干土1kg,均勻施于種溝進行土壤處理。各小區在全程管理過程中生產條件和管理標準均相同。
(2)觀測記載:試驗在全生育期按生長發育進程進行觀測記載,按試驗要求記載移栽期、返青期、返青率、生長狀況等,于8月20日測定各處理植株地上部主要農藝性狀:株高、冠幅、葉片數、葉長/葉寬、主莖粗度及葉柄/霜霉病和白粉病發病率;于采挖期10月25日在田間分小區取樣30株,觀測其地下部根系鮮根重、主根長度、蘆徑粗、側根數、根腐病發病率/病情指數、防效等。產量為各小區實際收獲的鮮根量。同時各處理取典型鮮根樣品1kg,置自然條件下風干后分別測定其內在質量,以評價不同農藥組合對黃芪內在質量的影響。
(3)數據分析:對獲得的試驗結果運用DPS9.50軟件單因素隨機區組設計分析法進行顯著性檢驗與防效比較分析,其余各因子按設計要求進行相應分析。
(4)質量檢測:由隴西保和堂藥業有限責任公司質量檢驗部按2015版《中華人民共和國藥典》規定方法進行檢驗。
二、結果與分析
1.對黃芪農藝性狀影響? 應用不同農藥組合方案其地上部農藝性狀則表現各異。在田間管理、移栽時期及定植密度相同的基本條件下:
(1)株高 株高是表現不同處理對黃芪長勢狀況影響程度的主要指標之一。在該項試驗中,要求株高愈大愈好。測定結果表明,其各處理的平均株高為45.5-55.9cm;較對照增加了10.4cm,顯著性檢驗t值1.082-1.902。不同農藥組合對株高的影響程度亦不相同,其中颯姿消毒液+辛硫磷顆粒劑的組合對株高的影響程度最大,t值為1.902。
(2)冠幅 冠幅是表現不同處理對黃芪生長量效應的主要數據之一。在該項試驗中,要求冠幅越大越好。試驗結果表明,其各處理的平均冠幅為30.5-39.7cm, t值為1.085-1.310,較無農藥對照擴增了9.2cm。不同農藥組合對其冠幅的效應各不相同,其中多菌靈+5%辛硫磷顆粒劑處理對冠幅的影響最大。
(3)葉片數 葉片數是表現不同處理對黃芪生長勢強弱的一項主要指標。在該項試驗中,要求單株葉片數愈多愈好。測定結果表明,其各處理的平均葉片數為110.5-144.7枚/株,較對照增加了34.2枚/株,t值0.675-1.559。不同農藥組合對其葉片數的影響各不相同,其中颯姿消毒液+辛硫磷顆粒劑處理對葉片數的影響最大。
(4)葉片大小 葉片大小是反映不同處理對黃芪生長量影響程度的一項主要指標。不同農藥組合的處理,其平均葉寬/葉長分別為5.1-6.5mm/9.2-10.9mm,相差1.4mm/1.7mm,t值0.800-1.889/0.667-3.500。不同農藥組合對葉寬/葉長的影響程度各異,其中枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑處理葉寬/葉長最大。
(5)主莖粗度 植株的主莖粗度是反映不同處理對黃芪長勢強弱的主要因子。在該項試驗中,要求主莖粗度愈大愈好。測定結果表明,不同處理其主莖粗度平均為4.0-4.5mm,相差0.5mm,t值1.163-2.000。不同處理對其主莖粗度的影響亦不相同,其中颯姿消毒液+辛硫磷顆粒劑處理對其主莖粗度的影響最大。
2.對根系主要性狀影響? 不同農藥組合對黃芪地下部根系性狀具有一定影響。
(1)單株鮮根重 單株鮮根重是構成黃芪產量的主要指標。試驗結果表明:不同農藥組合,其平均單株鮮根重為9.6-15.8g/株,極差6.2g/株,其中枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑處理的效果最好。
(2)主根長 主根長是表現黃芪地下部長勢狀況的一項主要指標,在該項試驗中其值大者則優。不同組合的平均主根長度為38.5-50.6cm,極差12.1cm,t值0.070-1.898,其中,甲基拖布津+辛硫磷顆粒劑處理的主根長度最大。
(3)徑粗>1cm側根數? 徑粗>1cm側根數是反映黃芪外觀形態的一項主要商品指標,在該項研究中其值愈小則商品性狀愈好。不同組合處理其徑粗>1cm側根數平均為0.9-1.6枚/株,極差-0.7枚/株,t值0.474-1.586,其中甲基拖布津+辛硫磷顆粒劑處理的側根數最少。
(4)蘆頭徑粗? 蘆頭徑粗是表現黃芪商品性狀的又一主要指標,在該項試驗中其值大者為佳。不同組合處理平均蘆頭徑粗為10.2-13.6mm,極差3.4mm,其中颯姿消毒液+辛硫磷顆粒劑處理的蘆頭徑粗最大。
3.防治效果? 黃芪的根系病害主要是根腐病。據研究資料表明,黃芪根腐病主要由土壤中的鐮刀菌、線蟲、地下害蟲等共同侵染所致,在不同土壤、輪作制、施肥條件、栽培技術等前提下其發病狀況各不相同。不同農藥組合其根腐病發病率與病情指數分別為8.2%-70.5%/5.5%-41.7%,其中1%惡霉靈+可施可力、枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑的處理其根腐病發病率與病情指數最低,分別較對照降低了-62.3、-59.4/-36.2、-33.7個百分點。由此得知,在黃芪栽培中選擇應用1%惡霉靈+3可施可力和枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑的方案,其防治根腐病的效果較好。
(1)防效。試驗結果表明,不同農藥組合其防效為20.1%-86.8%,其中1%惡霉靈+可施可力和枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑的防效較高,即選擇應用1%惡霉靈+可施可力和枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑的方案,對其黃芪根腐病的防效較高,相應防效為86.8%和80.8%。
4.不同方案對黃芪產量的效應 其不同農藥組合鮮芪平均產量為6472.2-8583.3kg/hm2,極差2111.1kg/hm2,按公式進行計算,增產率依次為 ①枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑>③甲基拖布津+辛硫磷顆粒劑>⑤颯姿消毒液+辛硫磷顆粒劑>②1%惡霉靈+可施可力,相應增產幅度依次為32.6%>30.5>19.3%>16.7%。
5.不同農藥組合方案對黃芪經濟效益影響。計算中,經濟純效益=鮮芪產量X鮮芪單價-投資成本-對照收益;投資收益率=經濟純效益/投資成本,其結果列于表6。從表6可以看出,不同方案對其黃芪產量的效應各異,則經濟收益也有所不同,經濟純收益為7790.0-14372.7元/hm2,極差6582.7元/hm2,其中①枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑的處理效益最高,相應的產投比依次為①枯草芽孢桿菌+辛硫磷顆粒劑>②1%惡霉靈+可施可力>③甲基拖布津+辛硫磷顆粒劑>⑤颯姿消毒液+5%辛硫磷顆粒劑,即(元/元)35.5>14.1>8.3>8.1。
三、討論
1.關于黃芪根腐病病因原理,國內學者普遍認為該病主要病原菌是茄腐皮鐮孢,還有串珠鐮孢、木賊鐮孢等,內蒙古分離根腐病菌主要有Rhizoctonia solani kuhn稱立枯絲核菌、Fusarium oxysporum Schlecht.稱尖鐮孢菌及F.solani (Mart.)Sacc.稱茄類鐮孢,均屬半知菌亞門真菌。發病條件:鐮刀菌是土壤習居菌,在土壤中長期腐生,病菌借水流、耕作傳播,通過根部傷口或直接從叉根分枝裂縫及老化幼苗莖基部裂口處侵入。地下害蟲、線蟲為害造成傷口利于病菌侵入。于此,應采取正確、合理、高效之防治措施才能奏效。
2.黃芪是甘肅省定西市大宗道地藥材之一。由于種植效益較高,栽培面積逐年增大,但適宜種植區域有限,導致重茬現象日趨嚴重,重茬的后果誘發黃芪根腐病大量發生。在栽培技術方面,盡管輪作倒茬可以有效防治黃芪根腐病,但是條件受到極大限制,目前重茬栽培面積仍然要占黃芪栽培面積的50%左右,如果不采取農藥防治措施,發病狀況將會更為嚴重,則導致黃芪大面積減產、經濟效益銳減。在黃芪豐產優質高效栽培中,采取積極主動的農藥防治措施是目前解決黃芪重茬問題,提高產量,增加產業效益行之有效的選擇。但在農藥選擇與應用上要慎之又慎,按中藥材GAP生產原則選擇施用農藥。
3.隨著科技進步水平的日益提高,新型環保農藥層出不窮或五花八門,究竟哪種農藥防治效果好且符合規范要求,應該有所了解。據有關資料報道,枯草芽孢桿菌農藥具有:①競爭作用:拌種或灌根后,枯草芽孢桿菌能夠在作物種圍、根表面、根內部以及通過植物導管傳導到地上部分而在作物根表、根內、莖部、葉部等位點定殖和繁殖,保護作物根部不受病菌侵染和抑制作物體內病原菌擴散,從而達到防病作用。②殺菌作用:枯草芽孢桿菌在作物根表、根內、莖部、葉部等位點定殖和繁殖過程中,能產生脂肽類和蛋白類等殺菌物質,從而殺死作物病原菌,達到防病效果。③促生作用:枯草芽孢桿菌具有解磷作用,可以將土壤中無效磷轉化為能被作物吸收的有效磷,促進作物根系及植株生長,提高了作物的抗病性。
4.我們通過試驗證實:應用枯草芽孢桿菌農藥15kg/hm2+5%辛硫磷顆粒劑22.5kg/hm2的農藥組合,對黃芪根腐病的防治效果最好,較不施農藥的對照處理根腐病發病率降低59.4個百分點、病情指數降低33.7個百分點,防效達80.8%;產量較對照增加2111.1kg/hm2,增產率32.6%,經濟純收益增加6582.7元/hm2,產投比為35.1元/元。我們通過開展“應用新型殺蟲劑殺菌劑配比防治黃芪根腐病效果研究”試驗,取得的新成果可應對或解決黃芪生產中的重茬及根腐病問題,為黃芪產業的持續再發展提供技術支撐。
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作者簡介:馬中森(1966-08-)男,甘肅省定西人,高級工程師,主要從事中藥材規范化栽培基地建設與標準化加工技術研究工作。
通訊作者:劉效瑞